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 Durchfuehrung

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DE1648073A1
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Brosset Noel Marie Henri
Johan Winther
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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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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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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.
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 $
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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.
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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,
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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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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
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« 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
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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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
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BAD OfÄmL \
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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
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;
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BAD ORIGINAt.
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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
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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.
Die Bodenschiene M des M-Dreiecks kann mittels eines
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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
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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.
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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.
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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
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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
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BAD ORlJ
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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.
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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:
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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
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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
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-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.
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Claims (1)

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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'-
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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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BAD ORIGINAL
Leerse i te
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2855324C2 (de) * 1978-12-21 1986-11-27 Elba-Werk Maschinen-Gesellschaft Mbh & Co, 7505 Ettlingen Verfahren zur Regelung der Wasserzugabe bei der Betonzubereitung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US4353482A (en) * 1980-01-23 1982-10-12 Halliburton Company Additive metering control system
DE3220662A1 (de) * 1982-06-02 1983-12-08 Hubert Eirich Verfahren zur automatischen regelung von giessereisandaufbereitungsanlagen
US4538222A (en) * 1983-04-06 1985-08-27 Halliburton Company Apparatus and method for mixing a plurality of substances
US4538221A (en) * 1983-04-06 1985-08-27 Halliburton Company Apparatus and method for mixing a plurality of substances
US4916631A (en) * 1986-12-24 1990-04-10 Halliburton Company Process control system using remote computer and local site control computers for mixing a proppant with a fluid
US5014218A (en) * 1986-12-24 1991-05-07 Halliburton Company Using a remote control computer connected to a vocal control computer and a monitor computer
US4779186A (en) * 1986-12-24 1988-10-18 Halliburton Company Automatic density control system for blending operation
US5541855A (en) * 1991-08-28 1996-07-30 Atrof Bauphysik Ag Device for testing unset concrete and mortar
US5522459A (en) * 1993-06-03 1996-06-04 Halliburton Company Continuous multi-component slurrying process at oil or gas well
US5452954A (en) * 1993-06-04 1995-09-26 Halliburton Company Control method for a multi-component slurrying process
US5959870A (en) * 1998-02-20 1999-09-28 Gamma-Metrics Real-time optimization for mix beds
US6120173A (en) * 1998-11-09 2000-09-19 General Electric Company System and method for providing raw mix proportioning control in a cement plant with a gradient-based predictive controller
US6113256A (en) * 1998-11-09 2000-09-05 General Electric Company System and method for providing raw mix proportioning control in a cement plant with a fuzzy logic supervisory controller
US20050276153A1 (en) * 2004-06-14 2005-12-15 Systech, Inc. Integrated control system
US20070266905A1 (en) * 2004-08-20 2007-11-22 Amey Stephen L Admixture dispensing system and method
AU2006261180A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-28 Icrete, Llc Methods and systems for redesigning pre-existing concrete mix designs and manufacturing plants and design-optimizing and manufacturing concrete
US7567856B2 (en) * 2005-12-30 2009-07-28 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for determining a volumetric ratio of a material to the total materials in a mixing vessel
US7561943B2 (en) * 2005-12-30 2009-07-14 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for volumetrically controlling a mixing apparatus
US8377197B2 (en) * 2009-10-21 2013-02-19 Reco Cement Products, LLC Cementitious compositions and related systems and methods
US9290416B1 (en) 2011-11-21 2016-03-22 Louisiana Tech Research Corporation Method for geopolymer concrete
AU2011383344B2 (en) * 2011-12-12 2017-04-27 Verifi Llc Multivariate management of entrained air and rheology in cementitious mixes
US12049023B2 (en) 2019-05-10 2024-07-30 Gcp Applied Technologies Inc. Instrument for direct measurement of air content in a liquid using a resonant electroacoustic transducer

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3186596A (en) * 1962-01-25 1965-06-01 Industrial Nucleonics Corp Concrete batch blending control system

Also Published As

Publication number Publication date
US3609316A (en) 1971-09-28
CH473428A (de) 1969-05-31
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FR1499991A (fr) 1967-11-03

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