DE19952462A1 - Device to determine absolute moisture content of concrete in container; has measuring probe to determine moisture content or temperature of concrete and to transmit signal by wireless method - Google Patents
Device to determine absolute moisture content of concrete in container; has measuring probe to determine moisture content or temperature of concrete and to transmit signal by wireless methodInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen der absoluten Feuchtigkeit eines Materials, Schüttgüter aller Art, insbesondere von Beton, in einem Behälter, Mischbehälter od. dgl. und/oder bewegbaren oder rotierenden Behälter, beispielsweise einer Mischtrommel, wobei dem Behälter zumindest eine Messsonde zum Bestimmen der Feuchte und/oder der Temperatur des Materials zugeordnet ist.The invention relates to a device for determining the absolute moisture of one material, bulk goods of all Type, especially of concrete, in a container, Mixing container or the like. And / or movable or rotating Container, for example a mixing drum, the Container at least one measuring probe to determine the moisture and / or the temperature of the material is assigned.
Beton wird heute nicht nur im Hoch- und Tiefbau verwendet, sondern auch zum Herstellen von bestimmten Betonelementen. Beton ist ein leicht zu verarbeitender Verbundbaustoff, der aus einem zuerst flüssigen Gemisch von Zement, Zuschlagstoffen (z. B. Kies, Sand, Splitt) und Wasser, gegebenenfalls auch Zusätzen, durch Erhärten des Zementleims entsteht. Today concrete is not only used in civil engineering, but also for the production of certain concrete elements. Concrete is an easy-to-use composite building material that from a first liquid mixture of cement, Aggregates (e.g. gravel, sand, grit) and water, if necessary also additives, by hardening the Cement paste is created.
Die Eigenschaften von Beton lassen sich durch das Mischungsverhältnis, durch die Auswahl der Ausgangsstoffe sowie durch die Verdichtung und Nachbehandlung in weiten Grenzen verändern. Die Zusammensetzung von Beton wird durch das Verhältnis der Ausgangsstoffe Zement, Zuschlag und Wasser festgelegt, wobei das Gewichtsverhältnis von Wasser zu Zement als Wasserzementwert W/Z bezeichnet wird. Dabei ist die Konsistenz des Betons eine der wesentlichsten Grössen für die Verarbeitbarkeit und auch für die Güte des herzustellenden Elementes. Die Konsistenz des Betons wird im wesentlichen von der Wasserzugabe bestimmt.The properties of concrete can be Mixing ratio, through the selection of the raw materials as well as compression and aftertreatment Change borders. The composition of concrete is determined by the ratio of the raw materials cement, aggregate and Set water with the weight ratio of water for cement is referred to as water cement value W / Z. there the consistency of the concrete is one of the most essential Sizes for processability and also for the quality of the element to be produced. The consistency of the concrete will essentially determined by the addition of water.
An beweglichen, rotierenden Behältern, gleich für welches Material, z. B. Mischtrommeln, ist bisher eine Feuchtemessung nicht möglich, da zur Messdatenübertragung und Feuchtemesssondenspeisung Verbindungskabel notwendig sind. Übertragungen durch Gleitkontakte sind mechanisch sehr aufwendig, teuer und unterliegen einer starken Verschmutzungsgefahr. Letzteres gilt vor allem bei sogenannten Fahrmischern, die nur Trockenrezepturen geladen haben und, bedingt durch längere Anfahrtswege zur Baustelle, erst während der Fahrt, beispielsweise Wasser aus mitgeführtem Wassertank, zumischen. Deshalb ist der Feuchtegehalt und die Mischzeit in bekannten Mischtrommeln mangels möglicher Online-Messungen sehr ungenau. Ein gleiches Problem gilt aber auch für stationäre Mischbehälter, bei denen nicht nur ein Rührwerk, sondern auch der Behälter selbst rotiert.On movable, rotating containers, no matter which one Material, e.g. B. mixing drums is currently one Moisture measurement not possible because of the measurement data transmission and moisture sensor supply connection cable required are. Transfers by sliding contacts are mechanical very complex, expensive and subject to a strong Danger of contamination. The latter applies above all to so-called truck mixers that only loaded dry recipes have and, due to longer journeys to Construction site, only while driving, for example water from carried water tank, mix. That is why Moisture content and the mixing time in known mixing drums very imprecise due to the lack of possible online measurements. On the same problem also applies to stationary Mixing tanks where not just an agitator, but the container itself also rotates.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der oben genannten Art zu schaffen, mit dem eine Verbesserung der Qualität des anzuliefernden Betons erreicht wird. The present invention is based on the object To create methods of the type mentioned above, with which one Improvement of the quality of the concrete to be delivered is achieved.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass die Signalübertragung der Messsonde drahtlos erfolgt.The solution to this problem is that the signal transmission the measuring probe is wireless.
