DE19635452C2 - Verfahren und zugehörige Vorrichtung zum Optimieren der Aufbereitungsleistung von Mischern für Schüttgüter mit Wasserzugabe - Google Patents

Verfahren und zugehörige Vorrichtung zum Optimieren der Aufbereitungsleistung von Mischern für Schüttgüter mit Wasserzugabe

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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung vorzuschlagen, die es gestatten, die Aufbereitungsleistung eines Mischers zu ermitteln, zu kontrollieren und zu verbessern. DOLLAR A Erreicht wird dies nach der Erfindung durch Erzeugung einer konstanten hochfrequenten Spannung im Mischgut durch einen Hochfrequenzgenerator, kontinuierliches Messen der elektrischen Widerstandswerte des Gemisches während des gesamten Mischvorganges mithilfe von in das Mischgut eintauchenden Stabelektroden und in dem Mischergehäuse eingelassenen, gegen das Mischergehäuse isolierten Boden- und Wandelektroden, Umwandeln der aufgenommenen und aufbereiteten analogen Meßwerte in einem Analog-Digital-Wandler, Darstellen und Aufzeichnen der Meßwerte in einem Kurvendiagramm von Widerstandswerten über der Zeit in einem Personalcomputer und Vergleichen eines neu aufgenommenen Kurvendiagramms mit im Personalcomputer gespeicherten Eichkurvendiagrammen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zugehörige Vorrich­ tung zum Optimieren der Aufbereitungsleistung von Mischern für Schüttgüter mit Wasserzugabe, z. B. Beton, Gießerei- Formsand, Kalksand-Bausteine u. ä.
Mischer der eingangs erwähnten Art werden heute noch immer ohne Leistungsermittlung und Leistungskontrolle des Homogeni­ sierungsergebnisses des Mischers betrieben.
Es ist aus der Patentschrift DE 28 55 324 C2 ein Verfahren zur Regelung der Wasserzugabe bei der Betonzubereitung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt, bei dem über die Führungsgrößen Antriebsleistung des Mischers oder elektrischer Widerstand im Mischgut die Regelgröße Wasserzu­ fuhr geregelt wird.
Die Auslegeschrift DE 25 45 792 B2 beschreibt eine Steuervorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung und Dosierung von mit einem Mischgut zu vermischenden Zugabemengen, wobei eine zwei­ stufige Dosierung mittels der Unterstützung durch eine Daten­ verarbeitungseinrichtung erreicht wird.
Beide bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen betreffen somit lediglich die Regelung bzw. Steuerung der Dosierung von Mischgütern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ei­ ne zugehörige Vorrichtung vorzuschlagen, die es gestatten, die Aufbereitungsleistung eines Mischers zu ermitteln, zu kontrollie­ ren und zu verbessern.
Hinsichtlich des Verfahrens wird dies erfindungsgemäß erreicht durch Erzeugung einer konstanten hochfrequenten Spannung im Mischgut durch einen Hochfrequenzgenerator, kontinuierliches Messen der elektrischen Widerstandswerte des Gemisches wäh­ rend des gesamten Mischvorganges mithilfe von in das Mischgut eintauchenden Stabelektroden und in dem Mischergehäuse ein­ gelassenen, gegen das Mischerghäuse isolierten Boden- und Wandelektroden, Umwandeln der aufgenommenen und aufbe­ reiteten analogen Meßwerte in einem Analog-Digital-Wandler, Darstellen und Aufzeichnen der Meßwerte in einem Kurvendia­ gramm von Widerstandswerten über der Zeit in einem Personal- Computer und Vergleichen eines neu aufgenommenen Kurven­ diagramms mit im Personal-Computer gespeicherten Eichkur­ vendiagrammen.
Die zugehörige erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeich­ net durch einen an der Innenwand des Mischergehäuses ange­ ordneten Masseanschluß und einen mit ihm über eine Masseleitung ver­ bundenen Hochfrequenzgenerator, mehrere in das Mischgut ein­ tauchende Stabelektroden und im Mischergehäuse eingebaute und isolierte Boden- und Wandelektroden, einen über Elektro­ denleitungen angeschlossenen Multiplexer zur Elektrodenselek­ tion und einen daran angeschlossenen Analog-Digital-Wandler mit einem Personal-Computer-Rechensystem mit Drucker. Nachfolgend wird anhand der Zeichnung eine Ausführungsform des Verfahrens und der Vorrichtungen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 ein durch das Verfahren hergestelltes Kurvendiagramm und
Fig. 2 den Grundaufbau der Vorrichtung mit ihren Bestandteilen.
Die in Fig. 1 dargestellte Kurve "vorher" zeigt den Verlauf der ermittelten elektrischen Widerstände während des Mischvor­ ganges in einem Mischer. Diese Kurve erreicht erst nach längerer Zeit einen nahezu waagrechten Verlauf, der anzeigt, daß der Aufbereitungsgrad optimal und die vollständige Homogenisierung erreicht ist.
Man hat es in der Hand, durch Variationen bei der Wasserzugabe die Erreichung der vollständigen Homogenisierung zu beschleunigen, so daß die entsprechende Kurve "nachher" schon etwa nach einem Drittel der sonst notwendigen Mischzeit, ihren waagrechten Ver­ lauf erreicht. Die Verbesserung der Leistungskurve kann auch noch dadurch beeinflußt werden, daß andere Parameter wie Ge­ schwindigkeit und Reihenfolge der Zugabe der Gemischbestandteile verändert werden.
Wesentlich ist, daß die Homogenisierung, also die Herstellung einer einheitlichen Mischung aus den unterschiedlichen Bestand­ teilen, so schnell wie möglich erreicht wird. Ein Mischer, der die Homogenisierung in der halben Zeit eines anderen Mischers erreicht, ist also doppelt so leistungsfähig wie jener.
Die in Fig. 2 gegebene schematische Darstellung zeigt das Misch­ gut 3 in dem Mischergehäuse 1, in dem mehrere Boden- und Wandelek­ troden 5 eingebaut und isoliert sind, wogegen mehrere Stabelek­ troden 4 in das Mischgut selbst eintauchen. An der Innenseite des Mischergehäuses 1 ist eine Gehäusekontaktierung (Massean­ schluss) 11 angeordnet, die über die Masseleitung 10 mit einem Hochfrequenzgenerator 2 verbunden ist.
Die Elektroden 4 und 5 sind über die Elektrodenleitungen 6 mit einem Multiplexer 7 zur Elektrodenselektion verbunden. Dieser ist wiederum mit dem Analog-Digital-Wandler 8 verbunden.
Die digitalisierten Meßwerte werden einem Personal-Computer- Rechensystem zugeführt, dort gespeichert und lassen sich jeder­ zeit erneut darstellen.
Es wird also als charakteristische Größe für die Homogenisierung der Mischung der elektrische Widerstand des Gemischs bestimmt. Seine Größe ist von den spezifischen elektrischen Widerständen der zu mischenden Stoffe, dem Grad ihrer Vermischung und in einem großen Maße von der Menge des zugegebenen Wassers abhängig.
Grundsätzlich ist davon auszugehen, daß mit zunehmender Homogeni­ tät der Mischung und steigendem Wasseranteil der Widerstand auf kleinere Werte sinkt.
Das Grundprinzip dieses Systems besteht aus einer spezifischen Widerstandsbestimmung zu jeder Zeit des Mischungsvorgangs.
Die berechneten Widerstandswerte sind in einer Datenbankstruktur hinterlegt, so daß eine Rekonstruierbarkeit der Werte einer Mischung gewährleistet ist. Jede einzelne Mischung kann zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgerufen und angezeigt werden.
Somit lassen sich für alle Mischungsrezepte (Zusammensetzung der einzelnen Rezepte aus unterschiedlichen Grundstoffen) repräsentative und vergleichbare Eichwertkurven erzeugen.
Es ist also möglich, einzelne Mischungen zu betrachten wie auch mehrere Kurven verschiedener Mischungen übereinanderzulegen und Vergleichsauswertungen zu treffen.
Aus den Kurven ist die Homogenität, die durch Zugabe von Zu­ schlagstoffen und Wasser beeinflußt wird und mit zunehmender Mischzeit ansteigt, zu jedem Zeitpunkt der Mischung abzulesen.
Durch die Möglichkeit eines Vergleichs einer abgelesenen Kurve mit einer optimalen Eichkurve läßt sich ein Leistungsabfall des Mischers erkennen.
Eine Leistungsverbesserung des Mischers und eine verbesserte Eichkurve läßt sich hingegen durch Änderungen des Mischpro­ gramms erzielen, so daß hierdurch konstruktive Verbesserungen der Mischmaschine auffindbar sind.

