DE1648073A1 - Verfahren zur Proportionierung von mehreren Bestandteilen einer Mischung und Vorrichtung zu dessen Durchfuehrung - Google Patents
Verfahren zur Proportionierung von mehreren Bestandteilen einer Mischung und Vorrichtung zu dessen DurchfuehrungInfo
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Description
22. Mai 1967
Pedershaab Maskinfabrik A/S, Brfinderslev,
Dänemark.
Verfahren zur Proportionierung von mehreren Bestandteilen
einer Mischung und Vorrichtung zu dessen Durchführung.
Beim chargenweisen Mischen ist es auf verschiedenen
Gebieten eine Erfahrungstatsache, dass eine physikalische Eigenschaft der Mischung durch das Verhältnis von zwei der
Mengenbestandteilfc bestimmt wird, während eine andere physikalische Eigenschaft durch die Menge einer der Mengenbestandteile bestimmt wird.
Ein typisches Beispiel einer derartigen Mischung ist Beton. Wie dem Fachmann bekannt, bestimmt ausser dem Grundbeton,
der Zement und Wasser umfasst, das Verhältnis zwischen Zement und Wasser die Betonfestigkeit, während die Wassermenge
für die Bearbeitbarkeit bestinrment ist.
In den meisten Betonmischstationen stehen mehrere vorher
berechnete Standardmischungen für unmittelbare Zuführung zur Verfügung. Diese Standardmischungen sind auf eine Weise berechnet,
die nachfolgend detaillierter beschrieben wird, wobei tabellarische Aufstellungen und Formefα verwendet
werden, die auf dem Gebiet der ßotontechnik bekannt sind.
Es ist jedoch in den meisten Betonmischstationen mehrere Male am Tag der Fall, dass die unmittelbare Lieferung
einer Mischung mit einer Anteilsaufteilung vorgeschrieben wird, die sich von jeder der Standardmischungen unterscheidet.
Wenn auch ein Stationsnujinter ein qualifizierter Mann
mit praktischer Erfahrung ist, kann er jedoch nicht die kor-
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BAD ORIQINAt
rekte Mischung einer neuen Charge gemäss einzelnen Anforderungen
berechnen und selbst wenn er dazu in der Lage wäre, kann eine derartige Berechnung unter praktischen Bedingungen nicht
durchgeführt werden, da sie viel mehr Zeit erfordern würde als zur Verfügung steht, wenn ein Lastwagen vorfährt und eine
modifizierte Charge verlangt, die zu einem Bauplatz zurückgefahren werden soll.
Der Meister weiss jedoch, dass es notwendig ist, wenn beispielsweise eine Mischung mit mehr Wasser als in einer
Standardmischung vorgeschrieben wird, mehr Zement zuzugeben, ™ um sicherzustellen, dass die Festigkeit der Mischung, die durch
das Zement/Wasser-Verhältnis bestimmt wird, beibehalten wird, und aus diesem Grund sind Geister in aller Welt geneigt, in
derartigen einzelnen vorgeschriebenen Mischungen den Zement zu überproportionieren.
Da der Zement die teuerste Komponente in fertig gemischte
Beton ist, hat dies zur Folge, dass in einer Mischstation jährlich eine wesentliche Menge an Zement weggeben oder Verschwendet
wird. Ausserdem ändert die Zugabe einer willkürlichen Zementmenge zur Ergänzung einer Extramenge Wasser das Gesamtvolumen.
Diese Verschwendung kann vermieden werden, wenn ein Verfahren und eine Vorrichtung zur schnellen Bestimmung der
richtigen Zementmenge für die Verwendung in einer einzelnen spezifizierten Betonmischung, um der Mischung die erforderliche
Festigkeit zu verleihen, gefunden werden kann.
Entsprechende Zustände kommen auf anderen technischen
Gebieten vor und wenn auch die Erfindung im folgenden im wesentlichen unter Bezugnahme auf Betonmuschungen beschrieben
ist, soll doch klar sein,- dass die Erfindung nicht auf Beton
beschränkt ist, sondern auch auf anderen technischen Gebieten angewendet werden kann, wo ähnliche Bedingungen gefunden werden,
nämlich dass das Verhältnis zwischen zwei Komponenten einer , Mischung eine physikalische Eigenschaft und die Menge einer
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BAD
der zwei Komponenten eine andere physikalische Eigenschaft bestimmt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Verfahren
zu schaffen, das eine schnelle und sichere Proportionierung der richtigen Menge der einen der beiden Bestandteilen, um
die ersterwähnte physikalische Eigenschaft sicherzustellen, mit einer vorgegebenen Menge der zweiten der beiden Komponenten,
die die zweite physikalische Eigenschaft bestimmt, ermöglicht,
'
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man in einer Analogrechenvorrichtung, die zum Einlesen
des Analogwertes des letzten Bestandteiles vorprogrammiert
ist, und die zusätzlich zu Mittel zur Einstellung des Verhältnisses
zwischen zwei Bestandteilen ein entsprechender Verhältnisanzeiger hat, der zuerst auf das Verhältnis
zwischen den zwei Analogwerten, die der gewünschten physikalischen
Eigenschaft entsprechen, eingestellt wird, wonach man unter Beibehaltung der Verhältniseinstellung den Analogwert
des Bestandteiles, der der zweiten physikalischen Eigenschaft entspricht, auf einem gewünschten Wert einstellt
Diese Analogrechenvorrichtung wird derart verwendet, dass
das Verhältnis zwischen den beiden zuletzt erwähnten Bestandteilen
zuerst auf den Wert eingestellt wird, der die erste physikalische Eigenschaft bestimmt, wonach die Mengen der
einen der beiden Bestandteile, die die andere physikalische Eigenschaft bestimmt, eingestellt wird, bis ein vorbestimmter
Analogwert abgelesen werden kann, wonach die Analogwerte für die Proportionierung der Charge verwendet werden.
Die Anwendung von Analogrechenvorrichtungen ist in Verbindung
mit Chargenmischer in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt. Dabei wurden jedoch ziemlich komplizierte Analogrechner
verwendet, um beispielsweise solch komplizierte Probleme zu lösen, wie Mischen mit minimalen Kosten, wobei die
Methode der steilsten Gradienten verwendet wird.
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In derartigen Fällen ist jedoch der Analogrechner nicht vorprogrammiert worden und die Programmierung eines derartigen
Rechners geht weit über das hinaus, was ein Meister auf einer Betonfertigmischstation leisten kann. Ausserdem sind die
Probleme, die durch einen derartigen speziell programmierten Analogrechner gelöst werden sollen, völlig verschieden von den
Problemen, die erfindungsgemäss gelöst werden.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, eine beträchtliche Menge an Daten, die sich auf mehrere Standardmischungen
beziehen, auf Lochkarten oder Lochstreifen oder in einem Allzweckrechenmaschine zu speichern, um die Auswahl einer bereits
berechneten Betonmischung unter so vielen vorher berechneten Mischungen zu ermöglichen, dass praktisch alle Abweichungen
von Standardinischungen vermieden werden können.
Diese Lösung ist jedoch für die Praxis ungeeignet. Einmal
ist eine Elektronrechenmaschine mit ausreichender Kapazität, um alle praktischen Erfordernisse zu erfüllen, eine ziemlich
teure Anlage, die abgeschrieben werden muss und deren Abschreibung in den Preis aller Mischungen mit eingerechnet
werden muss. Ausserdem erfordert die Wahl der richtigen Mischung aus möglicherweise mehreren tausend Standardmischungen,
die in einer Rechenmaschine gespeichert sind, ein erhebliches Ausbildung des Mischarbeiters, das weit über das hinausgeht,
was normalerweise vorhanden ist, und bei einer derartigen grossen Zahl von Standardmischungen ist das Auftreten eines
Fehlers sehr wahrscheinlich, was so zu verstehen ist, dass in dem Fall, wenn die beste Standardmischung für die Erfüllung
der Bestellung des Kunden die Nummer 1237 ist, der Meister sehr wohl die Nummer 1252 liefern kann.
Die vorliegende Erfindung weist den Vorteil auf, ein
sehr einfaches Verfahren und einen entsprechend einfach arbeitenden Analogrechner zu schaffen, der von jedem Meister
nach sehr kurzem Ausbildung ohne jede Kenntnis über Analogrechner verwendet werden kann, da er vorprogrammiert ist und
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BAD
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die Bedienung auf die Einstellung von ein paar Kontrollen und
die Ablesung von ein paar Anzeigern beschränkt ist, die auch so kalibriert werden können, dass sie die gewünschten physikalischen
Eigenschaften direkt anzeigen. s
Das Verfahren ist so einfach, dass Fehler nahezu völlig
vermieden werden.
Um das einfache Verfahren durführen zu können, ist auch ein entsprechender einfacher Analogrechner entwickelt.
Der einfachst mögliche erfindungsgemässe Analogrechner hat den Charakter eines Rechenschiebers und besteht aus drei
Linealen, die je senkrecht zu der Richtung von der drei Seiten
eines hypothetischen oder physikalischen gleichseitigen Dreiecks,
dessen Höhe dem Analogwert der Menge einer Mischung entspricht,
längsverschiebbar sind und mit einem Anschlag zusammenwirken,
der auf einem schwenkbaren Arm angeordnet ist und das nach der Achse des Armes verschoben werden kann, wobei
die Lineale zum Anzeigen ihrer innerhalb des Dreieckes liegenden Teilen kalibriert sind.
Kalibriert man diese Skala, so dass sie das Verhältnis zwischen zwei Bestandteilen zeigt, und kalibriert man die
Ablesepunkte der beiden Lineale, dass sie den Abstand vom
Anschlag zu jeder der zwei Seiten in dem hypothetischen Dreieck zeigt, ermöglicht die bekannte Tatsache, dass die Summe
der Entfernung von jedem Punkt innerhalb eines gleichseitigen Dreiecks senkrecht zu jeder der drei Seiten gleich der Höhe
des Dreiecks ist, die richtige Bemessung der Bestandteile.
Kalibriert man die ersten beiden Lineale in Mengen, die
Zement und Wasser in einer Betonmischung entsprechen, und das
dritte Lineal entsprechend dem Kies, so kann üine derartige rechenschieberähnliche Vorrichtung als einfache Borechnungshilfe
für die Betonproportionierung verwendet worden.
