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DE202006006147U1 - Vorrichtung zum Herstellen einer Mehrkomponentenmasse - Google Patents

Vorrichtung zum Herstellen einer Mehrkomponentenmasse Download PDF

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DE202006006147U1 DE202006006147U DE202006006147U DE202006006147U1 DE 202006006147 U1 DE202006006147 U1 DE 202006006147U1 DE 202006006147 U DE202006006147 U DE 202006006147U DE 202006006147 U DE202006006147 U DE 202006006147U DE 202006006147 U1 DE202006006147 U1 DE 202006006147U1
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Abstract

Vorrichtung zum Herstellen einer Mehrkomponentenmasse, insbesondere für Dentalzwecke, mit wenigstens einer Ausbringeinheit (10) zum Ausbringen von Komponenten aus wenigstens einem Komponentenbehältnis und mit einer Sensoreinheit (12) zur Ermittlung wenigstens einer Aufprallkenngröße, gekennzeichnet durch eine Einheit (14), die dazu vorgesehen ist, die Aufprallkenngröße zu einer differenzierten Einstellung von zumindest einer Betriebskenngröße zumindest zu berücksichtigen.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Herstellen einer Mehrkomponentenmasse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der EP 1 010 401 B1 ist eine Vorrichtung zum Herstellen einer Mehrkomponentenmasse, insbesondere für Dentalzwecke, bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Ausbringeinheit 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 Ausbringmodus auf einen vorbestimmten Wert versehen. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Sensoreinheit, die zur Ermittlung einer Aufprallkenngröße vorgesehen ist. Dabei wird eine Stromaufnahme überwacht und die Einheit schaltet den Elektromotor auf eine niedrige, konstant zu haltende Drehgeschwindigkeit um.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte selbsttätige Einstellung auf eine vorliegende Komponen te ermöglicht. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Vorteile der Erfindung
  • 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 Sensoreinheit zur Ermittlung wenigstens einer Aufprallkenngröße.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Einheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Aufprallkenngröße zu einer differenzierten Einstellung von zumindest einer Betriebskenngröße zumindest zu berücksichtigen. Durch die Aufprallkenngröße, die von Eigenschaften der Komponenten in den Komponentenbehältnissen abhängig ist, kann somit die Betriebskenngröße vorteilhaft von den Eigenschaften der Komponenten abhängig eingestellt werden, und es kann eine verbesserte selbsttätige Einstellung ermöglicht werden. Dabei soll unter einer „Aufprallkenngröße" eine durch einen Aufprall, insbesondere durch einen Aufprall von einer Ausbringeinheit auf ein Komponentenbehältnis, charakterisierte Kenngröße verstanden werden. Diese Kenngröße kann dabei insbesondere von einem Abfall einer Vorschubgeschwindigkeit der Ausbringeinheit und/oder einem Abfall einer Motordrehzahl einer Antriebseinheit gebildet sein. Des Weiteren soll in diesem Zusammenhang unter „Ermittlung" sowohl ein reines Erfassen einer Größe als auch ein Erfassen mit einer anschließenden Auswertung verstanden werden. Ferner soll unter einer „Sensoreinheit" sowohl eine Einheit verstanden werden, die im Wesentlichen nur einen oder mehrere Sensoren umfasst als auch eine Einheit, die zusätzlich wenigstens eine Auswerteeinheit umfasst. Ferner soll unter einer "differenzierten Einstellung" insbesondere eine Einstellung auf verschiedene Kenngrößen und/oder Modi verstanden werden, und zwar insbesondere abhängig von der Aufprallkenngröße.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Einheit, insbesondere eine Auswerteeinheit, aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine zumindest von einem Gradienten abhängige Aufprallkenngröße zu ermitteln, wodurch besonders einfach und vorteilhaft eine besonders aussagekräftige Aufprallkenngröße, beispielsweise in Form einer Geschwindigkeitsänderung und/oder einer Drehzahländerung, erreichbar ist. Dabei soll unter einem „Gradienten" eine Änderungsrate einer Größe, insbesondere einer Geschwindigkeit über die Zeit, verstanden werden.
  • Ferner ist die Einheit vorteilhaft dazu vorgesehen, abhängig von der Aufprallkenngröße einen Betriebsmodus einzustellen, wodurch die in der Aufprallkenngröße enthaltene Information über die Komponenten in den Komponentenbehältnissen zur Einstellung eines Betriebsmodus genutzt werden kann, insbesondere zur Einstellung eines Ausbringmodus der Ausbringeinheit zum Ausbringen von Komponenten.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die Einheit dazu vorgesehen ist, abhängig von der Aufprallkenngröße differenziert einen regelungsfreien Betriebsmodus einzustellen. Hierbei können durch den regelungsfreien Betriebsmodus zusätzliche Bauteile, Bauraum, Montageaufwand und Kosten für eine Regelung eingespart werden und/oder es kann ein besonders störungsunempfindlicher Betrieb ermöglicht werden.
