DD141129A1

DD141129A1 - METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE MATCHING OF MIXING COMPONENTS

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: HU182932B; DE2935997A1

Description

210 7*0-1-210 7 * 0-1-

a) Titel der Erfindunga) Title of the invention

Verfahren und Einrichtung zur Steuerung des Zumessens von Mischungsbes tandteilenMethod and device for controlling the metering of mixture contents

t>) Anwendungsgebiet der Erfindungt>) Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steuerung des Zumessens von Mischungsbestandteilen, insbesondere für die Herstellung von BetonThe invention relates to a method and a device for controlling the metering of mixture constituents, in particular for the production of concrete

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungenc) Characteristic of the known technical solutions

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.In DE-OS 2432609 a method is described in which the greater part of the mixing water, which was determined by a coarse moisture measurement of the aggregates., First, the mixture is metered and then the remaining water depending on the Miseherantriebsleistung up to an empirically predetermined and the value corresponding to the recipe-appropriate water-cement ratio is poorly measured. In this method, no correction of the amount of additive due to the intrinsic moisture. In addition, two separate mixing water feeds are necessary due to the different dosage of the mixing water. By fine metering the tap water in dependence on the absolute size of the mixer power, disturbance variables, such as e.g. Wear of mixer coulters and energy fluctuations, the mix.

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 VerarbeitbarkeitA recipe according to processability of the concrete is not sought in this process. In DT ~ ¥ P 48 ^ 28 a means for adding mixing water is described, in which the water content of the fresh concrete indirectly through the moisture-dependent processability

-2-210-2-210

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.However, this device has the disadvantage that in certain extreme cases of the moisture content of the aggregates, ie when the Amount of water greater than necessary to reach the maximum value of the drive power »a prescribed concrete quality is not achieved.

d) Ziel der Erfindungd) Object of the invention

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.The aim of the invention is to achieve an optimization of the concrete quality parameters water-cement ratio and processability by simultaneously taking into account the different properties of the solid mixture constituents, while at the same time reducing the Zeiaentverbrauches as a result of overdose.

e) Darlegung des Wesens der Erfindunge) Presentation of the essence of the invention

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.The object of the invention is to provide a method and a device for controlling the metering of mixing components in the production of concrete, in which the amount of mixing water depends on the workability of the concrete, i. of the grain geometry and the water content of the cement and the aggregates, and of the water-cement ratio depending on the intrinsic moisture content of the aggregates and the additive quantity depending on the intrinsic moisture content of the aggregates.

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 desAccording to the invention, the object is achieved in that the correction values for the recipe-based aggregate and mixing water quantity are determined from the moisture measurement. · The corrected additive quantity and the quantity of cement according to the recipe are first measured in the mixer. Thereafter, the corrected mixing water quantity is uniformly metered into the mixture and at the same time the time course of the mixer drive power is evaluated. This metering must not exceed the water absorption rate of the mixed material, that is .. at any end of the Anmachwasserzumessens remains to be expended mixer drive power 'approximately constant. After reaching the

- 3 - Z-I U- /6U-- 3 - Z-I U- / 6U-

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.According to the recipe water-cement ratio and / or the formulation processability of the concrete, the metering of the mixing water is terminated, whereby information about the observance or change of the formulation according to processability of the concrete or the formulation according to water-cement ratio are signaled. the changes in the metering of cement are derived for the next mix.

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.The method is implemented by a device in which an input stores the information about the recipe mixture constituents and the processability, a matching circuit converts the information from the moisture measurement into a processable digital information, a first counter chain determines the dry amount of the additives, an adder the values the amount of dry continuously added and a coincidence circuit indicates the achievement of the formula according Zuschlaggstoff amount as a result of the addition. A second counter chain registers the number of addition processes and thus determines the corrected additive quantity. In a third counter chain, the mixing water quantity according to the recipe is reduced by the difference between the amount of additive and the corrected quantity of additive. A fourth counter chain stores the corrected amount of water, subtracts the metered amount of mixing water and signals the achievement of the corrected amount of water.

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,An evaluation circuit, which evaluates the time course of the Miseherantriebsleistung, signals the achievement of Leistungsmaximunis _} after which the further Anmachwasserzumessung evaluated and issued according to the stored in a fifth counter chain formulation processability signal that indicates the receipt of the processability. A logic circuit combines the signals of the fourth and fifth counter chain for controlling the mixing water inflow,

C .C.

£) Ausführungsbeispiel £ ) embodiment

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,The invention will be described in more detail with reference to an embodiment. 1 is a schematic representation of the concrete production with a block diagram of the device for metering the components of the mixture,

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.The inventive method can in any conventional concrete processing plant, which consists of the mixer 1, the cement silo 2, the aggregate silo 3 »the dosing scales 5 and 6, the high tank for the mixing water 4 ·, the solenoid valve 8 and the flow meter 7, as shown in FIG. be applied.

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.Depending on the required processability and the required water-cement ratio, a recipe is determined in each case, which determines the amount of additive, the amount of cement and the amount of mixing water. However, the recipe can only make the information on the mixture, which theoretically lead to a concrete with the specified quality parameters. The sometimes large fluctuations in additive properties, such as Moisture content, grain geometry, water consumption and the water content of the cement are not taken into account. Therefore, it is necessary to correct the recipe information in such a way that each concrete mix optimally achieves the specified quality.

