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Die Erfindung betrifft ein System zur zeitgerechten Bereitstellung von Behandlungsmittel zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken, insbesondere Strahlmittel, mit einem Behälter zur Entnahmebevorratung von Behandlungsmittel.
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Behandlungsmittel im Allgemeinen und Strahlmittel im Speziellen dienen der Oberflächenbehandlung von Werkstücken und sind als solche aus dem Stand der Technik an sich gut bekannt, weshalb es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises an dieser Stelle nicht bedarf.
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Strahlmittel finden typischerweise im Zusammenhang mit einer Strahlanlage Verwendung. Eine solche Strahlanlage verfügt in aller Regel über eine Strahlkabine, die einen Arbeitsraum zur Strahlbehandlung bereitstellt. Eine solche Strahlanlage ist beispielsweise aus der
DE 10 2013 107 155 A1 bekannt.
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Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall dient die Strahlanlage der Durchführung eines Strahlverfahrens, das unter Verwendung eines oder mehrerer Strahlmittel durchgeführt wird. Dabei wird das Behandlungsmittel unter Druck stehend auf die zu behandelnde Werkstückoberfläche aufgebracht. Als Strahlmittel finden beispielsweise metallische und/oder mineralische Stoffe in Granulatform Verwendung. Es können aber auch synthetische oder pflanzliche Stoffe eingesetzt werden, weshalb im Sinne der Erfindung unter einem Strahlmittel die beim Strahlen eingesetzten Hilfsstoffe zu verstehen sind.
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Bei einem Strahlmittel handelt es sich um eine Verbrauchsmaterialie, die im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall infolge der mechanischen Krafteinwirkung verschleißt und deshalb regelmäßig durch unverbrauchtes Strahlmittel zu ersetzen ist.
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Um einen dauerhaften Betrieb einer Strahlanlage zu ermöglichen, ist es erforderlich, eine hinreichende Menge an Ersatz-Strahlmittel vorzuhalten. Es besteht ansonsten die Gefahr, dass eine Strahlbehandlung zwangsunterbrochen werden muss, wenn es an Ersatz-Strahlmittel fehlt. Um eine solche unerwünschte Zwangsunterbrechung zu vermeiden, ist es im Bestreben eines Betreibers einer Strahlanlage, eine hinreichende Menge an Ersatz-Strahlmittel zu bevorraten.
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Ausgehend vom Vorbeschriebenen ist es Aufgabe der Erfindung, ein System zur zeitgerechten Bereitstellung von Behandlungsmittel, insbesondere Strahlmittel vorzuschlagen, das zuverlässig für eine Vorhaltung von Ersatz-Behandlungsmittel in hinreichender Menge Sorge trägt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein System zur zeitgerechten Bereitstellung von Behandlungsmittel, insbesondere Strahlmittel vorgeschlagen, mit einem Behälter zur Entnahmebevorratung von Behandlungsmittel und mit einer Steuereinheit, die mit einer Messeinrichtung das Gewicht des Behälters samt davon bevorratetem Behandlungsmittel erfasst und ein dem erfassten Messwert entsprechendes Signal abgibt, die mit einer Vergleichsschaltung dieses Signal als Ist-Wert mit einem vorgebbaren Schwellwert vergleicht und bei Unterschreitung die Bereitstellung von Behandlungsmittel veranlasst.
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Das erfindungsgemäße System verfügt über einen Behälter zur Entnahmebevorratung von Behandlungsmittel. Diesem Behälter wird Behandlungsmittel zwecks Durchführung eines bestimmungsgemäßen Verfahrens, insbesondere Strahlverfahrens entnommen, weshalb sich dieser Behälter mit der Zeit leert. Dabei kann der Behälter als integraler Bestandteil einer Bearbeitungs-, insbesondere Strahlanlage oder separat hiervon ausgebildet sein, wobei im Falle der separaten Ausgestaltung typischerweise von Zeit zu Zeit eine Umfüllung in einen anlagenseitigen Bunker und/oder Vorratsbehälter stattfindet. Unabhängig von der genauen Ausgestaltung des System-Behälters zur Entnahmebevorratung von Behandlungsmittel findet jedenfalls im Falle der Durchführung von bestimmungsgemäßen Behandlungsverfahren eine Entleerung desselben statt.
