DE19732833A1

DE19732833A1 - Überwachungssystem für die Zusatzmitteldosierung bei Transportbetonfahrzeugen

Info

Publication number: DE19732833A1
Application number: DE19732833A
Authority: DE
Inventors: Kelly Hines; Michael Whitehead
Original assignee: MBT Holding AG
Current assignee: Construction Research and Technology GmbH
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1997-07-30
Publication date: 1998-02-05
Also published as: CA2211991C; JPH1086134A; GB2321205A; ITRM970482A1; US6042258A; GB9715733D0; FR2751911B1; GB2321205B; IT1296117B1; JP4177470B2; US6042259A; FR2751911A1; CA2211991A1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System für die Überwachung des Iststands des Inhalts in einem Betonmischer zur Bestimmung von Art und Umfang der Zusatzmittel, die mit den anderen Bestandteilen des Betons (Transportbeton, Fertigbeton, Frischbeton) zuzugeben sind. Die Erfindung betrifft insbesondere ein System zur Bestim mung der Menge eines Hydratationsstabilisators und Aktivators, die einer Charge von frischem oder rückzuführendem Beton (Restbeton) beizufügen ist, und zur Steuerung der dosierten Zugabe dieser Stoffe.

Stand der Technik

Ein Zusatzmittel ist bekanntlich ein Stoff, der neben hydrau lischem Zement, Wasser und Aggregatstoffen als Bestandteilen von Beton oder Mörtel einer Charge unmittelbar vor, während oder nach dem Anmischen zugesetzt wird. Zusatzmittel werden eingesetzt, um die Eigenschaften von Beton im Sinne einer besseren Eignung für bestimmte Anwendungen oder aus wirtschaftlichen Gründen zu ver ändern. Zu den wichtigsten Gründen des Einsatzes von Zusatzmitteln zählen (1) bestimmte strukturelle Verbesserungen im erhärteten Beton, (2) Qualitätsverbesserung des Betons in den aufeinanderfol genden Stufen von Mischen, Transport, Verarbeitung und Aushärten unter ungünstigen Wetterbedingungen oder Verkehrsbedingungen, (3) Behebung von kritischen Zuständen während der Aufbereitung und Verarbeitung von Beton und (4) kostengünstigere Betonbauweisen. In manchen Fällen kann das gewünschte Ergebnis nur durch Verwendung eines Zusatzmittels erreicht werden. Außerdem ermöglichen Zusatz mittel kostengünstigere Bauverfahren oder Ausgestaltungen, wodurch sich die Kosten für Zusatzmittel kompensieren lassen.

Als Beispiel für die Anwendung eines Zusatzmittels für Beton sei erwähnt, daß nach Beendigung des jeweiligen Auslieferungsauftrags in den Betonmischern, die auf Misch- und Lieferfahrzeugen (Trans portbetonfahrzeuge) montiert sind, noch etwa 100 bis 300 kg (200 bis 600 pounds) Restzement, Sand oder Kies enthalten sein können. Verbleibt dieser Rest über Nacht im Mischer, dann bindet der Beton ab und erstarrt am Boden des Mischers. Diese Materialreste können zwar aus dem Mischer unter Einsatz einer großen Wassermenge ausge waschen werden, doch kann die Beseitigung dieses Waschwassers, insbesondere in Ballungsräumen, ein Umweltproblem darstellen. Zur Umgehung dieses Problems sollte das Abbinden des Restbetons im Mischer stabilisiert werden, damit dieser Beton fließfähig bleibt und auch am folgenden Tag noch verwendet werden kann. Wünschens wert ist auch eine Stabilisierung des Abbindens von Beton in einem mobilen Mischer, während dessen Transport an eine andere Bau stelle. Für spezielle Anwendungen empfiehlt sich auch eine Stabi lisierung des Abbindens des Betons über einen bestimmten Zeitraum, wie bei einer Panne oder einem Verkehrsstau, insbesondere in Wohn gebieten. Der Zusatz von Verzögerungsmitteln zum Beton kann all diese Probleme lösen. Durch Veränderung der Menge an zugesetztem Verzögerungsmittel in einer Charge kann deren Abbinden für einen vorbestimmten Zeitraum hinausgeschoben werden.

Ein Stabilisator verhindert den Abbindungsprozeß von Beton über einen vorbestimmten Zeitraum vollständig, je nach der Menge an zugesetztem Stabilisator. Ein Stabilisator wird definiert als eine Beimischung, die den Hydratationsprozeß sowohl der Silicatphasen als auch der Aluminatphasen bei Portland-Zement stoppt oder ver langsamt, eine kontrollierte Abnahme der Geschwindigkeit der Wasseraufnahme von hydraulischem Zement bewirkt, die Abbindezeit von frisch zubereitetem Beton für lange Fahrten und rückgeliefer tem Beton zur erneuten Verwendung und die Wasseraufnahme von Zement aus dem Waschwasser stoppt, so daß der Beton am nächsten Tag wiederverwendbar ist. Ein Stabilisator stoppt also den Hydra tationsprozeß, während ein Verzögerer den Abbindeprozeß verzögert. Außer den vorgenannten Vorteilen führen Stabilisatoren auch zu einer besseren Verarbeitbarkeit, verminderten Entmischung, besseren Finishcharakteristik, Flexibilität bei der Planung von Anlieferung und Endverarbeitung, einer Vermeidung von Kaltverbin dungen und Verringerung von Wärmerissen. Die Verwendung eines Stabilisators reduziert oder erübrigt auch den Einsatz von be weglichen Mischeinrichtungen, die sonst beim Bedienen weit ent fernter Baustellen gebraucht werden. Wird der Stabilisator mit plastischem Beton vermischt, dann stoppt er die Zementhydratation durch Bildung einer Schutzschicht um die zementartigen Partikel. Diese Schutzschicht verhindert bei Portland-Zement, daß Flugasche und Schlackengranulat zuerst abbinden. Ein derartiger Stabilisator ist unter dem Markennamen DELVO von Master Builders, Ind., Cleveland, USA, im Handel.

Die Menge des einer Betoncharge zuzusetzenden Stabilisators hängt von einer Reihe von Faktoren ab. Hierzu gehören unter anderem die Menge und Temperatur des Betons, die Menge des dem Beton zuzu setzenden Beschleunigers und Verzögerers und das Alter des Betons. Stabilisatoren können verwendet werden für die Stabilisierung von nicht mehr gebrauchtem Beton, der von einer Baustelle zurückkehrt, und von Beton, der eine weite Strecke bis zur Baustelle zurück legen muß, sowie beim Auswaschen von in den leeren Betonfahrzeugen verbliebenen Rückständen, die dann in einer neuen Betoncharge Verwendung finden können. Zwecks Rückführung des stabilisierten Betons in seinen normalen Abbindezustand kann der Charge ein Aktivator zugesetzt werden. Wird beispielweise eine stabilisierte Fertigbetoncharge an eine Baustelle geliefert, deren Stabilisie rungszeit noch weitere zwei Stunden dauert, dann kann diese zwecks sofortiger Einleitung des Abbindeprozesses mit einem Aktivator versetzt werden.

Schwierigkeiten ergeben sich bei der Verwendung von Stabilisatoren aufgrund ihres genauen Mengenbedarfs. Diese Schwierigkeiten sind in erster Linie den zu berücksichtigenden unterschiedlichen Fak toren zuzuordnen. Hierzu gehören unter anderem die sonstigen che mischen Zusatzmittel, die Betonmaterialien und die verwendeten Mischsysteme, die seit der ersten Anmischung vergangene Zeitdauer, die Temperatur des als Rest rückgelieferten plastischen Betons, die Menge des zu behandelnden Betons und die erforderliche Stabi lisierungszeit. Bisher werden Grafiken mit den einzelnen Faktoren verwendet, um die Menge des dem Beton beizumischenden Stabili sators zu bestimmen. Soll beispielsweise rückgelieferter Vollbeton am selben Tag verwendet werden, dann muß das Bedienungspersonal zunächst die Temperatur des Betons und die Menge an bereits zu gesetztem Beschleuniger oder Verzögerer bestimmen. Danach muß das Alter des nicht gebrauchten Betons innerhalb einer halben Stunde ermittelt werden. Beton mit einem Alter von über 3,5 Stunden kann gewöhnlich nicht behandelt werden. Anschließend muß das Bedie nungspersonal feststellen, wie lange der behandelte Beton stabili siert werden muß. Auf der Grundlage dieser Faktoren ergibt sich die für eine gegebene Betonmenge erforderliche Menge an Stabilisa tors. Hierauf wird die errechnete Stabilisatormenge zugesetzt und das ganze 5 bis 7 Minuten vermischt.