Überprüft werden kann die Konsistenz des Materials vor allem durch die Ermittlung der absoluten Feuchte und gegebenenfalls der Temperatur. Eine entsprechende Sonde bzw. Vorrichtung zur Ermittlung der Feuchte ist beispielsweise in der DE-OS 44 43 146.5.The consistency of the material can be checked beforehand all by determining the absolute humidity and optionally the temperature. A corresponding probe or device for determining the humidity for example in DE-OS 44 43 146.5.
Eine derartige Sonde ermittelt die Feuchte durch die Ermittlung des Druckes auf die Sonde. Durch die Veränderung des Druckes findet auch eine Veränderung der Dielektrizitätskonstanten statt, über die die Feuchte ermittelt wird.Such a probe determines the moisture through the Determination of the pressure on the probe. By the change the pressure also finds a change in the Dielectric constants take place over which the moisture is determined.
Wenn nachfolgend auf die Ermittlung des Feuchtegehaltes von Beton Bezug genommen wird, so soll dies keine Einschränkung bedeuten. Die Erfindung erstreckt sich auf die Ermittlung jeder Konsistenz eines beliebigen Werkstoffes in einem beweglichen oder rotierenden Behälter. Nur besonders bevorzugt bezieht sich die Erfindung auf Beton in einer Mischtrommel.If following the determination of the moisture content of Concrete is referred to, so this is not meant to be a limitation mean. The invention extends to the determination any consistency of any material in one movable or rotating container. Only special preferably the invention relates to concrete in one Mixing drum.
Die Ermittlung der Feuchte soll vor allem im unteren Bereich des Behälters stattfinden, da dort der Druck des Materials auf die Messsonde am aussagekräftigsten ist. Deshalb genügt es, wenn die Sonde im unteren Bereich des Behälters, beispielsweise wenn die Mischtrommel den unteren Bereich des Behälters durchfährt, in Betrieb gesetzt wird, so dass hierdurch eine erhebliche Energieeinsparung stattfinden kann, gegenüber einer dauernden Tätigkeit der Sonde. The determination of moisture should primarily be in the lower Area of the container take place because there the pressure of the Material on the probe is most meaningful. It is therefore sufficient if the probe is in the lower area of the Container, for example when the mixing drum the lower Passes through the area of the container, is put into operation, so that this saves considerable energy can take place in relation to a permanent activity of the Probe.
Bevorzugt soll der Sonde im unteren Bereich auch eine Empfänger/Sendereinheit zugeordnet sein, welche die Signale von der Sonde übernimmt und sie auf eine Auswerteeinheit überträgt.The probe should preferably also have one in the lower region Receiver / transmitter unit assigned to the signals from the probe and takes it to an evaluation unit transmits.
Die Speisung der Sonde kann über ein elektromagnetisches Feld, bevorzugt über einen Akku aber auch über Telemetrie oder Schleifkontakte erfolgen. All das soll von der vorliegenden Erfindung umfasst sein.The probe can be powered by an electromagnetic Field, preferably via a battery but also via telemetry or sliding contacts. All of that should be from the present invention.
