DE19512924A1 - Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte der Bestandteile einer Baustoffmischung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte von Schüttstoffen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Herstellung von Baustoffmischungen, insbesondere von Beton, der aus einem erhärtenden Gemisch aus Wasser, Zement, Zuschlägen wie Sand und Kies, sowie eventuellen weiteren Zusatzmitteln und Zusatzstoffen besteht, ist der richtige Wasser-/Zement-Faktor, d. h. die richtige Dosie­ rung von Wasser und Zement wesentlich, da von dieser die Verarbeitbarkeit des Frischbeton, sowie die Festigkeit des erhärteten Betons abhängt. Weisen die Bestandteile des Be­ tons einen konstanten bekannten Feuchtigkeitsgehalt auf, so ist die Dosierung nicht problematisch. Problematisch wird die Herstellung der Baustoffmischung jedoch dann, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Zuschläge unbekannt ist und wenn er sich überdies noch während der Betriebsdauer ändert. Ände­ rungen des Feuchtigkeitsgehalts der Zuschlagstoffe von Charge zu Charge lassen sich wegen der Inhomogenität des Inhalts von Vorratssilos nicht gezielt beeinflussen. Um qualitativ hochwertige Betonmischungen mit jederzeit repro­ duzierbaren Eigenschaften herzustellen, ist es daher zu Be­ ginn der Herstellung einer jeden Betoncharge erforderlich, den Feuchtigkeitsgehalt der Zuschläge genau zu ermitteln, um die Wasser- und Zuschlagsbilanz entsprechend korrigieren beziehungsweise aktualisieren zu können.

Um den Feuchtigkeitsgehalt der üblicherweise vor ihrer Mi­ schung in Zuschlagsilos bevorrateten Zuschlagsstoffe zu er­ mitteln, gibt es verschiedene auf der Verwendung von Sonden oder Meßfühlern beruhende Möglichkeiten. Auch wenn die Meß­ fühler eine ausreichende Meßgenauigkeit aufweisen, so läßt sich häufig noch immer nicht die richtige Eigenfeuchte der Zuschlagsstoffe ermitteln, da der Erfassungsbereich der Sonden im Verhältnis zur Größe der zu mischenden homogenen Charge der Zuschlagsstoffe relativ klein ist. Es gelingt so in der Regel nicht, den repräsentativen Mittelwert der Chargenfeuchte zu bestimmen.

Würde der Meßfühler an der Wandung des Vorratssilos oder in dessen Auslaufbereich oder oberhalb von diesem im noch ste­ henden Material angeordnet sein, so würden sich wegen der Inhomogenität des Materials und der Schwierigkeit einer hinreichend genauen Mittelwertbildung bei Messungen vor oder während der Dosierung große Ungenauigkeiten ergeben.

Würde die Messung mit im Auslaufbereich des Silos angeord­ neten Meßfühlern ausgeführt werden, so würden sich Unge­ nauigkeiten bei der Mittelwertbildung ergeben, da das Schüttgut während des wechselnden Fließvermögens und Fließ­ verhaltens unterschiedliche Dichten aufweist. Bekanntlich ist aber gerade ein reproduzierbarer Dichtewert auch eine Garantie für einen zu einem bestimmten Zuschlagstoff ge­ hörenden Eigenfeuchte-Wert.

Aus der DE-PS 27 08 943 ist ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Messung der Eigenfeuchte von Schüttgütern bekannt, wobei eine Teilmenge einer ausströmenden Schüttgutcharge abgezweigt und verdichtet wird und die Eigenfeuchte dieser Teilmenge anschließend bestimmt wird. Der bekannten Vor­ richtung haftet der Nachteil an, daß nur eine relativ klei­ ne Menge der Schüttgutcharge meßtechnisch erfaßt wird.