  • Des Weiteren ist von Vorteil, dass die Einheit dazu vorgesehen ist, abhängig von der Aufprallkenngröße bei Vorliegen zumindest einer bestimmten Kenngröße einen geregelten Betriebsmodus, und zwar besonders vorteilhaft einen differenzierten geregelten Betriebsmodus einzustellen. Hierdurch können während des Betriebsmodus auftretende Störgrößen und/oder Veränderungen vorteilhaft ausgeregelt werden, und es können insbesondere abhängig von der Aufprallkenngröße verschiedene geregelte Betriebsmodi eingestellt werden, wie vorzugsweise mit unterschiedlichen Sollwerten. Zweckmäßigerweise stellt der geregelte Betriebsmodus einen Ausbringmodus dar, um ein gleichmäßiges, geregeltes Ausbringen von Komponenten aus Komponentenbehältnissen zu erreichen.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einheit dazu vorgesehen ist, abhängig von der Aufprallkenngröße eine Ausbringgeschwindigkeit einzustellen, wodurch die Ausbringgeschwindigkeit der Ausbringeinheit an eine grundsätzliche Fließfähigkeit der Komponenten in den Komponentenbehältnissen angepasst werden kann.
  • Zudem wird vorgeschlagen, dass die Einheit dazu vorgesehen ist, abhängig von der Aufprallkenngröße eine Mischerkenngröße einzustellen, wodurch die Mischerkenngröße einer Mischereinheit an eine Fließfähigkeit der Komponenten und dabei effi zient an den Ausbringmodus der Ausbringeinheit angepasst werden kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Einheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, einen regelungsfreien Anfahrmodus zu ermöglichen, wobei die Einheit insbesondere von einer Steuereinheit gebildet ist, die speziell für den regelungsfreien Betrieb des Anfahrmodus vorgesehen ist. Durch den regelungsfreien Anfahrmodus kann eine sofortige Aufprallerkennung ermöglicht werden, da – bedingt durch den Aufprall – Betriebskenngrößen, insbesondere in Form einer Drehzahl und/oder einer Geschwindigkeit, sich schlagartig verändern. Unter einem "regelungsfreien 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 einer Antriebseinheit gefahren wird. Eine oder mehrere Betriebskenngrößen könnten jedoch im ungeregelten Modus gemäß wenigstens einer Funktion gesteuert sein.
  • Ferner wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zur Ermittlung einer Aufprallkenngröße zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, eine Geschwindigkeitskenngröße einer Antriebseinheit zu sensieren, wodurch der Aufprall mittels der sensierten Geschwindigkeitskenngröße der Antriebseinheit vorteilhaft erkannt werden kann. Besonders vorteilhaft umfasst die Sensoreinheit wenigstens einen Drehzahlsensor, der die Geschwindigkeitskenngröße der Antriebseinheit besonders exakt anhand einer Drehzahl erfassen kann. Alternativ und/oder zusätzlich zu einem Drehzahlsensor sind jedoch auch andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Geschwindigkeitssensoren denkbar, wie beispielsweise Geschwindigkeitssensoren zur Erfassung einer Geschwindigkeit eines sich translatorisch bewegenden Bauteils und/oder Geschwindigkeitssensoren, die aus einem Bürstenfeuer der Antriebseinheit die Geschwindigkeitskenngröße ermitteln, usw.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Sensoreinheit zur Ermittlung einer Aufprallkenngröße zumindest eine elektrodynamische Sensoreinheit umfasst. 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. Hierdurch kann besonders vorteilhaft eine Bewegungsänderung der Antriebseinheit erfasst werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die elektrodynamische Sensoreinheit zumindest einen Hallsensor umfasst, wodurch eine besonders exakte und direkte Sensierung von Bewegungsänderungen, insbesondere von Geschwindigkeitsänderungen in Form von Drehzahländerungen, einfach und kostengünstig erreicht werden kann.
  • Zeichnung
  • 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.
