EP2452742A1 - Control device for a mixing device - Google Patents

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EP2452742A1
EP2452742A1 EP10190798A EP10190798A EP2452742A1 EP 2452742 A1 EP2452742 A1 EP 2452742A1 EP 10190798 A EP10190798 A EP 10190798A EP 10190798 A EP10190798 A EP 10190798A EP 2452742 A1 EP2452742 A1 EP 2452742A1
Authority
EP
European Patent Office
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control device
mixing
information output
signals
evaluation unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10190798A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Roger Heller
Stefan Buob
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kraemer AG Basserdorf
Original Assignee
Kraemer AG Basserdorf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kraemer AG Basserdorf filed Critical Kraemer AG Basserdorf
Priority to EP10190798A priority Critical patent/EP2452742A1/en
Publication of EP2452742A1 publication Critical patent/EP2452742A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22—Control or regulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/50—Movable or transportable mixing devices or plants
    • B01F33/501—Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
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    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21—Measuring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/20—Mixing of ingredients for bone cement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/30—Driving arrangements; Transmissions; Couplings; Brakes
    • B01F35/32—Driving arrangements
    • B01F35/32005—Type of drive
    • B01F35/3202—Hand driven

Definitions

  • the invention relates to a control device for a mixing device with a movable mixing element.
  • Mixing devices are used in many technical fields, for example for putties, paints, adhesives and so on.
  • mixing devices are used for preparing curable polymers known by the term bone cement.
  • a powdery component and a liquid monomer component are mixed together and then applied. Since the mixing process significantly affects the quality of the bone cement, various automatic, motor-driven mixing devices have been developed with which by controlling and / or regulating mixing parameters a high repeatability of the result of the mixing process and thus a consistently high quality of the mixture is sought.
  • a significant advantage of such mixing devices is the controllable energy input during the mixing process.
  • such mixing devices are relatively expensive and because of their demand for electrical energy and their space requirements are not flexible and can be used anywhere.
  • the present invention seeks to propose a control device for a mixing device, which makes it possible to monitor mixing parameters during the mixing process and to warn the person operating the mixer, if at least one parameter is not met.
  • control device includes at least one position or motion sensor for detecting the position or movement of the mixing element, an evaluation unit for evaluating signals emitted by the position or movement sensor and an information output device.
  • This solution according to the invention has the advantage that the correct execution of prescribed mixing movements is controlled by the position or movement sensor and the evaluation unit. With the information output device both a correct execution of the mixing movements and, if necessary, a correction requirement can be signaled. In addition, the control device can also signal the end of the mixing process and indicate whether and how long the mixture is processable.
  • control device has a data memory for storing desired values.
  • evaluation unit can be supplied with stored setpoint values.
  • the controller includes an input interface for setpoints. This allows the input of desired values in accordance with the mixture to be produced, whereby groups of desired values for different mixtures or mixture components can also be provided.
  • control device contains means for recording signals of the evaluation unit and preferably also changes of desired values.
  • mixing processes can be logged, for example for purposes of quality assurance.
  • control device contains an output interface for signals of the evaluation unit and preferably also for changes of setpoint values. This allows mixing processes to be monitored and logged in real time.
  • the information output device has at least one light source, preferably a light-emitting diode.
  • Such Information output device is particularly simple and inexpensive.
  • the information output device comprises a plain text display device.
  • Such an information output device is particularly user-friendly.
  • the information output device contains means for generating acoustic signals.
  • Such an information output device does not distract the gaze of the operator of the mixing device from the work, which is especially advantageous during the application of bone cement.
  • the information output device according to another embodiment includes means for generating haptic signals.
  • means for blocking the mixing device are provided.
  • the safety in the application of the control device is further increased by this measure, for example, the further use of a mixing device is prevented when the evaluation determines that the mixture is no longer useful.
  • control device has a temperature sensor, the temperature of the mixing components and / or the environment in the determination of the by the Information output device output signals automatically taken into account by the evaluation.
  • control device has a pressure sensor.
  • the operator in components which must be mixed to avoid blistering necessarily under vacuum, the operator to be made aware of missing or insufficient vacuum or it can be prevented that the mixing process is performed without or with insufficient vacuum.
  • alarmed or prevented mixing can be prevented if the pressure is insufficient or not available.
  • control device has an electrical energy source.
  • control device can be operated autonomously and wirelessly.
  • the electrical energy source is a generator which can be driven by movements of the mixing element. This can be dispensed with energy sources such as batteries and accumulators, which is advantageous, inter alia, in the disposal of the control device.
  • FIG. 1 schematically shows a manual mixer 2, as shown for example in document EP EP2072114A1 is described.