Aus der DE-PS 35 38 885 ist ein Verfahren und eine Vorrich­ tung der genannten Art bekannt, bei der während der gesam­ ten Dosierzeit einer Schüttgutcharge ein Teilstrom dieser Charge in einem separaten Meßkanal meßtechnisch erfaßt wird. Aus der Mehrzahl der ermittelten Meßwerte wird mit­ tels eines spezifischen Auswerte- beziehungsweise Mitte­ lungsprogramms ein repräsentativer Wert für die Eigenfeuch­ te der aktuellen Schüttgutcharge gewonnen. Dieser repräsen­ tative Wert repräsentiert jedoch auch hier nur eine Teil­ menge.

Aus der DE-PS 36 12 282 ist eine Vorrichtung zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von Schüttstoffen bekannt, bei der der gesamte Schüttgutstrom über ein Prallblech geleitet wird, dem ein Feuchtigkeitsfühler zugeordnet ist. Da dieser Meßfühler nur einen begrenzten und relativ geringen Meßbe­ reich erfaßt und nicht davon ausgegangen werden kann, daß die längs des Prallblechs strömende Schüttstoffschicht eine homogene Feuchtigkeitsverteilung aufweist, ist die Meßge­ nauigkeit dieser Vorrichtung als unzulänglich zu betrach­ ten.

Eine Weiterbildung der vorgenannten Vorrichtung ist Gegen­ stand der DE-PS 40 01 928. Bei dieser Feuchtemeßeinrichtung wird die von der Inhomogenität der Feuchteverteilung her­ rührende Unzulänglichkeit der Vorrichtung gemäß der DE-PS 36 12 282 dadurch kompensiert, daß ein Meßkegel vorgesehen ist oder eine Sonde quer zum Schüttstrom bewegt wird.

Im Hinblick darauf, daß bei den beiden letztgenannten Vor­ richtungen quasi am beziehungsweise im fließenden Schütt­ gutstrom gemessen wird, ist davon auszugehen, daß die Meß­ werte in Folge nur bedingt als konstant zu betrachtender Dichtewerte noch zu große Fehlerquellen aufweisen.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art da­ hingehend zu verbessern, daß die Feuchtemeßeinrichtung einen repräsentativen Querschnitt des Schüttstoffstroms bei stets gleichem Dichtewert erfaßt.

Diese Aufgabe wird durch den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 spezifizierten Aufbau gelöst.

Der Kern dieser Lösung besteht mit anderen als im Anspruch 1 gebrauchten Worten darin, daß die aus einem Vorratssilo oder dergleichen ausströmende Schüttgutcharge während der gesamten Ausströmzeit mehrmals erfaßt und bei stets glei­ chem Dichtewert bezüglich des Feuchtigkeitsgehalts "analy­ siert" wird. Während eines Dosiervorgangs werden dabei mehrere Messungen durchgeführt, so daß ein repräsentativer Feuchtequerschnitt der insgesamt dosierten Materialmenge gebildet werden kann. Mittels einer statistischen Auswer­ tung können dabei Meßwertausreißer, hervorgerufen durch Materialflußstörungen beziehungsweise Fremdkörper erkannt und eliminiert werden.

Besondere Ausgestaltungen im Hinblick auf die spezifische An- / Zuordnung der Feuchtemeßeinrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3.

Der besondere Vorteil der Anordnung der Feuchtemeßeinrich­ tung am Leitblech besteht darin, daß durch die abrasive Wirkung Materialablagerungen oder Materialanbackungen am Leitblech verhindert werden, so daß stets eine saubere Meß­ fläche vorhanden ist.

Im Anspruch 4 ist eine besondere Ausgestaltung des Anpreß­ tellers angegeben. Mit der teilweise entgegen der Fließ­ richtung hochgezogenen vorstehenden Kante wird eine optima­ le Materialbedeckung der Sonde erreicht, so daß auch diesbe­ züglich stets reproduzierbare Verhältnisse vorliegen.

Die Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt
eine schematische Darstellung eines Dosierverschlusses mit einem Schüttstoffstrom und einer Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte zur Messung von Schüttstoffen gemäß der vorliegenden Erfindung.