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Ein mechanisch-geometrisches System, das auf diesem Prinzip
beruht, kann von Schienen und hin- und herbewegbaren Linealen konstruiert werden und durch Verwendung der Bewegung der
Lineale, gegebenenfalls in Verbindung mit mechanischen Verstärkern, kann die Bewegung der Lineale direkt oder indirekt
zur Steuerung der Zuführung der Bestandteile in Mengen von automatischen Wiegeeinrichtungen verwendet werden.
Es ist auch möglich, die Lineale mit elektrischen Einrichtungen derart zu kombinieren, dass elektrische Spannungen
erzeugt werden, die die automatische Zuführung der einzelnen Bestandteile steuern.
Ein analoges elektrisches System, das die gleiche einfache
Methode ermöglicht, kann mit Hilfe von Spannungsteilern als ein vorprogrammierter elektrischer Analogrechner konstruiert
werden. Bei einer Mischung von drei Komponenten ist es lediglich notwendig, zuerst einen Analogwert einzustellen, der der
Gesamtmenge der Charge entspricht, danach das Verhältnis
zwischen zwei der Komponenten einzustellen und schliesslich
den gewünschten Analogwert von einer der beiden Komponenten ein zustellen.
Im Fall von Beton bestimmt die erste Einstellung das Verhältnis
zwischen Zement und Wasser, während die zweite Einstellung das Verhältnis zwischen Kies und Zement plus Wasser
regelt. Während der letzten Regulierung wird das Verhältnis konstant gehalten und die Menge an Zement und Wasser wird
wieder eingestellt, noch mit dem gewünschten Verhältnis, bis die gewünschte Menge Wasser abgelesen werden kann.
Weitere Einzelheiten hinsichtlich dem Verfahren und der
Konstruktion von geometrischen mechanischen Analogrechnern sowie äquivalenten elektrischen Analogrechnern werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigef2ugte Zeichnung beschrieben,
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Fig. 1 eine schematische Veranschaulichimg von Einstellgliedern,
Anzeigern und Analogwerten, die schematisch die Verbindungen veranschaulicht, um das erfindungsgemässe Verfahren
und das Prinzip eines erfindungsgemässen Analogrechners
zu erläutern gezeigt ist,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen
Recheneinrichtung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines mechanischen geometrischen Systems, das einen Teil eines erfindungsgemSssen
Analogrechners darstellt, mit dem zugehörigen elektrischen Äquivalent für diesen Teil des Rechners,
Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 3 mit Hinblick auf
andere Teile des Rechners,
Fig. 5 eine schematische Kombination der Systeme von
Fig. 3 und 4,
Fig. 6 ein vollständiges mechanisches geometrisches
System gemäss den Grundprinzipen von Fig. 3, 4 und S9
Fig· 7 ein elektrisches Äquivalent von Fig. 6,
Fig, 8 eine schematische Darstellung der Steuerung der Zuführung eines Bestandteils,
Fig. 9 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführung
des Prinzips von Fig. 3,
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer einfachen Berechnungsvorrichtung,
und
Fig. 11 ein Detail der Berechnungsvorrichtung von Fig. 10. .
Fig. 1 veranschaulicht schematisch die Grundprinzipien
eines Analogrechners für die Einstellung der gewünschten Mengen von sieben Analogwerten L, C, W, G, S,, S2 und S,, entsprechend
den Mengen von sieben Komponenten eines zusammengesetzten Produkts, auf das nachfolgend durch die gleichen Grossbuch-
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bad
stäben wie die Analogwerte Bezug genommen wird. Es wird vorausgesetzt,
dass das Verhältnis zwischen den Analogwerten oder Mengen C und W eine physikalische Eigenschaft des zusammengesetzten
Produkts und dass der absolute Analogwert oder die Menge von W eine andere physikalische Eigenschaft bestimmt.
Im folgenden wird zuerst nur der Teil des Rechners betrachtet, der sich auf die drei Komponenten C, W und G bezieht.
Die,Rechenvorrichtung hat ein Steuerglied K*, das mittels
™ der in punktierten Linien gezeigten und Einstellungen symbolisierenden
Anschlüsse f und f mit Analog-Ausgängen für die
w W
Werte C und W verbunden ist, um so deren Verhältnis einzustellen. Das Glied Kf ist auch mit einem Verhältni-anzeiger
Ϊ£ verbunden, der das Verhältnis W/C anzeigt. Die Rechenvor*
richtung hat ausserdem ein anderes Steuerglied Κω, das durch
einen Anschluss f mit dem Analog-Ausgang G und mit einem anderen Anschluss f mit dem Gesamtanalog^Ausgang C plus W
verbunden ist*
Das Steuerglied K, ist ausserdem mit einem Anzeiger I ,
W W-
der den Wert des Analogwertes W anzeigt, und vorzugsweise auch
mit Anzeigern I^ und Ϊ verbunden, die die Werte von C und G
»G g
anzeigen.
anzeigen.
Das Verfahren zur Anwendung dieses Teils der Rechenvor«
richtung ist das folgende:
Das Verhältnis zwischen den Analogwerten C und W wird
fuetst mittels des Steuergliedes K^ eingestellt, bis das ge*
wünschte .Verhältnis* am Anzeige? Ϊ£ ablesbar ist, welches die
gewünschte physikalische Eigenschaft des Produkts entspricht, die durch das Verhältnis W/G bestimnt ist. Der Anzeiger If
kann im Rahmen der Erfindung ein Instrument oder eine graduierte
Skala oder jeder*andere Anzeigertyp Sein*
Anschliessend wird das Verhältnis zwischen (C ♦ W) : G
"mittels des Steuergliedes Κω eingestellt. Wie ersichtlich,
wird das mittels des Steuergliedes Ki eingestellte Verhältnis
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W/C durch die Einstellung des Steuergliedes K nicht beeinflusst, und das Verhältnis zwischen die Analogwerte W und C
bleibt unverändert. Wenn während der Einstellung des Steuer-,
gliedes K der Anzeiger I die Menge der Bestandteile W anzeigt1, die in der Mischung gewünscht ist, um die zweite physikalische Eigenschaft zu erhalten, sind die drei Analogwerte
richtig eingestellt und die Bestandteile können entsprechend den Analogwerten geliefert werden, wodurch die physikalischen
Eigenschaften der Mischung durch das Verhältnis W/C sowie den absoluten Wert von W bestimmt sind.
Obwohl die Anzeiger I und I nicht notwendig sind, ist es zweckmässig, dass auch die Analogwerte von C und G abgelesen werden können.
Im folgenden wird vorausgesetzt, dass es sich bei der
Mischung um Beton handelt, wobei die Analogwerte C, W und G für die Bestandteile Zement, Wasser und Kies stehen.
Wenn die Lieferung von Beton mit einer vorbestimmten
Festigkeit durch einen Kunden angefordert wird, weiss der Stationsmeister einer Betonstation, dass innerhalb praktischer
Grenzen die Festigkeit durch das Verhältnis zwischen Wasser
und Zement bestimmt wird und dass die Bearbeitbarkeit bzw.
das Absetzen durch den Gehalt an Wasser bestimmt wird.
Der Teil des Analogrechners, der vorstehend kurz beschrieben worden ist, ermöglicht ein Verfahren, das die Gefahr
der übermässigen Zementzuteilung und damit der Zementverschwendung vermeidet, wenn der Kunde eine individuell zusammengesetzte Mischung mit einer bestimmten absoluten Wassermenge
fordert, um eine bestimmte Bearbeitbarkeit zu erhalten.
Dabei wird zuerst das Wasser/Zement-Verhältnis einge-·
stellt, u.z. auf der gewünschten Festigkeit, die auf dem Anzeiger I^ abgelesen werden kann, und schliesslich wird die
Wassermenge eingestellt, bis die gewünschte Menge auf dem Anzeiger I ablesbar ist. Durch die letzte Einstellung wird der
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bad Ä $
- ίο -
Analogwert C des Zements nachjustiert, wobei das Wasser/Zement-Verhältnis
konstant gehalten wird, so dass immer eine Mischung mit der gewünschten Festigkeit erhalten wird.
Nachfolgend wird der übrige Teil der Analogrechenvorrichtung
von Fig. 1 unter Bezugnahme auf die Betontechnik erläutert. " ■-
Zusätzlich zu Zement/Wasser und Kies enthält Beton gewöhnlich Luft L und Grundmaterial, das aus verschieden
_ grossen Steinen S., S2 und S3 zusammengesetzt ist» die nach-™
folgend als kleine, mittlere und grosse Steingrössen vorausgesetzt
sind.
Die Rechenvorrichtung hat ein Steuerglied K5^ mit einem
Anschluss fsl, der den Analogwert von S, einstellen kann,
einen anderen Anschluss f ~ 3» der die Analogwert« S2 + S3
einstellen kann, und einen Anzeiger I . für die Steinmenge S3.
Ein weiteret Steuerglied R^ hat Anschlüsse fs2 und fg3, die
das Verhältnis zwischen den Steinen S- und S, einstellen können, sowie einen Anschluss zu den Anzeigern I52 und IS3»
um die Werte dieser Analogwerte anzuzeigen. Schliesslich istein
weiteres Steuerglied K53 mit Anschlüssen fgt und fmi vorgesehen,
um das Verhältnis zwischen der Gesamtmenge der P Steine S. + S2 + S3 und der Gesamtmenge aller Bestandteilen
in der Mischung einzustellen, sowie ein Anzeiger Ist» um die
Analogwerte S, + S2 + S3 im Verhältnis zur Summe aller Analogwerte
anzuzeigen.
Stellt man anfangs das Steuerglied K- entsprechend
einem Einheitwert der Menge S. + S2 + S3 von beispielsweise
100 Volumenteilen ein, ist es beispielsweise bei einem Verhältnis
zwischen S,, S2 und S3 entsprechend"S**:3Oi20 möglich,
die Einstellung in folgender Weise zu erreichen:
Das Steuerglied K t wird betätigt, bis der Anzeiger S1
50 anzeigt, wonach das Steuerglied K52 betätigt wird, bis die
Anzeiger S7 und Sx 30 und 20 anzeigen.
