DE1634616A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der mit Ruettelmaschinen erreichten Verdichtung eines Materials - Google Patents

Description

TOSHEHS & I³IiES₃ EEMIEE SoMQrset₉ lagland

Yerfahren und Torriclatmig gum Bestimmen der mit Mttelmascliinen erreichten Terdichtung eines Materials

Die Erfindung besieht sich auf Maschinen, mit denen eine Kittelbehandlung von Materialien im allgemeinen zum Verdichten - durchgeführt wird«

Beispielsweise haben sich zum Verdichten von stückigem Material Rüttelwalzen als sehr wirksam erwiesen. Das Ausmaß der Verdichtung des Materials ist abhängig einerseits von der Art des zu verdichtenden Bodens oder Untergrunds, einschließlich des leuchte- oder Bindergehalts, und andererseits von den kennzeichnenden Größen der Rüttel- oder Schwingungsbewegung· sowie dem Gewicht und den . Abmessungen der Walze* Die Art des Bodens ändert sich, und es ist möglich, daß das Ausmaß oder den Grad der Verdichtung beispielsweise durch Ändern

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der Zeitdauer der Einwirkung der Schwingungen oder auch durch Ändern der Fahrgeschwindigkeit der Rüttelwalze auf dem zu verdichtenden Boden geändert wird.

Es besteht ein Bedarf an Rüttelwalzen, die mit Einrichtungen versehen sind, welche den Grad der durch die Walze erzielten Verdichtung anzeigen oder messen, wobei die Anzeigen oder Messungen dazu verwendet werden, dem Bedienungsmann eine geeignete Änderung der Eigenschaften der Maschine während der Verdichtung zu ermöglichen oder festzustellen, wann der gewünschte Grad der Verdichtung erreicht ist. Derartige Maschinen können zusätzlich mit automatischen Einrichtungen versehen sein, die die Maschinen in Abhängigkeit von den Anzeigen oder Messungen steuern. Es sei hier bemerkt, daß ein übermaessiges Bütteln zu einer geringeren Verdichtung des Bodens führen kann*.

In gleicher Weise besteht ein Bedarf an einer Einrichtung, mit der genau der Grad einer Verdichtung gesteuert oder angezeigt wird, die mittels einer Rüttelbohle, eines Rüttelschuhs oder eines sonstigen Rüttlers erzielt wird, die nicht wie die Walze rotieren, sondern nur eine schwingende

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Bewegung ausführen, ζ. B. die Hüttelkohle bei einer Maschine zum Glätten der Oberfläche von Beton, etwa bei einem Straßenfertiger. Eine solche Vorrichtung kann entweder bewegt werden oder ortsfest sein und kann an der Oberfläche des zu rüttelnden Materials wirksam sein oder in dieses eingetaucht werden.

Bei einer solchen Maschine wird der geometrische Ort irgendeines Punktes des Teils, das tatsächlich die Schwingungen auf das ζμ behandelnde Material überträgt, bei einer einzigen Schwingung ©inen · Weg beschreiben, der sich als kontinuierliche Kurve in Polarkoordinaten auftragen läßt, _ T/ob ei der Pol zweckmäßigerweise der Buhelage des betreffenden Punktes entspricht. Die Gestalt, die Amplitude und die Verschiebung oder der Weg dieser Kurve relativ zum Pol wird zweifellos durch eine Anzahl von Faktoren beeinflußt, und zwar durch die Amplitude5 die !Frequenz-- und die Richtung der die Schwingung erzeugenden Kräfte, durch die vom behandelten Material absorbierte Energie und durch die physikalischen Eigenschaften und die Lage oder Anordnung des zu behandelnden Materials relativ zum schwingenden Teil.

P durch '-ircpse und Sichtung statischer, nicht-schwingender ErMfte

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ORIGINAL

Von diesen unterschiedlichen Faktoren sind diejenigen, die die statischen und dynamischen Eigenschaften der " Maschine betreffen, vom Konstrukteur oder vom Bedienungsmann der Maschine beeinflußbar, während diejenigen, die das zu behandelnde Material betreffen, sich während der Behandlung ändern, da es Ja gerade der Zweck der ßüttelbehandlung ist, den physikalischen Charakter des zu behandelnden Materials zu ändern.

