DE19511585B4

DE19511585B4 - Method and device for concrete preparation in a drum mixing system

Info

Publication number: DE19511585B4
Application number: DE19511585A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schwing; Herbert Feger
Original assignee: Stetter GmbH
Current assignee: Stetter GmbH
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1995-03-29
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2015-03-30
Also published as: DE19511585A1

Abstract

Verfahren zur Betonbereitung in einem Trommelmischsystem, bei dem in der Trommel Zuschlagstoffe und Bindemittel mit Anmachwasser gemischt werden und das Mischgut durch Drehung der Trommel mittels eines spiralförmigen Trommeleinbaus (50) periodisch vom Trommelmund (34) zum Trommelboden (18) und wieder in Richtung des Trommelmundes (34) bewegt wird, wobei letzterer während des Mischvorganges – allenfalls mit Ausnahme eines Beschickungstrichters – geschlossen gehalten wird und die Trommel (10) abwechselnd vorgegebene Zahlen von Umdrehungen in entgegengesetzten Drehrichtungen ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass das Umschalten der Trommeldrehrichtung in Abhängigkeit vom Staudruck des Mischgutes an mindestens einem Trommelende erfolgt.Process for concrete preparation in a drum mixing system, in which additives are mixed in the drum and binder with mixing water and the mix by rotation of the drum by means of a spiral drum installation (50) periodically from the drum mouth (34) to the drum base (18) and again in the direction of the drum mouth (34) is moved, the latter during the mixing process - with the exception of a hopper - is kept closed and the drum (10) alternately predetermined numbers of revolutions in opposite directions of rotation, characterized in that the switching of the drum rotation direction depending on the back pressure of Mixed good done at least one end of the drum.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zur Betonbereitung in einem Trommelmischsystem, bei dem in der Trommel Zuschlagstoffe und Zement mit Anmachwasser gemischt werden und das Mischgut durch Drehung der Trommel mittels eines spiralförmigen Trommeleinbaus periodisch vom Trommelmund zum Trommelboden und wieder in Richtung des Trommelmundes bewegt wird, wobei letzterer während des Mischvorgangs – allenfalls mit Ausnahme eines Beschichtungstrichters – geschlossen gehalten wird und die Trommel abwechselnd vorgegebene Zahlen von Umdrehungen in entgegengesetzten Drehrichtungen ausführt.The The invention relates to methods and apparatus for concrete preparation in a drum mixing system, in which additives in the drum and cement mixed with mixing water and the mix through Rotation of the drum by means of a spiral drum installation periodically from the drum mouth to the drum bottom and again towards the mouth of the drum is moved, the latter during of the mixing process - if necessary with the exception of a coating hopper - kept closed and the drum alternately given numbers of revolutions in executes opposite directions of rotation.

Ein Verfahren zur Betonbereitung in einem Trommelmischsystem ist aus einem Prospekt mit dem Titel „Frischbeton – vor Ort gemischt – mit dem neuen Schwing/Stetter Gegenstrom-Mischer GSM” bekannt. Die Trommel wird während des Mischvorganges ständig in derselben Richtung gedreht, so dass die am Trommelmantel vorgesehene Spirale den Beton gegen den Trommelboden hin fördert. Im Inneren der Trommel ist eine Gegenspirale angeordnet, die den Beton aus dem Bereich des Trommelbodens abzieht und in Richtung des Trommelmundes fördert. Die Gegenspirale erstreckt sich nur über etwa zwei Drittel der Trommellänge. Das Mischgut wird am Ende der Gegenspirale von der Mantelspirale erfasst und im mantelnahen Bereich der Trommel wieder zum Trommelboden hin gefördert. Auf diese Weise wird das Mischgut in ständigem Umlauf gehalten. Zur Entleerung der Trommel wird deren Drehrichtung umgekehrt und das Mischgut wird aus dem ständig offenen Trichtermund auf eine Auslaufschnurre gefördert.One Process for concrete preparation in a drum mixing system is out a brochure entitled "Fresh concrete - on site mixed - with the new Schwing / Stetter countercurrent mixer GSM "known. The drum will while the mixing process constantly rotated in the same direction, so that provided on the drum shell Spiral promotes the concrete against the drum bottom. Inside the drum There is a counter-spiral that separates the concrete from the area the drum base pulls off and promotes towards the drum mouth. The Counter-spiral only extends over about two thirds of the drum length. The mix is at the end of the counter-spiral of the jacket spiral recorded and in the area near the drum shell back to the drum bottom encouraged. In this way, the mix is kept in constant circulation. For emptying the drum is reversed its direction of rotation and the mix is from the constantly open Funnel mouth promoted on a Auslaufschnurre.

Bei einem solchen Trommelmischsystem, das nach dem Freifallprinzip arbeitet, sind die Aufgaben Homogenität des Betons und Zementaufschluß viel schwieriger zu lösen als bei Zwangsmischsystemen. Bei herkömmlichen Freifallmischern versucht man diesen Problemen dadurch Rechnung zu tragen, dass einfach die Mischzeit verlängert wird. Diese Problemlösung ist aber aufgrund der Mischkinematik unvollkommen.at Such a drum mixing system, which works on the free fall principle, the tasks are homogeneity of concrete and cement digestion a lot harder to solve as in compulsory mixing systems. In conventional free-fall mixers one tries to take care of these problems by simply mixing time extended becomes. This problem solution but is imperfect due to the mixed kinematics.