  • a cylindrical cartridge 3 contains the components to be mixed 4 and a movable mixing element 5.
  • the latter is formed in the example as a perforated disc in the cartridge 3 via a shaft 6 with a handle 7, a reciprocating translational movement 8 and optionally a superimposed rotational movement 9 executes.
  • a pure rotational movement of the mixing element conceivable, this can be performed, for example, as a helix.
  • a piston may be arranged, with which the product of the mixture, for example a plastic mass, is discharged from the cartridge 3 after the mixing process.
  • the piston is not shown in the figure because its function is not essential to the invention.
  • the mixer 2 may be equipped with a vacuum or pressure connection, not shown, for example, to remove gas bubbles from the mixture.
  • the control device 1 is constructed in the example shown on a support 11 and includes the elements described below.
  • a position or motion sensor 12 is arranged to detect the position or movements of the shaft 6.
  • a simple example of one Position sensor 12 is a mechanically operable electrical limit switch, via which it can be determined whether the mixing element is in a certain position or not. If, for example, two cams or notches are applied to the shaft 6 of the mixer 2 as marks 13, 14, the two end positions of the stroke of the mixing element 5 can be detected via a limit switch, for example. Preferably, however, two limit switches will be used in order to be sure that both end positions are actually reached and that, for example, only short strokes in the range of one and the same end position are not carried out. The same effects are achieved by a magnetically actuated limit switch with a so-called reed contact.
  • the marks 13, 14 may be formed as small permanent magnets.
  • An example of a motion sensor 12 is an inductive proximity switch responsive to the proximity and / or movement of marks 13, 14 formed, for example, as metal parts or permanent magnets disposed on or in the shaft 5.
  • the same effects are achieved by an optical motion sensor.
  • the marks 13, 14 may be formed as optical markings on the shaft.
  • the position or movement sensor 12 and the marks 13, 14 may also be designed so that either translational movements or rotational movements or both types of movements of the shaft 6 and thus of the mixing element 5 are detected.
  • Another example of a position or motion sensor 12 is an ohmic displacement sensor.
  • a current source 19 is provided, which may be formed as a battery or accumulator, but also as a generator, which is driven by the mixing movements.
  • a generator may, for example, receive a coil and a permanent magnet movable relative thereto, one of the two elements being coupled to the movements of the mixing element 5.
  • two light-emitting diodes 17, 18 are provided in the present example, which are preferably permanently lit or blinking in different colors.
  • other or further information output devices may be provided, for example a plain text display or acoustic or haptic signaling means.
  • control device 1 can furthermore be equipped with a temperature sensor 20, the evaluation unit 15 taking into account the measured temperature when generating information and / or instruction signals.
  • control device 1 may include a pressure sensor (not shown in the figures) which monitors compliance with a predetermined negative pressure during the mixing operation.
  • the control device is advantageously equipped with an input interface 21, via which nominal values for parameters to be monitored are loaded into the data memory 16.
  • the data memory 16 can be designed so that it can store a profile for each mixture, which comprises a set of parameters.
  • the input interface 21 may also include at least one command device such as a switch for setting the desired profile. So that only authorized persons can make changes to the profile, the command device can be protected mechanically by a lock or electronically by a password.
  • the data memory 16 can be designed such that it records all signals generated by the evaluation unit 15 as well as the signals of the input interface 21 in the sense of logging.
  • an output interface 22 is provided with which, for example, the signals generated by the evaluation unit 15 can be forwarded in real time, for example to an external monitoring person or a Recorder.
  • the output interface 22 may also include a transmitter for wireless signal transmission. Both measures, the storage and transmission of data, serve in particular for the purpose of quality assurance.
  • the correct operation of the mixer is indicated, for example, by the illumination of a green LED.
  • the operator is made aware, for example by flashing one of the LEDs 17, 18.
  • the mixing movements are interrupted or too fast or too slow. If corrections of the mixing movements required by the control device are not carried out or not carried out correctly over a defined, tolerated time range, it may happen that the mixture becomes unusable. This is indicated by the LEDs 17, 18.
  • the mixing operation is completed and the mixture can be used. From that moment on, another predetermined time begins to run in which the mixture must be consumed. This too is displayed to the operator.
  • the control device 1 can also be equipped with means which block the mixing device 2 when the mixture is no longer usable.
  • the controller may be designed to be mounted on a disposable mixer and removed from the mixer prior to disposal.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

The device (1) has a position-or motion sensor (12) for detecting a position and/or motion of a mixing element (5). An evaluation unit (15) evaluates signals output by the sensor, and contains information output devices e.g. LEDs (17, 18). A data storage (16) stores reference values. An output interface is provided with the signals output of the evaluation unit, and changes the reference values. The information output devices comprise a clear text display device, a unit for generating acoustic signals and a unit for generating acoustic signals. A blocking unit blocks a mixing device (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontrolleinrichtung für eine Mischvorrichtung mit einem beweglichen Mischelement.The invention relates to a control device for a mixing device with a movable mixing element.