Zweifellos gibt es eine optimale Beziehung zwischen den kennzeichnenden Eigenschaften der Maschine, insbesondere der Dauer und dem Ausmaß der Schwingungen, und den kennzeichnenden Eigenschaften des Materials für den Fall, daß die Wirksamkeit der Rüttelbehandlung ein Maximum erreichen soll. Diese Beziehung wird - auch wenn sie anfänglich stimmt - durch zwei Faktoren gestört, und zwar durch Änderungen im behandelten Material während der Rüttelbehandlung und die Veränderlichkeit in den Eigenschaften unterschiedlicher Teile des Materials, auf die die Rüttelbewegung übertragen wird.

Wenn es auch bei vielen Rüttelmaschinen möglich ist, die kennzeichnenden Eigenschaften der Maschine einzu-

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stellen und in den meisten Fällen auch während der Dauer der Rüttelbehandlung zu ändern, so ist doch die Tauglichkeit, die Richtigkeit und die Wirksamkeit der Behandlung vom Bedienungsmann abhängig, und in vielen Fällen liegen wirklich zufriedenstellende Ergebnisse außerhalb der Fähigkeiten auch der geschicktesten Bedienungsleute.

Ziel der Erfindung ist es, die Wirksamkeit des Betriebes von Rüttelmaschinen dadurch zu verbessern, daß der Grad der Verdichtung des während des Betriebes der Maschinen verdichteten Materials angezeigt oder gemessen wird, um dadurch entweder oder in Kombination die Zeitdauer des Betriebes festzulegen oder den Fortschritt zu bestimmen, um zum Anpassen an Änderungen des zu verdichtenden Materials die kennzeichnenden Eigenschaften zu ändern oder beim Fortschreiten des Rüttelvorgangs die kennzeichnenden Eigenschaften der Maschine zu günstigeren Werten hin zu ändern, wobei diese Steuerung eher dem gemessenen oder angezeigten Zustand des Materials sjEgdt anpaßbar ist als eine Ein- oder Abschätzung dieser Bedingungen durch den Bedienungsmann.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Rüttelwalze

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mit Meßgebern zu versehen und zugehörige Anzeigeeinrichtungen vorzusehen, mit de^en die Schwingungsfrequenz derart eingestellt werden kann, daß die Walze beim Betrieb im Resonanzgebiet arbeitet. Dieser Vorschlag

unterscheidet sich deutlich von dem Vorschlag nach. der vorliegenden Erfindung, nach dem Werte gemessen oder angezeigt werden, die in Beziehung zum Grad der erreichten Verdichtung des Materials stehen.

Es hat sich herausgestellt, daß der geometrische Ort eines schwingenden Teils einer Rüttelmaschine und die kennzeichnenden Grossen der Schwingung sich ändern, wenn sie mit dem geometrischen Ort und der Schwingungsbewegung verglichen werden, die sich dann einstellen, wenn das schwingende Teil außer Berührung mit dem zu behandelnden Material ist, und zwar ist die Art der Än&rung abhängig von dem Grad der Verdichtung des Materials, mit dem das schwingende Teil in Berührung steht. Somit kann durch geeignete Messungen von kennzeichnenden Grossen der Schwingungsbeweguig die den geometrischen Ort festlegen, der Grad der im behandelten Material erzielten Verdichtung bestimmt werden.

Gemäß-der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Be-

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treiben einer Rüttelmaschine, die ein schwingendes Teil aufweist, das im Betrieb die Schwingungen auf ein zu behandelndes Material überträgt, wenigstens ein Wert bestimmt, der für wenigstens eine kennzeichnende Grosse des geometrischen Ortes eines Punktes des schwingenden Teils kennzeichnend ist und sich mit dem Grad der Verdichtung des Materials ändert, worauf dann der gemessene Wert in ein Signal umgewandelt wird, das dem Grad der Verdichtung des behandelten Materials proportional ist. Das Signal kann dazu verwendet werden, dem Bedienungsmann der Maschine eine direkte Anzeige des erreichten Grades der Verdichtung zu geben und dadurch die Feststellung zu ermöglichen, dass ein vorbestimmter Grad der Verdichtung erreicht ist, oder kann in Verbindung mit automatischen Steuereinrichtungen zum Steuern der kennzeichnenden Grossen oder der Betriebsdauer der Maschine ausgenutzt werden.

Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform werden Weg-, Geschwindigkeits- oder Beschleunigungsgeber angewendet, die wenigstens einen Hauptparameter der Bergung eines Punktes eines Teils unter dem Einfluß der Schwingung beobachten und messen, wobei die durch die Geber gelieferte Information automatisch oder auf andere Weise mit Bezugswerten verglichen wird, die empirisch

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festgelegt sein können, um festzulegen, wie weit eine bestimmte gewünschte Verdichtung bisher erzielt worden ist.

Das Ergebnis dieses Vergleichs wird vom Bedienungsmann oder automatisch dazu ausgenutzt, die ^Parameter der Schwingungserzeugung der Maschine, d.h. die Zeitdauer der Anwendung der Erregungskraft oder bei einer Walze die Anzahl der Durchgänge oder andere Parameter der Maschine zu steuern, wie beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit oder das Belastungsgewicht, das die Grosse der Erregungskraft bestimmt..

Die Erfindung ist in erster Linie für Rüttelwalzen, Rüttelbohlen zum Erdverdichten usw. bestimmt, einschließlich der Rüttelgeräte (poker type), die beim Verfestigen und Setzen von Beton benutzt werden. Diesen Einrichtungen ist es gemeinsam, daß sie verhältnismäßig hochfrequent erregt werden, wobei die Schwingungserzeugung mit einer mechanischen Vorrichtung, wie einer schnell umlaufenden Unwucht, oder auf elektromagnetische Weise oder auch pneumatisch oder hydraulisch vorgenommen werden kann. In allen diesen Fällen überträgt die Erregereinrichtung eine hochfrequente, periodische

die, Kraft auf einen Teil der Rütteleinrichtung,"wiederum

auf den Boden oder auf den Beton übertragen wird, wobei die Schwingungskraft durch, die Amplitude, die Irequenz und die Schwingungsart gekennzeichnet ist. Durch "Schwingungsart" soll hier die Richtung der aufgebrachten Kraft bezeichnet werden. Die Erregerkraft kann selbstverständlich aus mehreren periodischen Kräften zusammengesetzt sein, die gemeinsam wirksam sind. Dies ist beispielsweise der Fall bei eiiH· schnell umlaufenden Unwucht einer Rüttelwalze. Zusätzlich zur Art der Schwingungserregung ist bei Rüttelwalzen noch die Vorwärtsbewegung zu beachten, deren Geschwindigkeit wieder einen veränderlichen Parameter beim Betrieb der Maschine darstellt.

Die Schwingungskräfte wirken auf ein Massenelement der Maschine ein, das in direkter Berührung mit dem Boden oder dem Beton steht. Bei einer Rüttelwalze wird das Massenelement durch die Walze selbst dargestellt. Das Massenelement führt unter der Wirkung der Erregungskräfte und der elastischen Dämpfung "und ~- Trägheitswirkungen des Bodens eine Schwingungsbewegung durch, die tatsächlich durch die Kombination mehrerer harmonischer Schwingungen um unterschiedliche Achsen gegeben sein kann. Bei einer Rüttelwalze, auf die eine umlaufende Erregungskraft aufgebracht wird, durch-

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läuft der geometrische Ort eines Punktes der Walze im allgemeinen eine Ellipse.

Die Anwendung der Erfindung auf eine Rüttelwalze ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt und wird im folgenden erläutert.

Fig. 1 zeigt die Auftragung der Länge der Hauptachse der geometrischen Ortslinie eines Punktes der Walze eines Rüttelwalzenfahrzeugs über der Gesamtzahl der auf eine Längeneinheit des Bodens aufgebrachten Schwingungen, wobei auch die tatsächlichen Formen der Ortslinien dargestellt sind, die bestimmten Punkten der im Diagramm eingezeichneten Kurve entsprechen.

Fig. 2 zeigt schematisch einen senkrechten Querschnitt durch ein Rüttelwalzenfahrzeug, das mit Einrichtungen zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens versehen ist.

Fig. 5 bis 5 sind Einzelheiten der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung.

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Fig. 6 ist. feein Blockschaltbild, das den Zusammenhang derjenigen Teile der Walze erkennen läßt, die kennzeichnend für die Erfindung sind.