- ■':■■■■**■ "■■'■ 51 0 981 3/037 6
BAD
- Ii -
Wenn danach das Steuerglied K- betätigt wird und der
Analogwert der Gesamtchargenmenge ebenfalls ein Einheitswert von beispielsweise 1000 ist, und es erwünscht ist, beispielsweise
40 % Steinmaterial in der Mischung zu haben, kann dies
direkt mittels des Gliedes K5^ durch Kalibrieren des Anzeigers
I <£ in Prozent eingestellt werden. Dabei werden die Analogwerte der drei Mengen S,, S2 und S- nachjustiert unter Beibehaltung
das anfangs eingestellte Verhältnis.
Der Analogwert L für tuft ist im Verhältnis, zur Gesamtsumme
der Analogwerte mittels eines Gliedes K* mit Anschlüssen
fT und IL einstellbar, und Üas inhalt an Luft kann
hierbei in Prozent an einem Anzeiger L. abgelesen werden.
Nach den vier hier beschriebenen Einstellungen beträgt die Gesamtmenge an Zement, Wasser und Kies die Differenz
zwischen der Gesamtchargenmenge und der Summe des Gehalts an
Luft und Steinmaterial.
Zuletzt werden die Glieder K^ und Kw wie vorher beschrieben
eingestellt, um das Wasser/Zement-Verhältnis gemäss der gewünschten Festigkeit und die Wassermenge gemäss der
gewünschten Bearbeitbarkeit festzulegen.
Die Festigkeit ist durch das Wasser/Zement-Verhältnis
gemäss der Boloraeys-Formel
_ ' tr '· KXC/W - 0.5)
bestimmt, worin<3"* die Festigkeit und K eine Konstante sind,
die durch die Qualität des Zements bestimmt wird.
Es ist möglich, den Anzeiger l£ direkt in Festigkeits*
werten gemäss der Bolomeys—Formel zu kalibrieren, um die Verwendung·
tabellarischen Aufstellungen zu Vermeiden.
Die Bearbeitbarkeit ist auch durch das grösste Format
der Steine bestimmt, das kleiner sein muss als der engste Querschnitt der Form. Da die Steine schon gemäss früheren Einstellungen
ausgewählt worden sind, ist die Einstellung von K,
109813/037 6 w
BAÖ
die tatsächliche Bearbeitbarkeitsbestimmung.
Wenn die Wassermenge vergrössert wird, wird die Gesamtmenge
der Paste, die die Summe von Zement und Wasser ist, vergrössert, und die Kiesmenge vermindert, und wenn die
Wassermenge vermindert wird, nimmt alternativ die Zementmenge proportional ab und die Kiesmenge nummt zu.
Es ist ersichtlich, dass die Einstellungen an der in Fig. 1 schematisch gezeigten Rechenvorrichtung ein sehr ein-P
faches Verfahren ist, mittels welchem die richtigen Analogwerte einer individuell spezifizierten Mischung schnell erreicht
werden. Das Verfahren ist so einfach, dass es mit relativ kurzem Ausbildung möglich ist, dem Meister einer Betonstation
die Anwendung der Methode beizubringen und die richtige Antwort in weniger als einer Minute zu erhalten.
Ein praktisches Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemässer
Änalogrechenanlage ist in Fig. 2 veranschaulicht, worin
eine Schalttafel darstellt, auf deren Vorderseite die verschiedenen
Glieder Kp K52 .... in Form von Regelknöpfen
gezeigt sind und worin auch die Anzeiger als ablesbare Instrumente angegeben sind.
ψ Wenn 'einmal die Analogwerte einer vorbestimmten Charge
mittels der Regelvorrichtung eingestellt sind, kann die Rechenvorrichtung
verwendet werden dieselbe Zusammensetzung zu reproduzieren,' so dass es möglich ist, das System von Fig. 1
durch mehrere vorher in Gruppen entsprechend der Gruppe KP eingestellte Regler und Auswahl jeweils einer dieser vorher
eingestellten Gruppe von Reglern zu ergänzen, um eine entsprechende
Standardmischung aus vielen vorher berechneten Standardmischungen auszuwählen,
Biese Möglichkeit ist in Fig. 2 veranschaulicht, worin StI, StII ........ StX jeweils eine von zehn verschiedenen
-Regl^fgruppen bezeichnen, die je auf eine von einer Anzahl
verschiedenen Standardmischungen eingestellt ist und mittels
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entsprechender Wählglieder Sei, Seil .... SeX einer Wähltafel
102, die mittels eines Kabels 104 mit der Regeltafel 100 ver
bunden ist, gewählt werden können.
Bei der Schalttafel von Fig. 2 sind alle Anzeiger
sämtlicher Reglergruppen gemeinsam.
Die Wählertafel 102 hat zusätzlich zu den Wählern Sei,
Seil ...... einen Wähler K1 zum Einschalten der Reglergruppe
KP für individuelle Chargenmischung.
Die Einstellglieder in der Gruppe KP für die individuellen
Chargenmischungen sind Knöpfen ο «.dgl·., die individuell
eingestellt werden können, während die entsprechenden Einstellglieder
der Standardmischungsregler fest eingestellt sind und geringfügig durch "Trimmen" nachjustiert werden können.
In einer Metonmischstation kann die Wählertafel 102. auf
der Plattform angeordnet werden, wo der Meister einen Über blick über die Lieferung hat um entweder eine Standardmischung
durch Druckknopfwahl oder durch Wahl der Gruppe KP ,oder
die Lieferung von individuellen Mischungen an der Tafel 100 zu
ermöglichen.
Die Tafel 100 hat einen zusätzlichen Druckknopf und
zwei anderen Einstellgliedern: K. und KR.,p, deren Funktion
nachfolgend erläutert wird, und die Wählertafel 102 weist
ein weiteres Iiinstellglied K auf, dessen Funktion ebenfalls
nachfolgend beschrieben wird.
Die Wählertafcl 102 ist mit einem Kabel 106 verbunden,
welches das Ausgang-Kabel ist, das mit einer Anlage für automatische Zuteilung der einzelnen Bestandteilen verbunden werden
kann.
Wie ais dem vorstehenden ersichtlich, ist das ,Verfahren
einfach. Man beginnt mit der Einstellung eines Verhältnisses,
■ sj - . ■■-■■-"""
und nach der ersten Einstellung wird eine andere Einstellung
eines Verhältnisses durchgeführt und so weiter, alles in Übereinstimmung mit einem Prinzip, das sich auf die Technologie
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bad
der herzustellenden Mischung bezieht.
Diese· einfache Methode führt zu einer e-nfachen Konstruktion
und Vorprogrammierung einer Analogrechenvorrichtung, entweder in Form einer einfachen mechanischen Rechenvorrichtung
oder eines äquivalenten elektrischen Vorrichtung, wie nachfolgend beschrieben wird..
Fig. 3 veranschaulicht ein mechanisches geometrisches
System und das entsprechende elektrische Äquivalent für die Bestimmung der Analogwerte von C, W und G. -
Das mechanische geometrische System umfasst drei Lineale
C.? W, und G1, die sich senkrecht zu jeweils einer der drei
Seitenlinien a, b und c eines hypotetischen oder als ein System vcn Führungsteilen konstruierten gleichseitigen Dreiecks
erstrecken, mit einer Höhe M, die variabel sein kann.
Ein Arm Kfi der dem Steuerglied K£ von Fig. 1 entspricht
und deshalb mit den gleichen Bezugszeichen versehen ist, ist schwenkbar um die Spitze A des Dreiecks angeordnet und zeigt
auf eine Skala If? die das Äquivalent des Anzeigers I£ von
Fig. 1 ist.
Die inneren Enden der Lineale C1, W. und G, sind mit
einander oder mit einem Anschlag K verbunden, das dem Glied K von Fig. 1 entspricht und längs der geometrischen Achse des
Armes K£ beweglich ist.
Das mechanische System von Fig. 3 ist auf der Erkenntnis
basiert, dass die Geometrie von gleichseitigen Dreiecken eine
Analogrechenhilfe darstellt für die Proportionierung von Bestandteilen
einer Mischung.
Aus der Geometrie der gleichzeitigen Dreiecke ist es bekannt, dass die Summe der Entfernungen von jedem Punkt innerhalb
des Dreiecks senkrecht zu allen drei Selten gleich der
Höhe des Dreiecks ist. Es ist deshalb klar, dass die Länge der Lineale C.} W^ und G. innerhalb des Dreiecks, auf die als C, W
ühdv6Beiüg genommen wird, die Analogwerte der drei Beständig ^ 109813/037 6
BAD ORIGINAL
« X -D *■■
teile der Mischung sind, deren Gesamtmenge gleich der Hohe M
des Dreiecks ist.
Betrachtet man den Fall, wann der Anschlag K zum Boden
des Dreiecks entsprechend den Analogwerten W und Cm der
Bestandteile W und C verschoben ist, teilt der Punkt Q, wo
der Am Kr die Bodenlinie .C des Dreiecks schneidet, die Bodenlinie
in zwei Teile, deren Längen 2/V"3 , C_ und Zl V3 . Vm
sind.
Da der Faktor 2 / V3 der gleiche ist, bedeutet dies,
sass jede Winkelstellung des Arms K^ einem yoacfbestimmten Verhältnis
£ = WfC entspricht, welches auf der Sfcala l£ angezeichnet
werden kann.
Wenn die Lineale sowohl in ihrer Längsrichtung als senkrecht
dazu verschoben werden können, liefert das mechanische
System eine Rechenhilfe für die Proportionierung einer Mischung die die Bedingungen
W/C = f
und
und
erfüllt, entsprechend einer Betonmischung mit Wasser, Zement
und Kies als Grundbestandteile.
Das System wird in der Weise angewendet, dass der Ann Kr
zuerst eingestellt wird bis der Anzeiger l£ das gewünschte
Verhältnis "f" zeigt. Hierbei ist das Verhältnis W/G eingestellt,
und dieses Verhältnis bleibt während der folgenden
Einstellung konstant. Danach verschiebt man den Anschlag K ,
bis der gewünschte Analogwert W auf dem Lineal W. abgelesen
werden kann. Wegen der oben erwähnten Geometrie können nunmehr die Analogwerte von Kies und Zement auf den Linealen C^
und W, abgelesen werden.
Das entsprechende elektrische Äquivalent des geometrischen
Systems in Fig. 3 umfasst einen Spannimgsteiler in Form eines
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BAD
Potentiometers P mit einem beweglichen Abgreif K .
