DD212468A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen verteilen von frischbeton - Google Patents

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Verteilen von Frischbeton oder aehnlich fliessfaehigen Materialien, insbesondere bei der Vorfertigung grossflaechiger Betonelemente. Das Ziel ist, von Programmiereinrichtungen und formenspezifischer Software unabhaengig zu sein und eine genaue Dosierung auch bei unterschiedlicher Betonkonsistenz zu ermoeglichen. Das wird dadurch erreicht, dass beruehrungslos arbeitende Abstandsmessgeber das Hoehenprofil der Schalflaechen abtasten und in einem Prozessrechner speichern. In einer besonderen Vorrichtung wird die Wichte des verdichteten Austragmateriales ermittelt. Durch den Prozessrechner werden die auf Teilflaechen bezogenen erforderlichen Materialmengen auf Grund des Hoehenprofiles und der Wichte berechnet. Die im Vorratsbehaelter vorhandene Materialmenge wird durch Kraftmessgeber signalisiert .Durch den Prozessrechner erfolgtder Vgl. der je Teilflaeche erforderlichen Menge mit der entsprechend Kraftmessgeber tatsaechlich ausgetragenen Menge. Dieser Vgl. wird zur Geschwindigkeitsregelung der Relativbewegung zw. der Form und dem Vorratsbehaelter verwendet.

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Verteilen von Frischbeton

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Verteilen von Frischbeton in Formen oder auf Unterlagen insbesondere für großflächige Elemente bei liegender Fertigungstechnologie. AuBer für Frischbeton trifft die Erfindung auch für andere ähnlich fließfähige Materialien zu.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bekannt sind Vorrichtungen zum automatischen Verteilen von Frischbeton, deren Betätigungselemente ihren Befehl durch eine Programmiereinrichtung erhalten. Sine Art der Programmiereinrichtung en besteht aus einer Schablonenanordnung, die durch Lichtschranken abgetastet-werden, wobei jedem Betätigungselement eine Schablonenbahn und eine Lichtschranke zugeordnet sind. Nachteilig an dieser Art sind einmal die großen Abmessungen und die damit verbundene Unhandlichkeit sowie der erforderliche Arbeitsaufwand beim Auswechseln der Schablonen.

Sine weitere Art der Programmiereinrichtungen besteht aus einer Taktgeberschiene mit in Intervallen gleichmäßig ausgesparter Metallbelegung, an der Initiatoren vorbeigeführt werden.

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In einer elektronischen Schaltung erfolgt eine Impulszählung. Bei Übereinstimmung des Zählerwertes mit einem vorher einprogrammierten Wert erfolgt der Antrieb eines Betätigungselementes, z. B. für Öffnen eines Vorratsbehälters.

Beide genannten Programmiereinrichtungen haben den Nachteil, daß für jeden Betonelementetyp ein dement sprechendes Programm erstellt und vor dem Betonaustrag eingegeben werden muß. Sie haben weiterhin den Hachteil, daß sich Unregelmäßigkeiten beim Betonaustrag nicht automatisch korrigieren und dadurch bedingte Hester mit unzureichender Füllhöhe entstehen. Weiterhin ist ein Verfahren bekannt, nach dem aus einem Vorratsbehälter, der mit einer Reihe von Auslassen quer zur Porm versehen ist, fließfähiges Material in eine offene !form gefüllt wird. Dabei werden während der relativen Bewegung von Vorratsbehälter und Form Signale erzeugt, die für die relative Stellung der Auslässe repräsentativ sind. Diese Signale werden automatisch mit Informationen eines Funktionsprogrammes der Auslässe verglichen, um eine Regelung des Materialstromes durch die Auslässe herbeizuführen. Dabei wird kontinuierlich oder in Intervallen die ausgetragene Materialmasse, die a, B. durch Wägung ermittelt wurde, mit der Masse verglichen, die gemäß Programm für die jeweilige Form ausgetragen worden sein müßte. Das dabei erhaltene 3?-ehl er signal steuert die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen Form und den -Auslassen. Dieses Verfahren hat einmal den Nachteil, daß für jeden zu füllenden .Formentyp ein spezifisches Programm zu bearbeiten, zu testen und ggf. zu überarbeiten ist.-Es hat weiterhin den !'lachteil, daß ein nicht zur zu füllenden Porm passendes Programm irrtümlich eingegeben werden und damit eine ITehl-' füllung erfolgen kann. Sin nicht unerheblicher Ii acht eil beim Austrag von Beton ist außerdem, daß hierbei unterschiedliche Konsistenzen, die ein unterschiedliches Verdichtungsverhältnis ergeben, nicht berücksichtigt werden.-