Die erwähnten Grafiken können leider auch falsch gelesen werden oder eventuell überhöhte Mengenangaben ergeben, wenn bei einem der Faktoren ein falscher Wert verwendet wurde. Wird einer Betoncharge zu wenig Stabilisator zugesetzt, dann beginnt das Abbinden vor Ankunft an der Baustelle, wodurch der Beton unbrauchbar wird. Bei Zusatz einer zu großen Menge an Stabilisator setzt der Abbindevor gang verzögert ein und der Bauplan und ähnliches wird gestört. Dies kann dazu führen, daß die Betreiber von Betonmischanlagen und die Lieferanten von Fertigbeton von der Wirkung der Stabilisatoren enttäuscht sind und deren Verwendung ablehnen.

Der Erfolg von Zusatzmitteln für Beton ist, wie ersichtlich, abhängig von der Genauigkeit ihrer Zubereitung und Anmischung. Unter einer Anmischung wird ein Abwiegen oder eine Volumenmessung der Bestandteile einer Charge entweder von Beton oder Mörtel und deren Einbringen in den Mischer verstanden. Die Mengen der während der Anmischung zuzugebenden Zusatzmittel sind exakt zu steuern. Ungenauigkeiten bei der Zumessung der Zusatzmittel können die Eigenschaften und die Qualität des anzumischenden Betons erheblich beeinträchtigen und sogar den ursprünglichen Zweck des Zusatz mittels zunichte machen. Eine höchste Genauigkeit bei der Ein dosierung von festen oder sogar flüssigen Zusatzmitteln in eine Charge ist besonders wichtig, wenn zum Erreichen des gewünschten Ergebnisses relativ kleine Mengen an Zusatzmittel benötigt werden. Es besteht daher der Wunsch nach einem System und Verfahren zur Verteilung eines Zusatzmittels, die eine Genauigkeit gewähr leisten, eine Zeitersparnis bringen und die Wiederverwendung von Restbeton bei einer Flotte von Mischfahrzeugen optimieren.

In US-A 4 964 917, US-A 5 203 919 und US-A 5 427 617 werden Ver fahren und Zusammensetzungen für die Aufbereitung und Stabilisie rung von Beton mit Hilfe von Hydratationsverzögerern, Stabili sierungsmitteln und Beschleunigungsmitteln beschrieben. Hiernach wird die Hydratation des an einer Baustelle übriggebliebenen Rest betons durch Zusatz von Verzögerern oder Stabilisatoren verzögert oder stabilisiert und der verzögerte Fertigbeton nach Ablauf der Verzögerungszeit mit Frischbeton verlängert. Bei der Festlegung über die Behandlung des Restbetons wurden natürlich Faktoren be rücksichtigt, wie Zeit, Temperatur, Art des Frischbetons, Art des zurückgelieferten Fertigbetons und dergleichen.

In den obigen Patenten werden zwar Verfahren zur Aufbereitung und Stabilisierung von Beton beschrieben, doch führen Schwierigkeiten bei der Anwendung von Stabilisatoren und anderen Beimischungen zu gewissen Nachteilen. Weiter ist auch nicht bekannt, wie sich eine dosierte Einspeisung des Zusatzmittels, wie eines Stabilisators, mit demselben System präzise steuern läßt. Ein weiterer Schwach punkt dieser bekannten Verfahren ist, daß keines der bekannten Systeme eine derartige Handhabung einer ganzen Flotte von Beton mischfahrzeugen bezüglich des Einbringens von Zusatzmitteln ent weder vor Ort oder an einem entfernten Ort ermöglicht, daß vor dem Einsatz leerer Fahrzeuge zuerst die Fahrzeuge mit Restbeton der Aufbereitung zugeführt werden.

Weitere Schwierigkeiten, die in den obigen Patenten nicht ange sprochen werden, liegen in der Erstellung von Zustandsprotokollen für die Transportbetonfahrzeuge, wieviel Beton mit dem System ge spart werden kann, und dergleichen. Auch ist den obigen Patenten nichts über eine möglichst bequeme Bestimmung und Dosierung der erforderlichen Zusatzmittel zu entnehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Überwachungssystem für die dosierte Abgabe von Zusatzmitteln und die Angabe des Iststands von Transportbetonfahrzeugen zu schaffen. Weiter soll hierdurch ein System geschaffen werden, das eine Bestimmung von Art und Menge der Zusatzmittel ermöglicht, welche mit den anderen Betonbestand teilen eingebracht werden und mit dem sich deren dosierte Abgabe steuern läßt, so daß eine Flotte von Transportbetonfahrzeugen effizienter eingesetzt werden kann und bei der Herstellung von Fertigbeton zugleich Zeit und Kosten an Material gespart werden können.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sieht die Eingabe von Variablen zur Bestimmung der dosierten prozeßgesteuerten Einspeisung eines Zusatzmittels in den Mischer eines Transportbetonfahrzeugs vor. Die Variablen umfassen die Restbetonmenge im Transportbetonfahr zeug, die Temperatur des Restbetons, die Menge des einzufüllenden Betons, die Art des Zements im Restbeton und/oder Frischbeton, die Temperatur des Frischbetons und die Transportzeit für die neue Charge, um nur einige zu nennen. Das Steuerungssystem speist dann dosiert die berechnete Menge an Zusatzmittel in den Mischer des Fahrzeugs ein. Das Steuerungssystem ist auch für die Überwachung und Fahrleitung von Transportbetonfahrzeugen vor Ort oder an entfernt liegenden Baustellen geeignet und ermöglicht die Erstel lung unterschiedlicher Protokolle über den Einsatz der Flotte und ausgewählter Fahrzeuge. Weiter kann dieses System an einen Zen tralrechner zum Ausdrucken von Rechnungen, zur Bestandsüberwachung und dergleichen angeschlossen sein.

Unter einem Transportbetonfahrzeug werden nicht nur Fahrmischer verstanden, in welche die Hauptbestandteile einer Charge gefüllt werden und in denen die Mischung des Betons erfolgt, sondern auch mit Rührwerken bestückte Fahrzeuge, die lediglich die Aufgabe haben, in Betonmischanlagen gemischten Beton nachzumischen, was vor allem in Japan verbreitet ist. Die Erfindung ist zwar anhand eines Fahrmischersystems (im Gegensatz zu ortsfesten Betonmisch anlagen oder Nachmischerfahrzeugen) beschrieben, doch kann der Fachmann leicht erkennen, wie das erfindungsgemäße System an letztgenannte Systeme angepaßt werden kann.

Demgemäß betrifft die Erfindung ein Überwachungs- und Dosiersystem für Betonmischer mit Mitteln zur Einspeisung einer Vielzahl von Betonzuschlagstoffen, die wenigstens eine Zusatzmitteleinspeisung umfassen, wobei diese Vielzahl der Betonzuschlagstoffe in dem Betonmischer einspeisbar ist, Mitteln zum Messen der in den Mi scher eingespeisten Zusatzmittel, Ventilvorrichtungen zur Durch flußsteuerung der Zusatzmittel in den Mischer und mit Prozeß steuermitteln zur Speicherung von Betonmischungsdaten, Berechnung des Anteils der in den Mischer einzuspeisenden Zusatzmittel, Öffnung der Ventilvorrichtungen, Überwachung der Meßeinrichtungen und Schließung der Ventilvorrichtungen, sobald die Meßeinricht ungen das Ende der dosierten Einspeisung der gewünschten Menge an Zusatzmittel in den Mischer feststellen.

Weiter betrifft die Erfindung ein Überwachungs- und Dosiersystem für Transportbetonfahrzeuge mit Mitteln zur Einspeisung einer Vielzahl von Betonzuschlagstoffen, die wenigstens eine Zusatz mitteleinspeisung umfassen, wobei die Vielzahl der Betonzuschlag stoffe in den Mischer des Fahrzeugs einspeisbar ist, Mitteln zur Messung der in den Mischer eingespeisten Zusatzmittel, Ventilvor richtungen zur Durchflußsteuerung der Zusatzmittel in den Mischer Prozeßsteuermitteln zur Speicherung von Betonmischungsdaten, Berechnung des Anteils der in den Mischer einzuspeisenden Zusatz mittel, Öffnung der Ventilvorrichtungen, Überwachung der Meßein richtungen und Schließung der Ventilvorrichtungen, sobald die Meßeinrichtungen das Ende der dosierten Einspeisung der gewünsch ten Menge an Zusatzmittel in den Mischer feststellen.