  • Es zeigen:
  • 1 eine als Dentalmischgerät ausgebildete Vorrichtung in einer Außenansicht,
  • 2 einen Schnitt durch ausgewählte Einheiten der Vorrichtung aus 1 und
  • 3 ein Ablaufdiagramm.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • 1 zeigt eine von einem Dentalmischgerät gebildete Vorrichtung zum Herstellen einer Mehrkomponentenmasse in einer Außenansicht. Die Vorrichtung umfasst eine Ausbringeinheit 10, von der zwei Stempel 28, 30 (1 und 2) erkennbar sind, und eine Mischereinheit 32 zum Mischen von zumindest zwei Komponenten. Die Ausbringeinheit 10 ist zum Ausbringen von fließfähigen Komponenten aus nicht näher dargestellten Komponentenbehältnissen vorgesehen, die in zwei Behälteraufnahmen 34, 36 aufgenommen werden können. Die Stempel 28, 30 sind auf Enden von in 2 dargestellten Gewindespindeln 38, 40 der Ausbringeinheit 10 angeordnet, welche von einer in einem Motorgehäuse 42 angeordneten, als Elektromotor ausgebildeten Antriebseinheit 16 entlang axialer Richtungen 44, 46 antreibbar sind (1 und 2).
  • Die Mischereinheit 32 umfasst eine Mischerwelle 48 und einen in 1 gestrichelt dargestellten Mischerkopf 18. Beim Ausführen eines Mischprozesses werden in den Behälteraufnahmen 34, 36 angeordnete Komponentenbehältnisse von den Stempeln 28, 30 ausgepresst, und die Komponenten werden im Mischerkopf 18 der Mischereinheit 32 gemischt und in gemischtem Zustand über eine Düse 50 ausgegeben. Eine Bedienung und Informationsausgabe der Vorrichtung erfolgt über einen berührempfindlichen Bildschirm 52. Anstatt eines berührempfindlichen Bildschirms 52 sind weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Aus- und Eingabeeinheiten zur Bedienung der Vorrichtung denkbar.
  • Die Antriebseinheit 16 ist zusammen mit einer Getriebeeinheit 54, einer Recheneinheit 14 und einer Sensoreinheit 12 an einem Trägerteil 56 der Ausbringeinheit 10 angeordnet (2). Die Recheneinheit 14 umfasst einen Speicher und einen Prozessor, die nicht näher dargestellt sind. Von der Antriebseinheit 16 wird über eine Motorwelle 58 ein Drehmoment auf die Ausbringeinheit 10 übertragen. Auf der Motorwelle 58 ist ein Zahnrad 60 befestigt, das mit zwei Zahnrädern 62, 64 kämmt. Die Zahnräder 62, 64 weisen jeweils ein Innengewinde 66, 68 auf, mit welchem die Gewindespindeln 38, 40 entlang axialer Richtungen 44, 46 antreibbar sind. Des Weiteren ist an die Getriebeeinheit 54 eine axial verschiebbar gelagerte Zahnstange 70 gekoppelt, mit welcher die Mischerwelle 48, welche in einer Führungsplatte 72 gelagert ist, mit einem darauf drehfest gelagerten Zahnrad 74 antreibbar ist.
  • Die Getriebeeinheit 54 ist einstellbar ausgeführt, wodurch ein Mischmodus der Mischereinheit 32 und ein Modus der Aus bringeinheit 10 entkoppelt voneinander einstellbar sind. Die Führungsplatte 72 wird über in der Führungsplatte 72 angeordnete Gleitlager 76, 78 auf Zugstangen 80, 82 in axialer Richtung 44, 46 geführt.
  • Die Sensoreinheit 12 ist dazu vorgesehen, mittels eines Hallsensors eine vorliegende Geschwindigkeitskenngröße in Form einer Drehzahl der in 2 angedeuteten Motorwelle 58 der Antriebseinheit 16 zu sensieren. Mittels der Recheneinheit 14 wird aus der sensierten Geschwindigkeitskenngröße eine von einem Gradienten gebildete Aufprallkenngröße ermittelt. Der Gradient stellt während eines Aufpralls 26 eine von null verschiedene Änderungsrate der Drehzahl über die Zeit dar. Die Recheneinheit 14 stellt anhand der ermittelten Aufprallkenngröße den Betriebsmodus der Ausbringeinheit 10 und weitere Betriebskenngrößen der Ausbringeinheit 10 und der Mischereinheit 32 ein.
  • Im Betrieb der Vorrichtung werden die Stempel 28, 30 der Ausbringeinheit 10 auf die Komponentenbehältnisse in einem regelungsfreien Anfahrmodus 22 mit konstanter Drehzahl der Antriebseinheit 16 gefahren (3). Während des Anfahrmodus 22 wird mittels des Hallsensors der Sensoreinheit 12 ständig eine Geschwindigkeitskenngröße der Antriebseinheit 16 sensiert. Prallen die Stempel 28, 30 der Ausbringeinheit 10 auf die Komponenten in den Komponentenbehältnissen, wird dies durch eine Änderungsrate der Drehzahl der Antriebseinheit 16 über die Zeit von der Recheneinheit 14 erkannt, da die Drehzahl der Antriebseinheit 16 beim Aufprall 26 abrupt abfällt. Die Recheneinheit 14 ermittelt die von der Änderungsrate der Drehzahl abhängige Aufprallkenngröße. Die Drehzahländerung bzw. der Abfall der Drehzahl der Antriebseinheit 16 ist dabei von Eigenschaften der Komponenten abhängig (3), wie z.B. einer Viskosität, und geht in die Bestimmung der Aufprallkenngröße durch die Recheneinheit 14 mit ein.
