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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Aus
der
EP 1 010 401 B1 ist
eine Vorrichtung zum Herstellen einer Mehrkomponentenmasse, insbesondere
für Dentalzwecke,
bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Auspresseinheit mit einem
Elektromotor zum Auspressen von Komponentenbehältnissen und eine Mischereinheit
zum Mischen von zumindest zwei Komponenten. Der Elektromotor ist
mit einer Regeleinrichtung zum Konstanthalten seiner Drehzahl bei
einem Auspressbetrieb auf einen vorbestimmten Wert versehen. Ferner
umfasst die Vorrichtung eine Einheit, die zur Aufprallsensierung
vorgesehen ist. Dabei wird eine Stromaufnahme überwacht und die Einheit schaltet
den Elektromotor auf seine niedrige, konstant zu haltende Drehgeschwindigkeit
um.
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Der
Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung
bereitzustellen, mit der ein Aufprall einer Ausbringeinheit auf
wenigstens ein Komponentenbehältnis
möglichst
früh und
exakt sensiert werden kann. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Nebenansprüchen und
Unteransprüchen.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Herstellen einer Mehrkomponentenmasse,
insbesondere für
Dentalzwecke, mit wenigstens einer Ausbringeinheit zum Ausbringen
von Komponenten aus wenigstens einem Komponentenbehältnis und mit
einer Einheit, die zur Aufprallsensierung vorgesehen ist.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Einheit umfasst, die
dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus einen regelungsfreien Betrieb
zu ermöglichen,
wobei die Einheit insbesondere von einer Steuereinheit gebildet
ist, die speziell für
den regelungsfreien Betrieb des Anfahrmodus vorgesehen ist. Unter
einer "Aufprallsensierung" soll eine Erkennung
eines Zusammenstoßens
von zwei unterschiedlichen Einheiten, die sich aufeinander zu bewegen
bzw. sich zumindest eine Einheit auf die andere zu bewegt, verstanden
werden, und zwar insbesondere von einer Einheit der Ausbringeinheit
und einer Einheit von wenigstens einem Komponentenbehältnis. Durch
einen regelungsfreien Betriebsmodus sind Betriebskenngrößen einer
Antriebseinheit, insbesondere einer Motoreinheit, beispielsweise
eine Geschwindigkeit und/oder eine Drehzahl, von äußeren Gegebenheiten
abhängig.
Mittels einer vorteilhaften Erfassung einer Änderung einer Betriebskenngröße der Antriebseinheit
kann eine Änderung
der äußeren Bedingungen
besonders schnell und exakt erfasst werden und, falls erforderlich,
kann der Betriebsmodus gewechselt werden.
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Vorteilhafterweise
stellt der Betriebsmodus des regelungsfreien Betriebs einen Anfahrmodus dar,
womit eine vorteilhafte Sensierung eines Aufpralls erreicht werden
kann. Unter einem "Anfahrmodus" soll ein zeitlich
direkt vor dem Aufprall stattfindender Betriebsmodus verstanden
werden, bei dem eine Einheit, insbesondere eine Ausbringeinheit,
auf eine weitere Einheit, insbesondere eine von einem Komponentenbehältnis gebildete
Einheit, mit ungeregelten Betriebskenngrößen der Antriebseinheit gefahren
wird. Eine oder mehrere Betriebskenngrößen könnten jedoch im ungeregelten
Modus gemäß wenigstens
einer Funktion gesteuert sein. Der regelungsfreie Betrieb im Anfahrmodus
ermöglicht
eine sofortige Aufprallerkennung, da – bedingt durch den Aufprall – Betriebskenngrößen, insbesondere
in Form einer Drehzahl und/oder einer Geschwindigkeit, sich schlagartig
verändern.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Einheit zur Aufprallsensierung zumindest
teilweise eine Sensoreinheit zur Sensierung einer Geschwindigkeitskenngröße einer
Antriebseinheit aufweist, wodurch der Aufprall mittels der sensierten
Geschwindigkeitskenngröße der Antriebseinheit
erkannt werden kann. Besonders vorteilhaft umfasst die Sensoreinheit
wenigstens eine Drehzahlsensoreinheit, die die Geschwindigkeitskenngröße der Antriebseinheit
besonders exakt anhand einer Drehzahl erfasst. Alternativ und/oder
zusätzlich
zu einer Drehzahlsensoreinheit sind jedoch auch andere, dem Fachmann
als sinnvoll erscheinende Geschwindigkeitssensoreinheiten denkbar,
wie beispielsweise Geschwindigkeitssensoreinheiten zur Erfassung einer
Geschwindigkeit eines sich translatorisch bewegenden Bauteils und/oder Geschwindigkeitssensoreinheiten,
die aus einem Bürstenfeuer
der Antriebseinheit die Geschwindigkeitskenngröße ermitteln, usw.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Vorrichtung
zum Herstellen einer Mehrkomponentenmasse, insbesondere für Dentalzwecke,
mit wenigstens einer Ausbringeinheit zum Ausbringen von Komponenten
aus wenigstens einem Komponentenbehältnis vorgeschlagen, wobei die
Vorrichtung zumindest eine Sensoreinheit umfasst, die eine elektrodynamische
Sensoreinheit aufweist. Unter einer „elektrodynamischen Sensoreinheit" soll eine Sensoreinheit
verstanden werden, die zu einer Messung von elektrischen oder magnetischen
Kenngrößen, wie
einer Kapazität,
einer Induktionsspannung oder einem Magnetfeld, ausgebildet ist.
Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Erfindung mit einer
Magnetfeldsensoreinheit, insbesondere, wenn die elektrodynamische
Sensoreinheit zumindest einen Hallsensor aufweist, wodurch eine besonders
exakte und frühe
Sensierung von Bewegungsänderungen,
insbesondere von Geschwindigkeitsänderungen, z.B. Drehzahländerungen,
einfach und kostengünstig
erreicht werden kann.
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Umfasst
zudem die Einheit zur Aufprallsensierung zumindest teilweise die
die elektrodynamische Sensoreinheit umfassende Sensoreinheit, kann insbesondere
eine konstruktiv einfache Erkennung einer Geschwindigkeitskenngröße erreicht
werden, und der Aufprall kann bereits zu Beginn der Änderung
der Geschwindigkeitskenngröße der Antriebseinheit
erkannt werden.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Einheit aufweist,
die dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebsmodus einen
geregelten Betrieb zu ermöglichen,
wodurch in zumindest einem Betriebsmodus Störgrößen vorteilhaft ausgeregelt werden
können,
wie vorzugsweise in einem Ausbringmodus zum Ausbringen von Komponenten
aus wenigstens einem Komponentenbehältnis. Vorzugsweise wird ein
Wechsel des Betriebsmodus von dem regelungsfreien Betrieb in den
geregelten Betrieb des Ausbringmodus unmittelbar nach der Aufprallsensierung
vorgenommen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Vorrichtung
zum Herstellen einer Mehrkomponentenmasse, insbesondere für Dentalzwecke,
mit wenigstens einer Ausbringeinheit zum Ausbringen von Komponenten
aus wenigstens einem Komponentenbehältnis vorgeschlagen, wobei die
Vorrichtung zumindest eine Positionserfassungseinheit aufweist,
die dazu vorgesehen ist, wenigstens eine Kenngröße für eine Position der Ausbringeinheit zu
erfassen. Durch eine entsprechende Ausgestaltung können Funktionen
vereinfacht und/oder weitere Funktionen ermöglicht werden. Wird beispielsweise
beim Anhalten oder Abschalten des Ausbringmodus ein Entlastungsvorgang
durchgeführt,
indem Entlastungsumdrehungen der Ausbringeinheit in Rückwärtsrichtung
erfolgen, kann vorteilhaft von der Positionserfassungseinheit eine
Ausgangsposition erfasst werden, und die Ausbringeinheit kann mit
geringem Aufwand bei einem erneuten Starten des Ausbringmodus exakt
und schnell angefahren werden.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Positionserfassungseinheit zumindest
eine Zählereinheit umfasst,
wodurch die Posi tionserfassung besonders einfach realisiert werden
kann. Alternativ und/oder zusätzlich
könnte
jedoch die Positionserfassungseinheit auch andere, dem Fachmann
als sinnvoll erscheinende Einheiten zur Positionserfassung aufweisen,
wie berührlose
Messeinheiten, beispielsweise Laserentfernungsmesseinheiten oder
optische Messeinheiten, und/oder auf Berührung basierende Messeinheiten.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Zählereinheit
zumindest teilweise von einer elektrodynamischen Sensoreinheit,
insbesondere von einem Hallsensor, gebildet ist, womit eine sehr
exakte Erfassung der Kenngröße für eine Position
der Ausbringeinheit erreicht werden kann.
