DE1499452C - Einrichtung zum Zählen der Umdrehungen von Misch- und Rührwerken - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung relais gehört, das ein Relais einschaltet, wobei wäh-

zum Zählen der Umdrehungen von Misch- oder rend dieser Zeit über den zwischen Impulsgeber und

Rührwerken, insbesondere zum Zählen der Um- Zählerspule liegenden geschlossenen, den genannten

drehungen der Mischtrommel von fährbaren Beton- Schalter bildenden Kontakt des Relais in der anderen

mischern. 5 Schaltstellung des Wechselschalters erzeugte Zähl-

Bei vielen industriellen Misch- und Rührvorgängen impulse zur Zählerspule gelangen,
ist nicht nur eine genaue Überwachung der Anzahl Zeitgesteuerte Impulszählerschaltungen sind für der Umdrehungen bzw. der Hin- und Herbewegun- andere Zwecke an sich in den verschiedenartigsten gen des Misch- pder Rührwerkes erforderlich, son- Ausführungsformen bekannt. So ist es bei Garndern auch der Geschwindigkeit, mit welcher derartige io wickelmaschinen bekannt, eine Zeitsteuerschaltung Misch- oder Rührbewegungen vor sich gehen. Ein vorzusehen, damit beim Garnwickeln mit Sicherheit typisches Beispiel hierfür ist die Betonmischung, bei nur solche Unterbrechungen des Wickelvorganges welcher sowohl die Anzahl der Umdrehungen der gezählt werden, die auf einen Garnbruch schließen Mischtrommel als auch die Geschwindigkeit der lassen (USA.-Patentschrift 3 044 699). Ähnliche Trommelumdrehungen für das fertige Betongemisch 15 Schaltungen sind auch zum Trennen von Impulsen von größter Wichtigkeit sind. Ein zu . starkes unterschiedlicher Dauer oder unterschiedlichen gegen-Mischen oder ein Mischen unterhalb einer be- seitigen Abstandes in der Zähltechnik bekannt (Siestimmten Minimalgeschwindigkeit kann bereits die mens Zeitschrift 1956, Heft 4, S. 165). Auch bei der Festigkeit des Betons erheblich herabsetzen. Aus Impulssteuerung von Schrittschaltwählern, in der diesem Grunde nehmen viele Baufirmen für ao Nachrichtentechnik ist es bekannt, einen mit einem besondere Zwecke keinen durch fahrbare Beton- Impulsgeber verbundenen und den Wähler derart mischer hergestellten Fertigbeton ab, da mit steuernden Zeitschalter vorzusehen, daß vom Wähler den bisher üblichen Überwachungseinrichtungen in nur solche Impulse für einen Einstellvorgang gezählt Form von Umdrehungszählern an den Mischtrom- werden, die innerhalb einer durch den Zeitschalter mein oder einfachen Zeitsteuerschaltungen, welche 35 bestimmten Zeitspanne seit dem vorhergehenden die Mischzeit vorbestimmen, nicht feststellbar ist, ob Impuls auftreten (Schaltungsbuch der Fernmeldeder Beton während seiner Herstellung auch tatsäch- technik 1, Bd. 2, Auflage 1948, S. 84 bis 87). Durch lieh mit der richtigen Mischgeschwindigkeit gemischt die erfindungsgemäße Kombination einer solchen an wurde. Mischbetonfahrzeuge haben im allgemeinen sich bekannten Schaltung mit einem mechanischen nämlich zwei Geschwindigkeiten. Bei der sogenann- 30 Misch- oder Rührwerk wird es erstmals möglich, sehr ten Rührgeschwindigkeit dreht sich die Mischtrommel exakt nur solche Umdrehungen zu zählen, die auf die sehr langsam, und diese Geschwindigkeit reicht nicht Eigenschaften des Mischproduktes Einfluß haben zum Mischen des Betons aus. Die minimale Misch- und die allein ein einwandfreies Durchmischen bzw. geschwindigkeit ist im allgemeinen 6 U/min. Die be- Durchrühren des Produktes gewährleisten, was vor kannten Zähler können aber nicht zwischen dieser 35 allem für fahrbare Betonmischer von größter Wich-Rühr- und Mischgeschwindigkeit der Mischtrommel tigkeit ist, da hiermit erstmals Betongemische vorunterscheiden, bestimmter Eigenschaften sehr exakt und auch für