Mischvorrichtungen werden in vielen technischen Gebieten verwendet, beispielsweise für Spachtelmassen, Lacke, Klebstoffe und so weiter. In der Medizin zum werden Mischvorrichtungen zum Zubereiten von unter dem Begriff Knochenzement bekannten aushärtbaren Polymeren verwendet. Bei der Zubereitung von Knochenzement werden beispielsweise eine pulverförmige Komponente und eine flüssige Monomerkomponente miteinander vermischt und anschliessend appliziert. Da der Mischvorgang die Qualität des Knochenzements massgeblich beeinflusst, wurden verschiedenartige automatische, motorbetriebene Mischvorrichtungen entwickelt, mit denen durch Steuerung und/oder Regelung von Mischparametern eine hohe Wiederholgenauigkeit des Ergebnisses des Mischvorgangs und damit eine gleichbleibend hohe Qualität der Mischung angestrebt wird. Ein erheblicher Vorteil solcher Mischvorrichtungen ist der kontrollierbare Energieeintrag beim Mischvorgang. Solche Mischvorrichtungen sind aber verhältnismässig teuer und aufgrund ihres Bedarfs an elektrischer Energie und ihres Platzbedarfs nicht flexibel und ortsunabhängig einsetzbar.Mixing devices are used in many technical fields, for example for putties, paints, adhesives and so on. In medicine, mixing devices are used for preparing curable polymers known by the term bone cement. In the preparation of bone cement, for example, a powdery component and a liquid monomer component are mixed together and then applied. Since the mixing process significantly affects the quality of the bone cement, various automatic, motor-driven mixing devices have been developed with which by controlling and / or regulating mixing parameters a high repeatability of the result of the mixing process and thus a consistently high quality of the mixture is sought. A significant advantage of such mixing devices is the controllable energy input during the mixing process. However, such mixing devices are relatively expensive and because of their demand for electrical energy and their space requirements are not flexible and can be used anywhere.

Es sind auch manuell betätigbare Mischvorrichtungen bekannt, beispielsweise aus den Dokumenten EP194508 und EP2072114A1 , welche die oben genannten Nachteile nicht aufweisen, bei denen aber bisher andere Nachteile in Kauf genommen werden müssen. So ist die Qualität der Mischung stark von der Genauigkeit abhängig, mit der die den Mischer bedienende Person die Bedienungsanweisungen befolgt. Diese Anweisungen schreiben unter anderem die Mischdauer und die Geschwindigkeit der Mischbewegungen vor. Während die Mischdauer einfach mit einer Stoppuhr kontrollierbar ist, gestaltet sich die Kontrolle der Geschwindigkeit der Mischbewegungen wesentlich schwieriger. Bei Mischern mit translatorischen Bewegungen eines Mischorgans bildet zudem der Hub dieses Mischorgans einen wichtigen zusätzlichen Parameter, dessen Einhaltung schwierig zu kontrollieren ist.There are also known manually operable mixing devices, for example from the documents EP194508 and EP2072114A1 which do not have the abovementioned disadvantages, but in which other disadvantages have hitherto been accepted have to. Thus, the quality of the mixture is highly dependent on the accuracy with which the person operating the mixer follows the operating instructions. These instructions specify, among other things, the mixing time and the speed of the mixing movements. While the mixing time is easily controlled with a stopwatch, controlling the speed of the mixing movements is much more difficult. In mixers with translational motions of a mixing device, moreover, the stroke of this mixing element forms an important additional parameter whose compliance is difficult to control.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kontrolleinrichtung für eine Mischvorrichtung vorzuschlagen, die es ermöglicht, Mischparameter während des Mischvorgangs zu überwachen und die den Mischer bedienende Person zu warnen, wenn mindestens ein Parameter nicht eingehalten wird.Based on this prior art, the present invention seeks to propose a control device for a mixing device, which makes it possible to monitor mixing parameters during the mixing process and to warn the person operating the mixer, if at least one parameter is not met.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die Kontrolleinrichtung mindestens einen Positions- oder Bewegungssensor zum Erfassen der Position beziehungsweise Bewegung des Mischelements, eine Auswerteeinheit zur Auswertung von vom Positions- oder Bewegungssensor abgegebenen Signalen und eine Informationsausgabeeinrichtung enthält.This object is achieved in that the control device includes at least one position or motion sensor for detecting the position or movement of the mixing element, an evaluation unit for evaluating signals emitted by the position or movement sensor and an information output device.

Diese erfindungsgemässe Lösung hat den Vorteil, dass durch den Positions- oder Bewegungssensor und die Auswerteeinheit das korrekte Ausführen vorgeschriebener Mischbewegungen kontrollier wird. Mit der Informationsausgabeeinrichtung kann sowohl ein korrektes Ausführen der Mischbewegungen als auch gegebenenfalls ein Korrekturbedarf signalisiert werden. Darüber hinaus kann die Kontrolleinrichtung auch das Ende des Mischvorganges signalisieren und angeben, ob und wie lange die Mischung verarbeitbar ist.This solution according to the invention has the advantage that the correct execution of prescribed mixing movements is controlled by the position or movement sensor and the evaluation unit. With the information output device both a correct execution of the mixing movements and, if necessary, a correction requirement can be signaled. In addition, the control device can also signal the end of the mixing process and indicate whether and how long the mixture is processable.

Nach einer Ausführungsart weist die Kontrolleinrichtung einen Datenspeicher zum Speichern von Sollwerten auf. Dadurch kann die Auswerteeinheit mit gespeicherten Sollwerten versorgt werden.According to one embodiment, the control device has a data memory for storing desired values. As a result, the evaluation unit can be supplied with stored setpoint values.