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Um einen kontinuierlichen Betrieb der zur Durchführung des Behandlungsverfahrens genutzten Behandlungsanlage zu gewährleisten, ist der Behälter so rechtzeitig mit unverbrauchtem Behandlungsmittel aufzufüllen, dass es nicht zu einer ungewollten vollständigen Entleerung des Behälters kommt. Um dies zu gewährleisten, verfügt das erfindungsgemäße System desweiteren über eine Steuereinheit.
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Die Steuereinheit verfügt ihrerseits über eine Messeinrichtung und eine Vergleichsschaltung. Mittels der Messeinrichtung wird das Gewicht des Behälters samt dem davon bevorrateten Behandlungsmittel erfasst. Dabei ist das von der Messeinrichtung detektierte Gewicht ein Maß für den Füllstand des Behälters. Je größer also das detektierte Gewicht ist, desto mehr Behandlungsmittel befindet sich noch im messtechnisch überwachten Behälter.
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Die Messeinrichtung gibt ein dem erfassten Messwert entsprechendes Signal ab. Dieses Signal vergleicht die Steuereinheit mittels einer Vergleichsschaltung als Ist-Wert mit einem vorgebbaren Schwellwert. Ergibt diese Vergleichsbetrachtung, dass der Ist-Wert den Schwellwert unterschreitet, veranlasst die Steuereinheit die Bereitstellung von unverbrauchtem Behandlungsmittel, das heißt von Ersatz-Behandlungsmitteln.
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Die Schwellwertvorgabe wird bevorzugterweise derart gewählt, dass zwischen der Feststellung der Schwellwertunterschreitung und einer Wiederauffüllung des Behälters durch bereitgestelltes Ersatz-Behandlungsmittel eine solche Zeitspanne liegt, innerhalb welcher die Behandlungsanlage mit dem noch zur Verfügung stehenden Behandlungsmittel betrieben werden kann. Es ist so sichergestellt, dass eine unerwünschte Zwangsunterbrechung aufgrund einer nicht ausreichenden Menge an Behandlungsmittel vermieden ist.
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Der vorzugebende Schwellwert kann beispielsweise so gewählt werden, dass er einem 1/3- oder einem 1/4-Füllstand des Behälters entspricht. Es können selbstredend auch andere Schwellwerte nach Belieben gesetzt werden, denn es ist allein von erfindungswesentlicher Bedeutung, dass mit der Vorgabe eines solchen Schwellwertes sichergestellt ist, dass eine Bereitstellung von Behandlungsmittel so frühzeitig erfolgt, dass es noch nicht zu einer vollständigen Entleerung des das Behandlungsmittel bevorratenden Behälters gekommen ist.
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Mit der Messeinrichtung wird nicht nur das Gewicht vom im Behälter bevorrateten Behandlungsmittel, sondern auch das Eigengewicht des Behälters erfasst. Um eine zeitgerechte Bereitstellung von Behandlungsmittel zu erreichen, ist das Eigengewicht des Behälters entweder bei der Schwellwertfestsetzung in entsprechender Weise mit zu berücksichtigen oder bei der Messwerterfassung durch die Messeinrichtung zu berücksichtigen, beispielsweise durch entsprechende Eichung der Messeinrichtung.
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Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird insgesamt ein System vorgeschlagen, das in einfacher Weise über Gewichtserfassung eine Behandlungsmittelüberwachung ermöglicht, so dass zuverlässig verbrauchtes Behandlungsmittel durch Ersatzbehandlungsmittel rechtzeitig ersetzt werden kann, so dass die Gefahr unerwünschter Totzeiten aufgrund fehlenden Behandlungsmittels vermieden sind.
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Bei einem „Behandlungsmittel” im Sinne der Erfindung handelt es sich ganz allgemein um ein zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken genutzten Hilfsstoff. Ein solches Behandlungsmittel kann beispielsweise ein Strahlmittel sein, beispielsweise in der Ausgestaltung als körniger oder granulatförmiger, metallischer und/oder mineralischer Feststoff. Als Behandlungsmittel kommen aber auch Flüssigkeiten infrage, insbesondere Chemikalien, wie sie beispielsweise in Ultraschall-Reinigungsanlagen zum Einsatz kommen.
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Es ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass das von der Messeinrichtung abgegebene Signal eine eineindeutige Kennung aufweist.
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Die eineindeutige Kennung der Messeinrichtung macht es möglich, dass das von der Messeinrichtung abgegebene Messsignal von Signalen anderer Messeinrichtungen eineindeutig zu unterscheiden ist. Dies gestattet eine eineindeutige Zuordnung zu dem Behälter, mit dem die Messeinrichtung zusammenwirkt, und damit auch zu dem vom Behälter bevorrateten Behandlungsmittel.