Ferner betrifft die Erfindung ein Überwachungs- und Dosiersystem für Transportbetonfahrzeuge der oben beschriebenen Art, mit Mit teln zur Einspeisung von Wasser als einem aus der Vielzahl der Betonzuschlagstoffe, zweiten Mitteln zur Messung der Wasserein speisung in den Mischer und zweiten Ventilvorrichtungen zur Steue rung der Wassereinspeisung in den Mischer, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßsteuermittel auch Mittel zur Berechnung der in den Mischer einzuspeisenden Wassermenge, Mittel zur Öffnung der zwei ten Ventilvorrichtungen, Mittel zur Überwachung der zweiten Meß einrichtungen und Mittel zum Schließen der zweiten Ventilvorrich tungen enthalten, sobald die zweiten Meßeinrichtungen das Ende der dosierten Einspeisung der gewünschten Wassermenge in den Mischer feststellen.

Weiter gehört zur Erfindung ein Überwachungs- und Dosiersystem für Transportbetonfahrzeuge der oben beschriebenen Art, bei dem außer dem eine Pumpe zwischen den Mitteln zur Zusatzmitteleinspeisung und den Mitteln zur Messung der Zusatzmitteleinspeisung vorgesehen ist, um das Transportbetonfahrzeug mit der Zusatzmitteleinspeisung zu füllen.

Darüber hinaus gehört zur Erfindung ein Überwachungs- und Dosier system für Transportbetonfahrzeuge der oben beschriebenen Art, bei dem die Prozeßsteuermittel ferner Mittel zum Abgleich der errech neten und eingesparten Menge an Zusatzmittel unabhängig von der Menge der Vielzahl der Betonzuschlagstoffe, mit denen das Trans portbetonfahrzeug zu füllen ist, aufweisen.

Schließlich gehört zu dieser Erfindung ein Überwachungs- und Dosiersystem für Transportbetonfahrzeuge der oben beschriebenen Art, bei dem die Prozeßsteuermittel weiter Mittel zur Speicherung der Mengenangaben der Vielzahl der Betonzuschlagstoffe, mit denen das Transportbetonfahrzeug zu füllen ist, aufweisen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur Überwachung mindestens eines Transportbetonfahrzeugs und seines Inhalts mit den Verfahrensschritten: Bestimmung des Inhaltsstands des Mischers von wenigstens einem Fahrzeug aus einer Flotte von Transportbetonfahrzeugen und des Zeitpunkts der Ankunft an einer Arbeitsstelle dieses wenigstens einen Transportbetonfahrzeugs; Berechnung der Menge eines Zusatzmittels anhand der zuvor ermit telten Ergebnisse und Einspeisung der Menge an Zusatzmittel in dieses wenigstens eine Transportbetonfahrzeug.

Zu diesem Verfahren gehört auch der weitere Verfahrensschritt: Er mittlung, ob wenigstens ein Transportbetonfahrzeug zu einer Bau stelle ausfährt oder von ihr zurückkehrt.

Ferner betrifft diese Erfindung ein Verfahren mit den nach Rück kehr dieses wenigstens einen Transportbetonfahrzeugs von einer Baustelle in geleertem Zustand weiteren Verfahrensschritten: Berechnung der Mengen an Zusatzmittel und Wasser, die in den Mischer dieses wenigstens einen Transportbetonfahrzeugs einzu speisen sind, Einspeisung der errechneten Mengen an Zusatzmittel und Wasser in dieses wenigstens eine Transportbetonfahrzeug und Speicherung der Kennung dieses wenigstens einen Transportbeton fahrzeugs und der eingespeisten Mengen an Zusatzmittel und Wasser, wobei die Verfahrensschritte Berechnung und Speicherung in einem Prozessor erfolgen.

Zu dieser Erfindung gehört auch ein Verfahren, bei dem bei Rück kehr dieses wenigstens einen Transportbetonfahrzeugs mit nicht gebrauchtem Beton von einer Baustelle die folgenden zusätzlichen Verfahrensschritte vorgesehen sind: Bestimmung der im zurückge kehrten Transportbetonfahrzeug enthaltenen Menge an nicht ge brauchtem Beton, Berechnung der in das zurückgekehrte Transport betonfahrzeug einzuspeisenden Menge an Zusatzmittel, dosierte Einspeisung der errechneten Menge an Zusatzmittel in das Trans portbetonfahrzeug und Speicherung der Kennung dieses Transport betonfahrzeugs und der in dessen Mischer enthaltenen Menge an Zusatzmittel, wobei die Berechnung und Speicherung in einem Pro zessor erfolgen.

Ein zusätzliches Merkmal dieser Erfindung ist ein Verfahren mit den weiteren Verfahrensschritten: Messung der Temperatur des Betons und Berechnung der von der Temperatur und dem Iststand im Mischer dieses wenigstens einen zurückgekehrten Transportbeton fahrzeugs abhängigen Menge an Zusatzmittel.

Ein weiteres Merkmal eines solchen Verfahrens ist, daß, falls wenigstens ein Transportbetonfahrzeug zu einer Baustelle fährt und leer ist, folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind: Bestimmung der Menge an Beton und von dessen Gehalt an Zusatzmittel in diesem wenigstens einen Transportbetonfahrzeug, Berechnung der Menge an Zusatzmittel, Wasser und anderen Betonzuschlagstoffen, mit denen der Mischer dieses wenigstens einen Transportbetonfahrzeugs zu füllen ist, Einspeisung dieser Mengen an Zusatzmittel, Wasser und anderen Zuschlagstoffen für Beton in dieses wenigstens eine Trans portbetonfahrzeug und Speicherung dieser Mengen dieser in den Mischer eingespeisten Bestandteile, wobei die Stufen der Berech nung und Speicherung in einem Prozessor erfolgen.

Weitere Merkmale dieser Art des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die folgenden zusätzlichen Verfahrensschritte: Messung der Tempe ratur des Betons und Berechnung der von der Temperatur und dem Iststand des Mischers in diesem wenigstens einen Transportbeton fahrzeug abhängigen Menge an Zusatzmittel.

Weiter betrifft diese Erfindung ein Verfahren der obigen Art, bei dem, falls ein Transportbetonfahrzeug eine Baustelle mit Restbeton anfährt, die weiteren Verfahrensschritte vorgesehen sind: Bestim mung der Menge an Beton und von dessen Gehalt an Zusatzmittel in diesem wenigstens einen Transportbetonfahrzeug, Berechnung der Menge an Zusatzmittel, Wasser und anderen Betonzuschlagstoffen, mit denen der Mischer dieses wenigstens einen Transportbetonfahr zeugs zu füllen ist, Einspeisen dieser Menge an Zusatzmittel, Wasser und anderen Betonzuschlagstoffen für Beton in dieses wenig stens eine Transportbetonfahrzeug und Speicherung der Mengen dieser in den Mischer eingespeisten Bestandteil, wobei die Stufen der Berechnung und Speicherung in einem Prozessor erfolgen.

Weitere Merkmale dieser Art des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die folgenden zusätzlichen Verfahrensschritte: Messung der Tempe ratur des Betons und Berechnung der von der Temperatur und dem Iststand im Mischer dieses wenigstens einen Transportbetonfahr zeugs abhängigen Menge an Zusatzmittel.

Schließlich betrifft diese Erfindung ein Verfahren der obigen Art, bei dem, falls ein Transportbetonfahrzeug an einer Baustelle benötigt wird, folgende zusätzliche Verfahrensschritte vorgesehen sind: Abruf der Kennung des Fahrzeugs aus einem Speicher des Prozessors, Ansteuerung eines Fahrmischers aus den gespeicherten Daten für den Einsatz an der Baustelle nach vorgegebenen Auswahl kriterien und Berechnung der in den ausgewählten Fahrmischer einzuspeisenden Menge an Zusatzmittel.

