DD141129A1

DD141129A1 - Verfahren und einrichtung zur steuerung des zumessens von mischungsbestandteilen

Info

Publication number: DD141129A1
Application number: DD21076079A
Authority: DD
Inventors: Rainer Hradetzky; Cornelius Herzfeld
Original assignee: Rainer Hradetzky; Cornelius Herzfeld
Priority date: 1979-02-01
Filing date: 1979-02-01
Publication date: 1980-04-16
Also published as: DE2935997A1; HU182932B

Description

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a) Titel der Erfindung

Verfahren und Einrichtung zur Steuerung des Zumessens von Mischungsbes tandteilen

t>) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steuerung des Zumessens von Mischungsbestandteilen, insbesondere für die Herstellung von Beton

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der DE-OS 2432609 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem der größere Teil des Anmachwassers, der über eine grobe Feuchtemessung der Zuschlagstoffe ermittelt wurde., zuerst der Mischung zugemessen wird und dann das restliche Wasser in Abhängigkeit von der Miseherantriebsleistung bis zu einem empirisch vorbestimmten und dem rezepturgemäßen Wasser-Zement-Verhältnis entsprechenden Wert schwach zugemessen wird. Bei diesem Verfahren erfolgt keine Korrektur der Zuschlägstoffmenge infolge der Eigenfeuchte. Außerdem sind durch die unterschiedliche Dosierung des Anmachwassers zwei getrennte AnmachwasserZuführungen notwendig. Durch die Feindosierung des Anniachwassers in Abhängigkeit von der Absolutgröße der Mischerleistung beeinflussen Störgrößen, wie z.B. Abnutzung der Mischerschare und Energieschwankungen, die Mischung.

Eine rezepturgemäße Verarbeitbarkeit des Betons wird bei diesem Verfahren nicht angestrebt. Im DT~¥P 48^28 ist eine Einrichtung zur Anmachwasserzugabe beschrieben, bei der der Wassergehalt des Frischbetons indirekt über die feuchtigkeitsabhängige Verarbeitbarkeit

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des Betons gemessen und zur Wasserzugabe "benutzt wird, wobei eine Meßeinrichtung die Leistungsaufnahme des Mischerantriebs ermittelt und ein Vergleichsgerät die Meßwertabweichung vom analog gespeicherten Maximalwert der Leistungsaufnahme ausgewertet. Diese Einrichtung hat aber den Nachteil, daß bei bestimmten Extremfällen des Feuchtegehaltes der Zuschlagstoffe, d.h. wenn die Wassermenge größer als zur Erreichung des Maximalwertes der Antriebsleistung notwendig ist» eine vorgeschriebene Betongüte nicht erreicht wird.

d) Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, durch Berücksichtigung der verschiedenen Eigenschaften der festen Mischungsbestandteile eine Optimierung der Betonqualitätsparameter Wasser-Zement-Verhältnis und Verarbeitbarkeit bei gleichzeitiger Senkung des Zeiaentverbrauches infolge Über dos ie rung zu erreichen.

e) Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steuerung des Zumessens von Mischungsbestandteilen bei der Herstellung von Beton zu schaffen, bei dem die Anmachwassermenge abhängig von der Verarbeitbarkeit des Betons, d.h. von der Korngeometrie und dem Wasseranspruch des Zements und der Zuschlagstoffe, und von dem Wasser-Zement-Verhältnis in Abhängigkeit von der Eigenfeuchte der Zuschlagstoffe und die Zuschlägstoff menge abhängig von der Eigenfeuchte der Zuschlagstoffe zugemessen werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Korrekturwerte für die rezepturgemäße Zuschlagstoff- und Anmachwassermenge aus der Feuchtemessung ermittelt werden. · Die korrigierte Zuschlägstoffmenge und die rezepturgemäße Zementmenge werden im Mischer zuerst zugemessen. Danach wird die korrigierte Anmachwassermenge gleichförmig der Mischung zugemessen und gleichzeitig der zeitliche Verlauf der Mischerantriebsleistung ausgewertet. Diese Zumessung darf dabei die Wasseraufnahinegeschwindigkeit des Mischgutes nicht überschreiten, d.h.. bei beliebiger Beendigung des Anmachwasserzumessens bleibt die aufzuwendende Mischerantriebsleistung 'annähernd konstant. Nach Erreichen des

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rezepturgemäßen Wasser-Zement-Verhältnisses und/oder der rezepturgemäßen Verarbeitbarkeit des Betons wird das Zumessen des Anmachwassers beendet, wobei Informationen über die Einhaltung oder Veränderung der rezepturgemäßen Verarbeitbarkeit des Betons bzw. des rezepturgemäßen Wasser-Zement-Verhältnisses signalisiert werden.» Daraus können ggf. die Veränderungen bei der Zumessung von Zement für die nächste Mischung abgeleitet werden.