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Ziel der Erfindung

Ziel der. Erfindung ist., daß besondere Programmier einrichtungen, wie Schablonen, Taktgeberschienen u. ä. entfallen. Unregelmäßigkeiten beim Betonaustrag sollen sich automatisch korrigieren. Die Notwendigkeit des Einsatzes spezifischer Programme für jeden Formentyp soll entfallen. Sin weiteres Ziel ist, daß insbesondere beim Austrag von Frischbeton, der später verdichtet werden soll, die Konsistenz des Betones automatisch berücksichtigt wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Verteilen von Frischbeton oder ähnlich fließfähigen Materialien zu schaffen, die ohne besondere Programmiereinrichtungen und ohne auf Formentypen bzw. Elemententypen spezifisch ausgelegte Programme funktionstüchtig sind. Verfahren und Vorrichtung müssen geeignet sein, insbesondere beim Verteilen von Frischbeton, der später verdichtet werden soll, in die Form bzw. auf die Unterlage eine solche Höhe auszulegen, die nach dem Verdichtungsvorgang die Sollhöhe ergibt, unabhängig von der Konsistenz des Materiales.

Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß Sensoren das Höhenprofil der Schalflächen, also die koordinatenorientierten Einzelhöhen über den Sehalteilflächen der Form oder Unterlage abtasten und die dabei gewonnenen Signale koordinatenorientiert an einem Prozeßrechner gespeichert werden· Das Höhenprofil wird insbesondere bestimmt durch den Formboden, durch Einlegeteile in den Formen, wie Kassetten und Däinmstücke, beispielsweise für Fensteraussparungen an Außenwandelementen. In einer besonderen Vorrichtung wird erfindung3gemäß die Wichte für das zu verteilende Material im verdichteten Zustand ermittelt. Die Wichte wird insbesondere beeinflußt durch die Konsistenz, also den Wasseranteil aber auch durch die Einzelwichten der Zuschlagstoffe. Auf G-rund der Sollhöhe des Elementes, der Signale des Höhenprofiles, der Wichte des verdichteten Materiales und.praktisch ermittelter Korrekturfaktoren wird vom Prozeßrechner erfindungsgemäß die für eine Teilfläche erforderliche Materialmenge, ausgedrückt als Gewichtskraft, nach vorgegebenem Algorithmus ermittelt.

lach dem Austrag des Materiaies auf die Teilfläche wird durch den Prozeßrechner auf Grund der Gericht skraftdifferenz des Vorratsbehälters errechnet, wieviel Material für die Flächeneinheit zuviel oder zuwenig ausgetragen wurde. Durch den Prozeßrechner werden die für das Verteilen maßgeblichen Punktionsgruppen so gesteuert, daß bei der nachfolgenden Flächeneinheit der Ausgleich erfolgt. Als Sensoren werden in einer besonderen Variante berührungslos wirkende Abstandsnießgeber verwendet, die beispielsweise nach dem Phasenvergleichsverfahren von ausgesendeten und reflektierten Strahlen funktionieren. Gemessen wird der Abstand vom Abstandsmeßgeber bis zur Schalfläche, von der die Strahlen reflektiert werden.

Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens hat oberhalb der Form oder der unterlage, in die oder auf die das Material verteilt werden soll, einen mit Gewichtskraftnießgebern ausgerüsteten Vorratsbehälter, der eine entsprechende Austragsvorrichtung, beispielsweise ein Förderband oder einen Verschluß zum Freifallaustrag o. ä., aufweist. Der Vorratsbehälter oder die Form bzw. Unterlage haben einen geschwindigkeitsregulierbaren Antrieb. In Austragsrichtung gesehen vor dem Vorratsbehälter sind im festen. Abstand ein oder mehrere Abstandsmeßgeber angeordnete Die relative Lage eines Punktes der Form bsw. Unterlage zur Abwurfstelle des Materiaies und zur Position der Abstandsmeßgeber wird in einer horizontalen Ebene in Koordinateneingabe durch Positionsgeber signalisiert. Zur Ermittlung der Wichte oder eines anderen proportionalen Wertes des verdichteten Materiaies ist eine entsprechende Vorrichtung vorhanden.

Ss ist weiterhin ein Prozeßrechner vorhanden, der fähig ist, die erforderlichen TeHaustragsgewichtskräfte für Teilflächen der Form bzvi. Unterlage auszurechnen und die Relativbewegung zwischen Form bsw. Unterlage und Vorratsbehälter zu steuern. Die Gewichtskraft der mit dem zu verteilenden Material gefüllten Vorratsbehälter wird durch die Gewichtskraftmeßgeber an den Prozeßrechner signalisiert. Durch die besondere Vorrichtung zur Ermittlung der Wichte des verdichteten Materiales wird die Wichte intern oder estern ermittelt. Durch aen oder dia Abstandsmeßgeber wird für eine sehr kleine Teilfläche der Abstand zur Schalfläche ermittelt und im Prozeßrechner gespeichert.