Claims (2)

1. Verfahren zum Optimieren der Aufbereitungsleistung von Mischern für Schüttgüter mit Wasserzugabe, z. B. Beton, Gießerei-Formsand, Kalksand-Bausteine u. ä. gekennzeichnet durch
  • - Erzeugung einer konstanten hochfrequenten Spannung im Mischgut durch einen Hochfrequenzgenerator,
  • - kontinuierliches Messen der elektrischen Widerstandswerte des Gemisches während des gesamten Mischvorganges mithilfe von in das Mischgut eintauchenden Stabelektroden und in dem Mischergehäuse eingelassenen, gegen das Mischergehäuse isolierten Boden- und Wandelektroden,
  • - Umwandeln der aufgenommenen und aufbereiteten analogen Meßwerte in einem Analog-Digital-Wandler,
  • - Darstellen und Aufzeichnen der Meßwerte in einem Kurven­ diagramm von Widerstandswerten über der Zeit in einem Personal-Computer und
  • - Vergleichen eines neu aufgenommenen Kurvendiagramms mit im Personal-Computer gespeicherten Eichkurvendiagrammen.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
  • - einen an der Innenwand des Mischergehäuses (1) angeordneten Masseanschluss (11) und einen mit ihm über eine Masseleitung (10) verbundenen Hochfrequenz­ generator (2),
  • - mehrere in das Mischgut (3) eintauchende Stabelektroden (4, 4, . . .) und im Mischergehäuse (1) eingebaute und isolierte Boden- und Wandelektroden (5, 5, . . .),
  • - einen über Elektrodenleitungen (6, 6, . . .) angeschlossenen Multiplexer (7) zur Elektrodenselektion und
  • - einen daran angeschlossenen Analog-Digital-Wandler (8) mit
  • - einem Personal-Computer-Rechensystem (9) mit Drucker.
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