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine im Aufbau ein- den Kunden nachweisbar hergestellt werden können, fache und sicher arbeitende Einrichtung zum Zählen Die Erfindung wird im folgenden an Hand scheder Umdrehungen von Misch- oder Rührwerken, ins- 40 matischer Zeichnungen an einem Ausführungsbesondere der Mischtrommel von fahrbaren Beton- beispiel näher erläutert.

mischern, zu schaffen, die es erlaubt, daß nur bei sol- F i g. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gerät zum

chen Umdrehungsgeschwindigkeiten des Misch- bzw. Zählen der Umdrehungen von Misch- oder Rühr-

Rührwerkes eine Zählung der Umdrehungen erfolgt, werken;

die auch tatsächlich ein wirkungsvolles Durchmischen 45 F i g..2 zeigt dieses Gerät eingebaut in einen fahr-

bzw. Durchrühren gewährleisten. baren Betonmischer;

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Fi g. 3 zeigt die Schaltung des erfindungsgemäßen

die Kombination folgender teilweise an sich bekann- Gerätes, und

ter Merkmale: Fi g. 4 zeigt den Aufbau eines Schaltungsbausteins.

a) dem Misch- bzw. Rührwerk ist ein elektrischer 50 Das Gerät umfaßt ein Gehäuse 10, an dessen Vor-Impulsgeber zum Erzeugen einer drehzahl- derseite ein Zeitmesser 12, ein Umdrehungszähler 14, proportionalen Impulsfolge zugeordnet; ein Überwachungsblockierknopf 16, zwei Anzeige-

b) der Ausgang dieses Impulsgebers ist über einen lampen 18 und 20 und ein verschlüsselter Anlauf-Schalter mit einem Zähler verbunden; stecker 22 vorgesehen sind. An der Seitenwand des

c) der Schalter zwischen Impulsgeber und Zähler- 55 Gehäuses 10 sind ein Ein-Aus-Schalter 24 und eine spule wird von einem mit dem Impulsgeber ver- Netzleitung 26 vorgesehen.

bundenen Zeitschalter betätigt, welcher durch Gemäß F i g. 2 kann der Anzeigeteil des Gerätes jeden Impuls des Impulsgebers eingeschaltet zur genauen Überwachung des während der Beförwird und dann den Schalter eine vorbestimmte derung in der Trommel 30 gemischten Betons in dem Zeit geschlossen hält und der den Schalter 60 Fahrerhaus 28 des Mischlastkraftwagens angebracht öffnet, wenn die Zeit zwischen zwei Impulsen sein. Der Trommel 30 ist ein Fühlschalter 32 benachvom Impulsgeber den vorbestimmten Betrag bart, der mittels eines Kabels 31 mit dem Netzteil des überschreitet. in dem Gehäuse 10 untergebrachten Gerätes ver-Eine besonders einfache Schaltung ergibt sich, bunden ist. Der Fühlschalter 32 kann direkt durch wenn der Impulsgeber einen Wechselschalter enthält, 65 einen Stift 34 an der Trommel oder für den Fall, daß der in der einen Schaitsteilung den Zeitschalter er- er in der Nähe eines Magneten angeordnet ist, durch regt, zu dem ein nach einer vorbestimmten Zeit der einen an der Mischtrommel vorgesehenen Magnetununterbrochenen Erregung ansprechendes Halte- stab betätigt werden. Zum Drehen der Trommel 30

mit verschiedenen Geschwindigkeiten ist ein nicht gezeigter Motor vorgesehen.