Dieses Verfahren kann auch noch folgende Verfahrensschritte um fassen: Messung der Temperatur des etwaigen Restbetons in dem wenigstens einen Fahrmischer und Berechnung der von der Temperatur und dem Iststand im Mischer dieses wenigstens einen Transport betonfahrzeugs abhängigen Menge an Zusatzmittel.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Bestimmung der Menge an Zusatzmittel, die in einen Teil einer Flotte an Transportbetonfahrzeugen einzuspeisen ist, mit den Verfahrensschritten: Speicherung von Daten zur Bestimmung der dosiert einzuspeisenden Menge an Zusatzmittel in Ablesetabellen, Speicherung von Abfragen an den Benutzer, Verarbeitung der Be nutzerantworten in einem Prozessor zwecks Ansteuerung der für die Ermittlung der Menge an Zusatzmittel relevanten Ablesetabelle und Berechnung der Menge an Zusatzmittel anhand der angesteuerten Ablesetabelle und der Benutzerantworten.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist ferner das vorstehende Verfahren, bei dem der Iststand eines jeden Fahrzeuges in einer Flotte und die etwaige Menge an Restbeton in jedem Fahrzeug im Speicher abgespeichert werden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist ferner das vorstehende Verfahren, bei dem der Iststand der jeweils verfügbaren Trans portbetonfahrzeugs und ihr jeweiliger Inhalt angezeigt werden.

Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren der obigen Art, bei dem der Prozessor eine Auftragsvormerkspeicherung vornimmt und anhand der abgefragten Daten und des Iststands eines jeden Fahrzeugs das Ausfahren zur in der Auftragsfolge nächsten Baustelle festlegt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung betrifft ferner das vorstehende Verfahren mit den zusätzlichen Verfahrensschritten: Speicherab frage bezüglich der im Restbeton vorhandenen Mengen an Zusatz mittel in einem ausgewählten Fahrzeug, wobei das dabei erhaltene Ergebnis und die Ergebnisse der Benutzerabfrage die Eingabedaten des Prozessors für die Ansteuerung einer der gespeicherten Ablese tabellen sind.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist ferner das vorstehende Verfahren mit dem zusätzlichen Verfahrensschritt: prozentualer Abgleich der errechneten Menge an Zusatzmittel in Abhängigkeit von Benutzereingaben.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist ferner das vorstehende Verfahren mit dem zusätzlichen Verfahrensschritt: Erzeugung eines Ansteuersignals für die Einspeisung der errechneten Menge an Zusatzmittel in Abhängigkeit von Benutzereingaben.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist das vorstehende Verfahren mit dem zusätzlichen Verfahrensschritt: prozentualer Abgleich der errechneten Menge an Zusatzmittel in Abhängigkeit von Benutzer eingaben.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist ferner das vorstehende Verfahren, bei dem vom Benutzer abzurufende Protokolle ausgegeben werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel und den Funktionsablauf zeigen, der nur einer der möglichen Abläufe ist, und der Fachmann wird ohne weiteres im Rahmen seines fachmännischen Könnens Ände rungen innerhalb des Erfindungsgedankens erkennen und ausführen können.

Übersicht der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Schemazeichnung eines erfindungsgemäßen Über wachungs- und Steuerungssystems für Fahrmischer;

Fig. 2A und 2B zeigen ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Systems.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Insbesondere aus Fig. 1 der Zeichnungen geht hervor, daß ein erfindungsgemäßes System für die Überwachung der dosierten Beton abgabe und der Transportbetonfahrzeuge insgesamt mit dem Bezugs zeichen 10 bezeichnet ist. Generell wird über das auf Eingaben des Benutzers beruhende System ermittelt, ob ein Transportbetonfahr zeug zu einer Baustelle fährt oder von ihr zurückkehrt, ob das Transportbetonfahrzeug Mengen an Restbeton von einer zuvor ange fahrenen Baustelle enthält, wann das Transportbetonfahrzeug wieder einsatzfähig sein wird und wieviel Zusatzmittel, insbesondere Stabilisator, dementsprechend in den Mischer des Transportbeton fahrzeugs einzubringen ist. Ein derartiges System wird überall dort eingesetzt, wo der Beton entweder vor Ort oder an entfernte rer Stelle angemischt oder behandelt wird. Das System 10 kann auch für sich allein zur Demonstration der Möglichkeiten dieses Systems eingesetzt werden oder auch ohne Anschluß an eine Dosiereinrich tung für ein Zusatzmittel und bei manueller Einspeisung des Zu satzmittels.

Einige Zusatzmittel dienen zur Veränderung der Fließeigenschaften von Frischbeton, Mörtel und Zementbrei, während andere die Eigen schaften von gehärtetem Beton, Mörtel und Zementbrei verändern. Die verschiedenen Zusatzmittel entsprechend der Erfindung sind Stoffe, die in Beton, Mörtel oder Zementbrei zu folgenden Zwecken Verwendung finden: (1) Bessere Verarbeitbarkeit ohne Erhöhung des Wassergehalts oder dessen Verringerung bei gleichbleibender Ver arbeitbarkeit, (2) Verzögerung oder Beschleunigung bei der Ein leitung des Abbindevorgangs, (3) Verringerung oder Aufhebung des Abbindens des fertigen Materials oder um dieses leicht zu schäu men, (4) Änderung der Geschwindigkeit und/oder der Fähigkeit zum Schwitzen, (5) Verminderung der Abtrennung von Bestandteilen im Gemisch, (6) Verbesserung der Penetration und Pumpbarkeit, (7) Verminderung des Setzverlusts, (8) Verzögerung oder Verringe rung von Wärmeentwicklung zu Beginn des Erstarrens, (9) Beschleu nigung der Festigkeitsentwicklung in den Anfangsphasen, (10) Er höhung der Festigkeit des Endprodukts (Druck-, Zug- und Biege festigkeit), (11) Erhöhung der Haltbarkeit oder Widerstandsfähig keit unter sehr ungünstigen atmosphärischen Bedingungen ein schließlich bei Anwendung von Streusalz, (12) Verringerung der Kapillarströmung des Wassers im Material, (13) Verminderung der Saugfähigkeit, (14) Steuerung des Schäumens infolge einer Reaktion von Alkalien mit bestimmten Betonzuschlagstoffen, (15) Herstellung von Zellbeton, (16) Erhöhung der Bindekraft des Betons an Stahl bewehrungen, (17) Erhöhung der Bindekraft zwischen altem und neuem Beton, (18) Verbesserung der Schlag- und Abriebfestigkeit des Endprodukts, (19) Korrosionsschutz eines eingebetteten Metalls, (20) Herstellung von Farbbeton oder Farbmörtel, (21) Verwendung von natürlichen oder synthetischen Fasern als Bewehrung und (23) Stabilisierung oder Verhinderung des Abbindeprozesses.

Das System 10 weist ein Transportbetonfahrzeug 12 mit einer Mischtrommel 14 auf, die sich zum Mischen der Betonzuschlagstoffe und der geeigneten Zusatzmittel dreht. Das Fahrzeug 12 ist Teil einer Flotte von Transportbetonfahrzeugen 12 und kann daher zur Identifizierung mit einer Nummer oder sonstigen Kennung 15 gekenn zeichnet sein. Diese Kennung 15 kann eine feste Markierung am Fahrzeug 12 sein oder in einem Sender vorhanden sein, der mit einem entsprechenden Empfänger in Verbindung steht. Das Fahr zeug 12 kann eine bestimmte Menge an neuem, zuvor gemischtem Beton 16 mit sich führen. In die Mischtrommel 14 werden die Haupt bestandteile des Betons, wie Zement 18, Sand 20, Kies 22 und Wasser 23, eingebracht. Zusätzliches Wasser 24 und Zusatzmittel 26 werden der Mischtrommel 14 über ein Dosiersystem 27 zugeführt. Die Bestandteile oder Materialien 18 bis 26 können der Mischtrommel 14 über einen Fülltrichter 28 zugeführt werden. Das zusätzliche Wasser 24 und das Zusatzmittel 26 kann über das Dosiersystem 27 selbstverständlich entweder direkt oder indirekt über den Füll trichter 28 in die Mischtrommel 14 eingebracht werden.