Das Verfahren wird durch eine Einrichtung realisiert, bei der eine Eingabe die Informationen über die rezepturgemäßen Mischungsbestandteile und die Verarbeitbarkeit speichert, eine Anpassungsschaltung die Information aus der Feuchtebemessung in eine verarbeitbare digitale Information umwandelt, eine erste Zählerkette die Trockenmenge der Zuschlagstoffe ermittelt, eine Additionsschaltung die Werte der Trockenmenge fortlaufend addiert und eine Koinzidenzschaltung das Erreichen der rezepturgemäßen Zuschlägstoff menge als Ergebnis der Addition signalisiert. Eine zweite Zählerkette registriert dabei die Anzahl der Additionsvorgänge und ermittelt so die korrigierte Zuschlägstoff menge, In einer dritten Zählerkette wird die rezepturgemäße Anmachwassermenge um die Differenz zwischen der rezepturgemäßen Zuschlägstoffmenge und der korrigierten Zuschlägstoffmenge verringert. Eine vierte Zählerkette speichert die korrigierte Wassermenge , substrahiert die zugemessene Anmachwassermenge und signalisiert das Erreichen der korrigierten Wassermenge.

Eine Auswerteschaltung, die den zeitlichen Verlauf der Miseherantriebsleistung auswertet, signalisiert das Erreichen des Leistungsmaximunis _} wonach die weitere Anmachwasserzumessung ausgewertet und entsprechend der in einer fünften Zählerkette gespeicherten rezepturgemäßen Verarbeitbarkeit ein Signal ausgegeben wird, das das .!Erreichen der rezepturgemäßen Verarbeitbarkeit angibt. Eine Logikschaltung verknüpft die Signale der vierten und fünften Zählerkette zur Steuerung des Anmachwasserzuflusses,

C .

£) Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der zugehörigen Zeichnung zeigt Fig, 1: eine schematische Darstellung der Betonherstellung mit einem Blockschaltbild der Einrichtung zum Zum.essen der Mischungsbestandteile,

Das erfinderische Verfahren kann in jeder herkömmlichen Betonaufbereitungsanlage, die gemäß Fig. 1 aus dem Mischer 1, dem Zementsilo 2, dem Zuschlagstoffsilo 3» den Dosierwaagen 5 und 6, dem Hochbehälter für das Anmachwasser 4·, dem Magnetventil 8 und dem Durchflußmesser 7 besteht, angewendet werden.

Entsprechend der erforderlichen Verarbeitbarkeit und dem erforderlichen Wasser-Zement-Verhältnis wird jeweils eine Rezeptur festgelegt, die die Zuschlägstoffmenge, die Zementmenge und die Anmachwassermenge bestimmt. Die Rezeptur kann aber nur die Angaben zur Mischung machen, die theoretisch zu einem Beton mit den festgelegten Qualitätsparametern führen. Die teilweise großen Schwankungen von Zuschlägstoffeigenschaften, wie z.B. Eigenfeuchte, Korngeometrie, V/asseranspruch und vom Wasseranspruch des Zements werden nicht berücksichtigt. Deshalb ist es.notwendig, die Rezepturangaben so zu korrigieren, daß jede Betonmischung die festgelegte Qualität optimal erreicht.