Durch dieses Feuchtemessgerät kann auf einfache Art und Weise der Feuchtegehalt des Betons ermittelt werden. Den entsprechenden Werten wird eine bestimmte Konsistenz des Betons zugeordnet, so dass beispielsweise anhand einer Kennlinie die Konsistenz des Betons mit Hilfe von dem Feuchtewert und gegebenenfalls der Temperatur relativ exakt bestimmt werden kann. Ändert sich der Feuchtewert, d. h. wird beispielsweise der Beton zähflüssiger, so verringert sich das Ausbreitmass. Der Fahrer braucht lediglich für eine entsprechende Kennlinie angeben, wieviel Kubikmeter er geladen hat.With this moisture meter you can easily and Way the moisture content of the concrete can be determined. The corresponding values, a certain consistency of the Assigned concrete, so that, for example, using a Characteristic the consistency of the concrete with the help of the Moisture value and possibly the temperature relatively exact can be determined. Does the moisture value change, i. H. if, for example, the concrete becomes more viscous, it is reduced the spread. The driver only needs for a corresponding characteristic curve how many cubic meters loaded.
Es ist darauf zu achten, dass der Beton nur einmal den maximalen Feuchtegehalt haben darf. Der Fahrer kann an Hand der laufenden Werte des Computers überprüfen, ob der Beton den richtigen Feuchtegehalt hat. Er könnte nur dann eingreifen, wenn der Wert unter dem Maximum liegt, wobei ihm der Computer anhand der geladenen Menge an Beton anzeigen könnte, wieviel Wasser er zugeben kann, um an den maximalen Feuchtegehalt zu gelangen.It is important to ensure that the concrete is only once maximum moisture content. The driver can be on hand the current values of the computer check whether the concrete has the right moisture content. He could only then intervene if the value is below the maximum, whereby the computer based on the amount of concrete loaded could indicate how much water he can add to the to reach maximum moisture content.
Ist dies geschehen, muss der Computer in der Lage sein, an der Baustelle dem Kunden anzuzeigen, dass der Beton seine Ausgangskonsistenz hatte und keine weitere Wasserzugabe zulässig ist. Der Beton wäre dann nur mit Zusatzmittel- Fliessmittel-(FM) auf eine weichere Konsistenz ein zustellen.When this is done, the computer must be able to to notify the customer of the construction site that the concrete is its Had initial consistency and no further water addition is permissible. The concrete would then only be Superplasticizer (FM) for a softer consistency to deliver.
Durch die Anordnung einer entsprechenden Sonde in der Mischtrommel kann laufend die Konsistenz des Betons während der gesamten Aaslieferzeit überprüft werden. Bevorzugt sollen diese Werte auch gespeichert und gegebenenfalls auch ausgedruckt werden können, so dass für den Kunden immer ein Nachweis erbringbar ist, dass ein Beton mit einer gewünschten Viskosität angeliefert wurde.By arranging a corresponding probe in the Mixing drum can continuously maintain the consistency of the concrete the entire carrion delivery time can be checked. Prefers should these values also be saved and if necessary also can be printed out, so that for the customer always one Evidence can be provided that a concrete with a desired viscosity was delivered.
Selbstverständlich kann ein Feuchtegehalt des Betons innerhalb der Mischtrommel und insbesondere auch Richtung Austrag variieren. Deshalb könnte es sich als ratsam erweisen, in der Mischtrommel mehrere Sonden anzuordnen, aus deren Werten dann ein entsprechender Mittelwert gebildet werden kann.Of course, a moisture content in the concrete within the mixing drum and in particular also direction Discharge vary. Therefore it might prove advisable prove to arrange several probes in the mixing drum, a corresponding mean value from their values can be formed.
Auch soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen, beispielsweise die Messsonde an einem Mischerarm eines feststehenden oder rotierenden Behälters anzuordnen. Dabei kann der Mischerarm feststehend aber auch gegenüber dem Behälter bewegbar angeordnet sein. Eine Datenübertragung der Signale der Messsonde zwischen einer Auswerteeinrichtung bzw. einer Empfängereinheit erfolgt drahtlos. Hierdurch wird gewährleistet, dass insbesondere eine exakte Feuchtigkeitsmessung permanent im Betrieb vorgenommen werden kann, wobei eine Vielzahl einzelner Messungen oder Messungen einzelner Zeitabschnitte möglich ist. Also within the scope of the present invention for example the measuring probe on a mixer arm to arrange fixed or rotating container. there the mixer arm can also be fixed in relation to the Containers can be arranged movably. A data transfer the signals of the measuring probe between one Evaluation device or a receiver unit takes place wireless. This ensures that in particular an exact moisture measurement permanently in operation can be made, a variety of individual Measurements or measurements of individual time segments possible is.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur eine schematisch dargestellte Seitenansicht eines Fahrmischers. Dieser Fahrmischer weist eine Mischtrommel 1 auf, in der sich Beton befindet. Diese Mischtrommel 1 dreht bevorzugt laufend auch beim Fahrbetrieb des Fahrmischers.Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment and with reference to the drawing; in its single figure, this shows a schematically represented side view of a truck mixer. This truck mixer has a mixing drum 1 in which concrete is located. This mixing drum 1 preferably rotates continuously even when the mixer truck is in motion.