Durch eine dynamische Analyse der Bewegung der Rüttelwalze läßt sich bei Annahme gewisser vasinfachender Bedingungen zeigen, daß auf jedem Boden der Weg des Schwerpunktes der Walze in einer rechtwinklig zur Achse der Walze gelegenen Ebene aus einer einfachen harmonischen Schwingung längs einer horizontalen Achse und einer einfachen harmonischen Schwingung unterschiedlicher Amplitude längs der vertikalen Achse zusammengesetzt ist. Die Kombination dieser beiden Bewegungen führt im allgemeinen dazu, daß die geometrische Ortslinie eines Punktes der Walze die Form einer geneigt liegenden Ellipse besitzt. Weiterhin stellen die umlaufenden Vektoren, wenn sie auf die senkrechte und die horizontale Ebene durch die Walzenchse projiziert werden, die Beschlenigung; eines Punktes der WaIzIe in senkrechter und in horizontaler Richtung dar und liegen je unter einem Winkel, der im folgenden als der "Phasenwinkel" der entsprechenden Schwingungskomponente bezeichnet werden soll, zu dem Vektor, der die Erregungskraft darstellt, die die Walze in

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Schwingung versetzt. Es ist klar, daß der Phasenwinkel und die genaue Form der geometrischen Ortslinie, durch den Zustand des zu verdichtenden Materials und insbesondere durch die Größe des elastischen Widerstandes und den Widerstand infolge der inneren Reibung beeinflußt wird, der durch das Material der Bewegung des Massenelements entgegengesetzt wird, d.h. durch die Elastizitäts- und durch die Dämpfungseigenschaften des Materials.

Wenn ate Frequenz der Schwingung konstant ist und solchen Wert besitzt, daß sie stets größer ist als . die Resonanzfrequenz des Systems WalzerBoden, werden beim Fortschreiten der Verdichtung die Steifheit des Bodens und die Resonanzfrequenz des Systems Walze-Boden zunehmen, so daß sie sich der Frequenz der Schwingung nähert. Entsprechend den bekannten Eigenschaften einer gedämpften Schwingung wird, wenn das Verhältnis der Frequenz der Schwingung zur Resonanzfrequenz des genannten Systems sich dem Wert 1 nähert, die maximale Augenblicksamplitude zunehmen und ein Maximum erreichen, wenn das genannte Verhältnis den Wert 1 annimmt. Durch das Messen dieser Amplitude mit einem Verfahren, das weiter unten noch erläutert

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wird, erhält man ein Maß für die Verdichtung des Materials. Hierzu ist es aber erforderlich, daß das Frequenzverhältnis niemals bis zum Wert 1 oder darunter absinken darf, da sonst die Beziehung zwischen der Amplitude und der Verdichtung sich stark ändert. Ein Betrieb im oder in der Nähe des Resonanzfalls ist ebenfalls unerwünscht, da er zu einem übermässigen Springen der Walze führt, das das Lenken und Steuern der sich bewegenden Walze schwierig macht und eine weniger wirksame Verdichtung liefert, die bis zu einem Aufbrechen des Materials infolge übermässiger Hüttelbeanspruchung führen kann.

Wenn man eine Rüttelwalze betrachtet, die einer umlaufenden Unwucht mit konstanter Amplitude und Frequenz ausgesetzt ist, so stellt man entsprechend Fig. 1 fest, dass die geometrische Ortslinie eines Punktes auf der Achse der Walze, wenn diese in ihrer Lagerung frei hängt und nicht in Berührung mit dem Boden steht (entsprechend der theoretischen Bedingung, bei der die Anzahl der auf die Längeneinheit des Bodens übertragenden Schwingungen Full ist) die Gestalt eines Kreises annimmt, der in der Zeichnung mit A be-

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zeichnet ist und den Durchmesser 1 besitzen soll. Dieser Wert ist im Diagramm durch eine gestrichelte Linie G- dargestellt. Wenn die Walze auf den zu verdichtenden Boden einwirkt, wird der Grad der Verdichtung des Bodens entsprechend der Gesamtzahl der auf die Längeneinheit des Bodens einwirkenden Schwingungen grosser, wobei, wie oben bereits erläutert, die Ortslinie eines Punktes auf der Achse der Walze die Gestalt einer Ellipse annimmt, bei der die Länge der Hauptachse ein Mass für die erreichte Verdichtung ist. Die Zunahme der Länge der Hauptachse im Verhältnis zum Durchmesser der kreisförmigen Ortslinie, die mit einer frei aufgehängten Walze erreicht wird, ist durch die Kurve H dargestellt. Die tatsächliche Gestalt der Ortslinie an unterschiedlichen Stellen der Kurve, b,c,d,e und f ist durch die Buchstaben B,C,D,E und 5¹ bezeichnet, wobei die Hauptechse in jedem Falle durch den Buchstaben Z bezeichnet ist. Es sei bemerkt, dass die Neigung der Ellipse infolge Änderung des Phasenwinkels sich während der Verdichtung oder bei unterschiedlichen Böden ändern kann.