- 5 - Z4 D 3 Ö ! I

Ist durch die Relativbewegung Form bzw. Unterlage zum Vorratsbehälter diese Teilfläche unter der Abwurfsteile des Vorratsbehälters angelangt, wird durch den.Prozeßrechner auf Grund des gespeicherten Abstandes Schalfläche zu Abstandsmeßgeber, der Wichte des verdichteten Materiales, der vorgegebenen Höhe des verdichteten Elementes, der Größe der Teilfläche und eines oder mehrerer Korrekturfaktoren die erforderliche Teilmenge, ausgedrückt als Gewichtskraft, errechnet. Weiterhin wird durch den Prozeßrechner am Ende dieser Teilflache die Differenz zwischen errechneter erforderlicher Gewichtskraft und der tatsächlich ausgetragenen, die sich aus den Signalen der Gewichtskraftmeßgeber ergibt, ermittelt, hieraus die Änderung der Geschwindigkeit der Relativbewegung für die nächste Teilfläche berechnet und die Antriebsaggregate entsprechend gesteuert. Dabei soll die Differenz zwischen erforderlicher Gewichtskraft und tatsächlich ausgetragener gegen Hull streben.

Zur Kontrolle der ausgetragenen Schicht und zur Steuerung .einer evtl. ITachdosierung sind ein oder mehrere Abstandsmeßgeber dem Vorratsbehälter nachgeordnet. Positionsgeber, die die Lage des oder der Abstandsmeßgeber signalisieren sind ebenfalls vorhanden. Der Prozeßrechner muß in der Lage sein, die Signale des oder der Abstandsmeßgeber koordinatenzugeordnet zu speichern und die !lachdosierung zu steuern. Die Signale der dem Vorratsbehälter- Nachgeordneten Abstancsmeßgeber, die den Abstand zwischen Geber und der Oberfläche des verteilten Material es signalisieren, werden vom Prozeßrechner koordinatenzugeordnet gespeichert. Hach dem Verteilen der gesamten Porm- bzw. Unterlagen füllung werden vom Prozeßrechner die Summe der erforderlichen Teilgewichtskräfte der Gewichtskraftdifferens das Vorratsbehälters gegenübergestellt. Bei Gleichheit ist keine Korrektur erforderlich. Ist die Summe der erforderlichen Teilgewichtskräfte großer, ist ein !lachdosieren der Differenz erforderlich. .Entsprechend den gespeicherten Signalen des HÖhenprofiles der Oberfläche des verteilten üateriales erfolgt durch den Prozeßrechner nach einem vorgegebenen Algorithmus die Positionierung der Abwurfsteile des Vorratsbehälters an die Stellen mit zu geringer Füllhöhe, sowie die Steuerung der Austragsfunktionen.

Ein zvieckmäßiges System der Abstandsmessung sieht je einen Abstandsmeßgeber vor und nach dem Vorratsbehälter vor» Diese sind quer zur Längsachse der Porm bzw. Unterlage durch Antrieb verfahrbar. Sine zweckmäßige Art des Prozeßrechners ruft die Signale der Abstandsmeßgeber und Gewichtskraftmeßgeber in Intervallen an vorgegebenen Koordinaten ab_o Sine weitere zweckmäßige Art des Prozeßrechners unterbricht beim Erreichen eines vorgegebenen Mindestwertes für die Gewichtskraft des Vorratsbehälters den Materialverteilungsprozeß. Zur Übernahme von neuem Material werden von ihm die hierfür erforderlichen Funktionen gesteuert. Nachdem das Material übernommen ist, wird durch den Prozeßrechner die Fortführung des Austragprozesses an der Stelle, an der er unterbrochen wurde, ausgelöst und gesteuert.

Eine zweckmäßige Art des Vorratsbehälters hat durch ^Antrieb verstellbare Seitenbegrenzungen, die den Materialaustrag seitlich begrenzen. Die relative Lage dieser Seitenbegrenzungen in einer Querachse einer horizontalen Ebene in Bezug auf einen Punkt der Porm oder Unterlage wird durch Positionsgeber signalisiert. Ist die notwendige Austragbreite kleiner als die der Austragseinrichtung des Vorratsbehälters, werden die Seitenbegrenzungen auf Grund der Signale des oder der Abstandsmeßgeber durch den Prozeßrechner gesteuert und verstellt. Das ergibt sich beispielsweise, wenn der Abstandsmeßgeber ein Dämmstück signalisiert. Die Vorrichtung zur Ermittlung der Wichte des verdichteten Materiales hat erfindungsgemäß ein Schiebestück, das zwischen einem Einfülltrichter und einer Tischplatte gleitet. Das Schiebestück hat einen Hohlraum zur Aufnahme des Prüfmateriales. Zweckmäßig ist der Hohlraum ala Kegelstumpf mit unten liegendem größerem Durchmesser ausgebildet. Das Schiebestück ist durch einen Antrieb verschiebbar. Die Tischplatte liegt auf federn und ist mit einer Verdichtungseinrichtung, zweckmäßigerweise einem Außenvibrator, verbunden. In der Tischplatte ist achsenverschoben zum Einfülltrichter ein Loch von der Größe etwa des unteren Kegelstumpfdurchmessers vorgesehen. Unterhalb dieses Loches ist ein entleerbarer Aufnahmebehälter für das Prüfmaterial angeordnet. Der Aufnahmebehälter wirkt wahlweise auf Gewichtskraftmeßgeber oder Gewichtskraftanzeiger· '