Ein Zementaufschluss verlangt, dass das Zementmolekül an der Oberfläche mit dem Anmachwasser benetzt und durch die Scherkräfte solange zerkleinert wird und immer wieder mit Wasser angereichert wird, bis eine vollständige Auflösung und eine Umwandlung in Zementleim erreicht wird. Um diese Scherkräfte wirksam werden zu lassen, ist eine ständige Bewegung der Betonausgangsstoffe erforderlich. Im Bereich des Trommelbodens kann die Forderung aber konstruktionsbedingt nur höchst unvollkommen erfüllt werden, weil sich dort ein hoher Staudruck aufbaut, welcher homogenisierungshemmend wirkt.One Cement digestion requires that the cement molecule be on the surface with wetted the mixing water and crushed by the shearing forces as long and repeatedly enriched with water until complete dissolution and a Conversion into cement paste is achieved. To make these shearing forces effective Being letting is a constant Movement of concrete constituents required. In the area of the drum floor However, the requirement can only be highly imperfect due to the design Fulfills be, because there builds a high dynamic pressure, which homogenization inhibiting acts.

Mit dem genannten Gegenstromprinzip versucht man diesen Staudruck abzubauen, allerdings lässt sich dieses Prinzip nur bei voller Trommelfüllung realisieren und der technische Aufwand ist nicht unerheblich.With the mentioned countercurrent principle attempts to reduce this back pressure, but leaves realize this principle only when full drum filling and the technical Effort is not insignificant.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der US-Patentschrift 2 003 719 bekannt. Bei diesem werden in der Trommel Zuschlagstoffe und Bindemittel mit Anmachwasser gemischt und das Mischgut durch Drehung der Trommel mittels eines spiralförmigen Trommeleinbaus periodisch vom Trommelmund zum Trommelboden und wieder in Richtung des Trommelmundes bewegt. Hierbei wird der Trommelmund während des Mischvorganges geschlossen gehalten und die Trommel führt abwechselnd vorgegebene Zahlen von Umdrehungen in entgegengesetzten Drehrichtungen aus.A generic method is from the U.S. Patent 2,003,719 known. In this aggregate additives and binder are mixed with mixing water in the drum and the mix is moved by rotation of the drum by means of a spiral drum installation periodically from the drum mouth to the drum base and back in the direction of the drum mouth. Here, the drum mouth is kept closed during the mixing process and the drum performs alternately given numbers of revolutions in opposite directions of rotation.

Ausgehend von der US 2 003 719 ist es Aufgabe der Erfindung, Verfahren und eine danach arbeitende Vorrichtung zu schaffen, die eine optimierte Umschaltung der Drehrichtungen der Trommel ermöglichen.Starting from the US 2,003,719 It is an object of the invention to provide methods and a device operating thereafter, which allow an optimized switching of the directions of rotation of the drum.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verfahrensmerkmale in Anspruch 1 oder im nebengeordneten Anspruch 2 sowie durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 5 gelöst.These The object is achieved by the Process features in claim 1 or in the independent claim 2 and solved by the device according to claim 5.

Das Umschalten der Drehrichtung einer Trommel wird schon lange praktiziert, wenn nach Beendigung des Mischvorganges die Trommel entleert werden soll. Im Vergleich dazu braucht also für die Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren der Trommelantrieb nicht prinzipiell geändert zu werden. Erforderlich ist allerdings, dass der Trommelmund mit Ausnahme des Beschickungstrichters dicht verschlossen wird und verhindert wird, das Beton z. B. durch den Beschickungstrichter austritt. Durch das einfache periodische Umschalten der Trommeldrehrichtung wird also der Beton periodisch zum Trommelboden hin gefördert. Sobald sich dort ein gewisser Staudruck aufgebaut hat, wird die Drehrichtung geändert, so dass sich auch die Förderrichtung zum Trommelmund hin ändert. Erfindungsgemäß wir der Beton bis gegen den Heckverschluss der Trommel gefördert, wo sich allenfalls ein gewisser Staudruck aufbauen kann, der aber auf einem Wert begrenzt wird, bei dem noch keine Homogenisierungshemmung auftritt und auch kein Betonaustritt aus dem Beschickungstrichter erfolgt. Anschließend wird die Drehrichtung erneut umgeschaltet und es schließt sich eine nächste Arbeitsperiode an.The Switching the direction of rotation of a drum has long been practiced, when the drum is emptied after completing the mixing process should. In comparison, therefore, for the implementation of the inventive method the drum drive not to be changed in principle. Required is, however, that the drum mouth except the feed hopper is tightly closed and prevents the concrete z. B. by exits the hopper. By the simple periodic Switching the drum rotation direction so the concrete is periodic promoted to the drum bottom. Once there has built a certain back pressure, the Changed direction of rotation, so that also the conveying direction changes to the drum mouth. According to the invention, we have the concrete promoted up against the tailgate of the drum, where at best a can build up some dynamic pressure, but this is limited to one value, in which still no homogenization inhibition occurs and no Concrete outlet from the hopper takes place. Subsequently, will the direction of rotation is switched again and it closes a next one Working period.