Es ist zu erkennen, dass bei Zunahme der Verdichtung des Bodens infolge der zunehmenden Anzahl von je

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Längeneinheit aufgebrachten Schwingungsbewegungen die Länge der Hauptachse Z der elliptischen Ortslinie ebenfalls zunimmt. Diese Länge ist somit ein Mass für den Grad der erreichten Verdichtung. Die Änderungen in der Anzahl der aufgebrachten Schwingungen kann entweder durch Ändern der Anzahl der Durchgänge der Walze erreicht werden oder durch Ändern der Fahrgeschwindi gke i t.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen eine Büttelwalze, die so ausgerüstet ist, dass Messungen*der kennzeichnenden Grossen der Schwingungsbewegung der Walze vorgenommen werden können, wodurch die Länge der Hauptachse der elliptischen Ortlinie bestimmbar ist und in ein Signal übertragen wird, das den Grad der erreichten Verdichtung anzeigt.

Eine Walze R ist in einem Rahmen P mit Lagern J und J¹ gelagert, welche mit Flanschen 112 versehen sind, die mittels auf Abscheren beanspruchter Gummiteile 113 an Flanschen 114 befestigt sind, die am Rahmen sitzen. In Lagern 110 ist eine Unwuchtwelle S so gelagert, dass sie in der Achse der Walze umläuft. Die Unwuchtwelle wird über einen Riemenetrieb 101 von

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einem Motor E angetrieben. Die falze selbst wird ebenfalls vom Motor E»über ein Getriebe 100 veränderlicher Drehzahl und einen Zahnkranz S2 angetrieben.

Der Flansch 112 an einem Ende der Walze ist mit einer Konsole 115 versehen, an der ein Meßwertgeber angebracht ist, der im ganzen mit dem Bezugszeichen T bezeichnet ist.

Es ist klar, dass die Anforderungen, die an einen Messwertgeber T gestellt werden müssen, von den unterschiedlichsten Gebern erfüllt werden können, z.B. von Weggebern, Geschwindigkeitsgebern oder Beschleunigungsgebern, die in einer Richtung oder allen Richtungen wirksam sind. Zwei vorzugsweise Anordnungen sind in den Fig. 4· und 5 dargestellt.

Es ist aus einer Betrachtung der verschiedenen in Fig. 1 dargestellten Ortslinien zu entnehmen, dass die Länge der Hauptachse der verschiedenen Ellipsen aus Messungen hergeleitet werden kann, die die Längen von zwei senkrecht aufeinander stehenden Achsen der Ellipsen, wie z.B. der Achsen X und Y angeben, oder durch die Messung eines Wertes, der die tatsächliche

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maximale Verschiebung des Punktes angibt, der aus seiner Buhelage O abgelenkt wird, wobei dieser Wert dann der Schwingungsamplitude auf der Achse Z entspricht.

Nach Fig. 4 werden zwei piezoelektrische Beschleunigungsmesser T¹, T¹¹ vorgesehen, die auf die Beschleunigungen längs zweier senkrecht aufeinander stehender Achsen ansprechen, wobei die Messwerte einem Rechner Ή (3?ig. 6) zugeführt werden, in dem sie kombiniert und integriert werden und ein Signal ergeben, das zu jedem Zeitpunkt die Augenblicksamplitude angibt. Die Grosse dieses Signals würde, wenn es über einen ganzen Schwingungsvorgang in Polarkoordinaten aufgetragen würde, eine Ellipse ergeben, die der Ortslinie des Punktes entspricht, dessen Bewegung gemessen wurde. Der Maximalwert des Signals ist selbstverständlich proportional der Länge der Hauptachse der Ellipse und gibt damit eine direkte Anzeige des erreichten Grades der Verdichtung. Dieser Maximalwert des Signals wird einem Spitzenwertmessgerät M zugeführt (3?ig. 2), in dessen Gehäuse auch der Rechner untergebracht sein kann. Die tatsächliche Ausbildung des Rechners und des Messgeräts ist nicht Gegenstand der Erfindung. Jede beliebige Anordnung, die einen der maximalen Augenblicksamplitude

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einer Schwingung sb ewegung eines schwingenden Teils der Walze aus dem Messwerten der Geber T¹, T^1f isolieren und anzeigen kann, kann benutzt werden.