Nach einer weiteren Ausführungsart enthält die Kontrolleinrichtung eine Eingabeschnittstelle für Sollwerte. Dies erlaubt die Eingabe von Sollwerten nach Massgabe der zu erzeugenden Mischung, wobei auch Gruppen von Sollwerten für unterschiedliche Mischungen oder Mischungskomponenten bereitgestellt werden können.In another embodiment, the controller includes an input interface for setpoints. This allows the input of desired values in accordance with the mixture to be produced, whereby groups of desired values for different mixtures or mixture components can also be provided.

Gemäss einer anderen Ausführungsart enthält die Kontrolleinrichtung Mittel zur Aufzeichnung von Signalen der Auswerteeinheit und vorzugsweise auch von Änderungen von Sollwerten. Mit diesen Mitteln lassen sich Mischvorgänge protokollieren, beispielsweise zu Zwecken der Qualitätssicherung.According to another embodiment, the control device contains means for recording signals of the evaluation unit and preferably also changes of desired values. With these means, mixing processes can be logged, for example for purposes of quality assurance.

Eine weitere Ausführungsart sieht vor, dass die Kontrolleinrichtung eine Ausgabeschnittstelle für Signale der Auswerteeinheit und vorzugsweise auch für Änderungen von Sollwerten enthält. Damit lassen sich Mischvorgänge in Echtzeit überwachen und protokollieren.A further embodiment provides that the control device contains an output interface for signals of the evaluation unit and preferably also for changes of setpoint values. This allows mixing processes to be monitored and logged in real time.

Nach einer Ausführungsart weist die Informationsausgabeeinrichtung mindestens eine Lichtquelle, vorzugsweise eine Leuchtdiode auf. Eine solche Informationsausgabeeinrichtung ist besonders einfach und kostengünstig.According to one embodiment, the information output device has at least one light source, preferably a light-emitting diode. Such Information output device is particularly simple and inexpensive.

Nach einer anderen Ausführungsart weist die Informationsausgabeeinrichtung eine Klartext-Anzeigeanrichtung auf. Eine solche Informationsausgabeeinrichtung ist besonders bedienerfreundlich.In another embodiment, the information output device comprises a plain text display device. Such an information output device is particularly user-friendly.

Gemäss einer weiteren Ausführungsart enthält die Informationsausgabeeinrichtung Mittel zur Erzeugung von akustischen Signalen. Eine solche Informationsausgabeeinrichtung lenkt den Blick der Bedienungsperson der Mischvorrichtung nicht von der Arbeit ab, was insbesondere während der Applikation von Knochenzement besonders vorteilhaft ist. Der gleiche Vorteil wird erreicht, wenn die Informationsausgabeeinrichtung nach einer anderen Ausführungsart Mittel zur Erzeugung von haptischen Signalen enthält.According to a further embodiment, the information output device contains means for generating acoustic signals. Such an information output device does not distract the gaze of the operator of the mixing device from the work, which is especially advantageous during the application of bone cement. The same advantage is achieved when the information output device according to another embodiment includes means for generating haptic signals.

Nach einer zusätzlichen Ausführungsart sind Mittel zum Blockieren der Mischvorrichtung vorhanden. Dadurch wird die Sicherheit bei der Anwendung der Kontrolleinrichtung weiter erhöht, indem durch diese Massnahme beispielsweise die weitere Benutzung einer Mischvorrichtung verhindert wird, wenn die Auswerteeinrichtung feststellt, dass die Mischung nicht mehr brauchbar ist.According to an additional embodiment, means for blocking the mixing device are provided. As a result, the safety in the application of the control device is further increased by this measure, for example, the further use of a mixing device is prevented when the evaluation determines that the mixture is no longer useful.

Wenn gemäss einer weiteren Ausführungsart die Kontrolleinrichtung einen Temperatursensor aufweist, kann die Temperatur der Mischkomponenten und/oder der Umgebung bei der Festlegung der durch die Informationsausgabeeinrichtung ausgegebenen Signale automatisch durch die Auswerteeinheit berücksichtigt werden.If according to a further embodiment, the control device has a temperature sensor, the temperature of the mixing components and / or the environment in the determination of the by the Information output device output signals automatically taken into account by the evaluation.

Nach einer anderen Ausführungsart der Kontrolleinrichtung ist vorgesehen, dass sie einen Drucksensor aufweist. Damit kann bei Komponenten, die zwecks Vermeidung von Blasenbildung zwingend unter Vakuum gemischt werden müssen, die Bedienungsperson auf fehlendes oder ungenügendes Vakuum aufmerksam gemacht werden oder es kann verhindert werden, dass der Mischvorgang ohne oder mit ungenügendem Vakuum durchgeführt wird. Desgleichen kann auch bei Mischungen, die unter Überdruck gemischt werden müssen, alarmiert oder das Mischen verhindert werden, wenn der Überdruck ungenügend oder nicht vorhanden ist.According to another embodiment of the control device is provided that it has a pressure sensor. Thus, in components which must be mixed to avoid blistering necessarily under vacuum, the operator to be made aware of missing or insufficient vacuum or it can be prevented that the mixing process is performed without or with insufficient vacuum. Similarly, even with mixtures that must be mixed under pressure, alarmed or prevented mixing can be prevented if the pressure is insufficient or not available.

