DE2433403C3 - Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Zugabe von Betonverflüssigern - Google Patents

Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Zugabe von Betonverflüssigern

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DE2433403C3
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Kenichi Musashino Tokio Hattori
Toshiyuki Morioka Iwate Kitsuda
Tsunehisa Urawa Saitama Matsuda
Hiromi Wakayama Nakagawa
Mitsuru Sagamihara Kanagawa Wakao
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Japan National Railways
KYB Corp
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Japan National Railways
Kayaba Industry Co Ltd
Kao Soap Co Ltd
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    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28CPREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/02Controlling the operation of the mixing
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  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Kegeln de · Zugabe von Betonverflüssigern mit *° abbindeverzögernder Wirkung /·< in einem Betonmischer befindlichem Beton, bei der der Drehmomentbedarf des hydraulisch betriebenen Mi'-hermotors gemessen und in Abhängigkeit von dem Meßergebnis ein Pumpcnmolor für die Substan/zugabe elektrisch gesteuert wird.
Durch die US-PS 37 88 8b8 ist es bekannt, daß fertig gemischler Beton durch schubweise Zugabe von abbindeverzögernden Substanzen über lange Zeiträume fließfähig gehalten werden kann. Wenn jedoch diese 4n Methode beim Transport von fertig gemischtem Betör: in auf Lastwagen angeordneten Betonmischern erfolgen soll, so ergeben sich Schwierigkeiten. Zwar können auf der Basis der Menge des Betons gewisse Vorausberechnungen über die Größe der erforderlichen Zusatzmittcl- 4' Schübe angestellt werden, jedoch ist es kaum möglich, Voraussagen über die Zeitintervalle zu machen, in welchen diese Schübe erforderlich sind, weil (las Abbindeverhalten des Betons nicht nur von seiner Qualila: und Zusammensetzung sondern auch von '" Umwelteinflüssen, insbesondere der Temperatur, ab häng!. Ils ist dabei aber auch nicht möglich, daß der Fahrer des Lastwagens fortlaufend die Konsistenz des Betons überprüft.
Nun ist es aus der DL-AS 16 Hi 778 bekannt, die " Konsistenzänderungen von fertig gemischtem Beton elektrisch festzustellen, und zwar auf der Grundlage von Drehmomentänderungcn des Mischcrmoiors. Dabei wird dann Wasser zugeführt, wenn die Drelimoiiicnliindcrting einen vorbestimmten Wert übel schreitet. Line h" Übertragung dieser Methode auf die schubweise Zuführung von abhindcver/.ögenuleii Substanzen /υ Beton, der sich in einem Fahrzeug- Betonmischer befindet, fuhrt icdoch /u Problemen, auch wenn die Zeitspanne /wischen den einzelnen Ziiführschüben hr> automatisch geregelt werden kann. Lm Problem ergibi sich dar.ms. daß die Zufuhr mengen an abhindevcr /ögenidci Substanz sehr klein sind im Vergleich mit den Wasserzuführungen nach der DE-AS Ib 8J 788, mit der Folge, daß es eine bestimmte Zeitspanne dauert, bis die Substanz sich in der beträchtlichen Betonmenge verteilt und diese wieder flüssiger gemacht hat; dabei bestehi dann aber die Gefahr, daß vor Beendigung des Verteilungsvorganges die Zugabevorrichtung für die Substanz bereits erneut in Tätigkeit tritt und ruf diese Weise zu viel abbindeverzögernde Substanz in den Beton gelangt.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Regelvorrichtung für Jie Zuführung abbindeverzögernder Substanzen im Beton zu schaffen die völlig sicher arbeitet und weder durch kurzfristige, schwingungsartige Drehmomentenänderungen noch durch die vergleichsweise langsame Verteilungsgeschwindigkeii der Substanz in der Betonmasse zu Fehlregelungen veranlaßt wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Vorrichtung gelöst.