über das Potentiometer P wird eine Eingangsspannung entsprechend der Höhe des Dreiecks M=C+ W + G angelegt.
Zwischen dem oberen Ende des Potentiometers P- und
seinem beweglichen Abgreif ist ein weiteres Potentioemter P^
mit einem beweglichen Abgreif K^ vorgesehen, das mit einem
nicht-gezeigten Anzeiger versehen ist, der dem Anzeiger I^ in
Fig. 1 entspricht^ z. B. kann der Regelknopf des Potentiometers auf einer entsprechend graduierter Skala anzeigen.
Die zwei beweglichen Abgreifen sind mit Ausgangsklemmen
MS. und MS2 verbunden, und die Enden des Potentiometers P
sind mit Ausgangsklemmen OM und OMS verbunden.
Ein Anzeiger I für den Analogwert des Wassers ist
BrV
zwischen den beiden Abgreifen der Potentiometer vorgesehen und weitere Anzeiger I und I , die denen von Fig. 1 entsprechen,
können zwischen den anderen Ausgangsklemmen vorgesehen werden.
Wie in gestrichelten Linien angedeutet, entspricht das Abgreif K^ dem Arm K^ des geometrischen Systems, und das
Abgreif K- des Potentiometers P entspricht der Bewegung des
Anschlages K längs der Achse des Arms Kr>.
Bei Verwendung des elektrischen Systems von Fig. 3 um eine Betonmischung zu proportionieren, für welche eine vorbestimmte Festigkeit vorgeschrieben ist, wird zuerst das
Wasser/Zement-Verhältnis mittels des Abgriffes eingestellt, bis das entsprechende Verhältnis auf dem Anzeiger abgelesen
werden kann. Wenn danach Der Abgriff K eingestellt'wird,
bis der Anzeiger I einen vorbestimmten Wert an Wasser zeigt,
Wf
der der gewünschten Bearbeitbarkeit entspricht, entsprechen die Spannungen zwischen den Ausgangsklemmen den Analogwerten
jeder der drei Bestandteile T, W und G.
Eine AusführungsforiB eines ähnlichen mechanisch-geometrischen
System mit elektrischer Analogie für Einstellung
109813/0376
BAD OfÄmL \
1648U73
das Verhältnis zwischen den drei Grossen von Steinen in dem
Grundmaterial sowie das Verhältnis zwischen Grundmaterial und
Gesamtmenge der Charge ist in Fig. 4 gezeigt.
Die drei Lineale sind die Analogwerte S,, S2 und S3 und
sind an einem Punkt AN verbunden, wo sich zwei schwenkbare Arme K , und K 2 schneiden.
Vorausgesetzt, dass die Mischung in dem Verhältnis
ς ς ς
Zl = ZI = Zl
Zl = ZI = Zl
abc
berechnet werden soll, ist es üblich, das Verhältnis zwischen
den Grossen der Steine in Prozent derart zu spezifizieren, dass beispielsweise a = 50%, b = 30% und c β 20%.
Durch Einstellen der Winkeisteilungen der zwei schwenkbaren
Arme K . und K 2 relativ zueinander, ist es möglich, das
Verhältnis zwischen S., S2 und S3 als a : b : c einzustellen,
und wenn zuerst die Höhe des Dreiecks auf einen Einheitsanaiogwert,
z.B. 100, eingestellt wird, wird das Verhältnis zwischen S,, S2 und .S- in Prozent ausgedrückt und kann auf
entsprechend kalibrierten Skalen der Lineale angezeigt werden.
Wenn danach die Höhe des Dreiecks vermindert wird, bis
das Einstellglied K33 das gewünschte Verhältnis zwischen der
Steinmenße und der Gesamtmenge der Mischung auf der Skala
angezeigt wird, können die tatsächlichen Analogwerte von S,,
S2 ubd S3 auf entsprechend kalibrierten Skalen der Lineale
angelosen werden.
Bei der Verminderung der Höhe des Dreiecks werden die
Längen der Lineale entsprechend vermindert, wobei die eingestellten
Verhältnisse in Prozent beibehalten werden durch Festhalten von K , und K2 in den eingestellten Stellungen.
Das elektrische Analogen von Fig. 4 hat ein Eingangsp en lome er an J35 ejntJ Eingangsspannung angelegt;
1098 13/0376
BAD ORIGINAt.
- 13 -
Anfänglich wird wie in punktierten Linien angegeben der
Abgriff K3 des Potentiometers D, auf die Spitze des Potentiometers
eingestellt, wodurch die Eingangsspamiung an das
Potentiometer A_ angelegt wird, wodurch die Eingangsspannur.g
an das Potenti ieter A angelegt wird, welches zwischen dem
Abgriff K , und den unteren Ende des Potentiometers D~
verbunden ist. Mittels des Abgriffes K , des Potentiometers A und des Abgriffes K7 eines Potentiometers B , welches
zwischen dem Abgriff K ^ und dem unteren Ende des Potentiometers
A verbunden ist, kann die Eingangsspannung im
grossen entsprechend a:b:c geteilt werden, wobei die relativen Verhältnisse auf den Anzeigern I , , I- 11^d I^ in
Prozent ablesbar sind.
Wenn danach der Abgriff K- des Potentiometers r»^ o^-p
das gewünschte Verhältnis zwischen der Steinmenge und der Gesamtmenge als in Prozent auf dem Anzeiger I . ablesbar
eingestellt wird, werden die Analog-Ausgangswerte zwischen den Ausgangsklemmen OMS, OS1, OS7 und OS, unter Beibehaltung
der Prozentsatzeinstellung zwischen den drei Bestandteilen
proportional vermindert»
Wie bereits erwähnt, enthält Beton als einen weiteren
Bestandteil L, welches für Luft, die in einem bestimitten
" Verhältnis zur Gesamtmenge der Charge steht, wobei folgende;
Bedingungen erfüllt sein sollen:
CSj^S^S^ : (L.+"C + W '+ G■'■■+ S1 + S2 + S3) = d
worin d die Luft in Prozent bedeutet.
Ein derartiger einzelner Bestandteil kann duech die Höhe eines gleichzeitigen Dreiecks dargestellt werden.
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, entspricht' die
Höhe der Dreiecks M in Fig. 3 der Gesamtmenge an Mörtel, d,h„
Wasser, Zement und Kies, und die Höhe des Dreiecks S von
Fig. 4 entspricht der Steinmasse. Das Dreieck von Fig. 3
wird deshalb als M-Dreieck und das Dreieck von Fig. 4 als das
109813/0376
ie -
S-Dreieck bezeichnet.
Das mechanische geometrische System kann deshalb von dem
M-Dreieck und dem S-Dreieck und einem kleinen Dreieck L entsprechend
die Menge an Luft wie in Fig. 5 darstellt zusammengesetzt werden., wobei die Gesamthöhe der drei "Breiecke zwischen
den Punkten A und A? die Gesamtmenge der Charge entspricht.'
Normalerweise mache die Menge an mitgerissener Luft etwa 2% aus, wenn keine speziellen Massnahmen. getroffen werden.
In manchen Fällen ist es jedoch &rwünscht, mittels Zusätzen
in der Endaiischung mehr Luft zu schaffen.
Es ist bei einem Analogrechner erwünscht, den Analogwert^,
der der Gesamtmenge entspricht, als Analogeinheit vorliegen zu haben, z.B. 1000, entsprechend beispielsweise 1 m oder
1000 Litern. In Fällen, wo mehr Luft als die natürlichen 2%
in der Mischung sein sollen, kann wie In Fig. 5 angedeutet die Mörtelmenge durch Verschieben der Grundlinie des M-Drelecks
entsprechend verhindert werden, wobei die Luft in Prozent auf
einer entsprechend kalibrierten Skala IT ablesbar ist, die dem
Anzeiger I, von Fig, I entspricht.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die Höhe des M-Dreiecks
!constant zu halten und die Höhe des S-Dreiecks entsprechend der Luftmenge zu vermindern.
Weitere Einzelkeiten eines'kombinierten mechanischen
Systems von Fig. 3 und 4 ist in Fig. 6 veranschaulicht.
Die Vorrichtung nach Fig. 6 hat eine Mehrzahl von
Schienen bestehend aus stationären Schienen M , M, und 'M ·,,,
Mut, die die Seiten in zwei entgegengesetzt gerichteten
gleichzeitigen Dreiecken mit den Spitzen A und A« bilden, deren
Abstand auf einer Skala I+ angezeigt werden kann, und auf
3
einem Analogeinheitswert z.B. 1 m gleich 1000, eingestellt werden kann.
einem Analogeinheitswert z.B. 1 m gleich 1000, eingestellt werden kann.
Die Bodenschiene M des M-Dreiecks kann mittels eines
1098 13/03 76
BADÜRJ01NAL
BADÜRJ01NAL
Einstellgliedes K. verschoben werden, um den Abstand L
zwischen den zwei Dreiecken L, entsprechend dem Gehalt an Luft einzustellen. Die Luftmenge kann auf einer Skala IL
angezeigt werden, die sich von der waagerechten Linie des S-Dreiecks aus erstreckt.
Auch die waagerechte Linie M . des S-Dreiecks kann mittels des Einstellgliedes K53 verschoben werden, und der
Prozentinhalt vom Steinmaterial kann auf der Skala I^ anfe
gezeigt werden.
Die übrigen einstellbaren Glieder in Fig. 6 sind durch
die gleichen Bezugszeichen wie in den bereits erläuterten Figuren bezeichnet. ;
Nachfolgend ist vorausgesetzt, dass eine BetonmischuTig
gewünscht wird, die gemäss folgender Spezifizierung zusammen
gesetzt ist;
1. Steinmaterialzusammensetzung: Sj ; S, : S, * a : b : c
2. Verhältnis Mörtel/Steinmaterial;
(S1 + $2 * S3^ : (L + € + W + G + S1 + S2 * S3) = d
3« Mitgerissene Luft in Prozent der Gesamtmenge:
L ί (L + C ♦ W + G * S1^S2 * S3) * e
4, Wasser/Zeinent-Verhältnisi
*? : C m f
5» ^iJrtelzusaoiiaensetzung, 4,h. W * € iu Prozent des
+ O ; (W + C + G) * g
6» Gesamtinhalt einer RechnungsgrÖssenmenge in
i»*C + !i*6*S|*§2*s$*** 1^W Liter,
Sei der Sefechijung eines Betons ist bisher das
im wesentlichen folgendermassen gewesen:
Das Wasser/ZementrVerhältnis wird unter Verwendung einer
Formel berechnet, um die gewünschte Festigkeit zu erreichen.