Dazu werden die Informationen über die rezepturgemäße Zuschlägst off menge, Anmachwassermenge und über den Wert für die rezepturgemäße Betonverarbeitbarkeit aus einer Eingabe 10, die aus einem von Hand programmierbaren Speicher, wie z.B. Vorwahldrehschalter oder einem automatisch abrufbaren Speicher, wie z.B. PROMS, besteht, digital für die nachfolgende Verarbeitung zur Verfügung gestellt. Am Auslauf des Zuschlagstoffsilos, das eine zu berücksichtigende Fraktion enthält, wird mit Hilfe einer ITeutronentauchsonde 9 die Eigenfeuchte der Zuschlagstoffe ermittelt. Mit einer Anpassungsschaltung 11 wird die Information aus der Feuchtemessung in eine verarbeitbare digitale Information umgewandelt. Das Komplement der normierten Feuchte zu 1, d.h. die normierte Trockenzuschlagstoffmenge, wird aus der Feuchteinformation in einer ersten Zählerkette 12 gewonnen und einer

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Additionsschaltung zugeführt·. Diese Zahl wird nun mit jedem Takt eines Taktgenerators 17 einmal in sich selbst "bzw. zum Ergebnis der vorhergehenden Addition in einer Additionsschaltung 13 addiert. Hat das Ergebnis dieser fortlaufenden Operation den Wert der rezepturgemäßen Trockenzuschlagstoffmenge, was durch Vergleich in einer Koinzidenzschaltung 14 erkannt wird, so hat der Taktgenerator eine Anzahl Impulse abgegeben, die genau der korrigierten Zuschlägstoffmenge entspricht. Diese Impulse werden in einer entsprechenden zweiten Zählerkette 15 gezählt und ergeben so den Wert der korrigierten Zuschlägstoffmenge, der denn zur Programmierung· der Dosierwaage 5» 6 verwendet wird. Dabei kann die in eine dritte Zählerkette 16 eingegebene rezepturgemäße Anmachwassermenge um die Anzahl der Impulse gemindert werden, die der Taktgenerator nach Überschreiten der Impulszahl, die der rezepturgemäßen Zuschlägstoffmenge entspricht, abgibt.

Die der Rezeptur entsprechend maximal zuzumessende Anmachwassermenge ist so um den in der korrigierten Zuschlagstoffmenge enthaltenen Wasseranteil reduziert worden. Die Zuschlägst off menge, die sämtlich oder teilweise korrigiert wurde, wird nun ebenfalls in den Mischer 1 eingebracht und dort mit der Zementmenge homogenisiert.

Dann beginnt das gleichförmige Zumessen des Anmachwassers aus dem Hochbehälter 4. Die Zurnessung des Wassers und die Zuflußgeschwindigkeit werden zweckmäßig so gewählt, daß die Wasseraufnahmegeschwindigkeit des Mischgutes voll ausgenutzt wird, da so die Mischzeit minimal bleibt. Ein Durchflußmesser 7, z.B. ein Walzkolbenzähler, liefert dabei Signale, die einer durchgeflossenen Anmachwassermenge entsprechen, z.B. 1 Impuls pro Liter, und digital verarbeitet werden können. Ebensolche Signale muß eine entsprechende Meßeinrichtung für die Zumessung des Anmachwassers in Form von Dampf liefern. Diese Impulse senken sukzessiv den Stand einer vierten Zählerkette 18, in die die korrigierte An-*- machwassermenge zuerst eingegeben wurde. Wenn die korrigierte Anmachwassermenge zugemessen ist, dann wird der Zufluß durch das Magnetventil 8 gesperrt.

Während des Wassermessens wird der zeitliche Verlauf der Leistungsaufnahme des den Mischer 1 antreibenden

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Elektromotors durch Auswertung seiner Stromaufnahme mittels Stromwandler 22 in einer Auswerteschaltung 20 berücksichtigt. Das Überschreiten des Maximums dieses LeistungsVerlaufs wird von dieser Schaltung signalisiert. Eine fünfte Zählerkette 19 registriert die Anmachwassermenge, die einer voreingestellten empirisch der rezeptürgemäßen Verarbeitbarkeit zugeordneten Zahl entspricht und signalisiert das Erreichen der rezepturgemäßen Verarbeitbarkeit. Die möglichen Signale zum Beenden des Zumessens aus der fünften Zählerkette I9 und der vierten Zählerkette 18 werden in einer Logikschaltung 21 miteinander verknüpft.

