[0001] Die Erfindung betrifft eine industrielle Mischmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs
des Anspruchs 1.
[0002] Bei industriellen Mischmaschinen handelt es sich um Mischer, die zum Mischen insbesondere
von Schüttgut, typischerweise pulverförmigem Schüttgut, wie dieses etwa zum Herstellen
von Kunststoffgranulatgemischen oder in der Farbindustrie benötigt wird, eingesetzt
werden. Solche Mischmaschinen verfügen typischerweise über einen gegenüber einem Gestell
schwenkbaren Mischkopf, der in einigen Ausgestaltungen gleichzeitig zum Verschließen
eines das Mischgut enthaltenen Mischcontainers dient, der zum Zwecke des Mischens
eines darin befindlichen Mischgutes an den Mischkopf angeschlossen wird. Nach Anschließen
des Mischcontainers an den Mischkopf ist aus dem Mischkopf und dem das Mischgut enthaltenen
Mischcontainer ein geschlossener Mischbehälter gebildet.
[0003] Ebenfalls an den Mischkopf, respektive an einer Antriebswelle ist zum Mischen des
Mischgutes ein Mischwerkzeug montiert. Dieses Mischwerkzeug ist entsprechend des Mischgutes
und/oder der Größe des Behälters angepasst. Das Mischwerkzeug wird durch die Antriebswelle
in eine Drehbewegung versetzt, um das Mischgut zu mischen.
[0004] Zum Anschließen eines Mischwerkzeuges an die Antriebswelle verfügt das Mischwerkzeug
über einen Anschlussbereich. Dieser ist in vielen Fällen komplementär ausgebildet
zu der Antriebswelle, die in diesem Fall als mischmaschinenseitiger Anschluss fungiert,
ausgebildet und etwa mit Schrauben daran befestigt.
[0005] Der Mischkopf selbst ist schwenkbar gegenüber einem Maschinengestell der Mischmaschine
angeordnet, damit das Mischen in Bezug auf den Mischkopf in einer Überkopfstellung,
bei der der Mischkopf zuunterst und der daran angeschlossene Mischcontainer zuoberst
angeordnet sind, erfolgen kann. Diese Überkopfstellung ist erforderlich, damit das
in dem Mischcontainer enthaltene Mischgut in Kontakt mit dem an dem Mischkopf montierten
Mischwerkzeug kommt. Das rotatorisch angetriebene Mischwerkzeug dient zum Erzeugen
eines Mischgutstromes innerhalb des geschlossenen Mischraumes. Ein solcher industrieller
Mischer ist beispielsweise aus
EP 0 225 495 A2 bekannt.
[0006] Problematisch für eine solche Mischmaschine und insbesondere für das Mischwerkzeug
ist es, wenn unterschiedliche Container, die sich in zumindest einem Merkmal ihrer
Auslegung unterscheiden, sowie unterschiedliches Mischgut auf ein und derselben Mischmaschine
gemischt werden sollen. Sind die Container unterschiedlich groß und/oder ist das Mischgut
dergestalt unterschiedlich, sodass unterschiedliche Mischverfahren durchgeführt werden
müssen, unterschiedliche Mischwerkzeuge, die sich in zumindest einem Merkmal ihrer
Auslegung unterscheiden, genutzt werden. Dass sich Mischcontainer und Mischwerkzeuge
in zumindest einem Merkmal ihrer Auslegung unterscheiden bedeutet, dass sich diese
etwa in ihrem Durchmesser, ihrem Material, ihrer vorgesehenen Nutzung oder einem anderen
Merkmal unterscheiden. Es ist üblich, dass Mischwerkzeuge und Mischcontainer für unterschiedliche
Einsatzzwecke unterschiedlich ausgelegt sind. Diese grundsätzliche Problematik spricht
auch
DE 20 2021 101 371 U1 an.
[0007] Soll beispielsweise ein Mischcontainer genutzt werden, dessen Öffnungsdurchmesser
kleiner ist als der Außendurchmesser des derzeitig montierten Mischwerkzeugs, muss
das Mischwerkzeug demontiert und ein kleineres Mischwerkzeug montiert werden. Dabei
kann es vorkommen, dass, obwohl ein Austausch des Mischwerkzeuges notwendig gewesen
wäre, dieses nicht erfolgt ist. Wird dann das Mischwerkzeug zu dem Mischcontainer
geführt, kann das Mischwerkzeug beschädigt werden.
[0008] Ausgehend von dieser Problematik stellt sich die Aufgabe der Erfindung, eine industrielle
Mischmaschine bereitzustellen, bei der eine mögliche Beschädigung des Mischwerkzeuges
verhindert wird und mit der das Mischergebnis verbessert ist.
[0009] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine eingangs genannte, gattungsgemäße, bevorzugt
wie vorstehend beschriebene industrielle Mischmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs
1.
[0010] Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der
Beschreibung.
[0011] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Mischmaschine eine Erkennungsvorrichtung
aufweist. Diese Erkennungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, zu prüfen, ob das an
der Mischmaschine derzeitig montierte Mischwerkzeug zu dem bereitgestellten Mischcontainer,
in dem sich das zu mischende Mischgut befindet, passt, etwa bezüglich seines Durchmessers,
wenn bereitgestellte Mischcontainer sich in ihrem Öffnungsdurchmesser unterscheiden.
Dieser bereitgestellte Mischcontainer befindet sich typischerweise in einer Containereinfahrt
als Bereitstellungsplatz des Mischwerkzeuges. Die Containereinfahrt ist der Ort, an
dem ein Werker den Container abstellt, damit der Mischcontainer von der Mischmaschine
aufgenommen werden kann.
[0012] Ermittelt die Erkennungsvorrichtung, dass das Mischwerkzeug nicht zu dem bereitstehenden
Mischcontainer passt, ist sie dazu eingerichtet, zu einer Sicherheitsvorrichtung über
einen Kommunikationsweg ein Signal zu senden, damit die Sicherheitsvorrichtung verhindert,
dass das Mischwerkzeug, typischerweise zusammen mit dem Mischkopf zu dem Container
gebracht wird. Hierzu kann die Sicherheitsvorrichtung insbesondere eine translatorische
Bewegung des Mischcontainers hin zu dem Mischkopf unterbinden. Auch können entsprechende
Fehlerausgaben auf einem Anzeigegerät ausgegeben werden, die den Werker über den Fehlerstatus
informieren.
[0013] Ermittelt die Erkennungsvorrichtung, dass das Mischwerkzeug zu dem bereitstehenden
Mischcontainer passt, wird die Sicherheitsvorrichtung nicht durch die Erkennungsvorrichtung
aktiviert.
[0014] Durch das Bereitstellen der Erkennungsvorrichtung sowie der damit in Kommunikation
stehenden Sicherheitsvorrichtung wird die Sicherheit insgesamt erhöht, da eine Beschädigung
des Mischwerkzeuges durch eine fehlerhafte Konfiguration vermieden wird. Zusätzlich
kann eine Mischgüte, die nur mit einem bestimmten, zu dem bereitgestellten Mischcontainer
passenden Mischwerkzeug erzielbar ist, effektiv sichergestellt werden.
[0015] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Erkennungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, zu
erkennen, welches Mischwerkzeug an dem Mischkopf montiert ist. Die Erkennungsvorrichtung
ermittelt in dieser Ausgestaltung somit das Mischwerkzeug an sich. Dem Mischwerkzeug
kann beispielsweise eine ID zugeordnet sein, etwa ein Name, die mit ein oder mehreren
Eigenschaften des Mischwerkzeuges, etwa seinem Durchmesser, assoziiert ist. Der Erkennungsvorrichtung
ist eine Vergleichseinheit zugeordnet, die anhand des ermittelten Mischwerkzeuges
prüft, ob dieses zu dem bereitstehenden Mischcontainer passt. Dies kann etwa in einer
Look-Up-Tabelle erfolgen. Vorteilhaft ist diese Ausgestaltung insbesondere dann, wenn
über die Crashsicherheit hinaus weitere Parameter geprüft werden sollen.
Zur Identifizierung des Mischwerkzeuges kann auch vorgesehen sein, dass das Mischwerkzeug
über eine an dem Mischwerkzeug angebrachte Kennung verfügt. Diese Kennung kann mittels
Sensoren der Erkennungsvorrichtung ermittelt und anschließend ausgewertet werden.
Hierfür ist die Kennung durch die Sensoren ermittelbar.
[0016] So kann auch vorgesehen sein, dass die Erkennungsvorrichtung dazu eingerichtet ist,
mischwerkzeugdrehwinkelaufgelöste Signale auszuwerten. Damit die Erkennungsvorrichtung
das Mischwerkzeug ermitteln kann, wird das Mischwerkzeug um seine Drehachse gedreht.