!lach Einfüllen des Prüfmateriales in den Einfülltrichter und den darunter liegenden Hohlraum des Schiebestückes wird die Verdichtungseinrichtung eingeschaltet. ITach Abschluß der Verdichtung wird das Schiebestück so verschoben, daß dessen Hohlraum über das Loch des Tisches gelangt und das verdichtete Prüfmaterial durch dieses Loch in den Aufnahmebehälter fällt. Beim Verschieben wird gleichzeitig die Oberfläche des Prüfhohlraumes abgestrichen. Im Aufnahmebehälter wird durch die Gewichtskraftanzeiger die Gewichtskraft angezeigt odsr durch die Gewichtskraftmeßgeber wird für die Gewichtskraft ein Signal erzeugt. Durch die Bildung des Quotienten Gewichtskraft/Volumen des Hohlraumes des Schiebestückes ergibt sich die Wichte des verdichteten Materiales. Diese wird z. B. bei größerein Wassergehalt kleiner und bei geringerem Wassergehalt größer sein«, Das Signal der Gewichtskraftmeßgeber kann auch direkt in den Prozeßrechner der Vorrichtung zum Verteilen eingespeist v/erden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Pig.. 1: den Schnitt A-A gemäß Fig. 3 Pigο 2: den Schnitt G-C gemäß Fig. 1 Pig. 3: den Schnitt 3-2 gemäß Fig. 1

Fig. 4: die Bezeichnungen für den mittleren Abstand der Abstandsmeßgeber zur Oberkante Formboden oder Unterlage und dessen Toleranzen

Fig. 5- Schematische Darstellung der Draufsicht einer Form Fig. 6: Erläuterumgsdarsteilung der Punktbezeichnungen Fig. 7: Schnitt durch die Einrichtung zur Ermittlung der Wichte

Auf einem mit regelbaren Antrieb 1 angetriebenen Fahrwerksrahmen 2, der auf einer Gleisbahn 3 parallel zur Längsachse der Form 4 verfahrbar ist, ist ein Rahmen-5 quer zur Formenlängsachse verfahrbar angeordnet.

Auf dem Rahmen 5 sind Kraftmeßdosen 6 aufgesetzt, auf denen der Vorratsbehälter 7 ruht. Die Verbindung zwischen Kraftmeßdosen 6 und dem Vorratsbehälter ist so aufgeführt, daß nur vertikale Kräfte auf die Kraftmeßdosen 6 wirken, was .zweckmäßigerweise durch zwischengelegte Kugeln erreicht -wird. Die horizontalen Kräfte werden durch entsprechende Konstruktionsglieder abgefangen.

Unter dem Silo ist ein Förderband S angeordnet, dessen konstante Transportgeschwindigkeit auf den Fahrgeschwindigkeitsbereich des Antriebes 1, den vorgesehenen Bereich der Betonschichtdicken und die Höhe der Austrittsöffnung des Vorratsbehälters 7 abgestimmt ist. Die Austragsbreite b_ aus dem

Vorratsbehälter entsprechend Fig. 2 wird durch antriebsverstellbare Seitenbegrensungen 9 erreicht.

Vor dem Vorratsbehälter 7 ist ein Abstandsmeßgeber 10 quer zur Formenlängsachse über den Bereich der max. Austragsbreite b des Förderbandes 8 durch Antrieb verfahrbar angeordnet. Die jeweilige Stellung des Fahrwerksrahmens 2 in Bezug auf einen Festpunkt 35 wird durch einen Positionsgeber 11, die je- - v/eilige Stellung des Rahmens 5 in Bezug auf den Festpunkt 35 durch einen Positionsgeber 12 und die jeweilige Stellung des Abstandsmeßgeber 10 in Bezug auf den Vorratsbehälter 7 durch einen Positionsgeber 13 signalisiert. Die Stellungen der Seitenbegrenzungen 9 in Bezug auf den Vorratsbehälter 7 werden durch Positionsgeber 14 und 15 signalisiert. Als Positionsgeber können beispielsweise Zahn- oder Kettenräder, die mit einem Drehmelder verbunden sind und mit jeweils einer fest angeordneten Zahnstange oder Kette im Eingriff stehen, eingesetzt werden. Die Formen 4 haben in Bezug auf den Festpunkt 35 immer eine gleiche Lage. Die Oberkante des Formbodens hat entsprechend Fig. 4 zum Abstandsmeßgeber 10 einen Abstand von. t mit einer Soleranz von + T,

Intern oder estern ist eine Vorrichtung vorhanden, welche die .Wichtey-„ des verdichteten zu verteilenden Materiales ermittelt. Eine besondere Ausgestaltungsvariante zur Ermittlung der Wichte ist in Fig. 7 dargestellt. Auf einer Tischplatte 29, die auf Federn 31 ruht und mit einem Außenvibrator 30 versehen ist, ist ein Schiebestück 24 angeordnet.