Das System 10 weist eine Rechneranlage 30 auf zur Überwachung des Iststands des Transportbetonfahrzeugs 12 sowie zur Zuführung von weiterem Wasser 24 und Zusatzmitteln 26 und für andere Funktionen. Die Rechneranlage 30 umfaßt ein Eingabegerät, wie eine Tastatur 32, einen Bildschirm 34 (zur interaktiven Bedienerführung), über den der Benutzer abgefragt und zur Eingabe aufgefordert wird, und ein Ausgabegerät, wie einen Drucker 36. Ein IBM kompatibler Rechner mit einem Intel 286 Prozessor oder einem Äquivalent hier von reicht aus für die Ausführung der Funktionen der Rechneranlage 30. An das Eingabegerät 32, den Bildschirm 34 und den Drucker 36 ist ein Prozessor 40 angeschlossen, der den erforderlichen ROM-Speicher, Ablesetabellen und weitere zugehörige Hardware und Software für die Steuerung des Betriebs des Systems 10 enthält. Wie Fig. 1 zeigt, ist der Prozessor 40 mit verschiedenen Kompo nenten des Systems 10 verbunden, was durch die Großbuchstaben A bis H bezeichnet ist. Natürlich kann der Betrieb des Systems 10 durch weitere Anschlüsse an den Prozessor 40 erweitert werden. Die meisten Daten werden in den Prozessor 40 natürlich vom Bediener oder Auftragsleiter eingegeben, welchem die Organisation über die Eingänge und Abfahrten der Flotte von Transportbetonfahrzeugen obliegt. Die Rechneranlage 30 kann auch vor Ort an der Mischanlage für den Beton vorgesehen und direkt an die Komponenten des Dosier systems 27 angeschlossen sein oder die Rechneranlage 30 kann mit dem Dosiersystem 27 über Modems und Telefonleitungen oder direkte Drahtleitungen ferngesteuert verbunden sein. Bei einer Ausfüh rungsform kann die Rechneranlage 30 bis zu sechs Dosiersysteme 27 gleichzeitig an jeder der insgesamt bis zu sechzig Mischanlagen steuern.

Ein Leitungssystem 42 für die Zusatzmittel 26, das Teil des Do siersystems 27 ist, gewährleistet, daß die Mischtrommel 14 die exakte Menge an Zusatzmitteln 26 erhält. Im Leitungssystem 42 für das Zusatzmittel 26 ist eine Pumpe 44 enthalten. Die Pumpe 44 wird über einen Motor 46 angetrieben, um den Auslauf des Zusatzmittels 26 einzuleiten. Der Betrieb der Pumpe 44 wird über den Prozessor 40 gesteuert. Mit der Pumpe 44 sind zwei Durchflußmesser 48 und 50 in Serie geschaltet, die den Durchfluß des Zusatzmittels 26 durch das Leitungssystem 42 messen. Beide Durchflußmesser 48 und 50 sind mit dem Prozessor 40 verbunden und übermitteln diesem die an die Mischtrommel 14 abgegebene Menge an Zusatzmittel 26. Für den Fach mann ist klar, daß die beiden Durchflußmesser 48 und 50 jeweils gegenseitig die Funktion des anderen überprüfen und kontrollieren und etwaige Probleme dem Prozessor 40 melden. Ein vom Prozessor 40 gesteuertes Elektroventil 52 ist mit dem Durchflußmesser 50 ver bunden. Das Öffnen und Schließen des Elektroventils 52 erfolgt über den Prozessor 40 in Abhängigkeit von der in die Mischtrommel 14 gelieferten Menge an Zusatzmittel 26 und den von den Durchflußmessern 48 und 50 ermittelten Meßwerten. Natürlich können auch andere, über einen Prozessor gesteuerte Ventile im Leitungssystem 42 eingesetzt werden. Mit dem Elektroventil 52 ist ein Absperr ventil 54 verbunden, das den unkontrollierten Rückfluß von Zusatz mittel 26 oder anderen Stoffen oder flüssigen Medien in den Tank für das Zusatzmittel 26 verhindert. Stromab vom Absperrventil 54 fließt das Zusatzmittel 26 durch das Leitungssystem 42 in die Mischtrommel 14 oder den Fülltrichter 28. Im Leitungssystem 42 für die Zusatzmittel 26 sind Muffen 56 zwischengeschaltet, damit die Komponenten des Leitungssystems 42 bei Wartungsarbeiten oder Austauscharbeiten ausgebaut werden können.

Ein Wasserleitungssystem 60, das Teil des Dosiersystems 27 ist, stellt die rezeptbedingte Zufuhr von Wasser 24 in die Mischtrom mel 14 sicher. Das Wasser 24 wird natürlich vom örtlichen Wasser werk oder erforderlichenfalls aus einem separaten Wassertank bezogen. Bei Entnahme aus einem Tank enthält das Wasserleitungs system 60 geeignete Pumpen und dergleichen, um das Wasser 26 aus dem Tank in die Mischtrommel 14 zu fördern. Das Wasserleitungs system 60 enthält einen Durchflußmesser 62 zur Messung des Durch satzes an Wasser 24 durch das Wasserleitungssystem 60. Der Durch flußmesser 62 ist mit dem Prozessor 40 verbunden und übermittelt diesem die an die Mischtrommel 14 abgegebene Menge an Wasser 24. Ein über den Prozessor 40 gesteuertes Elektroventil 64 ist mit dem Durchflußmesser 62 verbunden. Das Elektroventil 64 öffnet und schließt, wenn es in Abhängigkeit von der für die Mischtrommel 14 benötigten Menge an Wasser 14 vom Prozessor 40 und den Meßwerten des Durchflußmessers 62 angesteuert wird. Dem Elektroventil 64 ist ein Absperrventil 66 zugeordnet, das den unkontrollierten Rücklauf von Wasser 24 oder sonstigem Material oder flüssigem Medium in den Tank für das Wasser 24 verhindert. Stromab vom Absperrventil 66 fließt das Wasser 24 durch das Wasserleitungssystem 60 direkt in die Mischtrommel 14 oder den Fülltrichter 28. In das Wasserlei tungssystem sind Muffen 56 eingebaut, damit Teile dieses Systems für Wartungszwecke oder zum Wechsel ausgebaut werden können.

Ein Tastenfeld oder Eingabefeld 70 für den Fahrer, das Teil des Dosiersystems 27 ist, ist an den Prozessor 40 angeschlossen und erhält als Eingabe vom Fahrer die Kennungsnummer 15 des Transportbetonfahrzeugs 12. Gegebenenfalls kann der Fahrer am Tasten feld 70 auch die Temperatur des Betons eingeben, wenn das Trans portbetonfahrzeug 12 erneut eingesetzt wird oder dieses mit Rest beton 17 von einer Baustelle zurückkehrt. Natürlich kann diese Information auch direkt in den Prozessor 40 über das Eingabe feld 32 durch den Bediener eingegeben werden.

Eine Blinklichtanzeige 72, die ebenfalls eine Komponente des Dosiersystems 27 ist, ist mit dem Prozessor 40 verbunden und unweit vom Eingabefeld 70 für den Fahrer des Transportbetonfahr zeugs 12 einsehbar angeordnet. Sobald der Prozessor 40 die Menge an Zusatzmittel 26 und Wasser 24 errechnet hat und das Fahrzeug vom Fahrer in die Aufnahmestellung gebracht worden ist, blinkt oder leuchtet die Lichtanzeige 72 in vorbestimmter Weise, um die Einspeisung von Zusatzmittel 26 und/oder Wasser 24 aus dem Dosier system 27 anzuzeigen. Durch eine vorbestimmte Zustandsänderung der Lichtanzeige 72 wird dem Fahrer das Ende der Einspeisung signa lisiert. Natürlich können auch andere visuelle oder hörbare Alarme als Anzeige des Endes der Einspeisung verwendet werden.

In den Fig. 2A und 2B ist die Prozeßsteuerung für das System 10 allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet. Dem Fachmann ist klar, daß die Prozeßsteuerung 100 über im Prozessor 40 enthaltene Programme oder Firmware abläuft. Dabei wird der Benutzer auf verschiedene Einzelheiten abgefragt, die den Istinhalt des Trans portbetonfahrzeugs 12 einschließlich des Volumeninhalts, die für einen bestimmten Auftrag benötigte Menge an Beton, die Entfernung zum Einsatzort und weitere relevante Faktoren zur Bestimmung der genauen Menge des Zusatzmittels 26 und anderer Stoffe betreffen, welche in der Mischtrommel 14 vermischt werden sollen. Aufgrund der Ergebnisse der Benutzerabfragen der Prozeßsteuerung 100 er rechnet der Prozessor 40 die genaue Menge des Zusatzmittels und dergleichen und steuert den Betrieb des Leitungssystems 42 für das Zusatzmittel 26, des Wasserleitungssystems 60 und anderer Funk tionen des Systems 10. Wie nachstehend noch näher erläutert wird, ist die grundlegende Voraussetzung für die Prozeßsteuerung 100, ob das Transportbetonfahrzeug 12 von einer Baustelle zurückkehrt oder zu dieser ausfährt. Anhand der Ergebnisse aus der Benutzerabfrage (Bediener und/oder Fahrer) ruft der Prozessor 40 ein Unterprogramm auf, das eine geeignete Datentabelle ansteuert und die Menge an Zusatzmittel 26 und Wasser 24 berechnet und geeignete Signale zur Steuerung Abgabe dieser Mittel erzeugt.