Bekannt ist, dass die Drehzahl der Mischtrommel in Abhängigkeit von der Betonsorte und deren Konsistenz gewählt wird. Trockene Betone im Bereich der Konsistenz KS mit einem Verdichtungsmaß > 1,2 erfordern im allgemeinen Trommeldrehzahlen von 6 bis 8 U/min. Plastische Betone im Bereich der Konsistenz KP mit einem Verdichtungsmaß zwischen 1,08 und 1,19 werden mit einer Trommeldrehzahl im Bereich von 8 bis 12 U/min gemischt und für Fließbetone der Konsistenzen KR und KF mit einem Verdichtungsmaß von 1,02 bis 1,07 gelten Trommeldrehzahlen von 12 bis 14 U/min. Die notwendige Gesamtmischzeit wird von der erzielten Homogenität und dem Zementaufschluß bestimmt. Maßgebende Kriterien für die Gesamtmischzeit sind die Betonsorte und die dabei verwendete Sieblinie. Genormt sind in Deutschland gemäß DIN 1045 drei Richtsieblinien A, B und C. Die Sieblinie A erfordert die geringste Zahl von Gesamttrommelumdrehungen pro Mischvorgang. Erfahrungsgemäß ist ein Wert von insgesamt 30 Rechtsdrehungen und 30 Linksdrehungen ausreichend, um ein gutes Mischergebnis zu erzielen. Die Aufteilung der Gesamtdrehungen in aufeinanderfolgende Rechts- und Linksdrehungen wird hauptsächlich vom Druckanstieg der Betonfüllung an den Trommelenden bestimmt. Dafür sind die Trommeldrehzahl und die Steigung der Trommelspirale verantwortlich. Als Richtwert können 7 bis 15 Trommeldrehungen angesehen werden, bis eine Drehrichtungsumkehr erfolgt. Der Mittelwert liegt etwa bei 10 Trommeldrehungen. Für die Sieblinie A sind also 5 Drehrichtungsumschaltungen notwendig, um 3 Arbeitsperioden mit je 10 Rechtsdrehungen und 10 Linksdrehungen durchzuführen. Die Sieblinie C erfordert etwa die doppelte zahl von Arbeitsperioden, sodaß 11 Umschaltvorgänge nach jeweils 10 Trommeldrehungen in einer Richtung erfolgt sind. Daraus resultiert eine Gesamtumdrehungszahl der Trommel von 120. Für die Sieblinie B ergibt sich ein Mittelwert zwischen diesen beiden Siebrichtlinien A und C. Die Zahl der Trommelumdrehungen pro Mischvorgang liegt hier etwa bei 100.It is known that the speed of the mixing drum is selected depending on the type of concrete and its consistency. Dry concretes in the Area of consistency KS with a compaction level> 1.2 generally require drum speeds of 6 to 8 rpm. Plastic concretes in the range of consistency KP with a degree of compaction between 1.08 and 1.19 are mixed at a drum speed in the range of 8 to 12 rpm and for flow concretes of consistencies KR and KF with a degree of compaction of 1.02 to 1, 07 are drum speeds from 12 to 14 rpm. The necessary total mixing time is determined by the achieved homogeneity and the cement digestion. Decisive criteria for the total mixing time are the type of concrete and the grading curve used. According to DIN 1045, three straightening lines A, B and C are standardized in Germany. The sieving line A requires the least number of total drum revolutions per mixing operation. According to experience, a total of 30 turns to the right and 30 turns to the left are sufficient to achieve a good mixing result. The distribution of the total rotations in successive right and left turns is mainly determined by the pressure increase of the concrete filling at the drum ends. The drum speed and the pitch of the drum spiral are responsible for this. As a guideline 7 to 15 drum rotations can be considered until a reversal of the direction of rotation occurs. The mean value is about 10 drum rotations. For the grading curve A, 5 reversals are necessary to perform 3 working cycles with 10 turns to the right and 10 turns to the left. The grading curve C requires about twice the number of working periods, so that 11 switching operations have taken place after every 10 drum rotations in one direction. This results in a total number of revolutions of the drum of 120. For the grading curve B, an average value results between these two sieving guidelines A and C. The number of revolutions of the drum per mixing process is approximately 100 here.

Bei der erfindungsgemäßen Variante des Verfahrens gemäß Anspruch 1 erfolgt das Umschalten der Trommeldrehrichtung in Abhängigkeit vom Staudruck des Mischgutes an mindestens einem Trommelende. Dies kann gemäß einer Weiterbildung dadurch geschehen, dass an mindestens einem der beiden Trommelenden der Staudruck des Mischgutes ständig oder periodisch gemessen wird und die Drehrichtungsumkehr des Trommelantriebes bei Erreichen eines eingestellten Staudruck-Höchstwertes automatisch erfolgt.at the variant of the invention the method according to claim 1, the drum rotation direction is switched depending on from the dynamic pressure of the mixed material at at least one end of the drum. This can according to a Continuing education done by having at least one of the two Drum ends the back pressure of the mixed material measured continuously or periodically is and the direction of rotation reversal of the drum drive when it reaches a set maximum dynamic pressure value automatically he follows.