. 5 zeigt eine vorzugsweise Ausführungsform, bei der die Geber T¹, T¹¹ durch einen einzigen Geber T¹¹¹ ersetzt sind, der in allen Richtungen wirksam ist. Da nur die maximale Äugenblicksamplitude der Schwingung bekannt sein muss, reicht ein Geber aus, dessen Ausgangswert in jedem Zeitpunkt dem augenblicklichen absoluten Wert der Amplitude oder irgend eines Zeitdifferentials entspricht. Wie bei der Anordnung nach Pig. 4- wird ein der maximalen Amplitude der Schwingung entsprechendes Signal isoliert und dem Messgerät M zugeführt.

Es sei bemerkt, dass der Ausdruck "in allen Richtungen wirksam" an dieser Stelle eine Bewegung in jeder Richtung in einer Ebene bedeuten soll, die senkrecht zur Achse der Walze R liegt.

Weiterhin ist noch eine Anzeigeeinrichtung L vorgesehen, die als Leuchte ausgebildet sein kann, bei der das Licht bei einem vorbestimmten Wert eines

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Signals, der einem bestimmten Grad der Verdichtung entspricht, eingeschaltet oder abgeschaltet wird. Dieser Wert kann durch den Bedienungsmann zugleich mit de« Messgerät eingestellt werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Signal dazu benutzt, automatisch die Fahrgeschwindigkeit der Walze zu steuern, wobei eine Zunahme des Signalwertes über einen bestimmten Wert eine Steuereinrichtung P (Fig. 6) betätigt, die die Fahrgeschwindigkeit der Walze vergrössert und umgekehrt.

Das Blockdiagramm der Fig. 6 zeigt das Zusammenwirken der einzelnen Teile. Der Messwertgeber T gibt seinen Ausgang an einen Rechner N, der ein Signal isoliert, das der maximalen Augenblicksamplitude der Schwingung entspricht, die wiederum proportional der Länge der Hauptachse der elliptischen geometrischen Ortslinie eines Punktes des schwingenden Teils der Walze ist xind damit den Grad der erreichten Verdichtung anzeigt. Dieses Signal kann einem Messgerät M zugeführt werden, das eine direkte Anzeige des erreichten Grades der Verdichtung gibt, sowie möglicherweise zusätzlich einer Anzeigeeinrichtung L, die anzeigt, wann ein

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gewünschter Grad der Verdichtung erreicht ist. Äusserdem kann das Signal einer Steuereinrichtung P zugeführt werden, die auf das Getriebe 100 wirkt und die Fahrgeschwindigkeit der Walze in Abhängigkeit davon steuert, dass das Signal einen vorbestimmten Wert erreicht.

Als weiteres Beispiel sei die Anwendung der Erfindung bei einem Rüttelgerät genannt, das zum Verdichten von frisch gegossenem Beton benutzt wird. Bisher war es sehr schwirig, gleichmässige Ergebnisse bei der Anwendung derartiger Geräte zu erzielen, insbesondere wenn diese von ungelernten Kräften bedient wurden, . da es kein einfaches und unmittelbares Verfahren gibt, den*Zeitpunkt zu erfassen, in dem eine gewünschte Verfestigung erreicht ist. Es konnte daher häufig vorkommen, dass einige Bereiche eines Betonbauteils nur ungenügend verdichtet waren, während andere noch lange nach Erreichen der gewünschten Verdichtung der Rüttelbehandlung ausgesetzt wurden. Dabei wurde nicht nur Zeit und Arbeitskraft vergeudet, sondern es mußte auch die ungleichmässige Festigkeit des Bauteils im Entwurf berücksichtigt werden, so dass mehr Material erforderlich war.