An der Mischtrommel 1 hängt ein Rutschblech 2, welches dem Austrag des Betons dient. Durch das Rutschblech 2 kann das Ausfliessen des Betons in einer gewünschten Richtung bestimmt werden.On the mixing drum 1 there is a slide plate 2 which serves to discharge the concrete. The flow of the concrete in a desired direction can be determined through the slide plate 2 .
Ferner besitzt der Fahrmischer noch einen Wassertank 3, aus dem der Fahrer Wasser in die Mischtrommel 1 überleiten kann, sofern die Feuchtigkeit des Betons in der Mischtrommel 1 nachlässt. Dies kann nur einmal bis zum maximalen Feuchtegehalt geschehen.Furthermore, the truck mixer also has a water tank 3 from which the driver can transfer water into the mixing drum 1 , provided the moisture in the concrete in the mixing drum 1 decreases. This can only be done once up to the maximum moisture content.
Erfindungsgemäss befindet sich in der Mischtrommel 1 eine gestrichelt angedeutete Sonde 4, mit der eine Feuchte des Betons bestimmt werden kann. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Sonde 4 - nicht näher gezeigt - auch ein Temperatursensor zugeordnet.According to the invention, a dashed probe 4 is located in the mixing drum 1 , with which a moisture content of the concrete can be determined. In a preferred embodiment, the probe 4 - not shown in detail - is also assigned a temperature sensor.
Des weiteren befindet sich an dem Rutschblech 2 eine Sonde 5, mit der ebenfalls die Feuchtigkeit des ausgetragenen Betons und gegebenenfalls bevorzugt dessen Temperatur ermittelt wird.Furthermore, there is a probe 5 on the slide plate 2 , which is also used to determine the moisture of the concrete being discharged and, if appropriate, its temperature.
Die Sonden 4 und 5 stehen mit einer ebenfalls nur angedeuteten Kontrolleinheit 6 in einem Fahrerhaus 7 in Verbindung. Die Verbindung kann drahtlos oder auch über eine entsprechende Leitung geschehen. In der Kontrolleinheit 6 können die von den Sonden 4 und 5 übermittelten Werte gespeichert, angezeigt und gegebenenfalls ausgedruckt werden.The probes 4 and 5 are connected to a control unit 6, likewise only indicated, in a driver's cab 7 . The connection can be made wirelessly or via a corresponding line. In the control unit 6 , the values transmitted by the probes 4 and 5 can be stored, displayed and, if necessary, printed out.
Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Während dem Fahrbetrieb erhält der Fahrer laufend über die
Sonde 4 in der Mischtrommel 1 die Feuchtigkeitswerte und
gegebenenfalls die Temperaturwerte des Betons. Diese werden
ihm auf der Kontrolleinheit 6 angezeigt. Bevorzugt ist der
Sonde 4 im unteren Teil der Mischtrommel 1 ein nicht näher
gezeigter Sender zugeordnet. Da die Sonde 4 auf Druck
misst, sind nur die Werte aus dem unteren Teil von
Interesse, wo der höchste Druck des zu messenden Betons auf
der Sonde lastet.The operation of the present invention is as follows:
During driving operation, the driver continuously receives the moisture values and possibly the temperature values of the concrete via the probe 4 in the mixing drum 1 . These are displayed on the control unit 6 . Preferably, the probe 4 in the lower part of the mixing drum 1 is assigned a transmitter, not shown. Since the probe 4 measures under pressure, only the values from the lower part are of interest, where the highest pressure of the concrete to be measured is on the probe.