Bei der Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Anspruch 2 werden für eine Anzahl von Betonzusammensetzungen und Sieblinien der Zuschlagstoffe die Sollzahlen der Trommeldrehungen in mindestens einer Drehrichtung bis zum Umschalten in die entgegengesetzte Drehrichtung in Probeläufen ermittelt und in einem Programm eines Bordcomputers gespeichert, so dass im Betrieb lediglich ein oder mehrere charakteristische Werte der jeweiligen Betoncharge in den Computer eingegeben zu werden brauchen und dieser die Umschaltvorgänge für die Drehrichtungen der Trommel automatisch steuert.at the embodiment the method according to the invention according to claim 2 will be for one Number of aggregate aggregates and aggregates the desired numbers of drum rotations in at least one direction of rotation determined until switching to the opposite direction of rotation in trial runs and stored in a program of an onboard computer, so that in the Operation only one or more characteristic values of the respective Concrete batch need to be entered into the computer and this the switching operations for the Direction of rotation of the drum controls automatically.

Für beide Varianten gilt die Ausgestaltung der Erfindung, dass in Probeläufen für wenigstens einige typische Betonzusammensetzungen die Gesamtmischzeiten und ggf. die Umschaltperioden ermittelt und im Bordcomputer oder einer Schaltuhr bzw. einem Zählwerk gespeichert werden und dass nach eingestelltem Mischzeitablauf ein Signal ausgelöst und/oder der Trommelantrieb abgeschaltet wird.For both Variants applies the embodiment of the invention that in trial runs for at least some typical concrete compositions the total mixing times and if necessary, determine the switching periods and in on-board computer or a Timer or a counter be stored and that after set mixing time expiration Signal triggered and / or the drum drive is turned off.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Anwendung des Trommelsystems für Automischer ist noch darin zu sehen, dass ein vom Betonwerk ausgegebener Datenträger die charakteristischen Daten der Betonsorte aufweist und dass diese Karte in einen Bordcomputer eingeführt wird, der diese charakteristischen Daten liest und verarbeitet und in deren Abhängigkeit programmgesteuert die Drehrichtungsumschaltungen der Trommel und die Beendigung des Mischvorganges automatisch steuert. Alternativ liegt es im Rahmen der Erfindung, den Bordcomputer mit einem Funkempfänger auszustatten, so dass das Betonwerk die Daten der in die Trommel eingegebnen Betonsorte per Funk übermitteln kann. Jegliche Handhabungs-Fehlerquellen durch den Fahrer des Automischers sind damit eliminiert.A Further development of the method according to the invention when using the drum system for automakers is still in it to see that a volume issued by the concrete plant the characteristic of the type of concrete has and that these Map is introduced in an on-board computer, this characteristic Data is read and processed and, depending on the program, programmatically the direction of rotation of the drum and the completion of the Mixing process controls automatically. Alternatively, it is in the frame the invention of equipping the on-board computer with a radio receiver, so that the concrete plant the data of the type of concrete placed in the drum transmit by radio can. Any handling error sources by the driver of the car mechanic are eliminated.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren weist die Mischtrommel einen hydrostatischen Trommelantrieb mit Hydromotor und Hydropumpe auf. Letztere weist einen Fördermengenstellhebel auf, der aus einer Neutralstellung für Trommelstillstand in entgegengesetzte Richtungen für entgegengesetzte Trommeldrehungen bewegbar ist. Am Fördermengenstellhebel greift ein Bestätigungsantrieb an, der von einem programmierten Steuergerät periodisch angesteuert wird und den Fördermengenstellhebel in Zeitabständen abwechselnd aus einer ausgeschwenkten ersten Betriebsstellung über die Neutralstellung hinaus zur anderen Seite hin bis zu einer vorprogrammierten zweiten Betriebsstellung und wieder zurück in die erste Betriebsstellung verschwenkt und nach Ablauf einer programmierten Zahl von Trommelumdrehungen den Fördermengenstellhebel auf Neutralstellung zurückstellt und/oder ein Mischzeitendsignal auslöst.at the device according to the invention to carry out the method, the mixing drum has a hydrostatic drum drive with hydraulic motor and hydraulic pump on. The latter has a delivery lever on, which from a neutral position for drum standstill in opposite Directions for opposite drum rotations is movable. At the delivery rate lever picks up a confirmation drive on, which is controlled by a programmed controller periodically and the delivery lever at intervals alternately from a swung out first operating position over the Neutral position out to the other side up to a pre-programmed second operating position and back to the first operating position pivoted and after a programmed number of drum revolutions the delivery rate lever returns to neutral and / or triggers a mixed-time signal.