Zum Betrieb des Gerätes wird dieses über den verschlüsselten Anlaufstecker 22 ans Netz angeschlossen und die Uhr 12 sowie der Zähler 14 zurückgestellt. Die rote Blockieranzeigelampe 20 wird eingeschaltet, wenn das Gerät eingeschaltet wird und der Zeitmesser 12 und der Umdrehungszähler 14 absichtlich durch den Überwachungsblockierknopf 16 oder durch einen Fehler angehalten worden sind. Beim Anlaufen des Gerätes erlischt die rote Blockieranzeigelampe 20 und die grüne Betriebslampe 18 leuchtet auf.

Der Mischwagen verläßt jetzt die Einfülleinrichtung, und der Beton wird auf dem Weg zur Baustelle in der Trommel 30 gemischt. Wenn die Trommel 30 sich dreht, werden an dem Umdrehungszähler 14 nur • die ein einwandfreies Mischen gewährleistenden Umdrehungen angezeigt. Die Umdrehungen der Trommel 30, die unterhalb einer vorbestimmten minimalen Geschwindigkeit liegen, werden nicht gezählt. Falls der Fahrer oder irgendeine andere Person zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Beförderung versucht, Verfälschungen an dem Gerät vorzunehmen, wird es blockiert, wobei der Zeitmesser 12 zu diesem Zeitpunkt angehalten und der Umdrehungszähler 14 mit seinem letzten Stand gestoppt wird. Die Ankunft an der Baustelle mit einem blockierten Gerät stellt einen Grund dar, den Beton zurückzuweisen.

Bei der Ankunft kann die auf der Baustelle befindliche Uberwachungsperson das Gerät durch Niederdrücken des Überwachungsblockierknopfes 16 blokkieren, um die verstrichene Zeit und die gezählten Mischumdrehungen anzuzeigen. Falls der Beton ungenügend gemischt ist, kann die Trommel bei stehendem Wagen weitergedreht werden, bis die erforderliche Anzahl von Mischtrommelumdrehungen erreicht ist.

Die Überwachungsschaltung nach Fig. 3 wird während ihres normalen Betriebes durch die Kraftwagenbatterie 40 gespeist. Die Schaltung umfaßt eine Uhr 41, einen in Abhängigkeit von der Trommeldrehung gesteuerten Impulsgeber 42, einen Zähler 44 zum Zählen der Anzahl von durch den Impulsgeber 42 erzeugten und mit hoher Geschwindigkeit aufeinanderfolgenden Impulsen und einen Zeitschalter 46, der verhindert, daß der Zähler 44 Impulse zählt, die einerzu geringen Trommelumdrehung entsprechen. Zum Nullstellen des Umdrehungszählers 14 und des Zeitmessers 12 ist eine Nullstelleinrichtung 48 vorgesehen, die auch das System für den nächsten Arbeitsvorgang in Gang bringt. Zum Anzeigen des Gerätezustandes und zum Abschalten des Systems beim Auftreten eines Fehlers ist eine Blockiereinrichtung 50 vorgesehen.

Wenn ein verschlüsselter Anlaufstecker 22 mit richtiger Brücke 54 eingesteckt wird, wird das Nullstellrelais 52 erregt, so daß der bewegliche Kontakt 56 dieses Relais die Leitung 58 mit der Leitung 60 verbindet. Die Leitung 58 liegt normalerweise auf positivem Batteriepotential. Die Leitung 60 ist mit dem einen Ende der Wicklung eines Halterelais 62 verbunden, deren anderes Ende an eine auf negativem Potential liegende Leitung 64 angeschlossen ist. Das erregte Halterelais 62 stellt einen Haltekreis über seinen Kontakt 66 her, welcher die auf positivem Potential liegende Leitung 58 an das eine Ende der Wicklung des Halterelais 62 anschließt. Ein Kontakt 68 des Halterelais 62 verbindet die auf positivem Potential liegende Leitung 70 mit der Leitung 72, solange das Halterelais 62 erregt ist. Die Leitung 72 ist mit jedem der Kontakte 74 und 76 des Rückstellrelais 52 verbunden. Dementsprechend wird das positive Potential während der Erregung des Nullstellrelais 52 durch dessen Kontakt 76 vorübergehend an die Leitung 80 angelegt, die an das eine Ende der Wicklung des Relais 82 angeschlossen ist. Das andere

ίο Ende der Wicklung des Relais 82 ist an die auf negativem Potential liegende Leitung 64 angeschlossen. Dementsprechend wird das Relais 82 zu diesem Zeitpunkt erregt.