Das Luftvolumen wird aus einer Tabelle entnommen. Die ungefähre Wassermenge, die notwendig ist, um die gewünschte Bearbeix- .
barkeit zu erreichen, wird aus einer Tabelle entnommen, wonach
das genaue Wasservolumen berechnet werden kann. Anschliessend kann bei Kenntnis des Wasser/Zement-Verhältnisses das genaue
Zementvolumen berechnet werden. Danach kann die Prozentmenge
grober Zuschlag oder Steinmaterial aus einer Tabelle entnommen werden. Das Kiesvolumen kann dann berechnet werden.
Schliesslich können durch Multiplizieren mit den spezifischen
Gewichten die einzelnen Chargenmengen berechnet werden. Eine derartige Berechnung, die völlig auf der Betontheorie basiert
ist, erfordert einen Fachmann und nimmt diesen 1 bis 2 Stunden in Anspruch.
aMittels der erfindungsgemässen Proportionierungshilfe
oder Rechenvorrichtung ist "es lediglich nötig, die spezifizierten
Verhältnisse, d.h. a, b, c, d, e und f in die Vorrichtung einzugeben, d.h. die Daten in die Vorrichtung einzugeben.
Das ist ein simples manuelles Verfahren. Wenn zum Schluss das Verhältnis von 1Vg" eingestellt wird, bis der
Analogwert des Wassers "W" die gewünschte Menge anzeigt,
stellen sich alle anderen Werte selbst nachträglich ein, und alle Chargenbestandteile können von der Vorrichtung abgelesen
werden. Das ganze Verfahren nimmt weniger als 1 Minute in Anspruch und die Benutzung der Vorrichtung macht keinen Fachmann
erforderlich. .,, ...; .. ^ ; ;
Die Vorrichtung stellt,.damit; eine- Berechnungshilfe für
umfangsreiche und genaue Bestimmung der richtigen Analogwerte
der einzelnen Bestandteile der Mischung dar, ohne dass die Heranziehung eines Fachmanns notwendig ist. *
Die Anwendungsweise der Proportionierungshilfe oder
1098 Ϊ3/Ό37 6
BAD ORIGINAL
Rechenvorrichtung nach Fig. 6 wird nachfolgend mit dem oben erläuterten theoretischen Berechnungsverfahren verglichen.
Das Einstellglied K- wird anfänglich auf eine Einheitslaenge
des Steinmaterials e-ngesteilt, damit es möglich ist,
die Verhältnisse zwischen S1, S, und S3 in Prozent abzulesen.
Danach werden die Glieder oder Arme K , und K- relativ
zu den Seiten des S-Dreiecks geschwungen, bis die gewünschten
Prozentverhältnisse zwischen den Steingrüssen auf den Linealen S1, S? und S, abgelesen werden kann und die Arme werden in den
eingestellten Positionen festgehalten.
Mitteis des Gliedes K3 wird die Linie M1 des S-Dreiecks
danach verschoben, bis das gewünschte Prozentgehait Steinmaterial auf der Skala I t angezeigt wird.
Danach wird die Grundlinie M des M-Dreiecks verschoben,
bis die Luftmenge in Prozent, die erwartet wird, (entweder
etwa 2%, wie natürlich, oder mehr im Falle der Anwendung von
Zusätzen), auf der Skala I, angezeigt wird.
Danach wird der schwenkbare Arm Kf eingestellt, bis das
gewünschte Verhältnis lff" zwischen Wasser und Zement auf der
Skala If angezeigt wird, und schliesslich wird der Anschlag
Kw verschoben, bis die gewünschte Wassermenge "W" auf dem
betreffenden Lineal in dem M-Dreieck ablesbar ist.
Nach diesen Einstellungen können alle Analogwerte von
dem System abgelesen werden.
Das elektrische Analogon des geometrischen Systems von
Fig. 6 ist in Fig. 7 gezeigt, w-rin die elektrischen Analoga
der Fig. 5 und 4 kombiniert sind.
Die Spannung aus einer stabilisierten Spannungsquelle VS
wird nittels eines Gliedes OP derart eingestellt, dass eine stabilisierte Spannung zwischen den Eingangsanschlüssen IT1
und IT2 angedrückt wird, der einen Einheitsanalogwert
L + e ♦ W ■♦ S1 + S2 + S, ■ 1000, V.B. entsprechend 1 m3 oder
1000 Litern, darstellte
BAD
Dieser Analogwert ost auf dem Anzeiger I ablesbar und
entspricht dem Abstand zwischen den Dreieckspitzen A und A-von
Fig.. 6..
Als Äquivalent der Einstellung des Abstandes zwischen
den Dreiecken von Fig. S und 6 entsprechend Luftgehalt ist das Potentiometer D. direkt über die Eingangs-Anschlüsse verbunden.
Dadurch kan das Verhältnis L ί (L + G + W + G + S1 + S2 +S3)
direkt auf diesem Potentiometer-eingestellt, werden und der
Analogwert der Luftmenge kan zwischen den Ausgangs-Anschlüssen OL und OM auf dem Anzeiger J, abgelesen werden» ._
Das Potentiometer Dt ist auch direkt mit den Eingangs-Anschlüssen
IT. und IT2 verbunden* Das bewegliche Abgriff K-des
Potentiometers D, ist mit dem Ausgangs-Ansjeliluss OMS verbunden.
Dabei entspricht der SpannungSteii zwischen den Anschlüssen OMS und OS, der Gesamtmenge an Steinmaterial und wird
entsprechend dem S-Dreieck als S-Spannung bezeichnet, und die Ausgangs-Spannung zwischen den Ausgangs-Anschlüssen Om und OMS
entspricht der Gesamtmenge an Mörtel und wird als M-Spannung
bezeichnet.
Die Steinspannung S wird mittels der Potentiometer A
und B_ in drei Teile geteilt und in ähnlicher Weise wird die
Mörtelspannung M mittels der Potentiometer P und p£ in drei
Teile geteilt.
Die Potentiometeranordnung P^ , die mit punktierten Linien
angegeben ist, wird später erläutert.
Der Anschluss IT1 ist mit dem Abgriff K^ des Potentiometers
Dj durch eine Leitung verbundeni in der ein manuell
bedienbarer Schalter S vorgesehen ist, um es zu ermöglichen/
dass die dem Sinneitsanalogwert entsprechende Eingang^Spannung
direkt über das Potentiometer A gelegt werden feann*
In der veranschaulichten AusfÜhrungsforia wird der Verhältnisan-zeiger
für W : C als kreuzspuleninstrument angenommen,
dessen zwei Spulen an einem Ende mit dem Abgriff K# verbunden
sind und wobei die anderen Efiden von jeder Spule mit den
Ausgangsklemmen OM bzw. MS2 Verbunden sind.
Das oben beschriebene Veffahrwn wird mittels der
1O9S13/0376
BAD
nung von Fig. 7 in folgender Weise durchgeführt:
A. Einstellung der Steinmaterialzusammensetzung:
a) Der Schalter S wird geschlossen. Das Abgriff Kg^
des Potentiometers A wird eingestellt, bis der Anzeiger I . die gewünschte Prozentmenge an Steinen
der Grosse S,, beispielsweise der kleinsten Grosse,
anzeigt.
b) Das Abgriff K2 des Potentiometers Bg wird eingestellt,
bis der Anzeiger I , die gewünschte Prozentmenge an
Steinen der Grosse S2 anzeigt. Diese letzte Einstellung
stellt auch automatisch die Analog-Spannung S, auf die
gewünschte Prozentmenge an Steinen der Grosse S3 ein,
so dass die drei Mengen S, + S2 + S-, 100% ausmachen.
c) Der Schalter S wird geöffnet.
d) Das Abgriff K3 des Potentiometers D3 wird anschliessend
eingestellt, bis der Anzeiger Igt die gewünschte
Prozentmenge Steinmaterial in der Gesamtmenge anzeigt.
B. Einstellung der Luft in der Mischung in Prozent:
In fertiggemischtem Beton liegt immer naturgemäss ein
Luftgehalt zwischen 1 und 2% vor und normalerweise ist es ausreichend, die Lufteinstellung IC auf 2% zu setzen.
Durch Verwendung von Zusätzen kann die Luftmenge erhöht werden und wenn vorgeschrieben ist, dass Zusätze in einer
Mischung verwendet werden sollen, die beispielsweise 51 Luft ergeben, soll das Abgriff KT bis der Anzeiger IT
SI aufweist gesetzt werden.
e) Die Luft wird also eingestellt durch Einstellen des
Abgriffes K^, bis der Anzeiger die gewünschte Prozentmenge
an Luft anzeigt.
Hiernach ist die Gesamtspannung hins-chtlich Steinmaterial
und Luft angewendet und die verbleibende Spannung, die noch zu verteilen ist, ist die M-Spannung.
109813/0376
BADORIOfNAi,
BADORIOfNAi,
c) Einstellung von Festigkeit und Bearbeitbarkeit:
Es bleibt nun noch die Einstellung übrig, die verbleibende M-Spannung zwischen den Ausgangsklemmen OM
und OMS gemäss der gewünschten Festigkeit und Bearbeitbarkeit
zu teilen, was auf folgende Weise erreicht wird.
f) Das Abgriff K£ wird eingestellt, bis der Anzeiger I-£-
das gewünschte Wasser/Zement-Verhältnis anzeigt. Der Anzeiger l£ kann direkt auf Festigkeit des Betons
kalibriert sein.
Schliesslich wird das-Abgriff K eingestellt, bis der
Anzeiger I die gewünschte Menge Wasser anzeigt. Dabei werden
die Mengen an Kies und Zement automatisch nachjustiert und beide Mengen können auf den Anzeigern I und I abgelesen
werden, und die Ausgangs-Spannungen C und G entsprechen den eingestellten Werten.