Der Fördermengenstellhebel des für Automischer überwiegend verwendeten hydrostatischen Antriebes wird bisher dazu verwendet, die Trommeldrehzahl Zwischen etwa 6 U/min und 14 U/min zu verstellen und den Entleerungsvorgang der Trommel dadurch einzuleiten, dass dieser Fördermengenstellhebel von Hand oder automatisch über die Neutralstellung hinaus zur anderen Seite hin verschwenkt wird. Eine derartige, den Fördermengenstellhebel automatisch verschwenkende, dem Oberbegriff des Anspruchs 5 entsprechende Vorrichtung ist aus der WO 92/15437 A1 bekannt. Die automatische Verstellung des Fördermengenstellhebels unter Verwendung eines Bestätigungsantriebes ist ebenfalls bekannt, um den Antriebsmotor der Hydropumpe bei trockenen bzw. steifen Betonen nicht zu überlasten. Der Fördermengenstellhebel wird dabei automatisch in Richtung einer geringeren Fördermenge verstellt, wenn das Drehmoment der Trommel eine zulässige Grenze zu überschreiten droht.The flow control lever of the predominantly used for automatic hydrostatic drive is previously used to adjust the drum speed between about 6 U / min and 14 U / min and initiate the emptying process of the drum in that this flow rate lever by hand or automatically via the neutral position is pivoted out to the other side. Such, the delivery amount adjusting lever automatically pivoting, the preamble of claim 5 corresponding device is from the WO 92/15437 A1 known. The automatic adjustment of the feed rate control lever using a confirmation drive is also known so as not to overload the drive motor of the hydraulic pump in dry or stiff concretes. The delivery rate lever is automatically adjusted in the direction of a lower flow rate when the torque of the drum threatens to exceed an allowable limit.

Erfindungsgemäß wird nun dieser bekannte Trommelantrieb mit Bestätigungsorgan dazu verwendet, den Fördermengenstellhebel während des Mischvorganges zwischen zwei Betriebsstellungen unter Überfahren jeweils der Neutralstellung hin und her zu schwenken. Die Verweildauer des Fördermengenhebels in jeder der Betriebsstellungen steuert der Bordcomputer, der auch die Betriebsstellungen selbst in Abhängigkeit der Konsistenz des Betons bestimmt. Erfordert eine bestimmte Betoncharge z. B. eine Drehzahl von 10 U/min, so ist damit die Betriebsstellung des Fördermengenstellhebels für eine Drehrichtung bestimmt. Die zweite Betriebsstellung auf der anderen Seite der Schwenkbahn des Fördermengenstellhebels hat denselben Abstand von der Neutralstellung, so dass beim Umschalten vom Rechtslauf der Mischtrommel auf Linkslauf ebenfalls mit 10 U/min gefahren wird.According to the invention will now used this known drum drive with confirmation member to the delivery rate lever while the mixing process between two operating positions while driving over each to the neutral position to swing back and forth. The length of stay of the delivery lever in each of the operating positions controls the onboard computer, too the operating positions themselves depending on the consistency of the Concrete determined. Requires a specific concrete batch z. Legs Speed of 10 rpm, so that is the operating position of the flow control lever for one Direction of rotation determined. The second operating position on the other Side of the swivel path of the delivery lever has the same distance from the neutral position, so when switching from clockwise rotation of the mixing drum to counterclockwise rotation also at 10 rpm is driven.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass mindestens am Trommelboden oder mindestens am Trommelheckverschluß eine Drucksensoreinrichtung angeordnet ist. Die Drucksensoreinrichtung weist vorzugsweise eine Membrane auf, die von der Trommel eine Meßkammer abteilt, in der mindestens ein Drucksensor mit Verstärker angeordnet ist, dessen Signale galvanisch oder über Funk zum Steuergerät übermittelt werden. Mit dieser Ausgestaltung wird der momentane Druckzustand der Betonfüllung an wenigstens einem Trommelende gemessen, so dass schon bei Beginn eines Staudruckaufbaus die Drehrichtung der Trommel umgekehrt werden kann, so dass die Bewegungen der Mischgutkomponenten durch ein Aufstauen nicht behindert werden. Die zwangsläufige Folge ist, dass ein hoher Homogenisierungsgrad und ein guter Zementaufschluß erheblich schneller erreicht werden, so dass die Mischzeit reduziert wird.A Development of the device according to the invention is that at least at the drum bottom or at least on Drum tail lock one Pressure sensor device is arranged. The pressure sensor device preferably has a membrane which from the drum a measuring chamber divides, arranged in the at least one pressure sensor with amplifier is whose signals are transmitted galvanically or via radio to the control unit. With this embodiment, the current pressure state of the concrete filling measured at least one end of the drum, so that already at the beginning a dynamic pressure buildup, the direction of rotation of the drum are reversed can, so that the movements of the mixed material components by a damming up not hindered. The inevitable consequence is that a high Degree of homogenization and good cement digestion considerably be reached faster, so that the mixing time is reduced.