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 einerFor this purpose, the information about the formulation rate of addition, amount of mixing water and the value for the concrete pourability according to the recipe is obtained from an input 10 consisting of a manually programmable memory, e.g. Preselection dial or an automatically recallable memory, such as memory. PROMS, digitally provided for subsequent processing. At the outlet of the aggregate silo, which contains a fraction to be considered, the intrinsic moisture content of the aggregates is determined with the aid of an ITeutron immersion probe 9. With a matching circuit 11, the information from the humidity measurement is converted into a processable digital information. The complement of the normalized humidity to 1, i. the normalized dry addition amount, is obtained from the moisture information in a first counter chain 12 and a

- 5 - - 5 -

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.Supplied to the addition circuit. This number is then added once in itself to each clock of a clock generator 17 or to the result of the previous addition in an addition circuit 13. If the result of this continuous operation has the value of the dry additive amount according to the formulation, which is detected by comparison in a coincidence circuit 14, The pulses are counted in a corresponding second counter chain 15 and thus result in the value of the corrected additive quantity which is used for programming the dosing scale 5 »6 the prescribed amount of mixing water input into a third counter chain 16 is reduced by the number of pulses that the clock generator outputs after exceeding the number of pulses corresponding to the amount of additive according to the formula.

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.The maximum amount of mixing water to be metered according to the recipe has thus been reduced by the amount of water contained in the corrected quantity of aggregate. The Zuschlägst off amount, which was all or partially corrected, is now also introduced into the mixer 1 and homogenized there with the amount of cement.

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.Then the uniform metering of the mixing water from the elevated tank 4 begins. The Zurnessung the water and the flow rate are suitably chosen so that the water absorption rate of the mixed material is fully utilized, so as the mixing time remains minimal. A flow meter 7, e.g. a rolling-piston meter, thereby supplying signals which correspond to a quantity of mixing water which has flowed through, e.g. 1 pulse per liter, and can be processed digitally. Such signals must provide a corresponding measuring device for the metering of the mixing water in the form of steam. These pulses successively lower the level of a fourth counter chain 18, into which the corrected amount of injection water was first input. If the corrected amount of mixing water is metered, then the inflow through the solenoid valve 8 is blocked.

Während des Wassermessens wird der zeitliche Verlauf der Leistungsaufnahme des den Mischer 1 antreibendenDuring the water meal, the time course of the power consumption of the mixer 1 is driving

.- 6 - Z Tu 7'Ö.U.- 6 - Z Tu 7'Ö.U

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.Electric motor considered by evaluation of its power consumption by means of current transformer 22 in an evaluation circuit 20. Exceeding the maximum of this power loss is signaled by this circuit. A fifth counter chain 19 registers the amount of mixing water which corresponds to a preset number assigned empirically to the processability according to the recipe and signals the achievement of the recipe-appropriate processability. The possible signals for terminating the metering from the fifth counter chain I9 and the fourth counter chain 18 are linked together in a logic circuit 21.

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.By displaying the according to corrective calculation or performance curve of the mixing motor to be metered mixing water to achieve either the recipe water-cement ratio or the recipe processability or a negligible size of these two data after blocking the water supply, can be detected by the operator or automatically, if the properties of currently used blend components allow or require a reduction in cement use, or if these blend components with the recipe used give optimum results in terms of processability and water / cement ratio after aggregate (s) have been metered, the correction calculation for the following blend is performed immediately; so that it can be weighed without delay, while with the inscribed in the fourth counter chain 18 value of the corrected Anmachwassermenge this can be attributed. Thus, there is no delay between the mixtures when using the o.g. Procedure and the corresponding facility.

Claims

claim

1. A method for controlling the leaching of mixture components in the production of concrete, in which a moisture measurement of the aggregates and an evaluation of the mixer drive power is carried out, characterized in that from the moisture measurement, the correction values for the formulation according to aggregate and Anmachwassermenge be determined from the itself Resulting corrected additive quantity and the amount of cement according to the recipe first and then uniformly the corrected mixing water in the mixer (1) is metered, at the same time evaluated the timing of the mixer drive power and after reaching the formulation water-cement ratio and / or the formulation according processability of the concrete metering of the mixing water is terminated and then information on the compliance or change in the formulation according to processability of the concrete or the recipe according to the water-cement ratio are signaled from de necessary changes in the metering of cement can be derived.

2. A device for controlling the metering of mixture constituents in the production of concrete, characterized in that an input (10) for storing the information about the recipe mixture constituents and the workability of the concrete, a matching circuit (11) for converting the signal from the moisture measurement in a digital signal, a first counter chain (12) for determining the quantity of aggregate, an adder circuit (13) for continuously adding the value of the dry amount of the aggregates, a coincidence circuit (14) for signaling the achievement of the amount of aggregate according to the recipe, a second counter chain ( 15) for the registration of the number of consecutive additions for additive metering, a third meter chain (16) for reducing the quantity of fresh water according to the recipe by the difference between the quantity of aggregate and the quantity of additive corrected, a fourth meter chain ( 18) for evaluating the corrected mixing water quantity and the metered VJassermenge., An evaluation circuit (20) for

Evaluation of the time course of the Miseherantriebsleistung and signaling their maximums, a fifth counter chain (19) for signaling the reaching of the formulation according Verrepairability of the concrete mixing water quantity and a logic circuit (21) for linking the signals from the fourth and fifth counter chain (18; ) and are arranged to control the Anmachwasserzuflusses.

For this A page drawing.