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Unterschiede in der Verdichtung zeigten sich später beim Aushärten des Betons auch als ungleichmässige Abmessungen beim fertigen Bauteil. Die Verwendung wenigstens eines Messwertgebers in ähnlicher Art wie bei der Rüttelwalze, der wenigstens eine charakteristische Grosse der geometrischen Ortslinie eines Punktes des schwingenden Teils der Maschine misst, sowie ein Vergleich.dieser Grosse mit vorbestimmten Werten, die dem gewünschten Grad der Verdichtung entsprechen, ermöglichen eine sichtbare oder hörbare Anzeige, wenn die vorbestimmten kennzeichnenden Werte im behandelten Beton vorhanden sind»

In diesem Falle ist es im allgemeinen ausreichend, nur die Amplitude der Schwingung zu messen, da diese die hauptsächliche kennzeichnende Grosse ist j die die Gestalt der geometrischen Ortslinie bestimmt.

Ein weiteres Anwendungsgebiet der Erfindung liegt in einem Verfahren zum Bestimmen der Verdichtungsmöglichkeit oder -fähigkeit von Materialien, und zwar entweder im Zusammenhang mit dem tatsächlichen Verdichten, wie es oben erläutert wurde, wobei die Ausgangswerte der Messwertgeber derart verarbeitet werden, dass sie direkt das Fortschreiten der Verdichtung während der

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KitteIbehandlung anzeigen, oder mittels einer für diesen Zweck ausgelegten Maschine, die mit einem auf eine Probe einwirkenden Schwingungserzeuger versehen ist.

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Claims (1)

1. DR. MÜLLER-BORE DrPL.-lNG. GRALFO" bR/MÄKllTZ¹- " -' ^w*

   St 23 47O V/84c Al/Na - S 544

   Patenten spräche

   erfahren zum Bestimmen des Grades der Verdichtung, ^"— die durch ein schwingendes Teil in einem Material

   erreicht wird, "mit dem das Teil in Berührung steht, dadurch gekennzeichnet, dass während der Rüttel— behandlung wenigstens*ein Wert gemessen wird, der in Beziehung zu einer kennzeichnenden Grosse der geometrischen Ortslinie eines Punktes des schwingenden Teils steht, die sich mit dem erreichten Grad der Verdichtung ändert, dass der gemessene Wert so umgewandelt wird, dass ein Signal erhalten wird, das dem Wert der kennzeichnenden Grosse proportional ist, und dass das Signal zum Erzeugen eines zweiten Signals benutzt wird, das zum Steuern oder Bestimmen der Wirkungsweise des schwingenden Teils geeignet ist.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gemessene Wert in Beziehung zur Länge der Hauptachse der elliptischen geometrischen Ortslinie eines Punktes auf der Achse der Walze eines Rüttelvfplzenfahrzeugs steht.

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   BRAUNSCHWEie. JtM eOnOlnrARK Β 9 COSSI· Z14 17 β MÜNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STR. 1 9 lOaill 22 S! tO

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   5· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das .erste Signal einem Messgerät zugeführt wird, das ein zweites Signal in Form einer kontinuierlichen Anzeige des erreichten Grades der Verdichtung liefert.

   4-. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Signal dann ein zweites Signal erzeugt, wenn es einen vorbestimmten Wert überschreitet.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Signal zum Beenden der Schwingungsbewegung oder zum Ändern der Anzahl von Schwingungen benutzt wird, die auf eine gegebene Materialmenge aufgebracht werden.

   6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens einen Messwertgeber (T¹, T¹¹, T¹¹¹), der auf die augenblickliche Amplitude der Schwingung eines Punktes des schwingenden Teils einer Rüttelmaschine oder ein Zeitdifferential in jedem Zeitpunkt anspricht, durch eine Einrichtung (M), die aus den Ausgangswerten

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   des Messwertgebers ein Signal isolieren kann, welches einer kennzeichnenden Grosse der Ortslinie, die den Grad der erreichten Verdichtung anzeigt, proportional ist, und durch eine Einrichtung, die auf das Signal anspricht und ein zweites Signal in Form einer kontinuierlichen Anzeige des Wertes des Signals gibt oder dann anzeigt, wenn das erste Signal einen vorbestimmten Wert überschreitet.

   7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Signal einer Einrichtung (P) zugeführt wird, die eine veränderliche Eigenschaft der Rüttelmaschine ändern kann oder die Maschine anhalten kann. ;

   8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7j die bei einer Rüttelwalze angewendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte kennzeichnende Grosse der bei solchen Maschinen erzeugten elliptischen Ortslinie die Länge der Hauptachse der Ellipse ist.

   9. Rüttelwalzenfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug mit einer Vorrichtung nach Anspruch 8 versehen ist. ,

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