Gemäß einer Ausführungsvariante weist das Steuergerät eine Eingabeöffnung z. B. einen Eingabeschlitz o. dergl. für einen Datenträger des Betonwerkes sowie einen Lesespeicher zur Erfassung der Daten und eine Verarbeitungseinheit zu deren Digitalisierung und Programmverarbeitung auf und das Steuergerät bestimmt in Abhängigkeit von der Programmverarbeitung die beiden Betriebsstellungen des Fördermengenstellhebels für den Arbeitszyklus und die Umschaltperioden.According to one variant indicates the controller an input port z. B. an entry slot o. The like. For a volume of the Betonwerkes and a read memory for the collection of data and a processing unit for its digitization and program processing on and the controller determined in dependence from the program processing, the two operating positions of the flow control lever for the Duty cycle and switching periods.

Eine Alternative zur vorgeschriebenen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die ebenfalls die Eingabe von Daten per Hand in den Bordcomputer durch den Fahrer des Automischers vermeidet und damit Fehlerquellen ausschließt, besteht darin, dass das Steuergerät einen Funkempfänger umfasst, der die charakteristischen Werte der geladenen Betoncharge von einem Sender des Betonwerkes erhält, die in einer Verarbeitungseinheit des Steuergerätes in Steuersignale für den Betätigungsantrieb des Fördermengenstellhebels umgesetzt werden, welche dessen beide Betriebsstellungen, die Verweildauer in den Betriebsstellungen und den Abschaltzeitpunkt der Trommeldrehung bestimmen und/oder das Endsignal auslösen.A Alternative to the prescribed development of the device according to the invention, also the input of data by hand in the on-board computer avoided by the driver of the car mechanic and thus sources of error excludes is that the controller comprises a radio receiver, the characteristic values of the charged concrete batch of one Transmitter of the concrete plant receives, in a processing unit of the control unit in control signals for the actuator drive of the delivery lever be implemented, which its two operating positions, the residence time in the operating positions and the shutdown time of the drum rotation determine and / or trigger the final signal.

Anstelle der Auslösung eines Mischendsignals kann am Ende des Mischvorganges die Betätigungseinrichtung für den Heckverschluß der Trommel aktiviert werden, so dass der Entleerungsvorgang automatisch mit dem Ende des Mischvorganges eingeleitet wird, ohne dass es eines Eingriffes von Hand bedürfte.Instead of the trigger a mixing end signal can at the end of the mixing operation, the actuator for the Tailgate of the Drum can be activated, so that the emptying process automatically is initiated with the end of the mixing process without it one Needed intervention by hand.

Anhand der Zeichnung, die schematisch eine Mischtrommel eines Automischers veranschaulicht, wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben.Based the drawing, which schematically shows a mixing drum of an automaker illustrates an embodiment the device according to the invention described in more detail.

Die einzige Figur zeigt eine schematische Seitenansicht einer Mischtrommel 10, die mittels eines Aufbaus 12 auf einem Fahrgestell 14 um eine geneigte Achse 16 drehbar gelagert ist. Im Trommelboden 18 ist eine Antriebswelle 20 befestigt, die mit einem Hydromotor 22 eines hydrostatischen Antriebes 20 gekuppelt ist, welche eine Hydropumpe 24 mit Fördermengenstellhebel 26 aufweist. An diesem greift ein drehimpulsgesteuerter axial wirkender Betätigungsantrieb 28 an, der seine Bestätigungsimpulse von einem Bordcomputer 30 erhält.The single figure shows a schematic side view of a mixing drum 10 that by means of a construction 12 on a chassis 14 around an inclined axis 16 is rotatably mounted. In the drum bottom 18 is a drive shaft 20 attached with a hydraulic motor 22 a hydrostatic drive 20 is coupled, which is a hydraulic pump 24 with delivery lever 26 having. At this engages a rotation-pulse-controlled axially acting actuator drive 28 on, his confirmation pulses from an on-board computer 30 receives.

Auf die Antriebswelle 20 ist ein Zentralrohr 32 aufgeschoben, das sich durch die Mischtrommel 10 koaxial hindurch erstreckt und aus dem Trommelmund 34 herausragt. Das Zentralrohr 32 ist in trommelfesten Buchsen gelagert, wird jedoch im betrieb stationär gehalten. Ein Aufgabetrichter 38 mit Heckverschlußplatte 40 ist an einer Hülse befestigt, die auf dem Zentralrohr 32 axial verschiebbar gelagert ist. Mittels nicht dargestellter Bestätigungszylinder wird der Aufgabetrichter aus der dargestellten Entleerungsstellung der Trommel 10 axial nach links in eine Schließstellung verschoben, in welcher die Heckverschlußplatte 40 en Trommelmund 34 hermetisch abschließt. An der Heckverschlußplatte 40 befindet sich eine Ringdichtung, die an der sich drehenden Trommel 10 gleitet. Die den Trichter 38 tragende Hülse weist einen Wasseranschlußstutzen 42 auf, durch den Druckwasser in das Zentralrohr 32 eingespeist wird, das aus Düsen 44 des Zentralrohres 32 austritt.On the drive shaft 20 is a central tube 32 pushed through the mixing drum 10 extends coaxially through and out of the drum mouth 34 protrudes. The central tube 32 is stored in drum-resistant bushings, but is kept stationary in operation. A hopper 38 with rear closure plate 40 is attached to a sleeve on the central tube 32 is mounted axially displaceable. By means not shown confirmation cylinder of the hopper from the illustrated emptying position of the drum 10 moved axially to the left in a closed position, in which the tailgate plate 40 drum mouth 34 hermetically sealed. At the tailgate plate 40 There is a ring seal, which is attached to the rotating Trom mel 10 slides. The funnel 38 carrying sleeve has a water connection pipe 42 on, through the pressurized water in the central tube 32 fed from nozzles 44 of the central tube 32 exit.