Der Kontakt 74 an dem Nullstellrelais 52 legt auch das positive Potential der Leitung 72 an die Leitung 84, die mit der Spule 86 zum Zurückstellen der Uhr und der Spule 88 zum Zurückstellen des Zählers verbunden ist. Die Schaltung ist jetzt zurückgestellt und zum Zählen bereit, wenn das Nullstellrelais 52 durch Abziehen des Netzsteckers abfällt.

Wenn das Nullstellrelais 52 entregt ist, schließt dessen beweglicher Kontakt 74 die Leitung 72 an die Leitung 90 an, die an die eine Klemme eines Uhrmotors 12 a angeschlossen ist, dessen andere Klemme an die auf negativem Potential liegende Leitung 64 angeschlossen ist. Die Leitung 90 ist gleichfalls mit einer Anschlußklemme 92 des Steckers 94 verbunden. Der Stecker 94 ist mit fünf Anschlußstiften dargestellt und wird normalerweise in eine ähnlich aufgebaute Steckbuchse 96 des Fühlschalters 32 eingesteckt. Die Anschlußklemme 92 verbindet also die Leitung 90 mit einem Kontaktarm 98 des Fühlschalters 32. In gleicher Weise verbinden die Stecker 94 und 96 die Leitung 100 mit dem festen Kontakt 102 und die Leitung 104 mit dem festen Kontakt 106 des Zählschalters. Ein weiteres Kontaktpaar 108 in der Buchse 96 verbindet die zwei Leitungen 110 und 112 direkt.

Der Kontaktarm 98 des als Wechselschalter ausgebildeten Fühlschalters 32 berührt in seiner Grundstellung den festen Kontakt 102, und dementsprechend ist die Leitung 90 in der Grundstellung des Kontaktarms 98 mit der Leitung 100 verbunden. Während jeder Trommelumdrehung hebt sich der bewegliche Kontakt 98 einmal kurz von dem festen Kontakt 102 ab und verbindet die auf positivem Potential liegende Leitung 90 über den Festkontakt 106 mit der Leitung 104. Falls die verstrichene Zeitspanne zwischen dem aufeinanderfolgenden Ausschalten der Leitung 104 gegenüber der durch den Zeitschalter 46 bestimmten Zeit nicht zu lang ist, wird über die Leitung 104 die Zählspule 114 des Zählers 44 über den Ruhekontakt 116 des Relais 82 erregt. Die Leitung 100 wird also in der Grund-Stellung des Fühlschalters 32 gespeist und nur kurz abgeschaltet, wenn eine Trommelumdrehung beendet ist. Falls die Umdrehung zu lange dauert, verhindert der Zeitschalter 46 die Erregung der Zählspule 114. Dies wird durch das Erregen des Relais 82 und das öffnen seines Kontaktes 116 erreicht.

Wenn die Leitung 100 gespeist wird, wird deren positives Potential in der Grundstellung des beweglichen Kontaktes 120 des Relais 122 an die Leitung 124 angelegt, die über einen Widerstand 126 an die

Elektrode 128 eines Feldeffekttransistors 130 anliegt, dessen zweite Elektrode 132 über einen Widerstand 134 mit der auf negativem Potential liegenden Leitung 64 verbunden ist. Die Steuerelektrode 136 des

Feldeffekttransistors 130 ist über einen Widerstand 138 an die Leitung 124 angeschlossen und gleichzeitig über einen Kondensator 140 mit der auf negativem Potential liegenden Speiseleitung 64 verbunden. Der Feldeffekttransistor 130 besitzt im gesperrten Zustand zwischen seinen Elektroden 128 und 132 eine relativ hohe Impedanz, welche sich bei einer genügend großen Spannung zwischen der Steuerelektrode 136 und der Elektrode 132 verringert.