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Zudem
wird vorgeschlagen, dass eine Einheit zur Aufprallsensierung und
die Positionserfassungseinheit zumindest teilweise einstückig ausgebildet
sind, wodurch zusätzlich
Bauteile, Bauraum, Montageaufwand und Kosten eingespart werden können. Vorteilhafterweise
kann hier eine elektrodynamische Sensoreinheit, insbesondere ein
Hallsensor, sowohl für
die Aufprallsensierung als auch für die Positionserfassungseinheit
verwendet werden.
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Zudem
weist die Vorrichtung vorteilhaft eine Einheit auf, die dazu vorgesehen
ist, aus einer Positionskenngröße eine
Füllstandskenngröße zu erzeugen,
wodurch eine Füllstandserkennung
von in der Ausbringeinheit befindlichen Komponentenbehältnissen
erreicht werden kann. Vorzugsweise umfasst die Einheit zur Erzeugung
der Füllstandskenngröße eine Recheneinheit,
so dass aus einer sensierten Kenngröße eine weiterverwertbare Kenngröße ermittelt und/oder
ausgegeben werden kann, bei spielsweise über ein akustisches und/oder
ein optisches Signal.
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Des
Weiteren ist vorzugsweise eine Einheit dazu vorgesehen, eine Komponentenbehältniskenngröße zu erfassen,
die zur Ausgabe von Informationen an einen Bediener und/oder für weitere
Funktionen genutzt werden kann. Unter einer „Komponentenbehältniskenngröße" soll dabei eine
Kenngröße verstanden
werden, die an einem Komponentenbehältnis angebracht und auf dieses
bezogen ist. Die Einheit zur Erfassung der Komponentenbehältniskenngröße kann
dabei von einer optischen, einer mechanischen, einer elektrischen
und/oder einer elektromagnetischen Leseeinheit gebildet sein usw.
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Umfasst
die Vorrichtung zudem eine Einheit, die dazu vorgesehen ist, zumindest
eine Komponentenbehältniskenngröße und zumindest
eine Positionskenngröße zu koppeln,
kann mittels der gespeicherten Kenngrößen eine Füllstandserkennung von Komponentenbehältnissen,
insbesondere von gebrauchten und erneut in die Vorrichtung eingelegten Komponentenbehältnissen,
ermöglicht
werden, und es kann die Ausbringeinheit besonders schnell in eine
Ausgangssituation für
den geregelten Betrieb gefahren werden ohne vorherigen Anfahrmodus
mit Aufprallsensierung. Ferner soll unter "koppeln" verstanden werden, dass eine Komponentenbehältniskenngröße verlinkt
mit einer Positionskenngröße abgelegt
werden kann und/oder beide Kenngrößen gemeinsam verarbeitet werden
können.
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Zeichnung
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die
Ansprüche enthalten
zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale
zweckmäßigerweise auch
einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es
zeigen:
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1 eine
als Dentalmischgerät
ausgebildete Vorrichtung in einer Außenansicht,
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2 eine
schematische Gesamtdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
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3 ein
Ablaufdiagramm.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt
eine von einem Dentalmischgerät
gebildete Vorrichtung 10 zum Herstellen einer Mehrkomponentenmasse
in einer Außenansicht.
Die Vorrichtung 10 weist eine Ausbringeinheit 12 auf,
von der zwei Stempel 34, 36 in 1 erkennbar
sind. Die Ausbringeinheit 12 ist zum Ausbringen von fließfähigen Komponenten
aus nicht näher
dargestellten Komponentenbehältnissen
vorgesehen, die in zwei Behälteraufnahmen 42, 44 aufgenommen
werden können.
Die Stempel 34, 36 sind auf Enden von in 1 nicht
näher dargestellten
Gewindespindeln der Ausbringeinheit 12 angeordnet, welche
von einer in einem Motorgehäuse 46 angeordneten,
als Elektromotor ausgebildeten Antriebseinheit 26 über eine Getriebeeinheit 28 in
Axialrichtung 48 antreibbar sind (1 und 2).