  • Nach erkanntem Aufprall 26 deaktiviert die Recheneinheit 14 die Antriebseinheit 16. Nach Stillstand der Ausbringeinheit 10 aktiviert die Recheineinheit 14 die Antriebseinheit 16 und stellt bei einer ersten Betriebseinstellung einen von der Aufprallkenngröße abhängigen regelungsfreien Ausbringmodus 24 ein, der durch bestimmte Ausbringkenngrößen, insbesondere durch eine bestimmte Ausbringgeschwindigkeit, charakterisiert ist. Dabei wird je nach Aufprallkenngröße eine differenzierte Ausbringgeschwindigkeit des Ausbringmodus 24 eingestellt (in 3 gestrichelt dargestellt). Parallel zur Einstellung einer Ausbringgeschwindigkeit wird auch eine Mischerkenngröße abhängig von der Aufprallkenngröße eingestellt.
  • Bei einer zweiten Betriebseinstellung stellt die Recheneinheit 14 einen von der Aufprallkenngröße abhängigen geregelten Ausbringmodus 24 ein. Dabei werden Betriebskenngrößen des geregelten Ausbringmodus 24 abhängig von der Aufprallkenngröße geregelt.
    • 10
    Ausbringeinheit
    12
    Sensoreinheit
    14
    Recheneinheit
    16
    Antriebseinheit
    18
    Mischerkopf
    22
    Anfahrmodus
    24
    Ausbringmodus
    26
    Aufprall
    28
    Stempel
    30
    Stempel
    32
    Mischereinheit
    34
    Behälteraufnahme
    36
    Behälteraufnahme
    38
    Gewindespindel
    40
    Gewindespindel
    42
    Motorgehäuse
    44
    Richtung
    46
    Richtung
    48
    Mischerwelle
    50
    Düse
    52
    Bildschirm
    54
    Getriebeeinheit
    56
    Trägerteil
    58
    Motorwelle
    60
    Zahnrad
    62
    Zahnrad
    64
    Zahnrad
    66
    Innengewinde
    68
    Innengewinde
    70
    Zahnstange
    72
    Führungsplatte
    74
    Zahnrad
    76
    Gleitlager
    78
    Gleitlager
    80
    Zugstange
    82
    Zugstange

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Herstellen einer Mehrkomponentenmasse, insbesondere für Dentalzwecke, mit wenigstens einer Ausbringeinheit (10) zum Ausbringen von Komponenten aus wenigstens einem Komponentenbehältnis und mit einer Sensoreinheit (12) zur Ermittlung wenigstens einer Aufprallkenngröße, gekennzeichnet durch eine Einheit (14), die dazu vorgesehen ist, die Aufprallkenngröße zu einer differenzierten Einstellung von zumindest einer Betriebskenngröße zumindest zu berücksichtigen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einheit (14), die dazu vorgesehen ist, eine zumindest von einem Gradienten abhängige Aufprallkenngröße zu ermitteln.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (14) dazu vorgesehen ist, abhängig von der Aufprallkenngröße einen Betriebsmodus einzustellen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (14) dazu vorgesehen ist, abhängig von der Aufprallkenngröße differenziert einen regelungsfreien Betriebsmodus einzustellen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (14) dazu vorgesehen ist, abhängig von der Aufprallkenngröße bei Vorliegen zumindest einer bestimmten Kenngröße einen geregelten Betriebsmodus einzustellen.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (14) dazu vorgesehen ist, abhängig von der Aufprallkenngröße eine Ausbringgeschwindigkeit einzustellen.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (14) dazu vorgesehen ist, abhängig von der Aufprallkenngröße eine Mischerkenngröße einzustellen.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einheit (14) dazu vorgesehen ist, einen regelungsfreien Anfahrmodus (22) zu ermöglichen.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (12) zur Ermittlung einer Aufprallkenngröße zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, eine Geschwindigkeitskenngröße einer Antriebseinheit (16) zu sensieren.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (12) zur Ermittlung einer Aufprallkenngröße zumindest eine elektrodynamische Sensoreinheit umfasst.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrodynamische Sensoreinheit zumindest einen Hallsensor umfasst.
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