Dabei wird durch die Dampfungsdüse verhindert, daß durch kurzfristige, schwingungsartige Drehmomentänderungen, die Zugabeeinrichtung für die abbindeverzögernde Substanz in Tätigkeit gesetzt wird. Der Zeitgeber verhindert, daß die Zugabcvorrichtung wieder in Tätigkeit tritt, bevor sich die Substanz im Beton verteilt hat, auch wenn während dieser Zeitspanne vom Druckmesser ein zu hohes Drehmoment des Mischermotors festgestellt wird.
Gemäß der Erfindung können die Zusatzmittcl automatisch in den Beton schubweise eingegeben werden, ohne daß irgendein Tätigwerden der Fahrer der Transportmischer notwendig ist. um den Absetzungswert in einem bestimmten Bereich für eine lange Zeitdauer zu halten, womit größere Transportentfernungen möglich sind, ohne daß die Qualität des Betons beeinträchtigt wird.
Auf der Zeichnung sind Ausfüiirungsformen Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeig!
F i g. 1 eine Außenansicht eines Steuergerätes für eine schubweise Zusatzmittel-Beschickung fertig gemischten Betons in Transportmischern.
F i g. 2 ein Schaltbild eines Beispieles der Steuerschaltung.
F i g. 3 ein Schaltbild eines in der Steuerschaltung verwendeten Zeitgebers,
F i g. 4 und 5 Ausfiihrungsformen von Sonden für die Umwandlung des Arbeitsflüssigkeilsdruckes der Mischer in einen elektrischen Widerslandsweri.
In Fig. I ist die Außenansichi eines Beispiels eines Steuergerätes 10 für eine schubweise Beschickung von Zusatzmitteln gemäß der Erfindung dargestellt, das einen elektrischen Versorgungssi, haller 11, Sicherungen
12 und 13, einen Umschalter 14 und einen Druckknopfschalter 15 für einen eine Pumpe zur Zusat/mittelbe Schickung antreibenden Motor 33 ((■" ig. 2) aufweist. Desweiteren sind an dem Gerät vorgesehen: eine Motorzciteinslellunj; 16 lür die Arbeitszeit lies Motors.
13 eine Zyklus-Zeitcinsteilung 17 /um Einstellen der Intervalle /wischen Stopp/eil des Motors Π und seinem Wiederstart, ein Anzeigegerät 20, in welchen ein Absctz-Geber 18 zum vorherigen Einstellen des zu erwartenden Absetzungsn cries des fertig gemischten Betons und eine Abset/ungs Finsiellnadd 19 vorgesehen sind, eine Nullpunkt Einstellung 22 fur die Strommcl.t Nadel 21 dieses Konlrollineßinstniinentes 20. ein Spannungsmesser 2?. Warnlampeti 24 und 25 für die Anzeige des ZiiMandes des elektrischen Versor
gungsschaller 11 bzw. des Motors 33 der I'unipe lur die Zusatzmittel-Beschickung., sowie eine weiten: Warnlampe 26 fur eine Anzeige darüber, ob der Minor 13 den nächsten .Steuerzyklus gestund hat oder nicht.
F i g. 2 zeigt ein Beispiel eines .Steuerkreises des Steuergerätes 10 für eine schubweise Beschickung der Zusalz.miltei. Seine Stromversorgung erhält das Steuergerät 10 beispielsweise von den Batterien des Transportmischers, über eine Klemme 27. Wie aus der ¥ i g. 2 zu sehen ist, besteht der Steuerkreis aus einem Schaltkreis 28, einem Spannungsstabilisierkreis 29, einem KontrollmeUkreis 30, einem Zählerrelais-Kreis 31 und einem Zeitgeberkreis 32. Alle die in Fig. 1 dargestellten Elemente sind in diesen Kreisen enthalten. In F i g. 2 werden sie durch gleiche Be/.ugszeichen wie in F i g. 1 wiedergegeben.