Ausserdem soll nur dann eine Messung stattfinden, wenn die Sonde an dem Sender vorbeiläuft. Nur in diesem Zeitraum ist die Sonde in Betrieb, wodurch Energie, beispielsweise eines Akkus gespart wird. Feuchtigkeit und Temperatur sind der Maßstab für die Konsistenz des Betons. Sollte beispielsweise die Feuchtigkeit abnehmen, so kann der Fahrer einen Befehl an eine dem Wassertank 3 nachgeschaltete Pumpe abgeben, so dass ergänzendes Wasser in die Mischtrommel 1 eingepumpt wird. Dadurch erhöht sich wieder die Feuchtigkeit in der Mischtrommel, und die Konsistenz wird auf einen gewünschten Wert eingestellt. Wichtig ist jedoch, dass der Beton einmal den höchstzulässigen Feuchtegehalt hatte.In addition, a measurement should only take place when the probe passes the transmitter. The probe is only in operation during this period, which saves energy, for example a battery. Moisture and temperature are the yardstick for the consistency of the concrete. If, for example, the moisture decreases, the driver can issue a command to a pump downstream of the water tank 3 , so that additional water is pumped into the mixing drum 1 . This increases the moisture in the mixing drum again and the consistency is set to a desired value. However, it is important that the concrete once had the maximum permissible moisture content.
Erreicht das Fahrzeug seinen Bestimmungsort, so kann der Fahrer nun Beton aus der Mischtrommel 1 austragen. Dieser Beton gelangt über das Rutschblech 2 an seinen Bestimmungsort. Die Sonde 5, die dem Rutschblech 2 zugeordnet ist, übermittelt ihre Werte betreffend Feuchtigkeit und gegebenenfalls Temperatur an die Kontrolleinheit 6, wo diese Werte gespeichert und ausgedruckt werden. Dieser Ausdruck dient dann gleichzeitig als Lieferschein und als Beleg dafür, dass ein Beton einer gewünschten Viskosität ausgeliefert wurde.When the vehicle reaches its destination, the driver can now discharge concrete from the mixing drum 1 . This concrete reaches its destination via the slide plate 2 . The probe 5 , which is assigned to the slide plate 2 , transmits its values relating to moisture and possibly temperature to the control unit 6 , where these values are stored and printed out. This printout then serves both as a delivery note and as proof that a concrete of the desired viscosity has been delivered.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen auch andere Mischbehälter, beispielsweise feststehende Mischbehälter, die von bewegbaren Mischerarmen durchwandert werden. Die Mischerarme können beispielsweise im Behälter linear oder rotativ bewegt werden. Auch hier soll daran gedacht sein, entsprechende Sonden 4 den Mischerarmen zuzuordnen, wobei die Datenübertragung drahtlos erfolgt.Other mixing containers, for example fixed mixing containers, which are traversed by movable mixer arms, are also within the scope of the present invention. The mixer arms can be moved linearly or rotatively in the container, for example. Here too, it should be considered to assign corresponding probes 4 to the mixer arms, with the data being transmitted wirelessly.
Dabei kann der Behälter auch gegenüber feststehenden oder bewegbaren Mischerarmen selbst bewegt werden, wobei ebenfalls vom vorliegenden Erfindungsgedanken mit umfasst sein soll, dem Behälter und/oder dem Mischerarm zumindest eine Sonde 4 zuzuordnen, die die entsprechenden Daten drahtlos überträgt.The container can also be moved relative to fixed or movable mixer arms, whereby the present inventive concept should also include assigning at least one probe 4 to the container and / or mixer arm, which transmits the corresponding data wirelessly.
Auf diese Weise lässt sich permanent im Betrieb die absolute Feuchtigkeit beliebiger Schüttgüter exakt und permanent bestimmen.In this way, the absolute humidity of any bulk goods exactly and determine permanently.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: THIEL, ANDREAS, 79793 WUTOESCHINGEN, DE Owner name: WERNE, WALTER, 79804 DOGERN, DE |
|
| 8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: ARNOLD, GERD H., 79793 WUTOESCHINGEN, DE |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110502 |