Wie die Fig. 2A zeigt, beginnt die Prozeßsteuerung 100 im Haupt menü mit der Stufe 102, was auf dem Bildschirm 34 angezeigt wird. Bei der Stufe 104 der Prozeßsteuerung 100 erfolgt die Abfrage, ob dem Transportbetonfahrzeug 12 ein Zusatzmittel 26 beigemischt werden soll oder nicht. Über die Prozeßsteuerung 100 kann selbstverständlich die Menge eines jeden beliebigen Zusatz mittels 26 für eine Charge an Beton bestimmt werden, wenngleich im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel die dosierte Abgabe eines Stabilisators als Zusatzmittel 26 ermittelt wird. Heißt es nach der Stufe 104, daß die Mischtrommel 14 des Trans portbetonfahrzeugs 12 behandelt werden soll, dann folgt als näch stes die Stufe 106, während sonst die Prozeßsteuerung 100 bei der Stufe 108 weitergeht. Bei der Stufe 106 stehen dem Bediener generell vier Optionen oder Behandlungen für den Inhalt der Misch trommel 14 des Transportbetonfahrzeugs 12 zur Verfügung. Der Bediener wählt eine Option aus, je nachdem wieviel Restbeton sich in der Mischtrommel 14 befindet und welchen Zeitraum er bis zum nächsten Einsatz abschätzen kann. Zu den Optionen bei der Stufe 106 gehören ein Auswaschen 110, eine Stabilisierung 112 über Nacht, eine Stabilisierung 114 am gleichen Tag und ein Ferntrans port 116. Jede dieser Optionen wird nacheinander erläutert.

Das Auswaschen 110 wird gewählt, wenn das Transportbetonfahrzeug 12 leer von einer Baustelle zurückkehrt, wobei sich natürlich im Inneren der Mischtrommel 14 Zement sowie feine und grobe Zuschlag stoffe abgesetzt haben. In der Vergangenheit wurden diese Reste mit etwa 680 bis 1370 l (150 und 300 Gallonen) Wasser ausge waschen, das dann in einer Deponie oder dergleichen abgelassen wurde. Bei Zusatz eines Stabilisators als Zusatzmittel 26 zum Waschwasser kann dieses Wasser wieder für nachfolgende Beton mischungen verwendet werden. Auf die Option des Auswaschens 110 folgt die Stufe 118, bei der entweder der Fahrer oder der Bediener die Nummer des Fahrzeugs am geeigneten Eingabefeld 32 oder 70 ein gibt. Der Fahrer positioniert die Mischtrommel 14 unterhalb der Austrittsöffnungen der Dosiersystems 27 oder diese Austritts öffnungen werden gegen die Mischtrommel 14 bewegt. Bei der Stufe 120 werden die genauen Mengen von Zusatzmittel 26 und Wasser 24 entleert. Während der Stufe 120 der Entleerung blinkt die Zu standsanzeige bis die Entleerung abgeschlossen ist. Nach Beendi gung des Entleerungsvorgangs bringt der Fahrer das Fahrzeug in einen Wartebereich. Bei der Stufe 122 speichert der Prozessor 40 die Daten oder den Inhaltszustand der ausgewaschenen Mischtrommel 14 in einer Zustandsdatei und stellt eine Warnanzeige auf eine vorbestimmte Zeit ein, die im bevorzugten Ausführungsbeispiel etwa 18 Stunden beträgt. Sobald die Warnanzeige eine Meldung abgibt, muß der Bediener situationsbedingte Korrekturen an der ausge waschenen Mischtrommel 14 vornehmen. Entweder muß ein erneuter Auswaschvorgang erfolgen oder die Mischtrommel 14 wird für einen erneuten Einsatz bereitgestellt, wie dies bei der Stufe 108 erläu tert wird. Nachdem die Daten des Transportbetonfahrzeugs 12 ge speichert sind, geht in der Stufe 124 die Prozeßsteuerung 100 auf das Hauptmenü zurück.

Die Option einer Stabilisierung 112 über Nacht wird gewählt, wenn ein Transportbetonfahrzeug 12 mit einer Restbetonmenge zur Misch anlage zurückkehrt und der Bediener nicht abschätzen kann, ob das Fahrzeug 12 noch am gleichen Tag zu einer Baustelle muß. Bei der Stufe 116 gibt der Bediener die Nummer des Fahrzeugs 12 und die Daten oder den Iststand des Inhalts an Restbeton in den Prozessor 40 ein. Diese Daten oder Iststandsangaben beinhalten - ohne darauf beschränkt zu sein - die Struktur der Mischung einschließlich der zuvor eingesetzten Zusatzmittel 26, die ursprüngliche Anmachzeit des Restbetons, die Menge des Betons (Kubikyards/Kubikmeter), die benötigte Wassermenge, um den Beton auf das gewünschte Setzmaß zurückzuführen, die Temperatur des Betons und die Gesamtmenge an zementartigen Materialien (Zement, Flugasche oder Schlacke) pro Kubikeinheit. Anhand dieser Eingaben errechnet der Prozessor 40 bei der Stufe 128 die genaue Menge des Zusatzmittels 26, in diesem Fall eines Stabilisators, aus einer im Prozessor 40 gespeicherten Grafik oder Ablesetabelle. Der Fahrer positioniert die Misch trommel 14 unter die Austrittsöffnungen des Dosiersystems 27 oder führt die Austrittsöffnungen zur Mischtrommel 14. Bei der Stufe 130 werden die errechneten Mengen an Zusatzmittel 26 und Wasser 24 abgegeben. Während der Stufe 130 der Abgabe blinkt die Lichtanzeige 72 bis zu deren Beendigung. Anschließend fährt der Fahrer das Fahrzeug 12 in einen Wartebereich. Bei der Stufe 132 speichert der Prozessor 40 die Daten des Fahrzeugs 12 in einer Statusdatei und stellt eine Warnanzeige auf eine bestimmte Zeit ein, die im bevorzugten Ausführungsbeispiel etwa 18 Stunden beträgt. Wird die Warnanzeige ausgelöst, dann muß der Bediener situationsbedingte Korrekturen am stabilisierten Fahrzeug 12 vornehmen. Entweder ist eine weitere Dosis an Stabilisator oder einem anderen Zusatzmittel 26 zuzugeben oder das Fahrzeug 12 ist erneut einsatzbereit. Nach Speicherung der Daten des Fahrzeugs 12 geht in der Stufe 134 die Prozeßsteuerung 100 auf das Hauptmenü zurück.

Die Option einer Stabilisierung 114 am gleichen Tag wird gewählt, wenn ein Fahrzeug 12 mit einer Restbetonmenge zur Mischanlage zu rückkehrt und der Bediener für das Fahrzeug 12 an diesem Tag eine andere Baustelle vorgemerkt hat. Bei der Stufe 136 wird die Nummer des Fahrzeugs 12 in den Prozessor 40 eingegeben und der Bediener lädt die Daten oder den Iststand des Restbetons. Diese Daten oder Iststandsangaben beinhalten - ohne darauf beschränkt zu sein - die Struktur der Mischung einschließlich der zuvor eingesetzten Zu satzmittel 26, die ursprüngliche Anmachzeit des Restbetons, die Menge des Betons (Kubikyards/Kubikmeter), die benötigte Wasser menge, um den Beton auf das gewünschte Setzmaß zurückzuführen, die Temperatur des Betons und die Gesamtmenge an zementartigen Ma terialien (Zement, Flugasche oder Schlacke) pro Kubikeinheit. An hand dieser Eingaben errechnet der Prozessor 40 bei der Stufe 138 die genaue Menge des Zusatzmittels 26, in diesem Fall eines Stabi lisators, aus einer im Prozessor 40 gespeicherten Grafik oder Ablesetabelle. Der Fahrer positioniert die Mischtrommel 14 unter die Austrittsöffnungen des Dosiersystems 27 oder führt die Aus trittsöffnungen zur Mischtrommel 14. Bei der Stufe 140 werden die errechneten Mengen an Zusatzmittel 26 und Wasser 24 entleert. Während der Stufe 140 der Abgabe blinkt die Lichtanzeige 72 bis zu deren Beendigung. Anschließend fährt der Fahrer das Fahrzeug 12 in einen Wartebereich. Bei der Stufe 142 speichert der Prozessor 40 die Daten des Fahrzeugs 12 in einer Statusdatei und stellt eine Warnanzeige auf eine bestimmte Zeit ein, die davon abhängt, wie viel Stabilisator zugegeben worden ist. Bei der bevorzugten Aus führungsform kann diese Zeit etwa eine halbe Stunde bis zu etwa vier Stunden betragen. Wird die Warnanzeige ausgelöst, dann muß der Bediener situationsbedingte Korrekturen am stabilisierten Fahrzeug 12 vornehmen. Entweder ist eine weitere Dosis an Stabili sator oder einem anderen Zusatzmittel 26 zuzugeben oder das Fahr zeug 12 ist erneut einsatzbereit. Nach Speicherung der Daten des Fahrzeugs 12 geht in der Stufe 144 die Prozeßsteuerung 100 auf das Hauptmenü zurück.