Der Schaltkreis 28 weist den elektrischen Versorgungsschalter II, die Sicherungen 12 und 13. den Umschalter 14, den Druckknopf-Schalter 15 und die Warniampe 24, 25 und 2b auf. Der e'ektnv.-he Versorgungsschalter Il bringt das Steuergerät 10 z.ur schubweisen Beschickung der Zusat/iiiittel in Betriebsstellung, sobald er geschloßen wird, wobei dies durch das Aufleuchten der Warniampe 24 angezeigt wird. Während des Betriebes ist der Umschalter 14 dauernd geschlossen, so daß der Kreis des Motors 13. der die Pumpe für die Zusatzmiiiel-Beschickung antreibt, in Tätigkeit gehalten werden kann. Wenn dieser jedoch geöffnet wird, wird der Motor 33 unabhängig vom Betrieb angehalten. Andererseits wird, wenn der Druckknopf-Schalter 15 geschlossen ist. daß Relais 34 aktiviert, wodurch der Relaiskonlakt 34.·; für eine Betätigung des Motors .33 geschlossen wird, womit die Möglichkeit geschaffen wird, die Zusatzmittel unabhängig von der Steuerung durch 1 land zu beschicken. Wenn der Motor 33 in Betrieb ist, leuchtet die Warniampe 25 und zeigt an, daß die Zusaizmittel-Heschickung in Betrieb ist.
Wenn als elektrische Stromquelle die auf dem Transportmischer angeordneten Batterien \erwendet werden, kann die Spannung entsprechend ihrem l.adungszyklus variieren, womit eine Schwierigkeit darin auftritt, daß Steuergerät 10 für eine schubweise Beschickung der Zusat/mittel gleichr'.ißig /u betreiben. Zu diesem Zweck ist der Spannungstabilisierkreis 29 vorgesehen, der die Spannung automatisch und unabhängig von den Schwankungen der Batteriespanniingen konstant hält. Der Sparmungsstabilisierkreis 29 teilt nämlich mit den Widerständen 35 und 36 die Ausgangsspannung auf und vergleicht die geteilte Spannung mit dem Bezugsnormal dadurch, daß sie zu einem Konslant-Spannungselement !7 zurückgeführt wird; so hält der Spannungsstabilisieruiigs-Krcis 29 die Aiisgangsspannung durch Steuerung eines Transistors 38 entsprechend der Abweichung vom Beztigsnornial konstant, unabhängig von der Veränderung der Firigangsspannung.
Kondensatoren 39 und 40 sind in diesem Spannungs-MiibilisimingS'Krcis 29 zur Unterdrückung von Hoch frequenzSpannungen aus sowohl der Ausgiingsspanniing als auch der Rückkopplungssparinung vorgesehen.
Der KontrollmeUkreis 30 besitzt ein Anzeigegerät 20 und ein Potentiometer 41. Das F'oienlimnetei 41 ist. wie die I ι g. 4 zeigt, mit einem rohrförmigen Manometer 42 (Typ Bourdon) oder, wie die I-ι g. ri zeigt, mn einem Kolbenmanometer 4} derart verbunden, dall der hydraulische Arbeitsdruck des Antriebsmotors der Mischtrommel in Form einer Vcränderuni: der elektrischen Widerstandswerte über die Manometer 42 oder 43 festgestellt werden kann. Sobald die Veränderung des elektrischen Widerstandswertes ein in dem Anzeigegerät 20 eingebautes Strommeßgerät über einen Verstärker 44 ansteuert, schlägt die Strommeßnadel 21 des Anzeigegerätes aus. Wenn die Strommeßnadel 21 eine Lage erreicht, die vorher mit dem Absetzungs Geber 18 des Anzeigegerätes 20 eingestellt worden ist, daß heißt die Lage, in der die Strommeßnadel 21 die Absetzungs-Einstellnadel 19 überlappt, dann wird der Zählerrelais Kreis 31 zwischen seiner Lichtemissionsdiode 45 und seinem Fototransistor 46 unterbrochen, womit auf diese Weise ein Informationssignal an den Zählerrelais-Kreis 31 gegeben wird. Dies bedeutet, daß. wenn die Absetzung des fertig gemischten Betons auf den vorher mit dem Absetz-Geber 18 am Anzeigegerät 20 eingestellten Wert fällt, ein InTnrmaiionssignal an den Zähler relais-Kreis 3! entsprechend der experimentellen Ermittlung gegeben wird. cLi sich der Absetzungswert des fertig gemischten Betoio während des Transportes im umgekehrten Verhältnis zum Hydruu likdruck des Transportmischers verändert.