Gemäss einer anderen Ausführungsart weist die Kontrolleinrichtung eine elektrische Energiequelle auf. Dadurch kann die Kontrolleinrichtung autark und kabellos betrieben werden.According to another embodiment, the control device has an electrical energy source. As a result, the control device can be operated autonomously and wirelessly.

Schliesslich sieht eine weitere Ausführungsart vor, dass die elektrische Energiequelle ein durch Bewegungen des Mischelements antreibbarer Generator ist. Damit kann auf Energiequellen wie Batterien und Akkumulatoren verzichtet werden, was unter anderem auch bei der Entsorgung der Kontrolleinrichtung vorteilhaft ist.Finally, a further embodiment provides that the electrical energy source is a generator which can be driven by movements of the mixing element. This can be dispensed with energy sources such as batteries and accumulators, which is advantageous, inter alia, in the disposal of the control device.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt

Figur 1
eine schematische Darstellung eines manuell zu betreibenden Mischers mit einer Kontrolleinrichtung und
Figur 2
ein Schema der Kontrolleinrichtung.
Embodiments of the invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, for example. It shows
FIG. 1
a schematic representation of a manually operated mixer with a control device and
FIG. 2
a scheme of the control device.

Figur 1 zeigt schematisch einen manuellen Mischer 2, wie er beispielsweise im Dokument EP EP2072114A1 beschrieben ist. Eine zylindrische Kartusche 3 enthält die zu mischenden Komponenten 4 und ein bewegliches Mischelement 5. Letzteres ist im Beispiel als durchbrochene Scheibe ausgebildet, die in der Kartusche 3 über einen Schaft 6 mit einem Handgriff 7 eine hin- und hergehende Translationsbewegung 8 und gegebenenfalls eine überlagerte Rotationsbewegung 9 ausführt. Es sind auch Ausführungsarten mit einer reinen Rotationsbewegung des Mischelements denkbar, wobei dieses beispielsweise als Wendel ausgeführt sein kann. Am Boden 10 der Kartusche 3 kann ein Kolben angeordnet sein, mit dem das Produkt der Mischung, beispielsweise eine plastische Masse, nach dem Mischvorgang aus der Kartusche 3 ausgetragen wird. Der Kolben ist in der Figur nicht dargestellt, weil dessen Funktion für die Erfindung nicht wesentlich ist. Auch kann der Mischer 2 mit einem nicht dargestellten Vakuum- oder Überdruckanschluss ausgestattet sein, beispielsweise um Gasblasen aus der Mischung zu entfernen. FIG. 1 schematically shows a manual mixer 2, as shown for example in document EP EP2072114A1 is described. A cylindrical cartridge 3 contains the components to be mixed 4 and a movable mixing element 5. The latter is formed in the example as a perforated disc in the cartridge 3 via a shaft 6 with a handle 7, a reciprocating translational movement 8 and optionally a superimposed rotational movement 9 executes. There are also embodiments with a pure rotational movement of the mixing element conceivable, this can be performed, for example, as a helix. At the bottom 10 of the cartridge 3, a piston may be arranged, with which the product of the mixture, for example a plastic mass, is discharged from the cartridge 3 after the mixing process. The piston is not shown in the figure because its function is not essential to the invention. Also, the mixer 2 may be equipped with a vacuum or pressure connection, not shown, for example, to remove gas bubbles from the mixture.

Die Kontrolleinrichtung 1 ist im dargestellten Beispiel auf einem Träger 11 aufgebaut und umfasst die im Folgenden beschriebenen Elemente.The control device 1 is constructed in the example shown on a support 11 and includes the elements described below.