Die Option einer Stabilisierung 116 für einen Ferntransport wird gewählt, wenn ein Fahrzeug 12 an eine von der Mischanlage weit entfernte Baustelle geschickt wird. Bei der Stufe 146 wird die Nummer des Fahrzeugs 12 in den Prozessor 40 eingegeben und der Be diener lädt die Daten oder den Iststand des zu mischenden Betons. Diese Daten oder Iststandsangaben beinhalten - ohne darauf be schränkt zu sein - die Struktur der Mischung einschließlich ande rer eingesetzter Zusatzmittel 26, die Menge des Betons (Kubik yards/Kubikmeter), die Temperatur des Betons, die Gesamtmenge an zementartigen Materialien (Zement, Flugasche oder Schlacke) pro Kubikeinheit und die geschätzte Fahrzeit zur Baustelle. Anhand dieser Eingaben errechnet der Prozessor 40 bei der Stufe 148 die genaue Menge des Zusatzmittels 26, in diesem Fall eines Stabili sators, aus einer im Prozessor 40 gespeicherten Grafik oder Able setabelle. Der Fahrer fährt die Mischtrommel 14 unter die Aus trittsöffnungen des Dosiersystems 27 oder führt die Austrittsöff nungen zur Mischtrommel 14. Bei der Stufe 150 werden die errech neten Mengen an Zusatzmittel 26 abgegeben. Während der Stufe 150 der Abgabe blinkt die Lichtanzeige 72 bis zu deren Beendigung. Ist diese Abgabe beendet, dann liefert der Fahrer den Beton an der Baustelle ab. Bei der Stufe 152 speichert der Prozessor 40 die Daten des Fahrzeugs 12 in einer Statusdatei und stellt eine Warn anzeige auf eine bestimmte Zeit ein, die vom Bediener bei der Stufe 150 eingegeben worden ist. Wird die Warnanzeige ausgelöst, dann muß der Fahrer situationsbedingte Korrekturen vornehmen, um den Stabilisierungszustand des Betons aufrechtzuerhalten. Entweder ist eine weitere Dosis an Stabilisator oder an einem anderen Zusatzmittels 26 zuzugeben. Nach Speicherung der Daten des Fahr zeugs 12 geht in der Stufe 154 die Prozeßsteuerung 100 auf das Hauptmenü zurück.

Alle unter der Stufe 106 gebotenen Optionen bedienen sich selbst verständlich entsprechend der vom Bediener und/oder Fahrer einge gebenen Daten jeweils ihrer eigenen spezifischen Grafiken oder Ablesetabellen. Bei den Eingaben der Stufen 126, 136 und 146 kann es hinsichtlich der Mengenangaben der Zusatzmittel prozentuale Abweichungen nach oben oder unten geben. Nach Anwendung der Pro zeßsteuerung 100 über einen gewissen Zeitraum wird der Bediener aber feststellen können, daß die Dosis an Zusatzmittel 26 nicht das gewünschte Ergebnis im Beton für den vorgesehenen Zeitraum bringt oder die Wirkungszeit der Dosis im Beton zu lang ist. Der Prozessor 40 muß daher entsprechend umprogrammiert werden, um entweder die Dosierung prozentual höher (Erhöhung) oder niedriger (Erniedrigung) anzusetzen. Die Anpassungen nach oben oder unten können auch reaktive Eigenschaften der Zusatzmittel 26 mit einem bestimmten Zement unter geänderten Temperaturbedingungen und Feuchtigkeitsbedingungen im Mischwerk abgleichen. Über die Soft ware können Dosierungsangaben für Faktoren kompensiert werden, die nicht in die Grafiken oder Ablesetabellen eingegangen sind.

Nun zurück zur Stufe 108, bei der festgestellt wird, daß ein Fahr zeug 12 nicht zu behandeln ist und die Prozeßsteuerung 100 mit der Stufe 156 fortfährt. Die Stufe 156 enthält die Rückkehr zur Option der Einsatzbereitschaft 158, des Fahrzeugszustands 160 und des Fahrzeugprotokolls 162. Diese Optionen werden nachstehend einzeln behandelt.

Die Option einer Einsatzbereitschaft 158 wird gewählt, wenn ein zuvor behandeltes und stabilisiertes Transportbetonfahrzeug 12 erneut eingesetzt werden soll. Der Bediener oder Fahrer gibt die Nummer des Fahrzeugs 12 in den Prozessor 40 bei der Stufe 164 ein. In der Stufe 166 öffnet der Prozessor 40 die gespeicherte Datei für das angegebene Transportbetonfahrzeug 12 und stellt fest, ob auf das Transportbetonfahrzeug 12 die Option 112 (Stabilisierung über Nacht) angewendet wurde oder nicht. Bei keiner Stabilisierung über Nacht bedeutet dies, daß das Transportbetonfahrzeug 12 ent weder leer ist oder ausgewaschen wurde. Die in der Statusdatei ge speicherten Daten werden dann in der Stufe 170 gelöscht und die Prozeßsteuerung 100 geht von der Stufe 172 auf das Hauptmenü zurück. Der Bediener kann nun jede gewünschte Option ansteuern.

Wird bei der Stufe 168 festgestellt, daß das Fahrzeug 12 über Nacht stabilisiert oder behandelt wurde, dann gibt der Bediener in der Stufe 174 die Temperatur des Betons im Transportbetonfahr zeug 12 ein. In der Stufe 176 benutzt der Prozessor 40 die ge speicherte Datei und die in der Stufe 174 eingegebene Temperatur, um die Mengenzugabe an Aktivator oder einem anderen Zusatz mittel 26 zu berechnen. Bei der Stufe 178 erscheint die errechnete Menge am Bildschirm, damit der Bediener oder der Fahrer ent sprechend handeln können. Nach Zugabe des Aktivators zum Restbeton kann der Bediener eine Charge Frischbeton oben auf den Restbeton aufbringen. In der Stufe 180 löscht der Prozessor 40 die Fahrzeug information aus der gespeicherten Statusdatei und die Prozeßsteue rung 100 geht in der Stufe 182 auf das Hauptmenü zurück.

Die Option 160 des Fahrzeugzustands wird dann angesteuert, wenn der Bediener die Information braucht, welche Fahrzeuge 12 teil weise beschickt sind und/oder bei welchen Transportbetonfahr zeugen 12 die Stabilisierungszeiten in Kürze enden werden. Bei der Stufe 184 werden dementsprechend die stabilisierten Fahrzeuge 12 und die jeweiligen Auslaufzeiten am Bildschirm 34 angezeigt. Nach dieser Anzeige geht die Prozeßsteuerung 100 in der Stufe 186 auf das Hauptmenü zurück. Diese Option erlaubt dem Bediener die effi ziente Überwachung einer Flotte von Transportbetonfahrzeugen 12 und ein Losschicken der Transportbetonfahrzeuge 12 aus der Flotte mit höherer Genauigkeit, so daß große Mengen an Restbeton wieder verwendet werden können. Auf der Anzeige für die Fahrzeuge kann eine beliebige Anzahl von Fahrzeugen von beliebig vielen Misch standorten erscheinen. Natürlich kann die Option des Fahrzeug zustands 160 auch hierarchisch strukturiert werden, um die Auswahl der Fahrzeuge 12 zu erleichtern.