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Bei der eineindeutigen Kennung kann es sich beispielsweise um eine Codierung handeln, der Einfachheit halber um eine der Messeinrichtung immanente und ohnehin vorhandene Identifikationskennung.
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Gemäß einer ersten Alternative der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messeinrichtung unverlierbar am Behälter oder an einer den Behälter aufnehmenden Trageinrichtung angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Messeinrichtung nicht austauschbar am Behälter oder an einer den Behälter im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall aufnehmenden Trageinheit angeordnet. Gemäß dieser Ausführungsform findet bei einer Behandlungsmittelbereitstellung eine Wiederauffüllung des das Behandlungsmittel bevorratenden Behälters statt. Ein Komplettaustausch von Behälter samt Behandlungsmittel ist gemäß dieser Alternative nicht möglich, es sei denn, der Austausch-Behälter verfügt seinerseits über eine entsprechende Messeinrichtung.
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Alternativ ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die Messeinrichtung wiederverwendbar ausgebildet und austauschbar am Behälter oder an einer den Behälter aufnehmenden Trageinrichtung angeordnet ist. Gemäß dieser Ausführungsform findet eine vom Behälter und/oder der Trageinrichtung unabhängige Verwendung der Messeinrichtung statt. Es ist somit gestattet, ein und dieselbe Messeinrichtung für unterschiedliche Behälter oder Trageinrichtungen zu verwenden. Dies gestattet es, einen Behälteraustausch vorzunehmen, wobei die zuvor am Altbehälter angebrachte Messeinrichtung mit Inbenutzungsnahme des neuen Behälters an diesem anzubringen ist.
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Um insbesondere im Falle der vorbeschriebenen zweiten Alternative sicher zu stellen, dass die wiederverwendbare Messeinrichtung nur in Kombination mit einem bestimmten Behandlungsmittel Verwendung findet, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die Messeinrichtung einem bestimmten Behandlungsmittel zugeordnet ist und eine entsprechende Behandlungsmittelkennung trägt. Verwenderseitig ist es so ermöglicht, eine bestimmte Messeinrichtung einem bestimmten Behandlungsmittel zuzuordnen, so dass sichergestellt ist, dass die eineindeutige Kennung der eingesetzten Messeinrichtung stets in Kombination mit dem vorbestimmten Behandlungsmittel Verwendung findet, die eineindeutige Kennung der Messeinrichtung also nicht in Kombination mit unterschiedlichen Behandlungsmitteln Verwendung findet.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit mit einer Konkordanzschaltung dem Signal der Messeinrichtung die Behandlungsmittelkennung des messtechnisch erfassten Behandlungsmittels zuordnet.
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Mittels der Konkordanzschaltung ist der Steuereinheit bekannt, welche eineindeutige Kennung, mithin welche Messeinrichtung einem bestimmten Behandlungsmittel zugeordnet ist. Es reicht insoweit die Erfassung des Messsignals der Messeinrichtung, um mittels der Konkordanzschaltung zu ermitteln, welches von unter Umständen mehreren messtechnisch erfassten Behandlungsmitteln zu Neige geht und deshalb neu zu beschaffen ist. Dabei ist das Behandlungsmittel in der Konkordanzschaltung vorzugsweise nach Art, Größe, Beschaffenheit und/oder dergleichen für eine bestimmungsgemäße Verwendung wichtigen Parameter erfasst.
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Die Zuordnung von eineindeutiger Kennung des Messsignals und des zugehörigen Behandlungsmittels mithilfe der Konkordanzschaltung ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil eine einfache und zugleich auch sichere und damit in der Handhabung einfache Signalübertragung gewährleistet ist. Es müssen vor Ort nicht sämtliche Informationen über das Behandlungsmittel erfasst und weitergeleitet werden. Allein die Gewichtsdetektion mittels der erfindungsgemäß vorgesehenen Messeinrichtung ist ausreichend. Denn über die eineindeutige Kennung der Messeinrichtung kann dann im Weiteren an zentraler Stelle eine exakte Zuordnung zum zugehörigen Behandlungsmittel stattfinden. Eine Pflege der zugehörigen Daten kann an zentraler Stelle erfolgen, was die Gefahr einer Fehlbedienung minimiert.