I f\ Λ Π ,. {~\ U r'-t ; ' i»

Das Schiebestück 24 hat einen Hohlraum 28 mit dem bekannten Volumen V , der zweckmäßigerweise als sich nach unten weitender Kegelstumpf ausgebildet ist· Oberhalb des Schiebestückes 24 ist ein Einfülltrichter 23 für das Priifmaterial dichtschließend angeordnet» Unterhalb einer Öffnung 32 in der Tischplatte 29 ist ein Aufnahmebehälter 26, der auf Kraftmeßdosen 27 ruht, angeordnet. Der Boden des Aufnahmebehälters 26 hat eine Öffnungsklappe. Am Schiebestück 24 greift ein hydraulischer Arbeitszylinder 25 an«. Iiach. dem Einfüllen einer ausreichenden 3etonmenge in den Einfülltrichter 23 füllt sich auch der Hohlraum 28. Bei Vibrationseinwirkung wird das Prüfmaterial verdichtet. Durch Verschieben des Schiebestückes 24 über die Öffnung 32 wird der Prüfkegelstumpf oben abgestrichen und fällt in den geschlossenen Aufnahmebehälter 26. Dort wird das Signal bzw. die Anzeige der Kraftmeßdosen 27 verändert. Diese Veränderung entspricht der Gewichtskraft G des verdichteten Inhaltes des Hohlraumes 28. Damit ergibt sich die Wichte V" = G /V . STach Öffnen des Aufnahmebehälters 26 kann das geprüfte Material herausfallen und eine neue Prüfung wird möglich, nachdem das Restmaterial aus dem Einfülltrichter 23 entfernt wurde.

In einer besonderen Ausgestaltungsvariante ist am Fahrwerksrahmen 2 nach der Abwurfstelle des Förderbandes 8 ein v/eiterer Abstandsmeßgeber 21 über die Gesamtbreite der Form 4 durch Antrieb querverfahrbar angeordnet. Die jeweilige Stellung in Bezug auf den Festpunkt 35 wird durch einen Positionsgeber 22 signalisiert.

Die Signale der genannten Geber, Kraftmeßdosen und der Vorrichtung zur Ermittlung der Wichte wirken auf einen Prozeßrechner 16. V/eitere Informationen werden vor Prozeßbeginn von Hand eingegeben, so daß dem Prozeßrechner nachfolgende konstanten und variablen Informationen sur Verfugung stehen:

- Längspositionen I^ (d. i. Abstand in Läiigsf ahrtrichtung vom Festpunkt bis Position i) durch Positionsgeber 11 (s. Fig. 5)

- Breitenpositionen b^ (d. i. Abstand in Querfahrtrichtung vom Festpunkt bis Position k) durch Positionsgeber 12 und 13 bzw. 12 und H bzw. 12 und 15 bzw. 22 (s. Fig. 5)

- Abstand t..-, (d. i. lotrechter Abstand des Abstandsmeßgebers 10 bis zur Schaloberfläche am Punkt ik) durch Abstandsmeßgeber 10

- Gewichtskraft des Vorratsbehälters 7 G_y r^ --j \ bzw. G_vi^ bei Lage der Abwurfsteile des Förderbandes 8 über den Koordinaten (i-1) (k-1) bzw. über den Koordinaten ik gemäß Pig. β durch Kraftmeßdosen 6

- Wert für die Wichte V* des verdichteten Frischbetones aus der"intern oder estern vorhandenen Vorrichtung für deren Ermittlung» Da dieser Wert nicht ständig erheblichen

' Schwankungen unterliegen wird, reicht es aus, wenn z. B. nur 4-5 &al de Arbeitsschicht diese Bestimmung vorgenom- . men wird.

- geforderte Elementdicke H durch Eingabe von Hand

- mittlerer Abstand t der Oberkante Formboden bis Abstandsmeßgeber 10 und zulässige Toleranz T entsprechen^ Fig. 4 durch Handeingabe

- festes Abstandsmaß Q parallel zur Formenlängsachse entsprechend Fig. 5 zur. Fixierung eines t ..-Wertes im Punkt (i, ) Dieser ^(_;u_£«_a)~^^er"^t w:ir.cL dann durch den Prozeßrechner ermittelt, wenn die Bedingung

(t- '-T) —= t._v-<t +T) umschlägt

O - J-Cl O

in die Bedingung

tik -= ^₀-¹* und bleibt so lange im Prozeßrechner als fester Wert gespeichert, bis die 2. Bedingung wieder in die erste Bedingung umschlägt. Als Wert Q wird zweckmäßig ein Wert gewählt, der wenig größer als das Basismaß der Binlegeteilschrägen Ξ nach Abb. 1 ist. Der Wert Q wird von Hand eingegeben.