Nach diesem Verfahren, das in weniger als einer Hinute
von einer trainierten Person durchgeführt werden kann, sind
alle Analog-Ausgangs-Spannungen entsprechend den gewünschten Volumenmengen der Bestandteile einer Einheitsmenge eingestellt,
z.B. 1000 Liter, auf welchen Wert voraussetzungsgemäss anfänglich eingestellt wurde. .
In den vorstehenden Ausführungen wurde das Potentiometer
ρ
kw , das in punktierten Linien in Fip,. 7 gezeigt und zwischen den Abgriffe K und K_, der Potentiometer Pn und D, vorgesehen ist ausser Acht gelassen. Das Abgriff K^ dieses Potentiometers ist mit dem Eiijgang eines Operationsverstärkers PA verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Abgriff K verbunden ist und der als Multiplikator arbeitet. Wenn diese Anordnung verwendet wird, wird die Verbindung zwischen dem Punkt χ und der Ausgangsklemme MS- unterbrochen, und der Ausgang des Verstärkers DA ist direkt mit der Klömme MS2 verbunden.
kw , das in punktierten Linien in Fip,. 7 gezeigt und zwischen den Abgriffe K und K_, der Potentiometer Pn und D, vorgesehen ist ausser Acht gelassen. Das Abgriff K^ dieses Potentiometers ist mit dem Eiijgang eines Operationsverstärkers PA verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Abgriff K verbunden ist und der als Multiplikator arbeitet. Wenn diese Anordnung verwendet wird, wird die Verbindung zwischen dem Punkt χ und der Ausgangsklemme MS- unterbrochen, und der Ausgang des Verstärkers DA ist direkt mit der Klömme MS2 verbunden.
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BADORK31NAL
Diese Anordnung hat den Zweck, die Analog-Spannungen W
und G für einen solchen Gehalt an Wasser in dem Kies zu korrigieren, welcher normalerweise unter praktischen Bedingungen
vorhanden ist.
Falls zum Beispiel der Kies 5% Wasser enthält, und das Wasser/Zement-Verhältnis zur Erreichung einer gewünschten
Festigkeit eingestellt ist, bedeutet die Verwendung von Kies mit 51 Wasser eine Erhöhung des Wassergehalts, welches das eingestellte
Wasser/Zement-Verhältnis ändert mit dem Ergebnis, dass fe die Festigkeit vermindert wird. Um dies zu vermeiden ist es
notwendig, den Analogwert W zwischen den Anschlüssen MS^ und
MS2 entsprechend der Menge Wasser zu vermindern, die in dem
Kies vorliegt.
Der Wassergehalt in dem Kies kann auf verschiedene Weise gemessen werden und, wenn sich ergibt, dass der Gehalt beispielsweise
5% beträgt, wird das Abgriff K, des Potentiometers Pj^ auf 5% eingestellt.
Der Ausgang aus dem Verstärker Da teilt dabei die Analogspannung W + G in solcher Weise, dass die G-Spannung um 5%
erhöht und die W-Spannung entsprechend dem Volumen von 51 Kies vermindert wird, wobei das Gesamtvolumen konstant gehalten wird.
™ Anstatt einer manuellen Einstellung mittels des Potentiometers
P, ist es möglich, ein elektronisches Netzwerk, beispielsweise einen Servo-Multiplikator, anzuwenden, der
mittels der Ausgangs-Spannung einer Feuchtigkeitsapparatur
steuert, die den Wassergehalt im Kies misst, so dass eine automatische Korrektur für den Gehalt an Wasser im Kies erhalten
wird, ohne manuelle Einstellungen vorzunehmen.
In kleineren Mischstationen, wo die Zuführung jeder Komponente durch manuelle Kontrole bewirkt wird, kann eine Fernbcdienungsinstrumenttafel
mit Anzeigern vorgesehen werden, die
dem Personal genaue Anweisungen über die Menge jedes einzelnen
Bestandteil gibt. In diesem Fall soll jedes Kommandoinstrument
109813/037 6
BAD ORfßlNAL
- 27 -
kalibriert sein, um die genaue Volum- oder Gewichtsmenge
jedes Bestandteils zu seigen. Um Fehler bei der Anwendung einer solchen Tafel zu vermeiden, können die Instrumente für die
Kommandos Digital-Instrumente sein, die die Gewichts- oder Volumoengen in exakten Zahlen angeben.
In den meisten Betonmischstationen werden jedoch automatische oder halbautomatische Zuführungseinrichtungen verwendet mit Wiegestationen für die Bestandteile, die nach Gewicht
zugeführt werden, und mit Flüssigkeitsmessern für Bestandteile, die nach dem Volumen zugeführt werden sollen.
In diesem Fall eignet sich die erfindungsgemässe Proportionierungsoder
Rechenvorrichtung mit entsprechend je der Bestandteilen abgeleiteten Ausgangsspannungen, die auch von
einem Dreiecksystem abgeleitet sein können, welches mit elektrischen
Vorrichtungen ergänzt ist zur Steuerung einer im wesentlichen vollständig automatischen Zuführung durch Ver-Wendung
von den Analog-Spannungen als Steuerspannungen für die einzelnen Mengen in Kombination mit einer Reihenfolgesteuerung, die nach programmierter Vollendung der Zuführung
von einem Bestandteil die Zuführung des nächsten einleitet.
Die Analog-Ausgangs-Spannungen können zur automatischen
Steuerung der Zuführung der Bestandteile in einer Wiegestation in der Weise erreicht werden, dass in der Wiegestation
eine Analog-JSpannung erzeugt wird, die mit der Zuführung zunimmt,
und die mittels eines Differentials mit der Ausgangsspannung verglichen wird. Wenn die in der Wiegestation erzeugte
Analog-Spannung zu dem Wert der Ausgangsspannung der
Rechenvorrichtung gewachsen ist, wird die Zuführung unterbrochen.
Vorzugsweise wird die Zuführung stufenweise unterbrochen
in solcher Weise, dass zuerst die Zuführungsgeschwindigkeit
herabgesetzt wird, z.B. bei einer vorbestimmten Differenz zwischen den beiden Analogspannungen wie schematisch in Fig.8
veranschaulicht in Verbindung mit der Zuführung von einem
109813/0376
BAD ORlJ
1648Ö78
der Bestandteile* Z;B. dem Zementϊ
ίίί Fi£. 8 bezeichnet SO ein Silo mit einer für 52,
die mittels eines Steuergiiedes 54 geöffnet und geschlossen
werden kann und mittels eines Steuergiiedes 56 teilweise geschlossen werden kann.
Wenn die für offen ist, wird das Material aus dem Silo 50 längs einer Rinne 58 zu einer Wiegeeinrichtung 60 mit einer
Skala 62 zugeführt.
P Ein Gleichstromerzeuger ist mit der Wiegeeinrichtung verbunden und besteht aus einer Spannungsquelle PW und einem
Potentiometer P mit einem beweglichen Abgriff K- , der,
wenn die Zuführung fortschreitet, verschoben wird, so dass eine wachsende Spannung C erzeugt wird, die mit der zügeführten
Menge analog ist.
Die Spannungsquelle BW ist einstellbar und wird anfänglich
auf einen Wert eingestellt, der eine Analog-Spannung C erzeugt, die mit derjenigen Analog-Spannung C gleich ist, die
der Zuführung einer Menge entspricht, die an dem Anzeiger I angezeigt wird.
Aus praktischen Gründen ist es jedoch notwendig, in das ™ System einen Multiplikationsverstärker OA mit Rückkoppelung
über ein Potentiometer P zu verwenden.
Der Grund ist, dass der Analogrechner immer für jeden
Bestandteil eine Analog-Spannung abgibt entsprechend einem Einheitsvolumen von z.B. Im .
Wenn eine andere Gesamtmenge, z.B. 3m bestellt wird,
ist es notwendig, für eine proportionale Korrektur der Mengen der einzelnen Bestandteile zu sorgen, u.z. die durch die
Wiegeeinrichtung erzeugte Spannung im Verhältnis 1 : 3 zu vermindern, was durch Einstellen des Potentiometers P des
Verstärkers OA entsprechend einem Verstärkungsfaktor von 1:3
erreicht werden kann.
109813/0376
1648U73
Zwischen den Ausgang des Verstärkers OA und der Klemme
IW2 ist eine Differential-Einrichtung eingeschaltet bestehend
aus einem ersten Nullrelais Rc, -desse Kontakt KrQ mit dem
Steuerglied 54 der Tür 52 verbunden ist, und einem zweiten Nullrelais RdJ dessen Kontakt Krd mit dem Steuerglied 56 verbunden
ist. An das Nullrelais R, ist eine Vorspannung in .
solcher Weise gelegt, dass es vor dem Nullrelais R anspricht
und dadurch die Steuervorrichtung 56 betätigt um die Tür 52
teilweise zu schliessen, so dass die Zuführungsgeschwindigkeit herabgesetzt wird.
Die Vorspannung für das Relais R, wird von einer Wechselspannungsquelle geliefert, die über einem Potentiometer
P verbunden ist. Zwischen dem Abgriff und dem einen Ende des
Potentiometers ist die Primärwicklung eines Transformators Tr
eingeschaltet, dessen Sekundärwicklung über ein Gleichrichter E die Vorspannung liefert.
Fig. 8 zeigt nur die für eine der Bestandteile verwendete Anordnung und es ist verständlich, dass entsprechende Anordnungen
für die anderen Bestandteile verwendet werden. Die Vorrichtungen können von einem zentralen Ort, vorzugsweise
der Wählertafel 102 von Fig. 2, eingestellt werden, bei der
das Einstullgiied K die Verstärkungsfaktoren von den Operationsverstärkern sowie Vorspannung des Relais R, einstellen
kann. ,
Durch Anpassung des Unisatzverhältnisses des Transformators T und, gegebenenfalls unter Verwendung eines nichtlinearen
Potentiometers P ist es möglich, die Teilschliessung der Tür 52 derart zu steuern, dass die Differenz swischen
zugeführten tatsächlichen Mengen und gewünschten Mengen verhältnismässig gleich ist und durch di· Gesamtmenge nicht beeinflusst
wird.