Die Option Fahrzeugprotokoll 162 wird vom Bediener oder der Zen tralsteuerung im Mischwerk angesteuert, um beliebig viele Prozeß steuerungen 100 oder dergleichen anzuzeigen oder am Drucker 36 bei der Stufe 188 auszudrucken. Anhand dieser Prozeßsteuerungen 100 läßt sich feststellen, welche Kostenersparnis durch die Stabili sierung von Restbeton erreicht wurde, wieviele Transportbetonfahr zeuge 12 ausgewaschen wurden oder in wievielen Transportbetonfahrzeugen 12 stabilisierter Beton usw. vorhanden ist. Bei der Stufe 190 geht die Prozeßsteuerung 100 auf das Hauptmenü zurück.

Aus Vorstehendem geht hervor, daß durch das Überwachungssystem 10 für die Dosierung des Zusatzmittels 26 und für die Transportbeton fahrzeuge 12 mit der zugehörigen Prozeßsteuerung 100 viele Vor teile erzielt werden. In erster Linie bietet das System 10 eine umfassende Möglichkeit der exakten Dosierung von Zusatzmittel 26 in jedes Transportbetonfahrzeug 12 aus einer Flotte an Transport betonfahrzeugen 12. Das System 10 bietet größere Genauigkeit bei der Berechnung der erforderlichen Menge an Zusatzmittel 26 und stellt ebenfalls sicher, daß die exakte Menge in die Misch trommel 14 des Transportbetonfahrzeugs 12 entleert wird. Das System 10 kann Fahrzeuge 12 an entfernten Mischanlagen überwachen und den Betrieb von mehreren Dosiersystemen 27 gleichzeitig steuern. Durch den Einsatz des Systems 10 über längere Zeiträume werden erhebliche Einsparungen beim Restbeton und bei den ent sprechenden Kosten für dessen Entsorgung erzielt. Der Einsatz des Systems 10 macht außerdem teure und unzuverlässige Wiederaufberei tungseinrichtungen entbehrlich.

Wie sich vorstehend weiter ergibt, sind die der Erfindung zugrun deliegenden Aufgaben gelöst. Die vorstehend aufgelisteten Bei spiele dienen lediglich zur Erläuterung der Erfindung, sind aber nicht auf diese beschränkt. Selbstverständlich können auch andere Zusatzmittel, Füllstoffe, zementartige Materialien und dergleichen gemäß der Erfindung dosiert werden, so daß auch die dosierte Abgabe spezieller Zusatzmittel ohne Abweichung von dem hier offen barten und beschriebenen Erfindungsgedanken möglich ist. Die Erfindung umfaßt also alle Änderungen und Abwandlungen, die unter den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und äquivalenter Aus führungen fallen.

Claims

1. Überwachungs- und Dosiersystem für Betonmischer mit Mitteln zur Einspeisung einer Vielzahl von Betonzuschlagstoffen, die wenigstens eine Zusatzmitteleinspeisung umfassen, wobei diese Vielzahl der Betonzuschlagstoffe in dem Betonmischer einspeisbar ist, Mitteln zum Messen der in den Mischer eingespeisten Zusatz mittel, Ventilvorrichtungen zur Durchflußsteuerung der Zusatz mittel in den Mischer und mit Prozeßsteuermitteln zur Speicherung von Betonmischungsdaten, Berechnung des Anteils der in den Mischer einzuspeisenden Zusatzmittel, Öffnung der Ventilvorrichtungen, Überwachung der Meßeinrichtungen und Schließung der Ventilvorrich tungen, sobald die Meßeinrichtungen das Ende der dosierten Ein speisung der gewünschten Menge an Zusatzmittel in den Mischer feststellen.

2. Überwachungs- und Dosiersystem für Transportbetonfahrzeuge mit
Mitteln zur Einspeisung einer Vielzahl von Betonzuschlag stoffen, die wenigstens eine Zusatzmitteleinspeisung umfassen, wobei die Vielzahl der Betonzuschlagstoffe in den Mischer des Fahrzeugs einspeisbar ist,
Mitteln zur Messung der in den Mischer eingespeisten Zusatz mittel, Ventilvorrichtungen zur Durchflußsteuerung der Zusatz mittel in den Mischer
Prozeßsteuermitteln zur Speicherung von Betonmischungsdaten, Berechnung des Anteils der in den Mischer einzuspeisenden Zusatz mittel, Öffnung der Ventilvorrichtungen, Überwachung der Meßein richtungen und Schließung der Ventilvorrichtungen, sobald die Meßeinrichtungen das Ende der dosierten Einspeisung der gewünsch ten Menge an Zusatzmittel in den Mischer feststellen.

3. Überwachungs- und Dosiersystem nach Anspruch 2 mit
Mitteln zur Einspeisung von Wasser als einem aus der Vielzahl der Betonzuschlagstoffe,
zweiten Mitteln zur Messung der Wassereinspeisung in den Mischer und
zweiten Ventilvorrichtungen zur Steuerung der Wassereinspei sung in den Mischer,
dadurch gekennzeichnet, daß die Prozeßsteuermittel auch Mittel zur Berechnung der in den Mischer einzuspeisenden Wassermenge, Mittel zur Öffnung der zweiten Ventilvorrichtungen, Mittel zur Überwa chung der zweiten Meßeinrichtungen und Mittel zum Schließen der zweiten Ventilvorrichtungen enthalten, sobald die zweiten Meß einrichtungen das Ende der dosierten Einspeisung der gewünschten Wassermenge in den Mischer feststellen.

4. Verfahren zur Überwachung mindestens eines Transportbeton fahrzeugs und seines Inhalts mit den Verfahrensschritten:
Bestimmung des Inhaltsstands des Mischers von wenigstens einem Fahrzeug aus einer Flotte von Transportbetonfahrzeugen und des Zeitpunkts der Ankunft an einer Arbeitsstelle dieses wenig stens einen Transportbetonfahrzeugs;
Berechnung der Menge eines Zusatzmittels anhand der zuvor ermittelten Ergebnisse und
Einspeisung der Menge an Zusatzmittel in dieses wenigstens eine Transportbetonfahrzeug.

5. Verfahren nach Anspruch 4 mit dem weiteren Verfahrensschritt: Ermittlung, ob wenigstens ein Transportbetonfahrzeug zu einer Baustelle ausfährt oder von ihr zurückkehrt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 mit den nach Rückkehr dieses wenig stens einen Transportbetonfahrzeugs von einer Baustelle in ge leertem Zustand weiteren Verfahrensschritten:
Berechnung der Mengen an Zusatzmittel und Wasser, die in den Mischer dieses wenigstens einen Transportbetonfahrzeugs einzu speisen sind,
Einspeisung der errechneten Mengen an Zusatzmittel und Wasser in dieses wenigstens eine Transportbetonfahrzeug und
Speicherung der Kennung dieses wenigstens einen Transport betonfahrzeugs und der eingespeisten Mengen an Zusatzmittel und Wasser,
wobei die Verfahrensschritte Berechnung und Speicherung in einem Prozessor erfolgen.

7. Verfahren zur Bestimmung der Menge an Zusatzmitteln, die in einen Teil einer Flotte an Transportbetonfahrzeugen einzuspeisen ist, mit den Verfahrensschritten:
Speicherung von Daten zur Bestimmung der dosiert einzuspei senden Menge an Zusatzmittel in Ablesetabellen,
Speicherung von Abfragen an den Benutzer,
Verarbeitung der Benutzerantworten in einem Prozessor zwecks Ansteuerung der für die Ermittlung der Menge an Zusatzmittel rele vanten Ablesetabelle und
Berechnung der Menge an Zusatzmittel anhand der angesteuerten Ablesetabelle und der Benutzerantworten.

8. Verfahren nach Anspruch 7 mit dem weiteren Verfahrensschritt der Abspeicherung des Iststands eines jeden Transportbetonfahr zeugs aus einer Flotte von Transportbetonfahrzeugen und einer etwaigen Restbetonmenge in jedem Transportbetonfahrzeug.

9. Verfahren nach Anspruch 8 mit dem weiteren Verfahrensschritt der Anzeige des Iststands der jeweils verfügbaren Transportbeton fahrzeuge und ihres jeweiligen Inhalts.

10. Verfahren nach Anspruch 8 mit dem weiteren Verfahrensschritt der Vornahme einer Auftragsvormerkspeicherung durch den Prozessor und der Festlegung des der Auftragsfolge entsprechenden Ausfahrens zur nächsten Baustelle anhand der abgefragten Daten und des Ist stands eines jeden Transportbetonfahrzeugs.