- in einer besonderen Variante die Gewichtskraft des verdichteten Prüfkörpers 28 nach Fig. 7 durch die Kraftmeßdosen 27. Das konstante; Volumen des Prüfkörpers ist dann im Prozeßrechner 16 gespeichert.

£. .H- xJ «J W ! 4Lm

- Korrekturwert Ky, der die unterschiedliche Verdichtung des gefertigten Elementes gegenüber der Verdichtung bei derV*- Bestimmung berücksichtigt, durch Handeingabe.

- in einer besonderen AusgestaltungsVariante der Abstand s., (d. i. der lotrechte Abstand des Abstandsmeßgebers 21 bis zur Oberfläche des unverdichteten Prisehbetones an den Punkten ik) durch Abstandsmeßgeber 21

- ein allgemeiner Korrekturwert K^ zur Korrektur bei Besonderheiten durch Handeingabe

Durch den Prozeßrechner 16 v/erden die aktuellen Koordinaten für die Abwurfstelle des Förderbandes 8, den Abstandsmeßgeber 10 und

die Seitenbegrenzungen 9 laufend ermittelt.

Voraussetzung für den Start des automatischen Verteilern des Betones in die Form 4 ist, daß der Vorratsbehälter gefüllt ist, die erforderliche Slementdicke H und die Korrekturwerte Ky und K» eingegeben sind und der Abstandsmeßgeber 10 sich ungefähr über dem Schnittpunkt von Längsrandschalung 17 und Querrandschalung 13 befindet.

Nach Erfüllung dieser StartVoraussetzung schaltet der Prozeßrechner den Antrieb 1 und den Antrieb des Abstandsmeßgebers ein. Während Antrieb 1 dem Pahrwerksrahmen 2 in der Längsfahrtrichtung für Austrag entsprechend Pig. 1 bewegt, wird der Abstandsmeßgeber über die Austragsbreite b_CT (Pig. 2) ständig hin und her bewegt.. Der Abstandsmeßgeber übermittelt die Abstände t.j_V (Pig. 1) an den Prozeßrechner, wo sie koordinatenorientiart abgespeichert werden. Die Abstände t^ werden insbesondere durch Sinlegeteile, wie Därnrrsstück 19 oder Kassetten 20, beeinflußt. Hat die Abwurfstelle des Förderbandes 8 Koordinaten erreicht, die ein t., in der Größenordnung von t„ + T haben, das ist in

J-a. O —

Fig. 1 direkt hinter der Querrandschalung 13 gegeben, wird durch den Prozeßrechner 16 der Antrieb des Förderbandes 8 eingeschaltet und der "Beton ausgetragen. Während des Austrages des Betones· werden vom Prozeßrechner 16 folgende Hauptfunktionen erfüllt:

.Errechnen der erforderlichen Frischbetongewichtskraft erf.-^C-T für die jeweils unter der Abwurfstelle des Förderbandes 8 liegende Flächen einheit ^A., = Cb₁ -b_ri . >.) ·

Ss ergeben sich mit einer für die Praxis ausreichenden Genauigkeit z· B.

für den Bereich t.,, —s(t -T), d. i. dann, wenn ein^Sinle geteil 19 oder 20 am Punkt i^ vorhanden ist.

^^ (H + t^ - t_{( i]£}__{q) χ}

für den Bereich (t - T) -*t,_v««(t +T), d. i. dann, wenn kein Einlegeteil am Punkt ik. vorhanden ist

- Vergleichen der Gewichtskraftdifferenz des Yorratsbehälters G ^₁ "^ (JV-I) ^m^ der' erforderlichen Gewichtskraft

- Regeln der Fahrgeschwindigkeit ν des Antriebes 1 und Einbzw. Ausschalten des Antriebes des Förderbandes 3 nach folgenden Bedingungen

- G_v (ik-1) = erf G^-ν bleibt

^Gvik " ^Gv ^^""^ ^{ssm erf G}i]r—~ ^v verkleinern G jj^ - G (ik-1) —serf G^——ν vergrößern H + t._v - t/., s =0 Antrieb Förderband

halt

H + t^ - ^(JJ_2-0) ^*⁰ Antrieb Förderband

einschalten

- Rückfahrtsteuerung für den Fahrwerkrahmen 2 und Querfahrt des Yorratsbehalters 7 zum Austragen der weiteren Betonstreifen und zur Rückkehr an. den -aus gang spunk t

- in einer besonderen Ausgestaltungsvariante da3 Ausschalten des Förderbandes 8, wenn die von den Kraftmeßdosen β signalisierte Gewichtskraft G unterhalb eines vorgegebenen 'Wertes sinkt, Fahrt des Fahrwerkrahmens 2 mit Vorratsbehälter 7 zur Betonübergabestelle und nach erfolgter Betonübernahme Rückfahrt zu den Koordinaten, bei denen der Austrag unterbrochen wurde. *

— "13— &. *4 «J¹ w?