Zum Mischen der Komponenten ist die Vorrichtung 10 mit
einer Mischerwelle 50 und einer in 1 gestrichelt
dargestellten Mischeinheit 40 versehen. Beim Ausführen eines
Mischprozesses werden in den Behälteraufnahmen 42, 44 angeordnete
Komponentenbehältnisse
von den Stempeln 34, 36 ausgepresst, und die Komponenten
werden in der Mischeinheit 40 gemischt und in gemischtem
Zustand über
eine Düse 52 ausgegeben.
Zur Erfassung von Kenngrößen der
Komponentenbehältnisse
sind als Leseeinheiten ausgebildete Erfassungseinheiten 38 seitlich
in den Behälteraufnahmen 42, 44 angeordnet.
Eine Bedienung und Informationsausgabe der Vorrichtung 10 erfolgt über einen
berührempfindlichen
Bildschirm 54.
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Die
Vorrichtung 10 umfasst eine als Recheneinheit ausgebildete
Einheit 14, an die eine als Speichereinheit ausgebildete
Einheit 24 angeschlossen ist (2). In der
als Speichereinheit ausgebildeten Einheit 24 sind Betriebsprogramme
hinterlegt. Grundsätzlich
können
die Einheit 14 und die Einheit 24 als eine integrierte
Einheit ausgeführt
sein.
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Eine
einen Hallsensor umfassende Sensoreinheit 18, die zur Sensierung
einer Drehzahl, insbesondere zur Sensierung einer Motordrehzahl
der Antriebseinheit 26, vorgesehen ist, ist im Bereich
einer Motorausgangswelle 30 der Antriebseinheit 26 angeordnet.
Sowohl eine Einheit 16 zu einer Aufprallsensierung 60 als
auch eine Positionserfassungseinheit 20 umfassen dabei
die Sensoreinheit 18 zur Sensierung von Kenngrößen. Die Einheit 16 zur
Aufprallsensierung 60 und die Positionserfassungseinheit 20 sind
beide in der von einer als Recheneinheit ausgebildeten Einheit 14 integriert.
Zu einer Übertragung von
Daten ist die als Recheneinheit ausgebildete Einheit 14 mit
den weiteren Einheiten der Vorrichtung 10 durch Datenleitungen 32 verbunden.
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Befindet
sich in der Ausbringeinheit 12 (1 und 2)
ein nicht näher
dargestelltes Komponentenbehältnis
mit unbekanntem Füllstand,
wird von der als Recheneinheit ausgebildeten Einheit 14 zunächst ein
ungeregelter Betriebsmodus eingestellt. Der ungeregelte Betriebsmodus
stellt hier einen Anfahrmodus 56 (3) dar mit
von der als Recheneinheit ausgebildeten Einheit 14 festgelegten
Starteinstellungen der Antriebseinheit 26. In 3 sind
Verfahrensschritte eines mit der Vorrichtung 10 durchgeführten Verfahrens
dargestellt. Die Starteinstellungen sind hier durch vorab eingestellte
Betriebskenngrößen, wie
beispielsweise eine Stromaufnahme, eine Motordrehzahl etc., festgelegt.
Die Sensoreinheit 18 sensiert während des regelungsfreien Anfahrmodus 56 ständig eine
Geschwindigkeitskenngröße bzw. eine
Lastkenngröße in Form
einer Drehzahl der Antriebseinheit 26. Mittels der Einheit 16 zur
Aufprallsensierung 60 wird die Drehzahl der Antriebseinheit 26 kontrolliert.
Im Anfahrmodus 56 werden in der Ausbringeinheit 12 angeordnete
Stempel 34, 36 (1) auf die
Komponentenbehältnisse
gefahren und erwirken einen Aufprall 58. Dieser Aufprall 58 verursacht
einen abrupten Abfall der Drehzahl (3) der Antriebseinheit 26,
der von der Einheit 16 zur Aufprallsensierung 60 erkannt
und an die als Recheneinheit ausgebildete Einheit 14 weitergeleitet wird.
Die Einheit 14 stoppt aufgrund des erkannten Aufpralls 58 den
regelungs freien Anfahrmodus 56 (3). Anschließend wird
von der Einheit 14 in einen geregelten Ausbringmodus 62 der
Ausbringeinheit 12 gewechselt (3).