Dies kann mittels eines Antriebes oder manuell erfolgen. Die Kennung ist entlang des
Umfanges des Mischwerkzeugs angebracht. Obwohl nur ein lokal messender Sensor bzw.
eine lokal messende Sensoreinheit der Erkennungsvorrichtung zugeordnet ist, steht
durch das Drehen des Mischwerkzeuges ein großer Abschnitt zur Verfügung, der zur Kennung
des Mischwerkzeuges genutzt werden kann.
[0017] Die Drehwinkelauflösung kann mittels eines Drehwinkelmessers ermittelt werden. Auch
ist denkbar, dass, wenn das Mischwerkzeug mittels eines Motors angetrieben wird, dessen
Drehgeschwindigkeit gemessen wird, woraufhin der Winkel als Funktion der Zeit ermittelt
wird.
[0018] Eine mögliche Kennung des Mischwerkzeuges ist sein Durchmesser. Vorteilhaft ist dieser,
wenn keine zusätzlichen Maßnahmen zur Identifizierung des Mischwerkzeuges getroffen
werden sollen und trotzdem die Sicherheit der Mischmaschine erhöht werden soll. So
können auch bereits vorhandene Mischwerkzeuge - ohne dass diese mit einer Kennung
nachgerüstet werden müssen - problemlos erkannt werden. Für die Crashsicherheit ist
insbesondere der Durchmesser des Mischwerkzeuges relevant, da dieser mit dem Öffnungsdurchmesser
des Mischcontainers verglichen werden muss, um zu verhindern, dass das Mischwerkzeug
in Kontakt mit dem Mischcontainer kommt.
[0019] Um den Durchmesser des Mischwerkzeuges zu ermitteln, kann vorgesehen sein, dass die
Erkennungsvorrichtung über zumindest eine Lichtschranke verfügt, die gegenüber dem
Drehpunkt des Mischwerkzeuges exzentrisch angeordnet ist. Zudem ist die Messrichtung
der Lichtschranke in den Durchmesser des Mischwerkzeuges ausgerichtet. Durch das Vorsehen
einer Lichtschranke kann eine kostengünstige Ermittlung des Mischwerkzeuges bereitgestellt
werden. Zudem ist diese kontaktlos und kann über eine bestimmte Entfernung zu dem
Mischwerkzeug eingesetzt werden. Dies ist vorteilhaft, da im Bereich des Mischkopfes
in vielen Fällen eine nicht staubfreie Umgebung herrscht, die einen Sensor verschmutzen
könnte. Die Lichtschranke kann dagegen mit Abstand und durch entsprechende Maßnahmen
geschützt angeordnet sein.
[0020] Bevorzugt ist vorgesehen, dass zumindest zwei im Wesentlichen parallel ausgerichtete,
gegenüber dem Drehpunkt des Mischwerkzeuges exzentrisch angeordnete Lichtschranken
mit einem Abstand zueinander und mit einem unterschiedlichen Abstand zu dem Drehpunkt
angeordnet sind. Ferner ist die erste Lichtschranke dergestalt angeordnet, dass sie
einen ersten Mischwerkzeugdurchmesser vermisst. Die zweite Lichtschranke ist dergestalt
angeordnet, dass sie einen zweiten, von dem ersten verschiedenen Mischwerkzeugdurchmesser
vermisst. Auf diese Weise können zwei Werkzeuge mit verschiedenen Durchmessern unterschieden
werden: Ein kleineres Mischwerkzeug wird nur durch die Lichtschranke detektiert, die
den kleineren Durchmesser vermisst, während die zweite Lichtschranke, welche auf einen
größeren Durchmesser für ein größeres Mischwerkzeug ausgerichtet ist, das kleine Werkzeug
nicht erkennt. Wird das größere Mischwerkzeug eingesetzt, wird dies durch beide Lichtschranken
erkannt. Auf diese Weise kann auf den Durchmesser des Mischwerkzeuges rückgeschlossen
werden.
[0021] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die einzelnen Lichtschranken von dem Drehpunkt einen
solchen Abstand aufweisen, dass sie einen Durchmesser vermessen, der dem maximal zugelassenen
Durchmesser für die unterschiedlichen, möglicherweise bereitgestellten Container entspricht.
Typischerweise ist hiervon noch ein Sicherheitsabstand abgezogen.
[0022] In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, die insbesondere vorteilhaft
ist, wenn das Mischwerkzeug über Mischflügel, etwa drei Mischflügel verfügt, dass
zwei gegenüberliegende Lichtschranken einen solchen Durchmesser vermessen, der innerhalb
des Durchmessers eines größeren Mischwerkzeuges liegt, jedoch außerhalb eines kleineren
Durchmessers eines kleineren Mischwerkzeuges. In einigen Situationen kann es aufgrund
der Flügel zu einer Drehsituation des Mischwerkzeuges kommen, bei der nur eine Lichtschranke
das Mischwerkzeug detektiert. Durch die zwei gegenüberliegenden Lichtschranken wird
sichergestellt, dass trotz des Vorhandenseins von Mischwerkzeugflügeln das Mischwerkzeug
korrekt erkannt wird.
[0023] Ferner kann vorgesehen sein, dass zum Erkennen des Durchmessers des Mischwerkzeuges
dieses um seinen Drehpunkt gedreht wird, sodass über den Winkelabschnitt, in dem die
Lichtschranke unterbrochen ist und dem bekannten Abstand der Messrichtung der Lichtschranke
und dem Drehpunkt des Mischwerkzeuges der tatsächliche Durchmesser des Mischwerkzeuges
ermittelt wird. Auf diese Weise kann mit einer einzigen Lichtschranke der genaue Durchmesser
ermittelt werden, sodass eine Vielzahl unterschiedlicher Mischwerkzeuge ermittelbar
ist.
[0024] In einer anderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Kennung eine Erkennungskontur
ist. Diese Erkennungskontur kann durch Kontursensoren, beispielsweise durch Tastsensoren,
induktive Sensoren oder Ultraschallsensoren, ermittelt werden. Die Erkennungskontur
spiegelt eine Kodierung wieder, die Rückschlüsse auf das Mischwerkzeug zulässt.
[0025] Die Erkennungskontur kann in Umfangsrichtung und/oder in axialer Richtung verteilt
an dem Mischwerkzeug angebracht sein. Auch kann eine bestimmte Position, etwa winkelabhängig,
die gegenüber dem Sensor der Erkennungsvorrichtung bekannt ist, Teil der Erkennungsstrategie
sein. Ein solcher Merker kann beispielsweise die Passfedernut bzw. die dazugehörige
Passfeder sein.
[0026] In die Passfeder können auf einfache Weise Kontursensoren eingebracht werden. Eine
elektrische Anbindung ist über typischerweise ohnehin vorhandene Kabeldurchführungen
bzw. Drehkontakte, typischerweise Schleifringkontakte möglich. Auch ist diese Option
einfach nachrüstbar: Die Passfeder kann als Nachrüstsatz einfach an einer Mischmaschine
ausgetauscht werden, wobei die nachgerüstete Passfeder über entsprechende Sensoren
verfügt. In die Passfedernut können einfach Kodierungen in Form von Vertiefungen oder
Erhöhungen eingebracht werden (beispielsweise durch Fräsen oder Bohren). Hierfür wird
typischerweise der Passfedernutgrund genutzt. Dieser ist in der Passfedernut der am
geringsten belastete Teil, sodass einem Bruch entgegengewirkt wird.
[0027] Bevorzugt ist vorgesehen, Vertiefungen zur Kodierung zu nutzen. Das Einbringen von
Vertiefungen in ein Bauteil ist herstellungstechnisch einfacher, als ein Aufbringen
von Material zum Bereitstellen einer Erhöhung..
[0028] Die Passfeder verfügt zudem üblicherweise über eine radial nach außen weisende, ebene
Fläche. In diese ebene Fläche können die Kontursensoren auf einfache Weise definiert
eingebracht werden. Insbesondere ist eine genaue Abstandsjustierung zwischen Passfeder
und Mischwerkzeug, respektive Passfedernutgrund möglich.
[0029] Die Kontursensoren können in einer bevorzugten Ausgestaltung als feine Annäherungssensoren
ausgeführt sein, die eine in den Passfedernutgrund eingebrachte Vertiefung, etwa eine
Bohrung, detektieren können.
[0030] Durch diese Ausgestaltung können insbesondere Standardmischwerkzeuge genutzt werden
und auch auf einfache Weise nachgerüstet werden.
[0031] Durch die Bereitstellung eines in sich gekapselten Systems, insbesondere gekapselt
gegenüber äußeren Einflüssen, wie etwa Flüssigkeiten, ist die Sensorik sicher und
zuverlässig.
[0032] Auch kann vorgesehen sein entsprechende Verkabelungen exzentrisch in der Welle anzuordnen,
sodass eine zentrische Durchführung von Kühlmittel durch die Welle hindurch ermöglicht
ist.
[0033] Auch kann vorgesehen sein, dass die Kennung durch ein oder mehrere Magnete bereitgestellt
wird.