Die Elektrode 132 ist mit der Basis 142 eines NPN-Transistors 144 verbunden. Der Emitter 146 des Transistors 144 ist über eine Diode 148 an die auf negativem Potential liegende Leitung 64 angeschlossen, während der Kollektor 150 über einen Widerstand 152 an ein Ende der Wicklung des Relais 122 angeschlossen ist. Ein Widerstand 154 ist von der Leitung 100 aus an die Verbindungsstelle des Emitters 146 mit der Diode 148 angeschlossen und speist in die Diode 148 einen genügend großen Durchlaßstrom ein, um den Emitter 146 gegenüber der Basis 142 umgekehrt vorgespannt zu halten, bis durch den Feldeffekttransistor 130 eine Ausgangsspannung erzeugt wird. Parallel zur Wicklung des Relais 122 ist eine Schutzdiode 155 geschaltet.

Das positive Batteriepotential an der Leitung 100 wird in der Grundstellung des beweglichen Kontaktes 120 des Relais 122 an eine Leitung 124 angelegt. Die Werte des Widerstandes 138 und des Kondensators 140 sind so gewählt, daß die Spannung über dem Kondensator 140 genügend hoch ansteigt, um den Feldeffekttransistor 130 anzusteuern, wenn die Leitung 124 für eine vorgegebene Zeitspanne von z. B. 10 Sek. gespeist worden ist. Wenn der Feldeffekttransistor 130 umschaltet, übersteigt der an der Basis -132 erzeugte Ausgangsimpuls die negative Sperrspannung zwischen dem Emitter 146 und der Basis 142 des Transistors 144, wodurch der Transistor 144 leitend wird. Dies erhöht genügend stark den Strom durch den Widerstand 152, um das Relais 122 zu erregen.

Wenn das Relais 122 erregt ist, stellt dessen Kontakt 156 einen Haltekreis für das Relais 122 her und verbindet die negative Leitung 64 direkt mit dem Kollektor 150. Der bewegliche Kontakt 120 des Relais 122 trennt die Leitung 124 vom positiven Battcricpotential ab und legt das positive Batteriepotential der Leitung 100 über die Leitung 80 an das eine Ende der Wicklung des Relais 82 an. Das andere Ende der Wicklung des Relais 82 ist mit dem negativen Batteriepotential verbunden, so daß das Relais 82 erregt bleibt, solange das Relais 122 erregt ist. Das Relais 82 ist ein Relais mit Abfallverzögerung, und dementsprechend bleibt der Kontakt 116 genügend lange geöffnet, um die Erregung der Spule 114 so lange zu verhindern, bis die Betätigung des Kontaktarms 98 beendet ist. Wenn der Kontaktarm 98 nachfolgend die Leitung 100 speist, beginnt der Zeitsteuerzyklus von neuem.

Wenn der Kontaktarm 98 vor dem Ende des durch den Widerstand 138 und dem Kondensator 140 des Zeitschalters 46 bestimmten Zeitsteuerzyklus betätigt wird, sind die Relais 122 und 82 noch entregt, und der positive Signalimpuls in der Leitung 104 erregt die Spule 114. Da zu diesem Zeitpunkt die Leitung 100 abgetrennt ist, füllt ,das Potential zwischen der Elektrode 128 und der Elektrode 132 unter das im Kondensator 140 gespeicherte Potential, was die Entladung des Kodensators 140 über die Steuerelektrode 136, die Elektrode 132 und den Widerstand 134 ermöglicht,· so daß der Zeitschalter automatisch wieder die elektrische Grundstellung erreicht.

Wie oben ausgeführt, wird das Relais 82 über den Kontakt 76 gespeist, der zum Nullstellrelais 52 gehört, das zum Anlaufen des Gerätes betätigt wird. Es wird also eine erste Betätigung des Kontaktarms 98 nicht gezählt, wenn nicht die Trommel 30 den wesentlichen Teil der Strecke einer Umdrehung

ίο durchläuft, wobei der Kontakt 116 nach dem verzögerten Abfall des Relais 82 geschlossen wird.