Durch Anzeige der nach entsprechend Korrekturrechnung oder Leistungsverlauf des Mischmotors zuzumessenden Anmachwassermenge zur Erreichung entweder des rezepturgemäßen Wasser-Zement-Verhältnisses oder der rezepturgemäßen Verarbeitbarkeit oder einer vernachlässigbaren Größe dieser beiden Daten nach Sperrung der Wasserzufuhr, kann vom Bedienenden oder automatisch erkannt werden, ob die Eigenschaften der momentan verwendeten Mischungsbestandteile eine Reduzierung des Zementeinsatzes zulassen oder dessen Vergrößerung fordern oder ob diese Mischungsbestandteile mit der verwendeten Rezeptur zu optimalen Ergebnissen hinsichtlich Verarbeitbarkeit und Wasser/Zement-Verhältnis führen, nachdem/die Zuschlagstoffe zugemessen sind, wird sofort die Korrekturrechnung für die folgende Mischung durchgeführt, so daß ohne Verzögerung gewogen werden kann, während mit dem in der vierten Zählerkette 18 eingeschriebenen Wert der korrigierte Anmachwassermenge diese zugemessen werden kann. So tritt keine Verzögerung zwischen den Mischungen bei Anwendung des o.g. Verfahrens und der entsprechenden Einrichtung auf.

Claims

Patentanspruch

1. Verfahren zur Steuerung des Zumeasens von Mischungsbestandteilen bei der Herstellung von Beton, bei dem eine Feuchtemessung der Zuschlagstoffe und eine Auswertung der Mischerantriebsleistung erfolgt, gekennzeichnet dadurch, daß aus der Feuchtemessung die Korrekturwerte für die rezepturgemäße Zuschlagstoff- und Anmachwassermenge ermittelt werden, die daraus sich ergebende korrigierte Zuschlägstoffmenge und die rezepturgemäße Zementmenge zuerst und danach gleichförmig die korrigierte Anmachwassermenge im Mischer (1) zugemessen wird, wobei gleichzeitig der zeitliche Verlauf der Mischerantriebsleistung ausgewertet und nach Erreichen des rezepturgemäßen Wasser-Zement-Verhältnisses und/oder der rezepturgemäßen Verarbeitbarkeit des Betons das Zumessen des Anmachwassers beendet wird und danach Informationen über die Einhaltung oder Veränderung der rezepturgemäßen Verarbeitbarkeit des Betons bzw« des rezepturgemäßen Wasser-Zement-Verhältnisses signalisiert werden, aus denen erforderliche Veränderungen bei der Zumessung von Zement abgeleitet werden können.
2. Einrichtung zur Steuerung des Zumessens von Mischungsbestandteilen bei der Herstellung von Beton gekennzeichnet dadurch, daß eine Eingabe (10) für die Speicherung der Informationen über die rezepturgemäßen Mischungsbestandteile und die Verarbeitbarkeit des Betons, eine Anpassungsschaltung (11) zur Wandlung des Signals aus der Feuchtemessung in ein digitales Signal, eine erste Zählerkette (12) zur Ermittlung der Trdckenmenge der Zuschlagstoffe, eine Additionsschaltung (13) zur fortlaufenden Addition des Wertes der Trockenmenge der Zuschlagstoffe, eine Koinzidenzschaltung (14) zur Signalisierung der Erreichung der rezepturgemäßen Zuschlagstoffmenge, eine zweite Zählerkette (15) zur Registrierung der Anzahl der fortlaufenden Additionen für die Zuschlägstoffzumessung, eine dritte Zählerkette (16) zur Verringerung der rezepturgemäßen Änraachwassernienge um die Differenz aus rezepturgemäßer Zuschlagstoffmenge und korrigierter Zuschlagstoffmenge, eine vierte Zählerkette (18) zur Auswertung der korrigierten Anmachwassermenge und der zugemessenen VJassermenge., eine Auswertungsschaltung (20) zur

Auswertung des zeitlichen Verlaufs der Miseherantriebsleistung und Signalisierung deren Maxima, eine fünfte Zählerkette (19) zur Signalisierung des Erreichens der der rezepturgemäßen Verarbeifbarkeit des Betons entsprechenden Anmachwassermenge und eine Logikschaltung (21) zur Verknüpfung der Signale aus der vierten und der fünften Zählerkette (18; 19) und zur Steuerung des Anmachwasserzuflusses angeordnet sind.

Hierzu A Seite Zeichnung .