Wenn der Arbeits-Hydraulikdruck oder das Antriebsdrehm;:.Tient des Mischer·, als Veränderungen in einen elektrischen Widerstand festgestellt ist. um so den Absetzungswen des fertig gemischten Betons indirekt als Gierwinkel einer Strommeß-Nadel 21 feststellen zu können, entsteht eine Gefahr beim Betrieb, der unter der falschen Voraussetzung begonnen hat, daß die Absetzung des fertig gemischten Be'ons noch nicht auf den eingestellten Wert gefallen ist. λ eil dabei nämlich die Slrommeß-Nadel 21 in die eingestellte Lage schwingen und ein Informationssigrui an den Zahlerrelais-Kreis 31 aufgrund solcher Faktoren erzeugen kann. wie beispielsweise der Schwingungen der hydraulischen Pumpe des Antriebsmotors des Mischers. Um dies bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu verhindern, ist nicht nur eine Düsen-Öffnung 47 bzw. 48 in dem Weg ties Manometers 42 bzw. 43 zum Abschneiden tier Sciiwingung der Stromrneß-Nadel 21 vorgesehen, sondern außerdem ist ein Kondensator 49 in dem Kontrollmeß-Kreis 30 eingesetzt, um derait'je elektrische Schwingungen zu verhindern.
Der Zählerrelais-Kreis 31 besitzt ein Relais 50 und zu der Lithtemissionsdiode 45 und dem Fototransistor 46 einen Arbeitskreis 51. Wenn eine Unterbrechung zwischen der Lichtemissionsdiode 45 und dem I ototransistor 46 vorliegt, werden die Transistoren 52, 53 und 54 im Arbeitskreis 51 nach und nach leitend, soweit sie sich in einem nichtleitenden Zustand befinde!". Sobald tier letzte Transistor 54 zur 1 eitfähigkeit inise'iakct. wird das Relais 50 aktiviert, die Relaiskontakte 50,7 und 506 im Zählerrclais-Kreis 31 und die Relaiskontakte 50c und 50c/im Schaltkreis J8 werden geschlossen. Das Schließen des Relaiskontaktes 50./ bewirkt das Hauen des Relais 50. Das Schließen des Relaiskontaktes 50c aktiviert ein Relais 34 im Schaltkreis 28, daß in Reihe mit jenem geschaltet lit und dun Rckmkontakt 34;j schließt, um den Motorkreis /u schließen. Wenn sich der Motor 33 dreht, wird die Pumpe in Betrieb gesetzt, um Zusatzmittel in den fertig gemischten Beton zu liefern, und zugleich leuchtet eine Warniampe 25 auf, die anzeigt, daß die Zusatzmittel-Be Schickung in Betrieb ist. Parallel dazu läßt das Schließen ties Kelaiskontaktes 50c/ein ι. Warniampe 26 aufleuchten, die anzeigt, daß das Steuergerät 10 für eine schubweise Beschickung <!e Arbeitszyklus begonnen hat. Außerdem briiiL'l da1. Schließen de«, KH;iiskont;iktr<,
5()/> des Zahlenelaiskreiscs il zugleich ili'n Zeiigebei kcis 32 in einen geschlossenen Zustand und laßt diesen Zahlerrelaiskreis JI mit dem /iihleri begmifn
