DE19739598A1 - Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte der Bestandteile einer Baustoffmischung mittels einer Feuchtemeßeinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte von Schüttstoffen nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruches 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-/Ze­ ment-Faktor, d. h. die richtige Dosierung von Wasser und Zement wesentlich, da von dieser die Verarbeitbarkeit des Frischbeton, sowie die Festigkeit des erhärteten Betons abhängt. Weisen die Bestandteile des Betons 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. Änderungen 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 reproduzierbaren Eigenschaften herzustellen, ist es daher zu Beginn 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 Mischung in Zuschlagsilos bevorrateten Zuschlagsstoffe zu ermitteln, gibt es verschiedene auf der Verwendung von Sonden oder Meßfühlern beruhende Möglichkeiten. Auch wenn die Meßfühler eine ausreichende Meßgenauigkeit aufweisen, so läßt sich häufig noch immer nicht die richtige Eigenfeuchte der Zu­ schlagsstoffe 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 stehenden Material angeordnet sein, so würden sich wegen der Inhomogenität des Materials Ungenauigkeiten ergeben.

Würde die Messung mit innerhalb des Auslaufbereichs des Silos angeordneten Meßfühlern ausgeführt werden, so würden sich Ungenauigkeiten bei der Mittelwertbildung ergeben, da das Schüttgut während des wechselnden Fließvermögens und Fließverhaltens unterschiedliche Dichten aufweist. Bekanntlich ist aber gerade ein reproduzierbarer Dichtewert auch eine Garantie für einen zu einem bestimmten Zuschlagstoff gehörenden Eigenfeuchte-Wert.

Aus der DE-PS 27 08 943 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung 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 Vorrichtung haftet der Nachteil an, daß nur eine relativ kleine Menge der Schüttgutcharge meßtechnisch erfaßt wird.

Aus der DE-PS 35 38 885 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Art bekannt, bei der während der gesamten Dosierzeit einer Schüttgutcharge ein Teilstrom dieser Charge in einem separaten Meßkanal meßtechnisch erfaßt wird. Aus der Mehrzahl der ermittelten Meßwerte wird mittels eines spezifischen Auswerte- beziehungsweise Mittelungsprogramms ein repräsentativer Wert für die Eigenfeuchte der aktuellen Schüttgutcharge gewonnen. Dieser repräsentative Wert repräsentiert jedoch auch hier nur eine Teilmenge.

Aus der DE-PS 36 12 282 ist eine Vorrichtung zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von Schüttstoffen bekannt, bei der der gesamte Schüttgutstrom über ein dem Auslauf des Vorratssilos gegenüber beabstandetes Prallblech geleitet wird, dem ein Feuchtigkeitsfühler zugeordnet ist.

Diesbezüglich hat sich in Verbindung mit Probemessungen jedoch folgendes gezeigt: Der vom Vorratssilo auf das Prallblech aufgefallene Schüttgutstrom bewegt sich nicht homogen beziehungsweise linear über das Prallblech hinweg, sondern in Wellenbewegungen, und zwar aufgrund von Reflexionen des Materialstroms am Prallblech. Daraus resultiert eine völlig unkontrollierte und ungenaue, gegebenenfalls sogar völlig fehlende Berührung zwischen dem Material und der Meßfläche, d. h. dem Prallblech beziehungsweise dem Leitblech, so daß keine reproduzierbaren Meßergebnisse erreichbar sind (vergleiche in der Zeichnung die durch eine Punktlinie angedeutete Welle längs des Leitblechs).

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, bei der die Feuchtemeßeinrichtung einen repräsentativen Querschnitt des Schüttstoffstroms bei nahezu gleichem Dichtewert erfaßt und bei der der Schüttstoffstrom stets gleichbleibend über die Feuchtemeßeinrichtung fließt, ohne daß das Schüttgut in unkontrollierten Wellenbewegungen über das Leitblech abfließt.

Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 wiedergegebene Merkmale gelöst.

Der Kern dieser Lösung besteht mit anderen als im Anspruch 1 gebrauchten Worten darin, daß die aus einem Vorratssilo oder dergleichen ausströmende Schüttgutcharge nach dem Verlassen des Vorratssilos vom Leitblech übernommen wird und das Schüttgut aufgrund der flexiblen Aufhängung der Feuchtemeßeinrichtung, d. h. aufgrund der spezifischen Gestaltung des Leitblechs stets über die Meßfläche der Feuchtemeßeinrichtung geleitet wird. Es liegt mithin ein stets reproduzierbares Fließ- und Dichteverhalten vor, womit jederzeit reproduzierbare Meßergebnisse gewährleistet sind, zumal die Selbstreinigung der Meßfläche ganz erheblich verbessert ist.

Besondere Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der weiteren Ansprüche 2 bis 5.