Der Trommelboden 18 ist gegenüber dem Trommelinneren durch eine Membrane 46 getrennt. In dem bodenseitigen abgeschotteten Raum befinden sich Drucksensoren 48, deren Signalleitungen z. B. über Schleifringe mit dem Bordcomputer 30 verbunden sind.The drum bottom 18 is opposite the drum interior through a membrane 46 separated. In the bottom-side partitioned room are pressure sensors 48 whose signal lines z. B. via slip rings with the on-board computer 30 are connected.

Die Trommel 10 enthält beispielsweise eine vorgemischte Zusammensetzung aus Zuschlagstoffen und Zement. Die Betonbereitung beginnt am Abgabeort durch Zugabe des Anmachwassers und ggf. verschiedener Zusätze. Der Fördermengenstellhebel 26 wird mittels des Antriebes 28 z. B. nach rechts in eine erste Betriebsstellung ausgeschwenkt, wodurch die Trommel 10 vom Hydromotor 22 mit einer bestimmten Drehzahl gedreht wird. Das Mischgut wandert dabei aufgrund der Wirkung eines spiralförmigen Schaufeleinbaus 50 in Richtung des Trommelbodens 18. An der Membran 46 entsteht ein leichter Druckaufbau, der von den Sensoren 48 gemessen und an den Computer 30 weitergegeben wird. Dieser vergleicht den Istwert des Druckaufbaus mit einem voreingestellten Sollwert. Sobald letzterer erreicht ist, verstellt der Antrieb 28 den Fördermengenstellhebel 26 aus der nach rechts ausgeschwenkten Stellung über die in der Figur dargestellte Neutralstellung hinaus in eine zweite Betriebsstellung, in welcher die Trommel 10 mit der gleichen Drehzahl wie vorher, jedoch in entgegengesetzter Richtung rotiert. Der leichte Druckanstieg im Bereich der Membran 46 baut sich dadurch sofort ab und das Mischgut wird nun in Richtung des geschlossenen Trommelmundes 34 gefördert. Die Zahl der Umdrehungen bis zur Drehrichtungsumschaltung, wurden im Computer gespeichert und die Trommel 10 führt nun dieselbe Zahl von Umdrehungen während der Förderung in Richtung des Trommelmundes aus. Je nach der Trommelneigung und Trichterausstattung können Probeläufe ergeben, daß die Aufwärtsförderung etwa 20% mehr Umdrehungen der Trommel benötigt, als die Abwärtsförderung, um an der Heckverschlußplatte 40 etwa denselben Druckanstieg zu bewirken wie am Trommelboden 18 oder auch bis zu etwa 20% weniger Umdrehungen richtig sind, um einen Betonaustritt aus dem Trichter zu verhindern.The drum 10 contains, for example, a premixed composition of aggregates and cement. The concrete preparation begins at the place of delivery by adding the mixing water and possibly various additives. The delivery lever 26 is by means of the drive 28 z. B. swung to the right in a first operating position, whereby the drum 10 from the hydraulic motor 22 is rotated at a certain speed. The mix migrates due to the effect of a spiral blade installation 50 in the direction of the drum base 18 , At the membrane 46 creates a slight pressure build-up of the sensors 48 measured and to the computer 30 is passed on. This compares the actual value of the pressure buildup with a preset setpoint. As soon as the latter is reached, the drive adjusts 28 the delivery rate lever 26 from the pivoted to the right position on the neutral position shown in the figure out into a second operating position, in which the drum 10 at the same speed as before, but rotated in the opposite direction. The slight pressure increase in the area of the membrane 46 This degrades immediately and the mix is now in the direction of the closed drum mouth 34 promoted. The number of revolutions until the direction of rotation was stored in the computer and the drum 10 Now performs the same number of revolutions during the promotion in the direction of the drum mouth. Depending on the drum inclination and hopper equipment, trial runs may indicate that the upward feed requires about 20% more turns of the drum than the down feed to the rear closure plate 40 to cause about the same pressure increase as on the drum bottom 18 or up to about 20% fewer turns are correct to prevent concrete from escaping from the hopper.

Während der Aufwärtsförderung führt also die Trommel eine vorgegebene Zahl von Umdrehungen gesteuert vom Computer 30 aus, wonach der Fördermengenstellhebel 26 erneut nach rechts in die erste Betriebsstellung geschwenkt wird, die Trommel 10 somit ihre Drehrichtung wieder umkehrt. Je nach Betonsorte und verwendeter Sieblinie wiederholen sich diese Zyklen einige Male, bis die Gesamtmischzeit abgelaufen ist, die von einer Schaltuhr im Computer 30 oder von der Gesamtzahl an Trommelumdrehungen bestimmt wird, welche das Programm in Abhängigkeit von der Betonsorte vorgibt.During the upward conveyance, therefore, the drum performs a predetermined number of revolutions under the control of the computer 30 out, after which the delivery lever 26 is again pivoted to the right in the first operating position, the drum 10 thus reversing their direction of rotation again. Depending on the type of concrete and the grading curve used, these cycles are repeated a few times until the total mixing time has elapsed, that of a timer in the computer 30 or determined by the total number of drum revolutions the program dictates depending on the type of concrete.