Her /eilgeherkreis 32 besitzt die verschieden,ιγμιμίι Relais 55, 56 und 57, sowie deren eigene Arbeitskreise 5H, 54 ijMcI W) und einen Zeitgeber 61. Wie .ins der I ι g. i /H sehen ist, besteht der Zeitgeber hl ;ms nnrm ( κ/illatorkreis h5. der em KcI;iis h2 mti einem Kclaiskonlakt h2.7. einen Os/i Ihn or 6 3. einen I ransistor M. einen Verslarkcrkreis hh, einen Zahler 67. einen I orkreis 68 und Drehschalter 69 und 70 aufw eiM welche .ml der Motor/eiteinstelliing 16 h/v,, der Zvkliis/eitein Stellung 17 verbunden sind. Sobald also ot:r Zeitkreis i2 vom /ahlerrelaiskrcis 31 den Befehl /um Zahlbeginn i-rhall. wird ein transistor 71 in dem Arbeitskreis 5H ■i'm'Tmi iiiUl ^l «Ϊ S t\däiS 'l'j \vii\l .1 P1 i t V III i . «<ΜΙ||ί [ΙΠ Kclaiskontakl 55,7 (I- ig. )) geschlossen wird. Zugleich h'iMiinl der Oszillator hi des Oszillatorkier.es 62 im Zeitgeber ht bei einer konstanten I ref|iien/ /u >! hw ingen. wobei diese ilurch den Kondensator 72 und den Widerstand 7 3 bestimmt wird. Diese lauft von ilen I r.insisloren 74 und 75 des Verstarkerkreises hh \ iT-iiirkl zu dem Zahler h7 und wird hier gezahlt. Das leu Zi.'itgeher 61 einstelleiule Zeitintervall wird durch die Wahl der Impulsan/ahl vorgegehen. ν etui die Drehschalter 69 b/w. 70 tier Motor/eiteinsiellung lh und der Zeitgeber 17 für die Zykluszeit gedre'it weiden. Sobald die durch Drehung des Drehschalter 69 der Motor/eiteinstellung 16eingestellte Zeit 7 ablauft, wird der Ausgang vom Torkreis 68 zunächst an ein Relais 5h über die Transistoren 76 urd 77 gegeben. Das so aktivierte Relais 56 schließt nicht nur seinen Relaiskontakt 56;) im Zeitgeberkreis 32. sondern öffnet auch den Relaiskontakt 56fe im Schaltkreis 28. Das .Schließen des Relaiskontaktes 56;) bewirkt das Halten des Relais 56. Das Öffnen des Reiaiskontaktes 56/? hat zur Folge, daß das Relais 34 seinen Relaisko-itakt 34;) öffnet. Damit wird der Motor 33 der Pumpe z.ir Zusatzmittel Beschikkunü aestonnt und die Bcschickuni' mit Zusat/miiteln wird unterbrochen. Außer dem Offnen des Relaiskontaktes 566. wird der Kreis der Warnlampe 25 unterbrochen und die Lampe erlischt, womit angezeigt ist. daß der Motor 33 angehalten worden ist, daß heißt, daß die Zusaizmittel-Beschickungbeendet worden ist. Unter diesen Bedingungen wird das Relais 56 aufgrund seines geschlossenen Relaiskontaktes 56;) aktiviert gehalten, womit der Relaiskontakt 566 offengehalten wird und der Mr'or 33 verbleibt daher in seinem angehaltenen Zustand, unabhängig von dem Abset-•nngswert des lertig g'1'."^ hi··" B' Ions. Nun isl a I si > 11 ei Motor 33. nachden· ei tut '-an· lestgelegte Zeil ι η >' el neben worden '-ι, die aiii der Motor/eit einstellung l'i eingestellt wordei. ist. a'U'ehaMen worden um.' du /in.at/Mlilli'1 virwl \r. ι|'·|· "'·".'!H".'h!en Dosis dem '·γίι· >'-.'ι; ir·'h ι'.τι Melon ΙιΐΊΐ'ίΜΗΊτΊΐ ^.ordi.'n.