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Mittels
einer als Hallsensoreinheit ausgebildeten Sensoreinheit 18 werden
die Motorumdrehungen im Betrieb der Vorrichtung 10 sensiert
und mittels einer Zählereinheit 22 gezählt. Zusammen
mit einer die Zählereinheit 22 umfassenden
Positionserfassungseinheit 20 wird aus den gezählten Umdrehungen
der Antriebseinheit 26 eine Kenngröße für eine Position der Ausbringeinheit 12 ermittelt.
Diese Positionskenngröße wird
mittels der Positionserfassungseinheit 20 in eine Füllstandskenngröße umgerechnet. Zur
Berechnung der Füllstandskenngröße werden von
der Einheit 14 weitere hier nicht näher dargestellte Kenngrößen, wie
z.B. Getriebekenngrößen, berücksichtigt.
Wird die Ausbringeinheit 12 angehalten, finden zunächst Entlastungsumdrehungen
der Ausbringeinheit 12 statt, welche durch die als Recheneinheit
ausgebildete Einheit 14 gesteuert ist. Diese Entlastungsumdrehungen
sind entgegen der Bewegung in Axialrichtung 48 des Ausbringmodus 62 gerichtet, um
die Mischeinheit 40 (1), die
an die Ausbringeinheit 12 angeschlossen ist, zu entlasten.
Die Entlastungsumdrehungen werden ebenfalls von der Positionserfassungseinheit 20 erfasst
und bei der Bestimmung der Füllstandskenngröße zur Fehlervermeidung
mit berücksichtigt.
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Wird
der Ausbringmodus 62 erneut gestartet, wird die Ausbringeinheit 12 mittels
der Einheit 14 ungeregelt um die in der als Speichereinheit
ausgebildeten Einheit 24 gespeicherten Entlastungsumdrehungen
in Richtung der Komponentenbehält nisse verfahren.
Anschließend
schaltet die Einheit 14 in den geregelten Ausbringmodus 62 um.
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Kenngrößen der
Komponentenbehältnisse werden
mit den Erfassungseinheiten 38 erfasst und diese Komponentenbehältniskenngrößen werden
im Betrieb zusammen mit der jeweiligen Positionskenngröße in der
als Speichereinheit ausgebildeten Einheit 24 abgelegt.
Die Ausbringeinheit 12 wird bei gebrauchten und erneut
in die Ausbringeinheit 12 eingelegten Komponentenbehältnissen
mittels der gespeicherten Komponentenbehältniskenngröße und der Positionskenngröße vorteilhaft
ungeregelt in einen vorteilhaften Ausgangszustand gefahren, in dem sich
die Ausbringeinheit 12 vor der Entnahme der Komponentenbehältnisse
befindet, so dass eine Anlage der Ausbringeinheit 12 an
die Komponentenbehältnisse
schnell und exakt erreicht werden kann und anschließend in
den geregelten Ausbringmodus 62 umgeschaltet werden kann.
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Zudem
werden die Komponentenbehältniskenngröße und die
Füllstandskenngröße von der
als Recheneinheit ausgebildeten Einheit 14 über den Bildschirm 54 an
den Benutzer der Vorrichtung 10 ausgegeben, so dass dieser
Informationen über
den Füllstand
und den Inhalt der in der Ausbringeinheit 12 befindlichen
Komponentenbehältnisse
erhält.
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- 10
- Vorrichtung
- 12
- Ausbringeinheit
- 14
- Einheit
- 16
- Einheit
- 18
- Sensoreinheit
- 20
- Positionserfassungsein
-
- heit
- 22
- Zählereinheit
- 24
- Einheit
- 26
- Antriebseinheit
- 28
- Getriebeeinheit
- 30
- Motorausgangswelle
- 32
- Datenleitung
- 34
- Stempel
- 36
- Stempel
- 38
- Einheit
- 40
- Mischeinheit
- 42
- Behälteraufnahme
- 44
- Behälteraufnahme
- 46
- Motorgehäuse
- 48
- Axialrichtung
- 50
- Mischerwelle
- 52
- Düse
- 54
- Bildschirm
- 5
6
- Anfahrmodus
- 58
- Aufprall
- 60
- Aufprallsensierung
- 62
- Ausbringmodus