Ein Positions- oder Bewegungssensor 12 ist so angeordnet, dass er die Position beziehungsweise die Bewegungen des Schaftes 6 erfasst. Ein einfaches Beispiel für einen Positionssensor 12 ist ein mechanisch betätigbarer elektrischer Endschalter, über den festgestellt werden kann, ob sich das Mischelement in einer bestimmten Position befindet oder nicht. Bringt man beispielsweise am Schaft 6 des Mischers 2 als Marken 13, 14 zwei Nocken oder Kerben an, können über einen Endschalter beispielsweise die beiden Endpositionen des Hubs des Mischelements 5 erfasst werden. Vorzugsweise wird man aber zwei Endschalter verwenden, um sicher zu sein, dass wirklich beide Endpositionen erreicht werden und nicht beispielsweise nur kurze Hübe im Bereich ein- und derselben Endposition ausgeführt werden. Die gleichen Effekte werden durch einen magnetisch betätigbaren Endschalter mit einem sogenannten Reed-Kontakt erreicht. Die Marken 13, 14 können dabei als kleine Dauermagnete ausgebildet sein. Ein Beispiel für einen Bewegungssensor 12 ist ein induktiver Näherungsschalter, der auf die Nähe und/oder Bewegung von Marken 13, 14 anspricht, die beispielsweise als am oder im Schaft 5 angeordnete Metallteile oder Dauermagnete ausgebildet sind. Durch Überwachung des von einem solchen Sensor 12 abgegebenen elektrischen Signals kann nicht nur festgestellt werden, ob sich das Mischelement 5 in einer bestimmten Position befindet, sondern anhand der Veränderung des Signals auch, ob und mit welcher Geschwindigkeit sich das Mischelement 5 bewegt. Ist der Bewegungssensor am Ende des Hubes des Mischelements angeordnet, lässt sich über die Zunahme oder Abnahme des genannten Signals sogar die Bewegungsrichtung des Mischelements 5 feststellen. Die gleichen Effekte werden durch einen optischen Bewegungssensor erreicht. Die Marken 13, 14 können dabei als optische Markierungen am Schaft ausgebildet sein. In allen vorgenannten Fällen können der Positions- oder Bewegungssensor 12 und die Marken 13, 14 auch so gestaltet sein, dass entweder Translationsbewegungen oder Rotationsbewegungen oder beide Arten von Bewegungen des Schaftes 6 und damit des Mischelements 5 erfasst werden. Als weiteres Beispiel für einen Positions- oder Bewegungssensor 12 ist ein ohmscher Weggeber zu nennen. Durch Bestimmung des aktuellen Widerstandes und dessen zeitlicher Veränderung lässt sich feststellen, an welcher Position sich das Mischelement gerade befindet und ob, in welche Richtung und mit welcher Geschwindigkeit es sich bewegt.A position or motion sensor 12 is arranged to detect the position or movements of the shaft 6. A simple example of one Position sensor 12 is a mechanically operable electrical limit switch, via which it can be determined whether the mixing element is in a certain position or not. If, for example, two cams or notches are applied to the shaft 6 of the mixer 2 as marks 13, 14, the two end positions of the stroke of the mixing element 5 can be detected via a limit switch, for example. Preferably, however, two limit switches will be used in order to be sure that both end positions are actually reached and that, for example, only short strokes in the range of one and the same end position are not carried out. The same effects are achieved by a magnetically actuated limit switch with a so-called reed contact. The marks 13, 14 may be formed as small permanent magnets. An example of a motion sensor 12 is an inductive proximity switch responsive to the proximity and / or movement of marks 13, 14 formed, for example, as metal parts or permanent magnets disposed on or in the shaft 5. By monitoring the electrical signal emitted by such a sensor 12, it is possible to determine not only whether the mixing element 5 is in a specific position, but also of the change in the signal as to whether and at which speed the mixing element 5 is moving. If the motion sensor is arranged at the end of the stroke of the mixing element, the direction of movement of the mixing element 5 can even be ascertained by means of the increase or decrease of said signal. The same effects are achieved by an optical motion sensor. The marks 13, 14 may be formed as optical markings on the shaft. In all the above cases, the position or movement sensor 12 and the marks 13, 14 may also be designed so that either translational movements or rotational movements or both types of movements of the shaft 6 and thus of the mixing element 5 are detected. Another example of a position or motion sensor 12 is an ohmic displacement sensor. By determining the current resistance and its temporal change can be determined at which position the mixing element is currently and whether, in what direction and at what speed it moves.

Mit 15 ist eine Auswerteeinheit für die vom Positions- oder Bewegungssensor 12 gelieferten Signale bezeichnet. Die Auswerteeinheit 15 vergleicht diese Signale mit Sollwerten, die in einem Datenspeicher 16 abgelegt sind. So lässt sich kontrollieren, ob die Mischbewegungen vollständig, in einer vorgeschriebenen Geschwindigkeit beziehungsweise in einem vorgeschriebenen Takt und während einer vorgeschriebenen Zeit ausgeführt werden. Zur Speisung der Kontrolleinrichtung 1 mit elektrischer Energie ist eine Stromquelle 19 vorgesehen, die als Batterie oder Akkumulator ausgebildet sein kann, aber auch als Generator, der durch die Mischbewegungen angetrieben wird. Ein solcher Generator kann beispielsweise eine Spule und einen relativ zu dieser beweglichen Dauermagneten erhalten, wobei eines der beiden Elemente mit den Bewegungen des Mischelementes 5 gekoppelt ist. Zum Ausgeben von Informationen bzw. Instruktionen für die Bedienung des Mischers sind im vorliegenden Beispiel zwei Leuchtdioden 17, 18 vorgesehen, die vorzugsweise in unterschiedlichen Farben dauernd oder blinkend leuchten. Anstelle der Leuchtdioden 17, 18 oder zusätzlich zu diesen können andere beziehungsweise weitere Informationsausgabeeinrichtungen vorgesehen sein, beispielsweise eine Klartextanzeige oder akustische oder haptische Signalmittel.15 denotes an evaluation unit for the signals supplied by the position or movement sensor 12. The evaluation unit 15 compares these signals with nominal values which are stored in a data memory 16. This makes it possible to check whether the mixing movements are carried out completely, at a prescribed speed or at a prescribed rate and for a prescribed time. To power the control device 1 with electrical energy, a current source 19 is provided, which may be formed as a battery or accumulator, but also as a generator, which is driven by the mixing movements. Such a generator may, for example, receive a coil and a permanent magnet movable relative thereto, one of the two elements being coupled to the movements of the mixing element 5. For outputting information or instructions for the operation of the mixer, two light-emitting diodes 17, 18 are provided in the present example, which are preferably permanently lit or blinking in different colors. Instead of the light emitting diodes 17, 18 or in addition to these, other or further information output devices may be provided, for example a plain text display or acoustic or haptic signaling means.