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 Figur ist ein Dosierverschluß 1 eines nur bezüglich seiner Ausströmkante 2 angedeuteten Vorratssilos gezeigt. Der Dosiserverschluß 1 kann durch eine Kolben-Zylinder-Einheit 3 verschwenkt werden, so daß das Vorratssilo geöffnet und geschlossen werden kann. Unterhalb des Silos befindet sich im allgemeinen ein Behälter 4 zur Aufnahme der einer bestimmten Rezeptur entsprechenden Zuschlagsstoffcharge.

Zwischen dem Silo und dem Behälter 4 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte der Schüttstoff- beziehungsweise Zuschlagsstoffchargen plaziert.

Sie basiert im wesentlichen auf einem Leitblech 5, das an die Ausströmkante 2 des Vorratssilos beziehungsweise an die Verschlußkante des Dosierverschlusses 1 anschließt. Das Leitblech 5 ist somit so an­ beziehungsweise zugeordnet, daß der gesamte in einer Dosiercharge ausfließende Materialstrom (vergleiche Pfeil X) über dieses Leitblech 5 fließt.

Dem Leitblech 5 ist an der Unterseite eine Feuchtemeßeinrichtung (Meßsonde) 6 zugeordnet. Diese Feuchtemeßeinrichtung 6 ist den unterschiedlichen Schüttstoffen entsprechend kalibriert, so daß während des Materialflusses über das Leitblech 5 die Eigen­ feuchte des aktuellen Schüttstoffs bestimmt werden kann.

In besonderer Ausgestaltung des Leitblechs 5 ist dieses - in Fließrichtung X des Materialstroms betrachtet - etwa mittig ausgeschnitten (vgl. 5'). Dieser Ausschnitt ist seinerseits wieder mit Hilfe eines Plattenzuschnitts 5' geschlossen, der einerseits als integrierter Bestandteil die Feuchtemeßeinrichtung 6 trägt und der andererseits über eine den Rand des Ausschnitts im Leitblech 5 und dem Außenrand des Plattenzuschnitts verbindende Gummiplatte 51 am Leitblech 5 fixiert ist.

Es hat sich gezeigt, daß aufgrund dieser flexiblen Aufhängung der Feuchtemeßeinrichtung 6 die Wellenausbildung vermieden ist, wodurch eine weitestgehend lineare homogene Strömung des Materialstroms über die Feuchtemeßeinrichtung 6 erreicht wird, was zu ganz erheblich besseren und insbesondere reproduzierbaren Meßergebnissen führt, und zwar unabhängig davon, ob der Materialstrom im freien Fall auf das Leitblech fällt oder ob das Leitblech unmittelbar an die Ausströmkante 2 des Vorratssilos anschließt.

Zur weiteren Unterstützung des Verdichtungseffekts kann dem Leitblech 5 von der Unterseite her zusätzlich ein Rüttler 8 zugeordnet werden. Dieser Rüttler 8 ist gleichermaßen wie die Feuchtemeßeinrichtung 6 am Plattenzuschnitt 51 fixiert und er ist darüberhinaus so konzipiert, daß er in Fließrichtung X wirkende Schwingungen ausführt. Der Rüttler 8 unterstützt mithin das Fließverhalten des Materialstroms.

In weiterer Ausgestaltung der Feuchtemeß-Vorrichtung ist vorgesehen, dem Leitblech 5, und zwar insbesondere im Bereich der Feuchtemeßeinrichtung 6, ein zweites Leitblech 9 zuzuordnen. Dieses zweite Leitblech 9 bildet somit gemeinsam mit dem Leitblech 5 einen konischen Kanal, so daß die Verdichtungswirkung auf den durchfließenden Teilstrom des Materials bzw. auf den Materialstrom als Ganzem verbessert wird. Zur Optimierung dieser Kanal- bzw. Verdichtungswirkung ist dieses zweite Leitblech 9 höhen- und winkelmäßig (vgl. Pfeile a und b) verstellbar konzipiert, so daß der Spalt zwischen dem Leitblech 5 und dem zweiten Leitblech 9 jeweils dem Material entsprechend eingestellt werden kann.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Messung der Eigenfeuchte von aus einem Vorratssilo ausfließenden Schüttstoffen mit einem den Materialstrom aufnehmenden, schräg stehenden Leitblech und einer im Leitblech integrierten, den Schüttstoffen entsprechend kali­ brierten Feuchtemeßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtemeßeinrichtung (6) relativ zum Leitblech (5) elastisch gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtemeßeinrichtung (6) am Leitblech (5) an einem zu einem Ausschnitt im Leitblech (5) komplementären Plattenzuschnitt (51) fixiert und der Plattenzuschnitt (51) relativ zum Leitblech (5) über eine elastische Matte, beispielsweise eine Gummiplatte (51), aufgehängt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß am Plattenzuschnitt (5') zusätzlich ein Rüttler (8) fixiert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Rüttler (8) so ausgebildet ist, daß er in Fließrichtung X des Materialstroms gerichtete Schwingungen ausführt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß dem Plattenzuschnitt (5') ein starr mit dem Leitblech (5) verbundenes zweites, insbesondere höhen- und winkelverstellbares Leitblech (9) zugeordnet ist.