[0034] Die Erkennungsvorrichtung verfügt in diesem Fall über zumindest einen Magnetfeldsensor,
etwa eine Hall-Sonde. Dieser Magnetfeldsensor und der zumindest eine Magnet, angebracht
an dem Mischwerkzeug, sind dergestalt zueinander angeordnet, dass das Feld des Magneten
durch den Magnetfeldsensor messbar ist. Auf diese Weise können zwei verschiedene Mischwerkzeuge
voneinander unterschieden werden: Das eine Mischwerkzeug weist einen Magneten auf,
das andere nicht. Zur Erhöhung der Messsicherheit kann auch vorgesehen sein, dass
entlang des Umfanges mehrere Magnete angeordnet sind.
[0035] Ferner kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Mischwerkzeug entlang seines Umfangs
eine Vielzahl an Magneten in einem vordefinierten Abstand aufweist. Zum Erkennen des
Mischwerkzeuges wird dieses um seinen Drehpunkt gedreht, woraufhin in dem Magnetfeldsensor
entsprechend der Verteilung der Magnete Signale generiert werden, die auswertbar sind.
Auf Basis der zeitlichen Abfolge bzw. des ermittelten Drehwinkels wird eine Kennung
ermittelt, die einen Rückschluss auf das Mischwerkzeug ober jedenfalls auf bestimmte
Parameter des Mischwerkzeugs zulässt.
[0036] Ferner kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Mischwerkzeug über einen RFID-Chip
und die Erkennungsvorrichtung über einen RFID-Sensor verfügt, wobei der RFID-Sensor
und der RFID-Chip dergestalt angeordnet sind, dass der RFID-Chip durch den RFID-Sensor
auslesbar ist. In einem RFID-Chip können eine große Anzahl an verschiedenen Daten
gespeichert werden, sodass ermittelt werden kann, ob das montierte Mischwerkzeug zu
dem bereitgestellten Mischcontainer passt. In dem RFID-Chip kann nicht nur eine dem
Mischwerkzeug zuordnenbare Kennung hinterlegt sein, sondern unmittelbar Parameter,
die Rückschlüsse darauf zulassen, ob das Mischwerkzeug zu dem bereitgestellten Mischcontainer
passt, etwa sein Durchmesser. Auf diese Weise sind die Informationen zu dem jeweiligen
Mischwerkzeug dezentral an dem jeweiligen Mischwerkzeug verwaltbar. Neue Mischwerkzeuge
müssen so nicht zusätzlich in die Mischmaschine bzw. die Erkennungsvorrichtung eingelesen
werden.
[0037] Auch kann vorgesehen sein, dass die Erkennungsvorrichtung über zumindest eine auf
ein Mischwerkzeug gerichtete Kamera und eine Bildauswerteeinheit verfügt. Die Kamera
kann als Fotokamera ausgebildet sein, die fotografisch das Mischwerkzeug erkennt und/oder
den Durchmesser des Mischwerkzeuges ermitteln kann. Die Kamera kann auch als Scanner
ausgelegt sein, die etwa auf Höhe des Mischwerkzeuges angeordnet ist und auf diese
Weise den Durchmesser des Mischwerkzeuges ermitteln kann.
[0038] Es kann auch vorgesehen sein, dass das Mischwerkzeug mittels seines Gewichtes ermittelt
wird: Typischerweise weist ein Mischwerkzeug mit einem größeren Durchmesser ein höheres
Gewicht auf, als ein kleineres.
[0039] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Erkennungsvorrichtung im Bereich des Mischkopfes
an der Mischmaschine angeordnet ist, sodass der Sensor das montierte Mischwerkzeug
erkennen kann. Auf diese Weise ist eine besonders hohe Sicherheit gegeben, da das
montierte Mischwerkzeug, welches zu dem Mischcontainer passen muss, ermittelt wird.
[0040] Es kann vorgesehen sein, dass der Sensor seitlich zu dem Mischwerkzeug angeordnet
ist und außerhalb des Durchmessers des größten Durchmesser aufweisenden Mischwerkzeuges
angeordnet ist. Ein solcher Sensor ist typischerweise ein optischer Sensor, etwa eine
Lichtschranke, ein Scanner oder eine Kamera. Möglich ist, dass die Messrichtung nicht
parallel zu dem Mischwerkzeug ist. So können auch unterschiedlich hohe Mischwerkzeuge
sicher vermessen werden. Dennoch ist auch denkbar, dass der Sensor in einer Ebene
mit dem Mischwerkzeug angeordnet ist. Dies trifft beispielsweise insbesondere auf
einen Scanner oder eine Lichtschranke zu. Durch die Anordnung außerhalb des Durchmessers
des Mischwerkzeuges ist der Sensor vor etwaigen Staubbelastungen, die durch das Mischen
hervorgerufen werden, geschützt.
[0041] In einer anderen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Sensor in vertikaler
Richtung versetzt zu dem Mischwerkzeug angeordnet ist und innerhalb des Durchmessers
des den größten Durchmesser aufweisenden Mischwerkzeuges angeordnet ist. Ein solcher
Sensor ist beispielsweise ein Ultraschall-, Näherungs-, Magnetfeld- oder RFID-Sensor.
Durch den geringen Abstand zu dem Mischwerkzeug ist ein einfacheres und genaueres
Ermitteln des Mischwerkzeuges, insbesondere auch in vertikaler Richtung möglich.
[0042] In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zum Erkennen, ob das an
der Mischmaschine derzeitig montierte Mischwerkzeug zu dem bereitgestellten Mischcontainer
passt, zumindest ein zu unterscheidendes Mischwerkzeug in seinem Anschlussbereich
einen Erkennungsabschnitt aufweist, durch den auf zumindest ein charakteristisches
Merkmal des Mischwerkzeuges zurückgeschlossen werden kann, etwa, ob das derzeitig
an der Mischmaschine montierte Mischwerkzeug zu dem Container passt. Dieser Erkennungsabschnitt
interagiert, wenn das Mischwerkzeug an einem Anschluss an dem Mischwerkzeug angeschlossen
ist, erfindungsgemäß mit einem Gestänge. Durch das Einwirken des Mischwerkzeuges auf
das Gestänge bewegt sich das Gestänge in eine andere Position bzw. Stellung. Beispielsweise
kann vorgesehen sein, dass das Gestänge translatorisch durch den Erkennungsabschnitt
verschoben wird. Diese andere Stellung des Gestänges wird durch eine Messeinrichtung
erkannt, wobei durch die Erkennungsvorrichtung in Abhängigkeit der Stellung des Gestänges
darauf geschlossen werden kann, ob das an dem Mischkopf montierte Mischwerkzeug zu
dem bereitgestellten Mischcontainer passt oder nicht.
[0043] In anderen Worten: Damit die Erkennungsvorrichtung erkennt, ob das an dem Mischkopf
derzeitig montierte Mischwerkzeug zu dem an den Mischkopf anzuschließenden Mischcontainer,
in dem sich das zu mischende Mischgut befindet, passt, verfügt zumindest ein Mischwerkzeug
in seinem Anschlussbereich über einen zu einem mischmaschinenseitigen Anschluss weisenden
Erkennungsabschnitt und die Mischmaschine verfügt über einen von dem Anschluss zu
einer Messeinrichtung reichendes Gestänge und der Erkennungsabschnitt des an dem Anschluss
angeschlossenen Mischwerkzeuges ist dergestalt ausgeführt und das Gestänge dergestalt
gelagert, dass der Erkennungsabschnitt auf das Gestänge, dieses in eine andere Stellung
bewegend, wirkt, welche Verstellbewegung des Gestänges durch eine der Erkennungsvorrichtung
zugeordnete Messeinrichtung erfassbar ist.
[0044] Zum Einwirken auf das Gestänge zum Zwecke der Bewegung desselben durch den Erkennungsabschnitt
des Mischwerkzeuges verfügt das Gestänge über einen Sensorabschnitt. In einem anderen,
von dem Sensorabschnitt entfernten Abschnitt ist das Gestänge als Messabschnitt ausgelegt,
mit dem die Bewegung des Gestänges durch die Messeinrichtung erkennbar ist. Durch
das mechanische Gestänge und die damit mögliche räumliche Trennung zwischen Sensorabschnitt
und Messabschnitt kann die typischerweise empfindliche Messeinrichtung - häufig elektronisch
und/oder optisch ausgelegt - in einem Bereich an der Mischmaschine angeordnet sein,
in dem eine geringere Verschmutzung und/oder eine bessere Anbringbarkeit der Messeinrichtung
gegeben ist. Typischerweise beträgt der Abstand zwischen Sensorabschnitt und Messabschnitt
einige Zehnerzentimeter. So kann auch vorgesehen sein, die Messeinrichtung sowie den
Messabschnitt gegenüber der Umgebung etwa staubdicht abzudichten.