- in einer weiteren besonderen AusgestaltungsVariante Errechnen der Summe der einzelnen erf.^G., für die gesamte Form 4 und Bildung der Differenz zwischen Anfangsgewichtskraft G des Vorratsbehälters, gemessen vor dem Betonaustrag für die entsprechende Form 4 und der Endgewichtskraft G , gemessen am Ende des Betonaustrages für die entsprechende Form 4·

- Vergleich der Summe erfZ^G., mit der Gewichtskraftdifferenz

I "ι

G - G und Steuerung der Sfachdosierung nach einem vorgergebenen Algorithmus.

Bei Σ .(erf. A G^) = ΰ_γ& - ΰ_γθ Austrag abgeschlossen bei Σ (erf Δ, G.r,) >· G - G üachdosieren nach vorge-

US. ' Vd Vc

gebenen Algorithmus jJ ""^⁵ G„_ - G_TTrt Austrag abgeschlossen,

li£ Vd ve

aber Form ist überfüllt, keine automatische Korrektur möglich.

' o-

- in einer weiteren besonderen AusgestaltungsVariante Errechnen der Wichtey des mittels der Vorrichtung nach Fig. 7 verdichteten Frischbetones. Mit dem konstanten Volumen des Prüfkörpers V_ und der durch· die Kraftmeßdosen 27 signalisierten Gewichtskraft G_n ergibt sichy„ = G /V .

P Q ^v P P

Durch die Erfüllung der oben genannten Hauptfunktionen durch den Prozeßrechner 16 ergibt sich das automatische volumengerechte Verteilen des Frischbetones in die Form 4 mit einer Höhe, die nach dem Verdichtungsprozeß die geforderte Höhe H ergibt, unter Berücksichtigung der vorhandenen Einlegeteile 19, 20 und der durch die Sand3chalungen 17, 13 begrenzten Slementabmessimgen. Das automatische Verteilen mittels anderer Austragseinrichtungen, als dem Lm Beispiel beschriebenen Förderband 8 und dem querverfahrbar en Vorratsbehälter 7, erfolgt sinngemäß.

Claims (9)

1. - η - m D 3 Ö I

   Erfindungsanspruch

   . Verfahren zum automatischen Verteilen von Frischbeton oder ähnlich fließfähigen Materialien, die im technologischen Prozeß noch verdichtet werden, aus einem Vorratsbehälter, dessen wechselnde Gewichtskräfte als Signale vorliegen, in horizontal liegende Formen oder auf Unterlagen, die ihre Lage relativ zum Vorratsbehälter mit regulierbarer Geschwindigkeit verändern, wobei die relative Lage der Form bzw. Unterlage zum Vorratsbehälter in einer horizontalen Ebene durch entsprechende Signale gekennzeichnet ist und die automatische Regelung der Materialaustragsmenge durch Vergleich der erforderlichen Austragsmenge' mit der tatsächlich ausgetragenen Materialmenge erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenprofil der Schalflächen (33) durch Sensoren abgetastet wird und die kennzeichnenden Signale in einem Prozeßrechner (16) horizontalorientiert gespeichert werden, durch"eine Vorrichtung die Wichte· des verdichteten Materiales oder ein dieser Wichte proportionaler anderer Wert ermittelt wird und daß durch den Prozeßrechner (16) die erforderlichen Teilaustragsmengen als Gewichtskräfte des auszutragenden Materiales während des Verteilens nach den physikalischen Beziehungen oder denen angenäherten Algorithmen errechnet werden.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß die das Höhenprofil der Schalfläche kennzeichnenden Signale durch berührungslos wirkende Abstandsmeßgeber (10) erzeugt werden, die den lotrechten Abstand t^· ®i-^{3 2ur} Schalfläche (33) messen.
3. 3. Vorrichtung zur. Ausführung des Verfahrens nach Punkt 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß eine Form (4) bzw. Unterlage unter einem mit Gewichtskraftmeßgebern (6) ausgerüsteten Vorratsbehälter (7) angeordnet ist, beide Relativbewegungen zueinander mit regulierbaren Geschwindigkeiten aus-, fähren können, daß im festen Abstand vor dem Vorratsbehälter (7) ein oder mehrere Abstandsmeßgeber (10), die den lotrechten Abstand zwischen Geber (10) und Schalfläche (33) signalisieren, angeordnet sind, eine Vorrichtung zur

   ί.Η· J J U I £.