Da bekanntlich insbesondere bei Polymermassen die Aushärtung stark durch die Temperatur beeinflusst wird, kann die Kontrolleinrichtung 1 ferner mit einem Temperatursensor 20 ausgestattet sein, wobei die Auswerteeinheit 15 die gemessene Temperatur beim Generieren von Informations-und/oder Instruktionssignalen berücksichtigt. Auch kann die Kontrolleinrichtung 1 einen Drucksensor (in den Figuren nicht dargestellt) enthalten, welcher die Einhaltung eines vorbestimmten Unterdrucks während des Mischvorgangs überwacht.As is well known, especially in the case of polymer compounds, the curing is strongly influenced by the temperature, the control device 1 can furthermore be equipped with a temperature sensor 20, the evaluation unit 15 taking into account the measured temperature when generating information and / or instruction signals. Also, the control device 1 may include a pressure sensor (not shown in the figures) which monitors compliance with a predetermined negative pressure during the mixing operation.

Die Kontrolleinrichtung ist vorteilhaft mit einer Eingabeschnittstelle 21 ausgestattet, über die Sollwerte für zu überwachende Parameter in den Datenspeicher 16 geladen werden. Falls mit dem Mischer 2 wahlweise unterschiedliche Mischungen erzeugt werden sollen, kann der Datenspeicher 16 so ausgestaltet sein, dass er für jede Mischung ein Profil speichern kann, welches einen Satz von Parametern umfasst. Die Eingabeschnittstelle 21 kann zudem mindestens ein Befehlsgerät wie beispielsweise einen Schalter zum Einstellen des gewünschten Profils enthalten. Damit nur autorisierte Personen Änderungen beim Profil vornehmen können, kann das Befehlsgerät mechanisch durch ein Schloss oder elektronisch durch ein Kennwort geschützt sein. Ausserdem kann der Datenspeicher 16 so ausgestaltet sein, dass er alle von der Auswerteeinheit 15 generierten Signale sowie auch die Signale der Eingabeschnittstelle 21 im Sinne einer Protokollierung aufzeichnet. Vorteilhaft ist auch eine Ausgabeschnittstelle 22 vorhanden, mit welcher beispielsweise die von der Auswerteeinheit 15 generierten Signale in Echtzeit weitergegeben werden können, beispielsweise an eine externe Überwachungsperson oder ein Aufzeichnungsgerät. Die Ausgabeschnittstelle 22 kann auch einen Sender zur drahtlosen Signalübermittlung enthalten. Beide Massnahmen, die Speicherung und Übermittlung von Daten, dienen insbesondere zum Zweck der Qualitätssicherung.The control device is advantageously equipped with an input interface 21, via which nominal values for parameters to be monitored are loaded into the data memory 16. If it is desired to generate different mixtures with the mixer 2, the data memory 16 can be designed so that it can store a profile for each mixture, which comprises a set of parameters. The input interface 21 may also include at least one command device such as a switch for setting the desired profile. So that only authorized persons can make changes to the profile, the command device can be protected mechanically by a lock or electronically by a password. In addition, the data memory 16 can be designed such that it records all signals generated by the evaluation unit 15 as well as the signals of the input interface 21 in the sense of logging. Advantageously, an output interface 22 is provided with which, for example, the signals generated by the evaluation unit 15 can be forwarded in real time, for example to an external monitoring person or a Recorder. The output interface 22 may also include a transmitter for wireless signal transmission. Both measures, the storage and transmission of data, serve in particular for the purpose of quality assurance.