[0045] Das Gestänge kann in Form eines radial gelagerten, einzelnen Stabes ausgebildet sein,
der translatorisch verschiebbar ist. Das eine distale Ende, etwa die Stirnfläche,
ist typischerweise der Sensorabschnitt, das andere der Messabschnitt. Die Messung
der Größe der translatorischen Verschiebung des Stabes kann durch Rollenschalter,
Näherungssensoren und/oder Lichtschranken an dem Messabschnitt erfolgen, wobei mehrere
Sensoren entlang des möglichen translatorischen Weges des Stabes angeordnet sind,
sodass auf diese Weise auf die Größe der Verschiebung rückgeschlossen werden kann.
Typischerweise sind die Sensoren in einem äquidistanten Abstand zueinander angeordnet.
Eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung des Sensors kann eine Kamera mit einer
daran angeschlossenen Bildverarbeitung sein, sodass fotografisch auf die charakteristische
Veränderung des Gestänges bzw. auf eine neue Stellung des Gestänges rückgeschlossen
werden kann.
[0046] Der Anschluss an der Mischmaschine zum Anschließen des Mischwerkzeuges weist typischerweise
einen Querschnitt auf, wobei an seiner äußeren Mantelfläche das Mischwerkzeug den
Anschluss zumindest abschnittsweise mit seinem Anschlussbereich kontaktiert. Bevorzugt
ist vorgesehen, dass das Gestänge, respektive sein Sensorabschnitt, innerhalb dieses
Querschnittes des Anschlusses untergebracht ist, wobei der Sensorabschnitt gegenüber
dem den Sensorabschnitt umgebenden Material, etwa bereitgestellt durch den Anschluss,
zurückversetzt ist. Der Sensorabschnitt wird durch das ihn umgebende Material vor
einem ungewollten Einwirken geschützt. Komplementär hierzu ist der Erkennungsabschnitt
etwa als hervorstehender Pin an dem Mischwerkzeug ausgeführt, wobei der Pin in eine
Erkennungsabschnittaufnahme, typischerweise Teil einer radialen Lagerung des Gestänges,
falls dieses etwa verschiebbar ausgelegt ist, eingreift und auf den Sensorabschnitt
einwirken kann, etwa verschieben. Auf diese Weise ist eine sichere Erkennung ermöglicht.
[0047] Ist eine Unterscheidung nur zwischen zwei Mischwerkzeugen notwendig, besteht die
Möglichkeit, dass die Messeinrichtung nur mit einem Sensor ausgestattet ist, der nur
boolesche Werte (eine Stellung des Gestänges erkannt vs. eine bestimmte Stellung nicht
erkannt) ermitteln kann und auch nur ein zu unterscheidendes Mischwerkzeug in seinem
Anschlussbereich einen auf den Sensorabschnitt des Gestänges einwirkenden Erkennungsabschnitt
aufweist. Ist die durch die Messeinrichtung erkennbare Stellung des Gestänges nicht
erkannt, ist ein zweites Mischwerkzeug ohne Erkennungsabschnitt montiert.
[0048] Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Gestänge eine Ausgangsposition aufweist, die es
jedenfalls dann innehat, wenn kein Mischwerkzeug montiert ist. Bevorzugt ist vorgesehen,
dass das Gestänge selbsttätig in diese Ausgangsposition zurückkehrt, wenn das Mischwerkzeug
von dem Anschluss der Mischmaschine demontiert wird. Hierzu ist das Gestänge gegenüber
der Mischmaschine durch eine Rückstellfeder abgestützt, wobei durch die Federkraft
das Gestänge in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Wird das Mischwerkzeug montiert,
wird die Rückstellfeder vorgespannt, wird das Mischwerkzeug demontiert, entspannt
sich die Rückstellfeder und bringt das Gestänge in seine Ausgangsposition zurück.
Auf diese Weise wird das Messergebnis abgesichert.
[0049] In einer alternativen Ausgestaltung entspricht die Ausgestaltung, beispielsweise
die Größe des Erkennungsabschnittes des Mischwerkzeuges einer zu überprüfenden Eigenschaft
des Mischwerkzeuges bezogen auf den Mischcontainer, etwa dem Durchmesser des Mischwerkzeuges.
So können für bestimmte Durchmesser bestimmte Erkennungsabschnittsformen definiert
werden. Auf diese Weise kann durch eine durch den Erkennungsabschnitt eingebrachte
Bewegung - etwa eine bestimmte Verschiebung - des Gestänges, auf den Durchmesser rückgeschlossen
werden. Auf diese Weise ist eine modulare Informationsverteilung bezogen auf das Mischwerkzeug
ermöglicht.
[0050] So können auch bereits vorhandene Mischwerkzeuge - ohne dass diese mit in eine Mischmaschine
separat eingelesen werden müssen, nachgerüstet werden müssen - problemlos erkannt
werden. Für die Crashsicherheit ist insbesondere der Durchmesser des Mischwerkzeuges
relevant, da dieser mit dem Öffnungsdurchmesser des Mischcontainers verglichen werden
muss, um zu verhindern, dass das Mischwerkzeug in Kontakt mit dem Mischcontainer kommt.
[0051] Bevorzugt ist, dass der mischmaschinenseitige Anschluss des Mischwerkzeuges die Antriebswelle
am Mischkopf ist. Das Gestänge, respektive der Sensorabschnitt ist dann bevorzugt
innerhalb der Antriebswelle angeordnet; die Antriebswelle kann als Hohlwelle bevorzugt
ausgeführt sein. Der Mischkopf ist als angetriebene Welle der Mischmaschine ein gegenüber
der Mischmaschine drehendes Teil. Das Gestänge, insbesondere ein einzelner Stab, kann
problemlos mitdrehen. Die Messeinrichtung ist dagegen typischerweise ortsfest gegenüber
der Mischmaschine. Das Gestänge ragt bevorzugt, jedenfalls wenn die Messeinrichtung
das Gestänge erkennen soll, aus der Welle mit seinem Messbereich hervor. Durch das
mechanische Übertragen der Bewegung des Gestänges durch die Welle hindurch ist entgegen
einer Messeinheit, die unmittelbar am Mischkopf oder der Antriebswelle angeschlossen
ist, keine elektrische Übertragung des Messsignals über Drehschleifkontakte notwendig.
[0052] Das Gestänge kann zentrisch oder exzentrisch in der Welle angeordnet sein. Ist das
Gestänge exzentrisch angeordnet ist für eine verbesserte Sensierung seitens der Erkennungsvorrichtung
vorgesehen, dass jedenfalls der Messabschnitt, bevorzugt auch der Sensorabschnitt
zentrisch gelagert sind. Die translatorische Bewegung kann dennoch entsprechend übertragen
werden. Ist das Gestänge als Stab ausgelegt, kann dieser zur Bereitstellung der Exzentrität
entsprechend U-förmig gebogen sein, sodass ein erster Teil des Stabes exzentrisch
in der Welle und ein weiterer Teil, nämlich der Messabschnitt und ggf. der Sensorabschnitt
zentrisch angeordnet sind und die jeweils benachbarten Teile durch einen Schenkel
miteinander verbunden sind.
[0053] Die Mischmaschine kann über einen Mischwerkzeugablagebereich verfügen. In diesem
Mischwerkzeugablagebereich werden das oder die derzeitig nicht genutzten, der Mischmaschine
zugeordneten Mischwerkzeuge - mithin die Mischwerkzeuge, die nicht an dem Mischkopf
montiert sind - an entsprechenden mischmaschinenseitigen Anschlüssen gelagert. Die
Erkennungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, den Mischwerkzeugablagebereich zu überwachen,
um aus der Belegung des Mischwerkzeugablagebereiches zu schließen, welches Mischwerkzeug
an dem Mischkopf montiert ist. Sind mehr als zwei Mischwerkzeuge der Mischmaschine
zugeordnet, verfügt die Erkennungsvorrichtung typischerweise über einen entsprechenden
Speicher, in dem abgelegt ist, welche Mischwerkzeuge der Mischmaschine zur Verfügung
gestellt sind. Durch das Überwachen des Mischwerkzeugablagebereiches ist das Ermitteln
wesentlich vereinfacht, da in dem Mischwerkzeugablagebereich kein Schmutz oder dergleichen
das Ermittlungsergebnis verfälschen kann. Die Erkennung erfolgt dann auf eine oben
angegebene Weise.
[0054] So kann auch vorgesehen sein, dass der Mischwerkzeugablagebereich über jedenfalls
bezüglich eines bestimmten Parameters, etwa dem Durchmesser, eindeutige Mischwerkzeugablageplätze
verfügt, die typischerweise jeweils für genau ein bestimmtes Mischwerkzeug vorgesehen
sind. Eine Eindeutigkeit kann beispielsweise durch geometrische, zu dem jeweiligen
Mischwerkzeug passende Konturen bereitgestellt werden, etwa durch von der Ebene des
Mischwerkzeugablagebereiches hervorstehende Stifte, die zwischen die Flügel und beispielsweise
zusätzlich an deren Endbereichen hervorstehen, sodass ein größeres Mischwerkzeug nicht
an einen Platz eines kleineren Mischwerkzeuges abgelegt werden kann.