Jeder einzelne Baustein der Schaltung ist vorzugsweise abgedichtet in einem Gehäuse untergebracht und mit der restlichen Schaltung durch Stecker und Steckbuchsen verbunden, wie es mit dem Baustein 158 in Fig. 4 gezeigt ist. Durch zusätzliche Kontakte, wie sie für einen Baustein durch die Kontakte 108 angedeutet sind, wird über Verbindungsleitungen 110 und 112 beim Abnehmen eines Bausteins die positive Klemme der Batterie von der Leitung 58 abgetrennt, wodurch das Relais 62 entregt und dementsprechend das gesamte System blockiert wird.

Die Blockieranzeigelampe 20 ist zwischen die negative Netzleitung 64 und den Kontakt 68 des Relais 62 eingeschaltet, wobei der Kontakt 68 über die Leitung 70 mit der positiven Klemme der Batterie 40 verbunden ist. Da die Leitung 70 jeden der Kontakte 108 überbrückt, wird die Blockieranzeigelampe 20 bei Entregung des Relais 62 eingeschaltet.

Das Aufleuchten der Blockieranzeigelampe 20 zeigt entweder das Entfernen eines Bausteines oder die Betätigung des Überwachungsblockierknopfes 16 an. Sie zeigt auch die Betätigung eines Ein-Aus-Schalters 24 an. Sie leuchtet nicht auf, wenn z. B. die Sicherung 23 durchgebrannt ist. Falls das Gerät aus unerklärlichen Gründen bei der Ankunft an der Baustelle blockiert ist, so ist dies ein Grund für die Zurückweisung der betreffenden Betoncharge. Das System kann nicht in seinen normalen Arbeitszustand zurückgeführt werden, wenn nicht das Relais 52 wieder an das Netz angelegt wird, was, wie oben ausgeführt, nur durch Anschalten des richtigen verschlüsselten Anlaufsteckers 22 erreichbar ist. Die Betriebslampe 18 leuchtet nur durch Schließen des Kontaktes 66 beim Erregen des Relais 62 auf.

Der Zeitschalter ist auch beim Zählen von sich wiederholenden Bewegungen verwendbar, die unterhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit vor sich gehen. Ein derartiger Zähler würde durch Umkehren der Wirkung des Kontaktes 116 und Schaffen der richtigen Zeitkonstante für den Zeitschalter 46 mittels des Widerstandes 138 und des Kondensators 140 betriebsfähig sein. Die Zählerspule 114 würde in diesem Fall abgeschaltet sein, v/enn die Zeit zwischen zwei Impulsen vom Impulsgeber 42 den durch den Zeitschalter 46 vorbestimmten Betrag unterschreitet.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Zählen der Umdrehungen von Misch- oder Rührwerken, insbesondere der Mischtrommel von fahrbaren Betonmischern, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) dem Misch- bzw. Rührwerk ist ein clektrischcr Impulsgeber (42) zum Erzeugen

einer drchzahlproportionalcn Impulsfolge zugeordnet;

b) der Ausgang dieses Impulsgebers (42) ist

über einen Schalter (116) mit einem Zähler (44) verbunden;

c) der Schalter (116) zwischen Impulsgeber (42) und Zählerspule (114) wird von einem mit dem Impulsgeber (42) verbundenen Zeitschalter (46, 122) betätigt, welcher durch jeden Impuls des Impulsgebers eingeschaltet wird und dann den Schalter (116) eine vorbestimmte Zeit geschlossen hält und der den Schalter (116) öffnet, wenn die Zeit zwischen zwei Impulsen vom Impulsgeber (42) den vorbestimmten Betrag überschreitet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

kennzeichnet, daß der Impulsgeber (42) einen Wechselschalter (32) enthält, der in der einen Schaltstellung (102) den Zeitschalter erregt, zu dem ein nach einer vorbestimmten Zeit der'ununterbrochenen Erregung ansprechendes Halterelais (122) gehört, das ein Relais (82) einschaltet, wobei während dieser Zeit über den zwischen Impulsgeber (42) und Zählerspule (114) liegenden geschlossenen, den genannten Schalter (116) bildenden Kontakt des Relais (82) in der anderen Schaltstellung des Wechselschalters (32) erzeugte Zählimpulse zur Zählerspule (114) gelangen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen !09 047/94