In der Fig. ist ein unterer sich konusförmig verjüngender Bereich 10 eines Vorratssilos 1 dargestellt, dessen Aus­ strömöffnung durch einen über eine hydraulische Kolben- Zylinder-Einheit 11 schwenkbaren Schieber 12 verschlossen ist. Unterhalb des Silos befindet sich im allgemeinen ein Wiegebehälter zur Aufnahme einer einer bestimmten Rezeptur entsprechenden Zuschlagsstoffcharge.

Zwischen dem Silo und dem Wiegebehälter ist die erfindungs­ gemäße Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte von Schüttstoffen plaziert.

Sie basiert im wesentlichen zunächst auf einem Leitblech 20, das unterhalb des Vorratssilos fest mit dessen Wandung verbunden ist. Das Leitblech 20 ist so an- beziehungsweise zugeordnet, daß der gesamte in der Dosiercharge ausflie­ ßende Materialstrom über dieses Leitblech 20 fließt.

Dem Leitblech 20 ist eine Feuchtemeßeinrichtung 21 - im dargestellten Ausführungsbeispiel - an der Unterseite zuge­ ordnet. Diese Feuchtemeßeinrichtung 21 ist den unterschied­ lichen Schüttstoffen entsprechend kalibriert, so daß wäh­ rend des Materialflusses über das Leitblech 20 die Eigen­ feuchte des aktuellen Schüttstoffs bestimmt werden kann.

Bekanntlich spielt die Dichte des zu analysierenden Mate­ rialstroms eine ganz entscheidende Rolle für die Meßgenau­ igkeit, und hier setzt die Erfindung ein. Koaxial zur Feuchtemeßeinrichtung 21 ist im Leitblech 20 eine Kolben- Zylinder-Anordnung 22 zugeordnet, die einen Anpreßteller 23 aufweist, über den der Materialstrom gegen das Leitblech gedrückt und verdichtet wird. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 22 ist dabei dem Schüttstoff entsprechend ausgelegt, so daß mit jedem Meßhub (vergleiche Pfeil X) der Materialstrom mit genau vorgegebener reproduzierbarer Kraft gegen das Leit­ blech 20 gedrückt und verdichtet werden kann (vergleiche Pfeile Y). Um dabei zu vermeiden, daß das Meßvolumen etwa Schwankungen unterliegt, weil zum Beispiel die in Fließ­ richtung liegende Kante wegbricht, ist vorgesehen, am An­ preßteller 23 eine gegebenenfalls partiell umlaufende vor­ stehende Kante 24 auszubilden. Damit wird eine optimale Mate­ rialbedeckung zwischen dem Anpreßteller 23 und dem Leitblech 20 erreicht und es sind stets konstante Meßbedingungen ge­ währleistet.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, die Feuchtemeßeinrich­ tung 21 am Anpreßteller 23 anzuordnen.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte von Schütt­ stoffen im fließenden Materialstrom mit einem den frei­ fallenden Materialstrom aufnehmenden, schräg stehenden Leitblech und einer den Schüttstoffen entsprechend ka­ librierten Feuchtemeßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Leitblech (20) eine Kolben-Zylinder-Anordnung (22) zugeordnet ist, die während des Materialflusses einen Anpreßteller (23) gegen das Leitblech (20) bewegt und eine definierte Menge des Materialstroms reprodu­ zierbar verdichtet, so daß über die Feuchtemeßeinrich­ tung (21) die Feuchte des Schüttstroms stets bei glei­ cher Materialdichte bestimmbar ist.

2. Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte von Schütt­ stoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtemeßeinrichtung (21) im Leitblech (20) integriert ist.

3. Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte von Schütt­ stoffen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtemeßeinrichtung (21) im Anpreßteller (23) integriert ist.

4. Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte von Schütt­ stoffen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßteller (23) in Fließrichtung des Mate­ rialstrom betrachtet eine vorstehende, insbesondere partiell umlaufende Kante (24) aufweist.