[0055] Grundsätzlich kann der Mischwerkzeugablagebereich mittels einer oben beschriebenen
Erkennungsvorrichtung, der die entsprechenden Sensoren zugeordnet sind, überwacht
werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass die Erkennungsvorrichtung über einen
Näherungssensor verfügt, der dazu eingerichtet ist, zu ermitteln, ob ein Teil eines
Mischwerkzeuges in seiner Nähe ist. Dieser besonders einfache Sensor prüft lediglich,
ob ein Mischwerkzeug zugegen ist. Zusammen mit der Erkennungsvorrichtung und dem Wissen
um den belegten Mischwerkzeugablageplatz kann ermittelt werden, welches Mischwerkzeug
an dem Mischkopf montiert ist - nämlich das Mischwerkzeug, welches nicht an dem Mischwerkzeugablageplatz
detektiert wird.
[0056] Das erfindungsgemäße Verfahren, welches mit einer vorstehend beschriebenen industriellen
Mischmaschine durchgeführt werden kann, umfasst die folgenden Schritte:
- Ermitteln des derzeitig an dem Mischkopf montierten Mischwerkzeuges,
- Ermitteln des bereitgestellten Mischcontainers,
- Prüfen, ob das ermittelte Mischwerkzeug zu dem bereitgestellten Container passt und
- wenn das ermittelte Mischwerkzeug nicht zu dem bereitgestellten Container passt: Aktivieren
der Sicherheitsvorrichtung, damit das Mischwerkzeug und die Containeröffnungen nicht
zueinander gebracht werden.
[0057] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Mischmaschine außerhalb des Durchmessers des Mischwerkzeuges
über zumindest einen Spindelantrieb verfügt, mit dem der bereitgestellte Mischcontainer
zu dem Mischwerkzeug, respektive dem Mischkopf herangezogen werden kann, damit das
Mischwerkzeug in die Containeröffnung eintaucht. Typischerweise sind Mischcontainer
unterschiedlichen Durchmessers auch unterschiedlich hoch. Dann kann vorgesehen sein,
dass zur Prüfung, ob der ermittelte Mischcontainer tatsächlich dem bereitgestellten
Mischcontainer entspricht, die Spindeltriebe auf die entsprechende, erwartete Höhe
fahren, um den Mischcontainer an einer vordefinierten Stelle zu erfassen. Ist die
gefahrene Höhe entsprechend dem bereitgestellten Mischcontainer entspricht aller Wahrscheinlichkeit
nach der ermittelte Mischcontainer dem bereitgestellten Container, sodass ein hohes
Maß an Sicherheit gewährleistet ist.
[0058] Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1:
- Eine industrielle Mischmaschine, aufweisend einen Mischkopf und einen Mischwerkzeugablagebereich,
- Fig. 2:
- Ausschnitte aus dem Mischwerkzeugablagebereich der in Figur 1 gezeigten Mischmaschine
mit einer Erkennungsvorrichtung nach einer ersten Ausgestaltung,
- Fig. 3:
- ein an dem Mischkopf der in Figur 1 gezeigten Mischmaschine montiertes Mischwerkzeug
mit einer Erkennungsvorrichtung nach einer zweiten Ausgestaltung,
- Fig. 4:
- ein an dem Mischkopf der in Figur 1 gezeigten Mischmaschine montiertes Mischwerkzeug
mit einer Erkennungsvorrichtung nach einer dritten Ausgestaltung,
- Fig. 5:
- ein an dem Mischkopf der in Figur 1 gezeigten Mischmaschine montiertes Mischwerkzeug
mit einer Erkennungsvorrichtung nach einer vierten Ausgestaltung,
- Fig. 5a-c:
- Möglichkeiten der Kodierung eines Mischwerkzeuges, für eine Erkennungsvorrichtung
nach der in Figur 5 gezeigten vierten Ausgestaltung,
- Fig. 6:
- ein an dem Mischkopf der in Figur 1 gezeigten Mischmaschine montiertes Mischwerkzeug
mit einer Erkennungsvorrichtung nach einer fünften Ausgestaltung,
- Fig. 7:
- ein an dem Mischkopf der in Figur 1 gezeigten Mischmaschine montiertes Mischwerkzeug
mit einer Erkennungsvorrichtung nach einer sechsten Ausgestaltung,
- Fig. 7a:
- eine Detailansicht des Mischkopfschaftes der in Figur 7 gezeigten Ausgestaltung,
- Fig. 8:
- ein an dem Mischkopf der in Figur 1 gezeigten Mischmaschine montiertes Mischwerkzeug
mit einer Erkennungsvorrichtung nach einer siebten Ausgestaltung,
- Fig. 8a:
- die in Figur 8 gezeigte Ausgestaltung in einer Seitenansicht,
- Fig. 9:
- ein an dem Mischkopf der in Figur 1 gezeigten Mischmaschine montiertes Mischwerkzeug
mit einer Erkennungsvorrichtung nach einer achten Ausgestaltung,
- Fig. 10:
- eine Schnittansicht eines Teils der Mischmaschine,
- Fig. 11 - 12:
- vergrößerte Darstellungen der Mischmaschine, an dessen Mischkopf ein erstes Mischwerkzeug
montiert ist und
- Fig. 11 - 14:
- die Ansichten der Figuren 3 und 4, jedoch einer Mischmaschine, an der ein anderes
Mischwerkzeug angeschlossen ist.
[0059] Figur 1 zeigt eine industrielle Mischmaschine 1. Die industrielle Mischmaschine 1
verfügt über ein Gestell 2, umfassend eine erste Stütze 3 und eine zweite Stütze 4,
die in ihren oberen Bereichen durch eine Mischtraverse 5 verbunden sind. Die Mischtraverse
5 weist einen Mischantrieb 6 auf, mit dem ein an einem Mischkopf 7 montiertes, in
Figur 1 nicht erkennbares, weil verdecktes Mischwerkzeug angetrieben wird. Die Mischmaschine
1 verfügt über eine unter der Mischtraverse 5 befindliche Containereinfahrt 8. In
die Containereinfahrt 8 wird ein hier nicht dargestellter Mischcontainer, in dem sich
zu mischendes Mischgut befindet, von einem Werker gefahren und positioniert. Ein solcher,
in der Containereinfahrt 8 gefahrener Mischcontainer ist ein bereitgestellter Mischcontainer,
bereit von der Mischmaschine 1 aufgenommen zu werden, um seinen Inhalt zu mischen.
Zum Aufnehmen des Mischcontainers verfügt die Mischmaschine 1 über zwei seitlich angeordnete
Spindeltriebe 9, 9.1 mit daran angeschlossenen Hubplatten 10, 10.1, die eine nach
außen ragende Flanschplatte des Mischcontainers untergreifen, sodass der Mischcontainer
mittels der Spindeltriebe 9, 9.1 an den Mischkopf 7 und damit zu dem Mischwerkzeug
1 hingebracht werden kann.
[0060] Damit der Mischcontainer gegenüber dem Mischwerkzeug 1 ausgerichtet ist, verfügt
die Containereinfahrt 8 über seitliche, in Bodennähe montierte Leitstangen 11, 11.1.
[0061] Ist der Mischcontainer an dem Mischkopf 7 mittels der Spindelantriebe 9, 9.1 respektive
der Hubplatten 10, 10.1 gehalten, wird die Mischtraverse 5 um ihre Längsachse, gelagert
an den Stützen 3, 4, gekippt, sodass der Mischcontainer in eine Überkopfstellung gebracht
wird. Der Mischantrieb 6 wird aktiviert, der das in dem Mischcontainer befindliche
Mischgut mittels eines an dem Mischkopf 7 montierten, hier nicht näher dargestellten
Mischwerkzeuges mischt.
[0062] Die Mischmaschine 1 verfügt an ihrer einen Seitenstütze 4 über einen Mischwerkzeugablagebereich
12, in dem Mischwerkzeuge 13, 13.1 an Mischwerkzeugablageplätzen 14, 14.1 gelagert
werden, wenn diese nicht an dem Mischkopf 7 montiert sind. Hierzu verfügen die Mischwerkzeugablageplätze
14, 14.1 über Aufnahmestifte 15, 15.1, mit denen die Mischwerkzeuge 13, 13.1 an ihrem
Drehpunkt gehalten werden.