Die Arbeitsweise der Anordnung von Fig. 8 ist im wesentlichen folgende:
109813/0376
BAD
- 30 -
Wenn ein Schalter SD an der Wählertafel von Fig. 2 betätigt wird, wird die Tür 52 des Silos geöffnet und die Zuführung
beginnt.
wird
Bei fortschreitender Zuführung/über das Potentiometer P
und den Verstärker OA eine der zugeführten Menge entsprechende
erzeugt, die durch Einstellung des Multiplikationsverhältnisses der Analogspannung der Rechenvorrichtung angepasst ist.
Bei wachsender Analogspannung spricht zuerst das NuIlrelais
R, an, u.z. wenn die Spannung etwas geringer ist als
^ die Analog-Spannung C.
Dabei wird der Kontakt K_, geöffnet und das Steuerglied
56 betätigt um die Tür 52 teilweise zu schliessen und die Zuführungsgeschwindigkeit herabzusetzen. Wenn danach die vom
Verstärker OA gelieferte Spannung C sich bis auf einen Wert gleich der Spannung C erhöht, wird das Nullrelais RQ betätigt
und macht das Steuerglied 54 wirksam um die Tür 52 zu schliessen
und damit die Zuführung zu unterbrechen.
Die anderen Bestandteile werden in ähnlicher Weise
mittels ähnlicher Vorrichtungen entweder gleichzeitig mit Hilfe einzelner Wiegevorrichtungen oder aufeinanderfolgend, steuert
durch eine geeignete Reihenfolgesteuerung, zugeführt.
Bei der Betonmischung kann bei der Zuführung von Kies und Steinmaterialen eine Wiegeeinrichtung verwendet, an der
die Bestandteile aus verschiedenen Silos zugeführt werden; dabei werden die Nullrelais in Kaskade verbunden, um in Reihe
betätigt zu werden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Eine geänderte Ausführungsform eines mechanischen Systems mot einem Dreieck ist in Fig. 9 veranschaulicht. Das ^
Dreieck hat wie in Fig. 3 zwei relativ stationäre Schienen Ma und Mj, , einen das Verhältnis bestimmenden Hobel Kr1
der um den Punkt A schwenkbar ist, und eine parallel ver-■
■■ .· 10 9 8 13/0376
BAD
schiebbäfe Schiehe Mg. Äiif jeder der Schienen ist ein FÜh'rüngsteil
GUp GU2 und GÜ- verschiebbar äfcgeordnet. Jeder Führüiigsteil
hat einen Führungskanal ^ der sich senkrecht zu der Richtung
der jeweiligen Schiene erstreckt und Worin jeweils ein hin- Und
herbewegbarer Teil montiert istj Wovon jeder einer der vorstehend
erwähnten "Lineale" W, C und G darstellt-§ dessen innere
Enden mit einem Anschlag. PT zusammenwirken* Jedem Lineal ist e-n Anzeiger I , !„und I vom Thermometertyp auf einer Anzeigertafel
zugeordnet und zwischen jedem der hin- Und herbewegbaren Teile und ihrem zugehörigen Anzeiger ist eine Ub. tragung
T , T bzw. T vorgesehen, die jeden Anzeiger betätigt, um einen Wert zu zeigen, der der Länge des zugehörigen
Linealteiles, der sich innerhalb des Dreieckes erstreckt, gleich oder proportional ist. Die übertragung kann mechanisch,
hydraulisch oder von jedem anderen üblichen Typ sein und geeignete
Verstärkungseinrichtungen umfassen, um für eine längere Bewegung der Thermometerkolonnen" als der Linealteile zu sorgen.
In Fig. 9 umfasst die Anzeigertafel auch einen Anzeiger
I. für die Gesamtmenge, die durch die Höhe des Dreiecks wiedergeben
wird, der durch eine Übertragung T^ von einem hin- und
herbewegbaren Teil R.., der durch Eingriff mit der Schiene MRe
betätigt wird und in einer Führung GU. bewegbar ist, betätigt werden kann. -
Jedes "Thermometer" kann zwei oder mehr Graduierungen aufweisen, beispielsweise das Volumen und das Gewicht eines Materials
mit vorbestimmtem spezifischem Gewicht.
Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Rechen-Hilfe,
die den Charakter eines Rechenschiebers hat, auf der
erläuterten Geometriebasis zu konstruieren. Ein Teil eines Rechenschiebers, der eine Ausführungsform der Erfindung darstellt,
ist in Fig. 10 und 11 geneigt.
Um das Verständnis der Konstruktion von Fig. 10 zu erleichtern,
ist das Dreieck mit seinen drei Seiten M , M, und
109 813/(3^7 6
BAD OR|QINAL.
-SZ-
M gezeigt, wenn auch auf der Hand liegt, dass bei der praktischen Durchführung nur die Lineale notwendig sind.
Die Teile der Vorrichtung von Fig. 10 sind auf einer
Tragplatte SU montiert, die aus Kunststoff sein kann. Die graduierte Skala SF für das f-Verhältnis ist auf der Tragp,atte
aufgedruckt und der Hebel MJU ist relativ zum Punkt A sowohl schwenkbar als hin- und herbewegbar. Der Anschlag PT
ist fest auf dem Hebel MT angeordnet. Auf der Tragplatte SU sind zwei Bügel BR und BR2 befestigt, die je mir dem Träger
einen Führungskanal für einen breiten Schieber S bzw. Sr
bildet. D ie inneren Enden der Schieber S und S stossen
gegen den Anschlag PT, und die beiden Schieber haben Graduierungen GU und GU zum Ablesen der Analogwerte U und U
Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 besteht der Bügel
BR aus transparentem Kunststoff mit einer eingravierten Markierung RL zur Ablesung. Der Schieber kann mit mehreren
Graduierungen GU2, GU- und GU4 versehen sein zur Ablesung
der Analogwerten in verschiedenen Einheiten, z.B. Volur :f
Gewicht etc. oder physikalische Eigenschaften so wie Festigkeit oder Bearbeitbarkeit bei Beton.
Um die Ablesung der richtigen Graduierung zu erleichtern;
kann auf dem Bügel BR ein Schieber S„ mit Fenster angeordnet
sein.
Es liegt auf der Hand, dass für die Berechnung von Beton mit sieben Bestandteilen fcr.i ?i eine Rechenschiebervorrichtung
nach Fig. 10 und 11 nach dem Prinzip von Fig. 6 konstruiert sein mit sechs Schiebern, die zwei Dreiecken zugeordnet
sind, sowie entsprechenden anderen verschiebbaren Teilen.
109813/0376 [
BAD
Claims (1)
1848073
P a t e n t a n s p r Ü c he: ,
1. Verfahren zur Proportionierung einer Mischung mit
mindestens drei Bestandteilen, von welchen das Verhältnis zwischen zwei von den Bestandteilen eine physikalische Eigenschaft bestimmt, wobei eine zweite physikalische Eigenschaft,
durch die Menge einer der zwei Bestandteile bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass man in einer Analogrechenvorricfytung, die zum Einlesen des Analogwertes des letzten Bestandteils vorprogrammiert ist,, und die zusätzlich zu Mitteln zur
Einstellung des Verhältnisses zwischen zwei Bestandteilen
einen entsprechenden Verhältnisanzeiger hat, der zuerst auf das
Verhältnis zwischen den zwei Analogwerten, die der gewünschten physikalischen Eigenschaft entsprechen, eingestellt wird, wonach man unter Beibehaltung der Verhältniseinstellung den Analogwert des Bestandteils, der der zweiten physikalischen Eigenschaft entspricht, auf einem gewünschten Wert einstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Mischung
Beton ist, welches mit Zement und Wasser in einem vorbestimmten
Verhältnis, das die Festigkeit bestimmt, und mit Wasser in einer vorbestimmten Menge, die Bearbeitbarkeit bestimmt, vorgeschrieben wird, und welches einen Zuschlag enthält, dadurch
gekennzeichnet, dass man in der Analogrechenvorrichtung zuerst den Verhältnisanzeiger auf dem gewünschten Verhältnis zwischen
Zement und Wasser einstellt, der der gewünschten Festigkeit
des Betons entspricht und danach ohne Änderung der ersten Einstellung den Analogwert der gewünschten Wassermenge einstellt,
wonach die Analogwerte von Zement und Zuschlag auf der Rechenvorrichtung abgelesen werden und danach die drei Bestandteile
entsprechend den Analogwerten gemischt werden*
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem d€r eine Bestandteil als Nebenbestandteil eine Menge von de» einen der
zwei Bestandteile, die in einem gewünschten Verhältnis gemischt werden sollen, enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die ver-
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wendete Analogrechenvorrichtung eine einstellbare Korrekturverrichtung enthält, die der Nebenmenge entspricht, und die
manuell oder automatisch programmiert wird, um den Analögwert
des Bestandteils, von welchem ein Teil als Nebenbestandteil vorliegt, entsprechend zu vermindern.
4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, wobei der Zuschlag
eine Menge an Wasser enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Wassergehalt im Zuschlag durch Messen bestimmt wird, und die
Korrektureinrichtung, die mit Ausgängen für die Analogwerte
™ des.Wassers und des Zementes verbunden ist, entsprechend eingestellt wird, um den der Wassermenge entsprechenden Analogwert
mit der Wassermenge zu vermindern, die im Zuschlag enthalten ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Mischung
ausser den drei Bestandteilen eine weitere Gruppe von Bestandteilen enthält, die erwünschtermassen in die Mischung in veränderlichen vorbestimmten Mengen sowie in einem vorbestimmten
Verhältnis zur Gesamtmenge der Mischung eingemischt werden sollen, dadurch gekennzeichnet, dass man zuerst die Bestandteile
der weiteren Gruppe in vorbestimmten Prozentverhältnis durch Teilen eines Analogwertes proportioniert, danach den Analogwert,
P der die weitere Gruppe darstellt, auf ein gewünschtes Verhältnis zum Analogwert einstellt, der die Gesamtmenge entspricht,
und danach die Analogwerte der drei Bestandteile gemäss den gewünschten physikalischen Eigenschaften einstellt.
6. Verfahren nach Anspruch 2 und 5 zur Mischung von Beton, das ausser Zement, Wasser und Kies verschiedene Modulzuschläge enthält, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst das
Verhältnis zwischen den Zuschlagmodulcn nach Prozent eingestellt wird, wonach das Verhältnis zwischen Modul zuschlagen und
Gesamtmenge der Mischung nach Prozent eingestellt wird, und
schliesslich das Wasser/Zement-Verhältnis nachgefolgt von Wassermenge eingestellt wird.