W.-t'n di·· -indere. diiieb t(>i· /' klMS/eiteinslelliii':1 1 ' ■im.-e'.iellii.· Λ.Ί1 / ,'|v:i|;iii|ri) ei. wril .ils nai-hsi' I. ■»usgau;1 di"- lorkreisrs hH an ei" Kelai1- "Sl u'""■ ■ i1· I ι',ιι;'-ιΜιη en 7K und 79 des '\rlieilskreises hO ιίίτΙτπ ■im dainil das RcI. rs 57 /u aktivieren und .l·1 Rel.irkontak! ">7,i im Zahlen rl:ir,kreis 31 zu oMiien Dies beeinllullt \\,v> Relais 50 und all dessen ReI.μ -.1. «η i.ikle 50.7 50/\ >0r und 50,/ werden geöffnet Aul?" und des ("llfnetis dvs Relaiskonlakic. 50,i ist das ReI.y\ 50 trcipCgchc;;. wnhrrr.d da", !/ifnc.n des Uci.üs Ύ<)1· du I ol'je h<il d.ill der Sinimweg /" d'Mn Zeitnelierkri-i», 32 M nU'i !m'< η hi'n ist. i.o d.il^ (Ik- liclats 55, 5h WiA 5" .il!'· dahingehest beeinHnKi werden, d.i« ihre enlspii- Ιι.ίι den Relaiskonlakte 55,/ 5h.ι 5h/> iinil 57'/ ''' In Ausgaiu'sMellungen '1H uel,'."-bi ai-hl werden b. di· %-··<ν lall wird der Z.ihler h7 /unirkgeslelli. d1 de· Helaiskoiiiakι 55,/ .'!.'iiMite! "J Daneben c*l· > hi zugleich mit dem (Minen des Relatskontakles 50</ ··.!,-h dem I Ir ehalten des Relais 50 die Warnl.imn· 21· womit angezeigt ist. dall die erste / \ kluszeil bee ml· ' i-.t und dall der nächste Nteuerwirgang ausgefiihri v.i -Ji-i kann. Wie oben au'-.gelührl wiird.·, wird der n.i ''si,· Besehiekiingsvorgang durch den /ei tg eher 17 um er hm ehen. sobald eine festgelegte Zeit verstrichen ist. nachdem tier vorangegangene Vorgang der Zusatzmit-IeI-Beschickung beendet worden ist. Dies isl insbesondere zweckmäßig, um die Gefahr /u vermeiden, daß Zusat/mitlel im Übermaß beigegeben werden, was sehr wohl möglich sein kann, oder aber in dem Fall, daß der Steuerkreis den Vorgang der Zusat/mittel-Besehickung wieder auslöst, bevor die vorher beigegebenen Zusai/-mittel mit dem fertig gemischten Beton gut vermischt worden sind, das heißt, bevor die tatsächliche Ahsei/nn^ des fertig gemischten Betons wieder über einen festgelegten Wert hinausgc1·;.
Somit ist das Steuergerät IO für eine schubweise Beschickung von Zusatzmittcln wieder in die Ausgangslage zur Vorbereitung des nächsten .Steuervorganges zurückgebracht. Da der Vorgang anschließend auf die gleiche Weise wiederholt wird, kann eine schubweise Beschickung der Zusatzmittel in den fertig gemischten Beton bewirkt werden, indem sein Abset/ungs>vert innerhalb eines gewünschten Bereiches gehalten wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Zugabe von Betonverflüssigern mit abbindeverzögernder Wirkung zu in einem Betonmischer "> befindlichem Beton, bei der der Drehmomentbedarf des hydraulisch betriebenen Mischermotors gemessen und in Abhängigkeit von dem Meßergebnis ein Pumpenmotor für die Substanzzugabe elektrisch gesteuert wird, gekennzeichnet durch "> einen an den Hydraulikkreis des Mischermotors angeschlossenen Druckmesser (42, 43) mit schwingungsdämpfender Ausgleichsdüse (47, 48) im Anschlußrohr, durch ein Meßwerte des Druckmessers (42, 43) in elektrische Steuersignale für den Pumpenmotor (33) umsetzendes Potentiometer (41) und durch einen das Wiedereinschalten des Pumpenmotors (33) für eine einstellbare Zeitspanne verhindernden Zeitgeber(I7,16).
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekenn- -'" zeichnet, daß im elektrischen Kreis eines Anzeigegerätes (20) des Druckmessers (42, 43) ein schwingungsdämpfender elektrischer Kondensator (49) angeordnet ist.
2S
DE2433403A 1973-07-12 1974-07-11 Vorrichtung zum selbsttätigen Regeln der Zugabe von Betonverflüssigern Expired DE2433403C3 (de)

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