[0063] Um eine bestimmte Mischgüte sicherzustellen und/oder zu verhindern, dass das Mischwerkzeug
in Kontakt mit dem Mischcontainer kommt und dadurch beschädigt wird, ist vorgesehen,
dass die Mischmaschine 1 mittels einer Erkennungsvorrichtung ermittelt, welches Mischwerkzeug
derzeitig an dem Mischkopf 7 montiert ist. Zum Ermitteln des an dem Mischkopf 7 montierten
Mischwerkzeuges kann dieses unmittelbar an dem Mischkopf 7 ermittelt werden oder es
kann ermittelt werden, welcher Mischwerkzeugablageplatz 14, 14.1 in dem Mischwerkzeugablagebereich
12 belegt ist, um hieraus Rückschlüsse zu ziehen, welches der Mischwerkzeuge 13, 13.1
an dem Mischkopf 7 montiert ist.
[0064] Die Figuren 2 bis 9 zeigen verschiedene Ausgestaltungen zur Erkennung des Mischwerkzeuges,
sei es an dem Mischkopf 7, sei es in dem Mischwerkzeugablagebereich 12. Es versteht
sich, dass, auch wenn in den nachfolgenden Ausführungen die Ermittlung an dem Mischkopf
7 oder in dem Mischwerkzeugablagebereich 12 erfolgt, mutatis mutandis die Erkennung
auch an dem jeweils anderen Bereich erfolgen kann. Gleiche Teile werden nachstehend
mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Lediglich bezüglich unterschiedlich ausgestalteter
Mischwerkzeuge wird je Ausgestaltung ein eigener Buchstabe als Suffix bezüglich des
Mischwerkzeuges genutzt.
[0065] Figur 2 zeigt eine mögliche Erkennung von Mischwerkzeugen 13, 13.1, abgelegt an Mischwerkzeugablageplätzen
14, 14.1 des in Figur 1 gezeigten Mischwerkzeugablagebereich 12. Die beiden Mischwerkzeuge
13, 13.1 werden an ihren Mischwerkzeugablageplätzen 14, 14.1 in dieser Ausgestaltung
im Wesentlichen in einer Ebene gelagert. Der Abstand der Aufnahmestifte 15, 15.1 ist
kleiner als der Radius des größeren Mischwerkzeuges 13 und größer als der Radius des
kleineren Mischwerkzeuges 13.1. Auf diese Weise kann das größere Mischwerkzeug 13
nur auf einem Mischwerkzeugablageplatz 14 (hier der obere) aufgesetzt werden, wenn
erzwungen ist, dass ein Flügel des Mischwerkzeuges 13, 13.1 mit den Aufnahmestiften
15, 15.1 fluchtet. Um eine solche Ausrichtung zu erzwingen, kann vorgesehen sein,
dass Näherungssensoren 16, 16.1 mit den Aufnahmestiften 15, 15.1 fluchten. Ist kein
Mischwerkzeug - respektive kein Flügel eines der beiden Mischwerkzeuge - durch die
Näherungssensoren 16, 16.1 erkannt, wird eine Fehlermeldung oder ähnliches ausgegeben.
Bevorzugt sind - wie hier - die Näherungssensoren 16, 16.1 so weit von den Aufnahmestiften
15, 15.1 beabstandet, dass diese auf den Endbereich des jeweiligen Mischwerkzeuges
13, 13.1 gerichtet sind. Würde das kleinere Mischwerkzeug 14.1 auf den dem größeren
Mischwerkzeug 13 eigentlich zugewiesenen Mischwerkzeugablageplatz 14 gesetzt werden,
würde der Näherungssensor 16 nicht ausgelöst werden. Auf diese Weise ist ein Vertauschen
der Mischwerkzeuge 13, 13.1 bezüglich ihrer Mischwerkzeugablageplätze 14, 14.1 durch
eine geschickte Kombination geometrischer Faktoren sowie der Anordnung der Sensoren
verhindert. Diese optimierte Ausgestaltung ist eine besonders kostengünstige Ausgestaltung,
die mit wenig zusätzlichen Teilen auskommt. Die Näherungssensoren 16, 16.1 können
zudem - vorteilhafterweise - der Erkennungsvorrichtung der Mischmaschine 1 zugeordnet
sein, wobei mit den Näherungssensoren 16, 16.1 ermittelt wird, ob das jeweilige Mischwerkzeug
13, 13.1 an seinem Mischwerkzeugablageplatz 14, 14.1 gehalten ist.
[0066] Figur 3 zeigt ein die Mischmaschine 1 in einer anderen Konfiguration: Hier ist das
Mischwerkzeug 13a an dem Mischkopf 7, respektive an der Welle des Mischantriebes 6
montiert. In der dem Mischkopf 7 zugehörigen Flanschplatte 17 sind Ultraschallsensoren
18, 18.1 angeordnet. Diese Ultraschallsensoren 18, 18.1 sind auf unterschiedlichen
Durchmessern bezogen auf die Welle des Mischantriebes 6, mithin bezüglich des Drehpunktes
des an dem Mischkopf 7 montierten Mischwerkzeuges 13a angeordnet; ein erster Ultraschallsensor
18 ist auf einen weiteren Durchmesser ausgerichtet als ein zweiter Ultraschallsensor
18.1. Die Ultraschallsensoren messen ausgehend von der Flanschplatte 17 nach unten
weisend in Richtung des Mischwerkzeuges 13a.
[0067] Zum Vermessen des Mischwerkzeuges 13a wird das Mischwerkzeug 13a gedreht, so dass
ein Flügel 19 unterhalb der Ultraschallsensoren 18, 18.1 angeordnet ist und von diesen
vermessen werden kann.
[0068] Zum Drehen des Mischwerkzeuges 13a kann dies manuell durch einen Werker erfolgen;
möglich ist auch, dass das Mischwerkzeug 13a mittels des Mischantriebes 6 oder einem
separaten Antrieb, der hier nicht näher dargestellt ist, angetrieben wird. Durch ein
entsprechendes Signal der Ultraschallsensoren 18, 18.1, die melden, ob unter ihnen
ein Mischwerkzeug 13a erkannt wird, kann auf den Durchmesser des Mischwerkzeuges 13a
geschlossen werden, um zu überprüfen, ob das montierte Mischwerkzeug 13a zu dem bereitgestellten
Mischcontainer passt.
[0069] Eine andere Ausgestaltung zeigt Figur 4. In Figur 4 sind zur Visualisierung der Messweise
zwei Mischwerkzeuge 13b, 13b.1 übereinander angeordnet eingezeichnet. Das erste Mischwerkzeug
13b weist einen größeren Durchmesser auf als das zweite Mischwerkzeug 13b.1. Zum Vermessen
der Mischwerkzeuge 13b, 13b.1 sind in dieser Ausgestaltung drei Lichtschranken 20,
20.1, 20.2 dergestalt angeordnet, dass deren Messrichtung in den Durchmesser der beiden
Mischwerkzeuge 13b, 13b.1 ausgerichtet ist. Ferner sind die Messrichtungen parallel
ausgerichtet und weisen unterschiedliche Abstände zu dem Drehpunkt 21 der Mischwerkzeuge
13b, 13b.1 auf. Die Messrichtungen zweier Lichtschranken 20, 20.2 sind gegenüberliegend
bezüglich des Drehpunktes 21 ausgerichtet. Mit dieser Konfiguration ist es möglich,
die Mischwerkzeuge 13b, 13b.1 voneinander zu unterscheiden, ohne dass die Mischwerkzeuge
13b, 13b.1 gedreht werden müssten: Ist das Mischwerkzeug 13b in einer Position, wie
sie in Figur 4 dargestellt ist, wird der Flügel 19 durch die erste Lichtschranke 20
erkannt. Erkannt wird das Mischwerkzeug 13b nicht durch die Lichtschranke 20.2. Wäre
das Mischwerkzeug 13b in einer anderen, gegenüber der gezeigten verdrehten Drehposition,
sodass der Flügel 19 durch die Lichtschranke 20 nicht erkannt werden würde, würde
das Mischwerkzeug 13b, respektive beispielsweise der Flügel 19.1, durch die gegenüberliegende
Lichtschranke 20.2, erkannt werden.
[0070] Die beiden äußeren Lichtschranken 20, 20.2 weisen einen solchen Abstand von dem Drehpunkt
21 auf, dass diese nie das kleinere Mischwerkzeug 13b.1 erkennen.
[0071] Figur 5 zeigt in einer weiteren Ausgestaltung ein Erkennen von Mischwerkzeugen mittels
Magneten. Unterschiedliche Mischwerkzeuge 13c, 13c.1, 13c.2 weisen an unterschiedlichen
Positionen - resultierend in einer eindeutigen Kombination aus Abständen - Magnete
22, 22.1, 22.2, 22.3, 22.4, 22.5 auf. Die Erkennungsvorrichtung verfügt über hier
an der Flanschplatte 17 angeordnete Hall-Sensoren 23, 23.1, die auf die Magnete 22.3,
22.5 des hier beispielhaft montierten Mischwerkzeuges 13c.2 gerichtet sind. Durch
ein Drehen des Mischwerkzeuges 13c.2 werden die einzelnen Magnete 22, 22.1, 22.2,
22.3, 22.4, 22.5 in Abhängigkeit des Drehwinkels des Mischwerkzeuges 13c.2 nacheinander
erkannt. Hieraus kann rückgeschlossen werden, um welches Mischwerkzeug 13c.2 es sich
handelt sodass ermittelt werden kann, ob das montierte Mischwerkzeug 13c.2 zu dem
bereitgestellten Mischcontainer passt.