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Die Messeinrichtung steht gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung via Funk mit der Vergleichsschaltung in kommunikationstechnischer Verbindung. Es ist so in vorteilhafter Weise eine von den übrigen Baukomponenten der Steuereinheit raumunabhängigen Nutzung der Messeinrichtung möglich. Dies schafft eine größtmögliche Flexibilität in der Verwendung des erfindungsgemäßen Systems.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der einzigen 1, die in rein schematischer Darstellung das erfindungsgemäße System zeigt.
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Das Ausführungsbeispiel nach 1 zeigt beispielhaft eine auf einem Untergrund 1 abgestellte Trageinrichtung 2 in der Ausgestaltung einer Europalette. Diese trägt eine Mehrzahl von Behältern 3, die jeweils der Bevorratung von in der Figur nicht näher dargestelltem Strahlmittel dienen.
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Die Trageinheit 2 samt der darauf angeordneten Behälter 3 wird typischerweise von dem Lieferanten des Strahlmittels bereitgestellt. Verwenderseitig werden den Behältern 3 zum Betrieb einer in 1 nicht dargestellten Strahlanlage portionierte Mengen an Strahlmittel von Zeit zu Zeit entnommen. Dabei beinhalten die Behälter 3 im gezeigten Ausführungsbeispiel ein identisches Strahlmittel.
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Systemseitig ist neben den Behältern 3 eine Steuereinheit 8 vorgesehen. Diese verfügt unter anderem über eine Messeinrichtung 4, die im gezeigten Ausführungsbeispiel in ihrer geometrischen Ausgestaltung keil-förmig ausgebildet und zwischen Trageinrichtung 2 und Untergrund 1 angeordnet ist. Mittels der Messeinrichtung 4 erfolgt eine Gewichtserfassung hinsichtlich der Trageinrichtung 2, der davon aufgenommene Behälter 3 sowie der von den Behältern 3 bevorrateten Menge an Strahlmittel.
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Für den Fall, dass die Behälter 3 jeweils unterschiedliche Strahlmittel beherbergen, ist je Behälter 3 eine entsprechende Messeinrichtung 4 vorzusehen.
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Mit zunehmender Entleerung der Behälter 3 sinkt das von der Messeinrichtung 4 detektierte Gewicht. Dabei gibt die Messeinrichtung nach jeder Messung ein dem erfassten Messwert entsprechendes Signal 5 ab. Die Signalübertragung erfolgt in Entsprechung des Pfeils 6 an eine Empfangseinheit 7. Diese steht in kommunikationstechnischer Verbindung mit einer Vergleichsschaltung 9, die das Signal 5 der Messeinrichtung 4 als Ist-Wert mit einem vorgebbaren Schwellwert vergleicht. Ergibt dieser Vergleich eine Schwellwertunterschreitung, so wird seitens der Steuereinheit 8 die Bereitstellung von Strahlmittel zwecks Auffüllung der Behälter 3 veranlasst.
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Zu diesem Zweck ordnet die Steuereinheit 8 mit einer Konkordanzschaltung 10 dem Signal 5 der Messeinrichtung 4 die Strahlmittelkennung des messtechnisch erfassten Strahlmittels zu. Dabei ist die Strahlmittelkennung der Steuereinheit 8 aufgrund einer vorhergehenden Informationseingabe bekannt.
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Die Steuereinheit 8 nimmt in Entsprechung des Pfeils 12 eine Signalübertragung an einen Bereitsteller 11 vor, der infolge dieser Signalübertragung darüber informiert ist, dass sich die beim Verwender befindlichen Behälter 3 einer baldigen Entleerung nähern. Der Bereitsteller 11 kann nunmehr eine Neubelieferung des Verwenders mit Ersatz-Strahlmittel veranlassen, so dass der Verwender rechtzeitig mit Ersatz-Strahlmittel beliefert ist, bevor es infolge einer Komplettentleerung der Behälter 3 zu einer Zwangsunterbrechung kommt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Untergrund
- 2
- Trageinrichtung (Palette)
- 3
- Behälter
- 4
- Messeinrichtung
- 5
- Signal
- 6
- Signalübertragung (Pfeil)
- 7
- Empfangseinheit
- 8
- Steuereinheit
- 9
- Vergleichsschaltung
- 10
- Konkordanzschaltung
- 11
- Bereitsteller
- 12
- Signalübertragung (Pfeil)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013107155 A1 [0003]