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7. Verfahren nach Anspruch 1 - 6t dadurch gekennzeichnet,
dass die von der Analogrechenvorrichtung erzeugten Analogwerte
bei der Zuführung mit von der Zuführungsvorrichtung erzeugten wachsenden Analogwerten verglichen werden, und dass die Zuführung
unterbrochen wird, wenn der durch die Zuführungseinrichtung erzeugte Analogwert bis zum anderen Analogwert
gewachsen ist. .
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Zuführung noch ein Analogwert erzeugt wird, der ein bisschen grosser ist als der Analogwert, der der zugeführten
Menge entspricht, und der zuerst mit deja von der
ABalogrechenvorrichtung erzeugten Analogwert verglichen wird, und wenn die beiden Werte gleich sind, die Zulieferungsgeschwindigkeit herabsetzt.
9. Analogrechenvorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine
Einrichtung zur Erzeugung eines Analogwerts, der der Gesamtmenge der Charge entspricht, aufweist, sowie vorprogrammierte
Einrichtungen zur Teilung des Gesamtanalogwertes in einem ersten Teil, der die Summe derjenige zwei Bestandteile entspricht,
deren Verhältnis die eine physikalische Eigenschaft bestimmt, und in einen zweiten Teil, der dem Zuschlag entspricht,
sowie zum Teilen des ersten Analogteils in zwei den betreffenden Bestandteilen entsprechenden Teile, eine
Einrichtung zum Anzeigen des Verhältnisses zwischen den zwei letzten Analogwerten und eine Einrichtung zum Anzeigen der
Menge des zweiten Bestandteils, die die zweite physikalische Eigenschaft der Mischung bestimmt.
10. Vorrichtung zum Mischen von drei Bestandteilen, von welchen die zwei in einem gewünschten Verhältnis gemischt
werden sollen, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus drei
Linealen besteht, die je senkrecht zu der Richtung von je
der drei Seiten (a, b, c, Fig. 3) eines hypothetischen oder physikalischen gleichseitigen Dreiecks , dessen Höhe (M)
dem Analogwert der Menge einer Mischung entspricht, längs-
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verschiebbar sind, und mit einem Anschlag (K ) zusammenwirken,
der auf einem schwenkbaren Arm (K,;) angeordnet ist, und der
nach der Achse des Arms verschoben werden kann, wobei die
Lineale zum Anzeigen ihrer innerhalb des Dreieckes liegenden
Teilen kalibriert sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Anzeigeeinrichtung (l£) in Verbindung mit dem schwenkbaren
Arm ("K^ vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet f
dass die Grundlinie (M , Fig. 6) des Dreiecks gegenüber dem Schwenkpunkt A des Armes (K^) in der Richtung senkrecht zur Höhe
des Dreiecks verschiebbar ist, und dass die Höhe des Dreiecks ablesbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12 zur Proportionierung von
Beton, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Lineale, die senkrecht zu den zwei Seiten des Dreiecks bewegbar sind, die
den Schwenkpunkt des Armes schneiden, entsprechend den Mengen
an Wasser und Zement kalibriert sind, und dass das dritte Lineal entsprechend dem Kies kalibriert ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 13 zur Proportionierung einer Mischung mit mehreren weiteren Bestandteilen, die
in einer zweiten Gruppe in einem gewünschten Verhältnis gemischt werden müssen, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zweite
Gruppe von drei Linealen (S,, S2 und S,) für jede Gruppe von
Bestandteilen enthält, die relativ zu den Seiten eines Dreiecks (S) bewegbar sind, das eine Seite (M ,) aufweist, die
zu der Grundlinie (M ) des Dreiecks (M) der ersten Gruppe parallel ist..
15. Vorrichtung nach Amspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
dass die Entfernung (L) zwischen den beiden Dreiecken (M und
S) variabel und auf einer Skala (I, ) ablesbar ist.
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16. Vorrichtung nach Anspruch IS, dadurch gekennzeichnet }
dass das eine Dreieck (M) den Bestandteilen Wasser, Zement und Kies im Beton entspricht, und die Lineale im anderen Dreieck
(S) den verschiedenen Steinmaterialgrössen entsprechen, und
dass die Entfernung (L) zwischen den beiden Dreiecken der
Luft entspricht. - - -
17. Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lineale direkt oder indirekt mit Corrichtungen zur automatischen Steuerung der Zuführung der einzelnen
Bestandteile verbunden sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch17, dadurch gekennzeichnet^
dass die Lineale mit elektrischen Spannungserzeugern verbunden
s-nd.
19. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet.,,
dass sie eine Einrichtung zum Erzeugen einer Analog-Spannung aufweist, die einer einheitlichen Menge entspricht, ein erster
Spannungsteiler (P ) zum Teilen dieser Analog-Spannung in einen ersten Teil, der des Analogwert der Summe der zwei Bestandteile
entspricht, deren Verhältnis die erste physikalische Eigenschaft bestimmt, und einen zweiten Teil, der dem Analogwert der
dritten Bestandteils entspricht, ein zweiter Spannungsteiler
(Kr) zum Teilen des ersten Teils in zwei gegenseitig einstellbare Teile, die je einem Analogwert derjenigen der zwei Bestandteile entspricht, deren Verhältnis die erste physikalische
Eigenschaft bestimmt, sowie eine Ablesvorrichtung für das Verhältnis und eine Anzeigevorrichtung für den Bestandteil,
der die zweite physikalische Eigenschaft bestimmt«
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, zur Anwendung bei Betonmischung, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spannungsteiler (P-) zur Erzeugung eines Analogwertes, der der Summe
von Wasser und Zement entspricht, und eines Analogwerten^ der
dem Kies entspricht, verbunden ist, und dass der zweite
Spannungsteiler (Kr) geeignet ist, den ersten Anslogv/eit in
Teile zu teilen, die die Analogwerte von Zement bzw.ftas.sur dat'-
stellen· 109813/0376
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21. Vorrichtung nach Anspruch 19, zur Proportinierung
einer Mischung mit Zuschlagsmaterial, welches eine messbare v"
Menge enthält von dem einen der Bestandteile, der in einem gewünschten Verhältnis gemischt wsrden sollen, dadurch gekennzeichnet, dass über denjenigen Teil des ersten Spannungteilers
(P ) über welchen dor Analogwert (G) des Zuschlagmaterials
abgeleitet vrird, ein Servo-Multiplikator (DA) eingeschaltet
ist., der auf einem Multiplikationsverhältnis einstellbar ist
entsprechend des Inhalt des anderen Bestandteils in Zuschlag -material, und dessen Ausgang mit den Analogausgängen der beiden
Bestandteile verbunden ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, zur Proporticnierung
von Beton unter Verwendung von Kies ait einem Inhalt von Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass über denjenigen Teil
des Potentiometers (P.), über welchen die Analogspannung
entsprechend de· Kies abgeleitet wird, ein weiteres Potentiometer (Pkw) geschaltet ist «it eine« Abgriff (*kw), nnd dass
die beiden Potentiometerabgriffe (Kw, K^n) Bit den Eingängen
des Operationsverstärkers (OA) verbunden sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
dass der Verstirkungsregler des Operationsverstärkers (A) Mit einem Messgerät zum automatischen Messen des VfasserinhAltes
von dem Kies zum automatischen Einstellen des Verstärkungsverhältnisses verbunden ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der den einzelnen Bestandteile entsprechenden Analogwerte, dem Anale wert eines Einheitsvolumen*
z.B.i i a entspricht.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, für die Verwendung
bei einer Mischung mit zwei Gruppen von Bestandteilen, die
in je der Gruppe in einem gewünschten Verhältnis gemischt werden sollen, gekennzeichnet durch Mittel zur Verwendungeet
Binheitvolumen-Analogwcrtes während der Einstellung der Vef-
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hältnisse zwischen den Bestandteilen der einen Gruppe.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, mit elektrischer. Spannungsteiler und für die Proportionierung von Beton, dadurch
gekennzeichnet, dass sie einen Spannungsteiler (D-) auf weis1«:
zum Teilen des Analogwerten des Einheitvolumens in einem
ersten Teil (M) entsprechend der Mörtelrnenge und einem zweiten
Teil (S) entsprechend der'Steinmenge, und mit einem Schalter (S_J zum vorübergehenden Aufdrücken des Analogwertes der Ein-
heitsmenge an dem der Steinmenge entsprechenden Analogwertteil.
"
27. Vorrichtung nach Anspruch 18 bis 26, in Kombinatic;
mit einer Zuführvorrichtung für di- Bestandteile, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuführvorrichtung eine elektrische Schaltung aufweist mit Eingangsklemmen (Iwl» Iw2) zxm Anschluss
mit entsprechenden Ausgangskieinmen für eine Analogspannung dar
Rechenvorrichtung entsprechend der Menge eines Bestandteils.
wobei die Zuführvorrichtung mit Mitteln (Ρω_) versehen ist
wg
zum Erzeugen einer mit der Zuführung wachsenden Analogspannung
(C ) und Mitteln (R ) zum Vergleich dieser Sparm<->"
mit der Analogspannung (C) der Rechenvorrichtung, und Mitteln (54) zur Unterbrechung der Zuführung» wenn die erzeugte Analogspanming
(C1 ) zu einem Wert gewachsen ist, der gleich dsr
Spannung (C) ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gelcennzeichr.cr
dass mit der Zuführvorrichtung zusätzlich Mittel verbunden
sind zur Erzeugung einer Analogspannung, die vorher zu einen Wert wächst, der gleich der Analögspannung der Rechenvorrichtuar;
ist, sowie Mittel (56) zur Herabsetzung der Zuführgeschwindigkeit,
wenn die beiden Analogspannungen gleich sind«
"29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuführvorrichtung mit einem Multiplikationsverstärker (OA) verbunden ist, dessen Verstärkungsfaktor justierbar ist
zur Korrektur der von der Zuführvorrichtung erzeugten wachsenden Analogspanmmg in Verhältnis zwischen dar Einhoitc-
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volumenanalogspannung der Rechenvorrichtung und der zu
liefernden Menge , auf welche die Zuführvorrichtung eingestellt ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellglied (Poa) des Multiplikatic
Verstärkers von einem Schalcpult ferngesteuert ist.
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Leerse i te
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