   . Bestimmung der Wichte des verdichteten Materiales oder einer dieser Wichte proportionalen Wertes vorhanden ist, Positionsgeber (11, 12, 13) vorhanden sind, die die relative Lage eines Punktes der Form (4) oder Unterlage in einer horizontalen Ebene in Bezug auf den oder die Abstandsmeßgeber (10) und in Bezug auf die Abwurfstelle (34) des Materiales signalisieren, daß ein Prozeßrechner (16) vorhanden ist, der die Signale des oder der Abstandsmeßgeber (10) koordinatenorientiert speichert, die für jede Teilfläche erforderliche Teilauatragsgewichtskraft entsprechend den Signalen der Geber (10. 11. 12. 13), der Wichte des verdichteten Materiales und vorgegebener Konstanten gemäß den physikalischen Beziehungen oder anderen Algorithmen koordinatenzugeordnet ermittelt, mit der koordinatenzugeordneten Gewichtskraftdifferenz des Vorratsbehälters (7) vergleicht und die Relativbewegung zwischen Form (4) bzw. Unterlage und Vorratsbehälter (7) so steuert, daß die Differenz zwischen erforderlicher Austragsgewichtskraft und Gewichtskraftdifferenz des Vorratsbehälteis (7) gegen STuIl strebt.
4. 4. Vorrichtung nach Punkt 3 dadurch gekennzeichnet, daß dem Vorratsbehälter (7) ein oder mehrere Abstandsmeßgeber (21) nachgeordnet sind, die den Abstand zwischen Geber (21) und der Oberfläche des verteilten Materiales signalisieren, daß Positionsgeber (11, 22) vorhanden sind, die die relative Lage der oder des Abstandsmeßgebers (21) in einer horizontalen Ebene in Bezug auf einen Punkt der Form (4) signalisieren, und daß ein Prozeßrechner (16) vorhanden ist, der neben anderen Funktionen die Signale des oder der Abstandsrneßgeber (21) koordinatenzugeordnet speichert, die Differenz der Anfangsgewichtskraft und Bndgewientskraft des Vorratsbehälters (7) bei einer Formfüllung oder Unterlag enfüllung ermittelt, diese mit der für diese Form- oder Unterlageniüllung erforderlichen Gewichtskraft vergleicht, nach einem vor gegebenem Algorithmus die Abwurfsteile des Vorratsbehälters (7) an die Stellen mit zu geringer Füllhöhe positioniert und das Sfachdosieren steuert.
5. 5. Vorrichtung nach Punkt 3 und 4 dadurch gekennzeich-. net, daß nur ein Abstandsmeßgeber (10) vor dem Vorratsbehälter (7) und nur ein Abstandsmeßgeber (21) nach dem Vorratsbehälter (7) quer zur Längsachse der Form bzw, Unterlage verfahrbar angeordnet sind und durch je einen Antrieb angetrieben werden.
6. 6. Vorrichtung nach Punkt^ 3, 4 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß ein Prozeßrechner (16) eingesetzt ist, der die Signale der Abstandsmeßgeber (10, 21) und der Gewichtskraftmeßgeber (6) in Intervallen an vorgegebenen Koordinaten abruft. ι
7. 7. Vorrichtung nach: Punkt..._. 3 dadurch gekennzeichnet, daß ein Prozeßrechner (16) eingesetzt ist, der beim Erreichen eines vorgegebenen Mind es tw er t es für die Gewichtskraft des Vorratsbehälters (7) den MaterialVerteilungsprozeß unterbricht, die erforderlichen Funktionen für die Vorbereitung zur Übernahme von neuem Material in den Vorratsbehälter steuert sowie die Fortführung des Materialaustragprozesses auslöst.
8. 3. Vorrichtung nach. Punkt 3 dadurch gekennzeichnet, daß den Materialfluß seitlich begrenzende, durch Antrieb verstellbare Seitenbegrenzungen (9) vorhanden sind, deren relative Lage in einer Querachse einer horizontalen Ebene*in Bezug auf einen Punkt der Form (4) oder Unterlage durch Positionsgeber (12, 14j 15) signalisiert werden, und daß ein Prozeßrechner (16) eingesetzt wird, der die Bewegung der Seitenbegrenzungen steuert.
9. 9. Vorrichtung zur Ermittlung der Wichte des verdichteten Frischbetones oder ähnlich fließfähigen ilateriales für das Verfahren nach Punkt 1 und die Vorrichtung nach Punkt' 3 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Einfülltrich- ter (23) mit einem Abstreicher (36) und einer 'Tischplatte (29), die auf Federn (31) ruht, ein Schiebestück (24) mit einem Hohlraum (28) zur Aufnahme des Prüfmateriales angeordnet ist, daß eine Verdichtungseinrichtung (30) vorhanden ist, die insbesondere auf das in den Hohlraum (28) eingefüllte Prüfmaterial verdichtend einwirkt, daß in der Tischplatte (29)eine Öffnung (32) angeordnet ist, durch die das Prüfmaterial in einen entleerbaren mit Gewichtskraftmeßgebern (27) oder Gewichtskraftanzeigern ausgerüsteten Aufnahmebehälter (26) fällt.