Das Programm ist vorzugsweise so ausgelegt, daß der letzte Drehzyklus das Mischgut zum Trommelmund fördert, wobei mit Mischzeitende vom Computer 30 die Zylinder für das Verschieben des Trichters 38 bestätigt werden, um die Trommel 10 zu öffnen und den Entleerungsvorgang automatisch einzuleiten.The program is preferably designed so that the last cycle of rotation promotes the mix to the drum mouth, with mixed-time from the computer 30 the cylinders for moving the funnel 38 be confirmed to the drum 10 to open and to initiate the emptying process automatically.

Claims

Process for the preparation of concrete in a drum mixing system in which additives and binders are mixed with mixing water in the drum and the mixture is mixed by rotation of the drum by means of a spiral drum installation (US Pat. 50 ) periodically from the drum mouth ( 34 ) to the drum bottom ( 18 ) and again in the direction of the drum mouth ( 34 ), the latter being kept closed during the mixing process, with the possible exception of one feed hopper, and the drum ( 10 ) alternately predefined numbers of revolutions in opposite directions of rotation, characterized in that the switching of the drum rotation direction takes place in dependence on the back pressure of the mixed material at least one end of the drum.

Process for the preparation of concrete in a drum mixing system in which additives and binders are mixed with mixing water in the drum and the mixture is mixed by rotation of the drum by means of a spiral drum installation (US Pat. 50 ) periodically from the drum mouth ( 34 ) to the drum bottom ( 18 ) and again in the direction of the drum mouth ( 34 ), the latter being kept closed during the mixing process, with the possible exception of one feed hopper, and the drum ( 10 ) alternately predetermined numbers of revolutions in opposite directions of rotation, characterized in that determined for a number of concrete compositions and grading curves of the aggregates the desired numbers of drum rotations in at least one direction until switching to the opposite direction in trial runs and in a program of an onboard computer ( 30 ) and that in operation only one or more characteristic values of the respective concrete batch in the computer ( 30 ) and this the switching operations for the direction of rotation of the drum ( 10 ) controls automatically.

A method according to claim 1, characterized in that on at least one of the two drum ends of the dynamic pressure of the mixed material is measured continuously or periodically and the Drehrich inversion of the drum drive ( 20 ) automatically when reaching a set maximum dynamic pressure value.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that determined in trial runs for at least some typical concrete compositions, the total mixing times or this and the switching periods and in on-board computer ( 30 ) or a timer or a counter are stored and that after the set mixing time a signal is triggered and / or the drum drive ( 20 ) is switched off.

Device for carrying out the method, in particular according to one or more of claims 1 to 4, in which the mixing drum ( 10 ) a hydrostatic drum drive ( 20 ) with hydraulic motor ( 22 ) and hydraulic pump ( 24 ), the latter comprises a delivery rate lever ( 26 ) which is movable from a neutral position for drum standstill in opposite directions for opposite drum rotation directions, wherein on the flow rate adjusting lever ( 26 ) an actuating drive ( 28 ), which is controlled by a programmed controller ( 30 ) and the flow rate control lever ( 26 ), characterized in that the actuating drive ( 28 ) is controlled periodically and the flow rate control lever ( 26 ) pivoted at intervals from a swung-first operating position on the neutral position to the other side to a pre-programmed second operating position and after a number of drum rotations back to the first operating position and after expiry of a programmed number of drum revolutions the flow rate control lever ( 26 ) is adjusted to neutral position and / or triggers a mixing end signal.

Apparatus according to claim 5; characterized in that at least on the drum bottom ( 18 ) or at least on the drum tail closure a pressure sensor device ( 46 . 48 ) is arranged.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the pressure sensor device ( 46 . 48 ) a membrane ( 46 ), which divides a measuring chamber from the drum, in which at least one pressure sensor ( 48 ) is arranged with an amplifier whose signals galvanically or by radio to the control unit ( 30 ).

Apparatus according to claim 5, characterized in that the control unit ( 30 ) has an input opening for a data carrier of the concrete plant and a read memory for acquiring the data and a processing unit for their digitization and program processing, and that the control unit ( 30 ) depending on the program processing, the two operating positions of the delivery amount control lever ( 26 ) for the duty cycle and the switching periods.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the control device comprises a radio receiver which receives the characteristic values of the charged concrete batch from a transmitter of the concrete plant that a processing unit of the control unit ( 30 ) these characteristic values into control signals for the actuating drive ( 28 ) of the delivery lever ( 26 ), which determine its two operating positions, the residence time in the operating positions and the turn-off time of the drum rotation and / or trigger the end signal.