[0072] Figur 6 zeigt eine weitere Ausgestaltung, welche auf RFID-Technik basiert. Die Flanschplatte
17 weist einen RFID-Sensor 24 auf; das Mischwerkzeug 13d weist einen RFID-Chip 25
auf. Ist das Mischwerkzeug 13d an dem Mischkopf 7 montiert, drückt ein Dichtungsring
26, etwa ein gegen die Flanschplatte 17, um den Bereich, in dem der RFID-Chip 25 angeordnet
ist, abzudichten und insbesondere staubfrei zu halten. Durch das Auslesen des RFID-Chips
durch den RFID-Sensor können die entsprechenden Informationen, um Rückschlüsse auf
das montierte Mischwerkzeug 13d zu erhalten, ausgelesen werden.
[0073] Figur 7 zeigt eine weitere Ausgestaltung, wobei die Erkennung des hier an dem Mischkopf
7 montierten Mischwerkzeugs 13e durch eine dem Mischwerkzeug 13e innenwohnende Erkennungskontur
(in vergrößerter Darstellung in Figur 7a mit Bezugszeichen 27 gekennzeichnet) erkannt
wird. Die Erkennungskontur 27 ist in diesem Fall eine in das Material eingebrachte
Vertiefung. In der Passfeder 28 der Antriebswelle des Mischantriebes 6 sind Tastsensoren
29, 29.1, 29.2 angeordnet. Während die oberen beiden Tastsensoren 29, 29.1 die Vertiefung
27 der Erkennungskontur erkennen, erkennt der unterste Tastsensor 29.2 in diesem Fall
eine Erhöhung der Erkennungskontur. Dieses wird zur Identifizierung des Mischwerkzeuges
13e genutzt.
[0074] Figur 8 zeigt eine Ausgestaltung, in der Mischwerkzeuge 13f, 13f.1 (die in dieser
Ansicht wieder gleichzeitig dargestellt sind), durch einen Scanner 30 erkannt werden.
Der Scanner 30 scannt einen Bereich 31 und ermittelt in diesem Bereich den entsprechenden
Durchmesser des Mischwerkzeuges (hier mit Bezugszeichen 32, 32.1 gekennzeichnet).
Eine Seitenansicht dieser Konfiguration zeigt Figur 8a. Erkennbar ist, dass der Scanner
30 auf einer Höhe mit den Mischwerkzeugen 13f, 13f.1 ist, sodass der Scanner 30 die
Mischwerkzeuge 13f, 13f.1 erfassen kann.
[0075] Figur 9 zeigt eine Konfiguration, bei der das an dem Mischkopf 7 montierte Mischwerkzeug
13g mittels eines Kamerasystems 33 über optische Bildverfahren erkannt wird.
[0076] Ist das Mischwerkzeug 13-13g, welches an dem Mischkopf 7 montiert ist, erkannt -
etwa nach einem der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen - wird ermittelt, ob
das Mischwerkzeug 13-13g zu dem bereitgestellten Mischcontainer, welcher in dieser
Ausgestaltung in der Containereinfahrt 8 eingefahren ist, passt. Insbesondere wird
überprüft, ob der Durchmesser des Mischwerkzeuges 13-13g zu der Containeröffnung passt,
so dass ein Kontakt zwischen Mischwerkzeug 13-13g und Mischcontainer vermieden wird.
Verläuft die Prüfung positiv, mithin passt das montierte Mischwerkzeug 13-13g zu dem
bereitgestellten Mischcontainer, wird der Mischcontainer an die Flanschplatte 17 herangefahren,
sodass das Mischwerkzeug 13-13g in die Containeröffnung eintaucht. Anschließend beginnt
der Mischvorgang.
[0077] Figur 10 zeigt ein an einem Anschluss der Mischmaschine 1, nämlich an der Antriebswelle
34 montiertes Mischwerkzeug 13.2. Das Mischwerkzeug 13.2 weist einen Erkennungsabschnitt
E in Form eines Pins, der von dem den Erkennungsabschnitt E umgebenden Material hervorsteht,
auf. Der Erkennungsabschnitt E dringt in die Antriebswelle 34, die hier als Hohlwelle
ausgebildet ist, ein. Die Antriebswelle 34 ist an einer Lageranordnung 35 außenseitig
radial gelagert. In das Zentrum der Antriebswelle 34 ist ein Gestänge 36, hier als
Stab ausgebildet, eingesetzt. Das Gestänge 36 durchdringt die Antriebswelle 34. Das
Gestänge 36 ist in radialer Richtung durch die Antriebswelle 34 zumindest abschnittsweise
eingefasst und damit gelagert und translatorisch verschiebbar.
[0078] Der Erkennungsabschnitt E wirkt auf ein distales Ende des Gestänges 36, auf den sogenannten
Sensorabschnitt 37, hier ausgestaltet durch die Stirnfläche des Stabes. Durch die
Montage des Mischwerkzeuges 13.2 an der Antriebswelle 34 wird das Gestänge translatorisch,
hier in vertikaler Richtung nach oben, in eine andere Stellung verschoben. Die Verschiebung
erfolgt gegen die Federkraft einer Rückstellfeder 38, gegen die das Gestänge 36 gegenüber
der Mischmaschine 1 in Verschieberichtung gelagert ist. Mit der als Näherungssensor
ausgebildeten Messeinrichtung 39 wird durch die an die Messeinrichtung 39 angeschlossene
Erkennungsvorrichtung der Mischmaschine 1 erkannt, ob das Gestänge 36, respektive
der Messabschnitt 40, mithin: das dem Sensorabschnitt 37 gegenüberliegende distale
Ende des Gestänges 36, aus der Antriebswelle 34 soweit hervorragt, dass darauf geschlossen
werden kann, dass der Erkennungsabschnitt E des Mischwerkzeuges 13.2 auf den Sensorabschnitt
37 des Gestänges 36 wirkt. Auf diese Weise kann auf das montierte Mischwerkzeug 13.2
geschlossen werden.
[0079] Die Figuren 11 bis 14 zeigen Detailaufnahmen von zwei verschiedenen Mischwerkzeugen:
einem ersten Mischwerkzeug 13.2 (Figuren 11 und 12) und einem hiervon sich unterscheidenden
zweiten Mischwerkzeug 13.3 (Figuren 13 und 14), jeweils angeschlossen an die Mischmaschine
1. Dargestellt ist in den Figuren 11 und 13 der obere Bereich der Mischmaschine 1
(welche auch in Figur 10 dargestellt ist), in den Figuren 12 und 14 der untere Bereich,
namentlich der Bereich, an dem das Mischwerkzeug 13.2, 13.3 angeschlossen ist.
[0080] Die beiden Mischwerkzeuge 13.2 und 13.3 unterscheiden sich in ihrem maximalen Durchmesser.
Entsprechend unterscheiden sie sich auch in ihrem Erkennungsabschnitt: Während das
erste Mischwerkzeug 13.2 einen Erkennungsabschnitt E aufweist, weist das zweite Mischwerkzeug
13.3 diesen nicht auf. Entsprechend wird das Gestänge 36 translatorisch durch den
Erkennungsabschnitt E des ersten Mischwerkzeuges 13.2 in der Antriebswelle 34 verschoben
(siehe Figur 11), während es bei dem zweiten Mischwerkzeug 13.3 nicht verschoben wird
(siehe Figur 13). Ist das erste Mischwerkzeug 13.2 montiert, erkennt die Messeinrichtung
39 (als Näherungssensor ausgebildet), dass das Gestänge 36 in seine Nähe gebracht
ist; genau dies ist bei der Ausgestaltung der Figuren 13 und 14 (anderes Mischwerkzeug
13.3 montiert) nicht der Fall. Auf diese Weise können die beiden Mischwerkzeuge 13.2
und 13.3 unterschieden werden.
[0081] Unterstützt wird diese Unterscheidung durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder
38, die entgegen der translatorischen Verschiebung durch den Erkennungsabschnitt E
das Gestänge 36 in seine in den Figuren 13 und 14 dargestellten Ausgangsposition versetzt,
wenn der Erkennungsabschnitt E in die Antriebswelle 34 aufgrund eines Mischwerkzeugwechsels
nicht mehr eingreift.