Die korrekte Betätigung des Mischers wird beispielsweise durch das Leuchten einer grünen Leuchtdiode angezeigt. Bei Abweichungen, beispielsweise wenn die Mischbewegungen nicht vollständig von einem Anschlag zum anderen ausgeführt werden, wird die Bedienungsperson beispielsweise durch Blinken einer der Leuchtdioden 17, 18 aufmerksam gemacht. Ebenso wenn die Mischbewegungen unterbrochen werden oder zu schnell oder zu langsam ausgeführt werden. Falls von der Kontrolleinrichtung geforderte Korrekturen der Mischbewegungen über einen festgelegten, tolerierten Zeitbereich nicht oder nicht korrekt ausgeführt werden, kann es vorkommen, dass die Mischung unbrauchbar wird. Dies wird durch die Leuchtdioden 17, 18 angezeigt. Auch wird nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit angezeigt, dass der Mischvorgang beendet ist und die Mischung verwendet werden kann. Von diesem Moment an beginnt eine weitere vorgegebene Zeit zu laufen, in welcher die Mischung verbraucht werden muss. Auch dies wird der Bedienungsperson angezeigt. Schliesslich kann die Kontrolleinrichtung 1 auch mit Mitteln ausgestattet sein, welche die Mischvorrichtung 2 blockieren, wenn die Mischung nicht mehr brauchbar ist.The correct operation of the mixer is indicated, for example, by the illumination of a green LED. In case of deviations, for example if the mixing movements are not carried out completely from one stop to the other, the operator is made aware, for example by flashing one of the LEDs 17, 18. Similarly, if the mixing movements are interrupted or too fast or too slow. If corrections of the mixing movements required by the control device are not carried out or not carried out correctly over a defined, tolerated time range, it may happen that the mixture becomes unusable. This is indicated by the LEDs 17, 18. Also, after lapse of a predetermined time, it is indicated that the mixing operation is completed and the mixture can be used. From that moment on, another predetermined time begins to run in which the mixture must be consumed. This too is displayed to the operator. Finally, the control device 1 can also be equipped with means which block the mixing device 2 when the mixture is no longer usable.

Die Kontrolleinrichtung kann so konstruiert sein, dass sie auf einen zum Einmalgebrauch bestimmten Mischer aufgesetzt und vor dem Entsorgen des Mischers wieder von diesem entfernt werden kann.The controller may be designed to be mounted on a disposable mixer and removed from the mixer prior to disposal.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Kontrolleinrichtungcontrol device
22
Mischermixer
33
Kartuschecartridge
44
Komponente(n)Component (s)
55
Mischelementmixing element
66
Schaftshaft
77
Handgriffhandle
88th
Translationsbewegungtranslational motion
99
Rotationsbewegungrotational motion
1010
Bodenground
1111
Trägercarrier
1212
Positions- oder BewegungssensorPosition or motion sensor
1313
Markebrand
1414
Markebrand
1515
Auswerteeinheitevaluation
1616
Datenspeicherdata storage
1717
LEDLED
1818
LEDLED
1919
Stromquellepower source
2020
Temperatursensortemperature sensor
2121
EingabeschnittstelleInput interface
2222
AusgabeschnittstelleOutput interface

Claims (14)

Kontrolleinrichtung (1) für eine Mischvorrichtung (2) mit einem beweglichen Mischelement (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (1) mindestens einen Positions- oder Bewegungssensor (12) zum Erfassen der Position beziehungsweise Bewegung des Mischelements (5), eine Auswerteeinheit (15) zur Auswertung von vom Positions-oder Bewegungssensor (12) abgegebenen Signalen und eine Informationsausgabeeinrichtung (17, 18) enthält.Control device (1) for a mixing device (2) with a movable mixing element (5), characterized in that the control device (1) at least one position or movement sensor (12) for detecting the position or movement of the mixing element (5), an evaluation unit (15) for evaluating output from the position or movement sensor (12) signals and an information output device (17, 18). Kontrolleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Datenspeicher (16) zum Speichern von Sollwerten aufweist.Control device according to claim 1, characterized in that it comprises a data memory (16) for storing desired values. Kontrolleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Eingabeschnittstelle (21) für Sollwerte enthält.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that it contains an input interface (21) for reference values. Kontrolleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Aufzeichnung von Signalen der Auswerteeinheit (15) und vorzugsweise auch von Änderungen von Sollwerten enthält.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that it contains means for recording signals of the evaluation unit (15) and preferably also of changes of setpoints. Kontrolleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Ausgabeschnittstelle (22) für Signale der Auswerteeinheit (15) und vorzugsweise auch für Änderungen von Sollwerten enthält.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that it contains an output interface (22) for signals of the evaluation unit (15) and preferably also for changes of nominal values. Kontrolleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsausgabeeinrichtung mindestens eine Lichtquelle, vorzugsweise eine Leuchtdiode (17, 18) aufweist.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the information output device has at least one light source, preferably a light-emitting diode (17, 18). Kontrolleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsausgabeeinrichtung (17, 18) eine Klartext-Anzeigeeinrichtung aufweist.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the information output device (17, 18) has a plain text display device. Kontrolleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsausgabeeinrichtung (17, 18) Mittel zur Erzeugung von akustischen Signalen enthält.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the information output device (17, 18) contains means for generating acoustic signals. Kontrolleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsausgabeeinrichtung (17, 18) Mittel zur Erzeugung von haptischen Signalen enthält.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that the information output device (17, 18) contains means for generating haptic signals. Kontrolleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Blockieren der Mischvorrichtung (2) vorhanden sind.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that means for blocking the mixing device (2) are present. Kontrolleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Temperatursensor (20) aufweist.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a temperature sensor (20). Kontrolleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Drucksensor aufweist.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a pressure sensor. Kontrolleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine elektrische Energiequelle (19) aufweist.Control device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises an electrical energy source (19). Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Energiequelle (19) ein durch Bewegungen des Mischelements (5) antreibbarer Generator ist.Apparatus according to claim 13, characterized in that the electrical energy source (19) is a generator which can be driven by movements of the mixing element (5).
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