[0082] Vorteilhafterweise kann die Antriebswelle 34 mit dem daran montierten Mischwerkzeug
13.2, 13.3 problemlos in eine rotatorische Bewegung versetzt werden, ohne dass die
Messeinrichtung 39 hiervon in ihrer Messung beeinträchtigt ist oder zusätzliche elektrische
Kontakte, etwa über Schleifringkontakte, von dem Anschluss des Mischwerkzeuges 13.2,
13.3 geführt werden müssten. Durch das zentrische Anordnen des Gestänges 36 im Zentrum
der Antriebswelle 34 wirkt dieses zudem nicht als exzentrische, einen ruhigen Betrieb
des Mischwerkzeuges 13.2, 13.3 negativ beeinflussende Unwucht.
[0083] Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden. Ohne den Schutzbereich,
beschrieben durch die Ansprüche, zu verlassen, ergeben sich für den Fachmann zahlreiche
weitere Ausgestaltungen, den Erfindungsgedanken zu verwirklichen, ohne dass diese
im Rahmen dieser Ausführungen näher erläutert werden müssten.
Bezugszeichenliste
| 1 |
Mischmaschine |
30 |
Scanner |
| 2 |
Gestell |
31 |
Scanbereich |
| 3 |
erste Stütze |
32, 32.1 |
Durchmesser |
| 4 |
zweite Stütze |
33 |
Kamerasystem |
| 5 |
Mischtraverse |
34 |
Antriebswelle |
| 6 |
Mischantrieb |
35 |
Radiallagerung |
| 7 |
Mischkopf |
36 |
Gestänge |
| 8 |
Mischcontainereinfahrt |
37 |
Sensorabschnitt |
| 9, 9.1 |
Spindeltrieb |
38 |
Rückstellfeder |
| 10, 10.1 |
Hubplatte |
39 |
Messeinrichtung |
| 11, 11.1 |
Leitstange |
40 |
Messabschnitt |
| 12 |
Mischwerkzeugablagebereich |
|
|
| 13, 13.1, 13a, 13b, |
Mischwerkzeug |
E |
Erkennungsab- |
| 13b.1, 13c, 13c.1, |
|
|
schnitt |
| 13c.2, 13d, 13e, 13f, |
|
|
|
| 13f.1, 13g |
|
|
|
| 14, 14.1 |
Mischwerkzeugablageplatz |
|
|
| 15, 15.1 |
Aufnahmestift |
|
|
| 16, 16.1 |
Näherungssensor |
|
|
| 17 |
Flanschplatte |
|
|
| 18, 18.1 |
Ultraschallsensoren |
|
|
| 19, 19.1 |
Flügel |
|
|
| 20, 20.1, 20.2 |
Lichtschranke |
|
|
| 21 |
Drehpunkt |
|
|
| 22, 22.1, 22.2, 22.3, |
Magnet |
|
|
| 22.4, 22.5 |
|
|
|
| 23,23.1 |
Hall-Sensor |
|
|
| 24 |
RFID-Sensor |
|
|
| 25 |
RFID-Chip |
|
|
| 26 |
Gamma-Ring |
|
|
| 27 |
Erkennungskontur |
|
|
| 28 |
Passfeder |
|
|
| 29, 29.1, 29.2 |
Tastsensor |
|
|
1. Industrielle Mischmaschine (1) zum Mischen von Mischgut in anschlussseitig offenen,
sich zumindest in einem Merkmal ihrer Auslegung unterscheidenden Mischcontainern,
wobei jeweils ein Mischcontainer zum Mischen des darin enthaltenen Mischgutes an den
Mischkopf der Mischmaschine (1) anschließbar ist und wobei zumindest zwei sich zumindest
in einem Merkmal ihrer Auslegung unterscheidende Mischwerkzeuge (13, 13.1, 13a, 13b,
13b.1, 13c, 13c.1, 13c.2, 13d, 13e, 13f, 13f.1, 13g) an einem Mischkopf (7) der Mischmaschine
(1) montierbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mischmaschine (1) aufweist:
- eine Erkennungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist zu ermitteln, ob das an dem
Mischkopf (7) derzeitig montierte Mischwerkzeug (13, 13.1, 13a, 13b, 13b.1, 13c, 13c.1,
13c.2, 13d, 13e, 13f, 13f.1, 13g) zu dem an den Mischkopf anzuschließenden Mischcontainer,
in dem sich das zu mischende Mischgut befindet, passt, und
- eine mit der Erkennungsvorrichtung in Kommunikation stehende Sicherheitseinrichtung,
die verhindert, dass das Mischwerkzeug (13, 13.1, 13a, 13b, 13b.1, 13c, 13c.1, 13c.2,
13d, 13e, 13f, 13f.1, 13g) und die Mischcontaineröffnung zueinander gebracht werden,
wenn durch die Erkennungsvorrichtung erkannt ist, dass das an dem Mischkopf (7) montierte
Mischwerkzeug (13, 13.1, 13a, 13b, 13b.1, 13c, 13c.1, 13c.2, 13d, 13e, 13f, 13f.1,
13g) nicht zu dem Mischcontainer passt.
2. Industrielle Mischmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, zu erkennen, welches Mischwerkzeug
(13, 13.1, 13c, 13c.1, 13c.2, 13d, 13e, 13g) an dem Mischkopf (7) montiert ist.
3. Industrielle Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungsvorrichtung über Sensoren verfügt und ein Mischwerkzeug (13, 13.1,
13a, 13b, 13b.1, 13c, 13c.1, 13c.2, 13d, 13e, 13f, 13f.1, 13g) über eine durch die
Sensoren ermittelbare, von dem anderen Mischwerkzeug (13, 13.1, 13a, 13b, 13b.1, 13c,
13c.1, 13c.2, 13d, 13e, 13f, 13f.1, 13g) unterscheidbare Kennung verfügt.
4. Industrielle Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennung eine Erkennungskontur (27) ist.
5. Industrielle Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Mischkopf (7), respektive der das Mischwerkzeug (13e) antreibenden Welle eine
Passfeder (18) angeordnet ist, welche Passfeder (18) zur Übertragung eines Drehmomentes
von der Welle auf das Mischwerkzeug (13e) an einer mischwerkzeugseitigen Passfedernut
im montierten Zustand formschlüssig in Umfangsrichtung anschlägt und welche Passfeder
(18) über zumindest einen Kontursensor (19, 19.1, 19.2) verfügt.
6. Industrielle Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, mischwerkzeugdrehwinkelaufgelöste
Signale auszuwerten.
7. Industrielle Mischmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennung der Durchmesser (32, 32.1) des Mischwerkzeuges (13, 13.1, 13a, 13b, 13b.1,
13f, 13f.1 13g) ist.
8. Industrielle Mischmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungsvorrichtung über zumindest eine Lichtschranke (20, 21.1, 20.2) verfügt,
die gegenüber dem Drehpunkt (21) des Mischwerkzeuges (13b, 13b.1) exzentrisch angeordnet
und deren Messrichtung innerhalb des Durchmessers des Mischwerkzeuges (13b, 13b.1)
ausgerichtet ist.
9. Industrielle Mischmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei parallel ausgerichtete, gegenüber dem Drehpunkt (21) des Mischwerkzeuges
(13b, 13b.1) exzentrisch angeordnete Lichtschranken (20, 20.1, 20.2) mit einem Abstand
zueinander und mit einem unterschiedlichen Abstand zu dem Drehpunkt (21) angeordnet
sind, wobei die erste Lichtschranke (20) einen ersten Mischwerkzeugdurchmesser und
die zweite Lichtschranke (20.1) in einen zweiten, von dem ersten verschiedenen Mischwerkzeugdurchmesser
vermisst.
10. Industrielle Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren Tastsensoren (29, 29.1, 29.2), induktive Sensoren oder Ultraschallsensoren
(18, 18.1) sind.
11. Industrielle Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor der Erkennungsvorrichtung im Bereich des Mischkopfes (7) an der Mischmaschine
(1) angeordnet ist.
12. Industrielle Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischmaschine (1) über einen Mischwerkzeugablagebereich (12) verfügt, an dem
zumindest eine während der Nutzung der Mischmaschine (1) nicht an dem Mischkopf (7)
montierte Mischwerkzeug (13, 13.1) gelagert ist und die Erkennungsvorrichtung dazu
eingerichtet ist, den Mischwerkzeugablagebereich (12) zu überwachen, um aus der Belegung
des Mischwerkzeugablagebereichs (12) zu schließen, welches Mischwerkzeug (13, 13.1)
an dem Mischkopf (7) montiert ist.
13. Industrielle Mischmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mischwerkzeugablagebereich (12) über Mischwerkzeugablageplätze (14, 14.1) verfügt,
die jeweils für genau ein bestimmtes Mischwerkzeug (13, 13.1) vorgesehen sind.
14. Industrielle Mischmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungsvorrichtung über einen Näherungssensor (16, 16.1) verfügt, der dazu
eingerichtet ist, zu ermitteln, ob ein Teil eines Mischwerkzeugs (13, 13.1) in seiner
Nähe ist.