DE3302238A1

DE3302238A1 - Verfahren zur gesteuerten wasserzuteilung in einer kalksandstein-nachmischanlage

Info

Publication number: DE3302238A1
Application number: DE19833302238
Authority: DE
Inventors: Ernst-Ulrich Dipl.-Ing. 4800 Bielefeld Gentemann
Original assignee: Krupp Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1983-01-24
Filing date: 1983-01-24
Publication date: 1984-07-26

Description

Verfahren zur gesteuerten Wasserzuteilung in
einer Kalksandstein-Nachinischanlage Kalksandsteinmasse wird in Formen unter Aufbringung großer Kräfte verdichtet. Während der Preßphase reagiert die Masse plastisch und wird komprimiert; während der Dekompressionsphase dehnt sich die Masse wieder aus.
Für das Maß der Kompression bzw. Dekompression ist vor allem die Feuchte der Kalksandsteinmasse von Bedeutung. Nur wenn die Feuchte in sehr engen Grenzen gehalten wird, lassen sich Rohlinge mit ausreichender Maßtoleranz fertigen.
Es besteht ferner ein Zusammenhang zwischen der Feuchte der Kalksandsteinmasse und der Druckfestigkeit des aus dieser Masse gefertigten Steines. Bereits ein Abweichen von der optimalen Feuchte um lediglich ca. 1% verursacht einen Rückgang der Druckfestigkeit des Steines um ca. 10%, was nur durch teuere Zugabe von unverhältnismäßig viel Kalk kompensiert werden kann.
Es ist daher außerordentlich wichtig, die Feuchte einer Kalksandsteinmasse vor dem Verpressen möglichst genau auf den optimalen Wert einzustellen.
Dies erweist sich jedoch in der Praxis als außerordentlich schwierig.
Bereits die Ermittlung des Feuchtigkeitsgehaltes der aus einem Reaktor abgezogenen Kalksandsteinmasse ist mit großen technischen Schwierigkeiten verbunden. Bekannte Meßverfahren, die auf der Bestimmung der Dielektrizitätskonstanten oder des elektrischen Widerstandes beruhen, erfordern einen Kontakt der Meßsonde mit dem Meßgut, was zu Anbackungen der Kalksandsteinmasse an der Meßsonde führt. Weitere Fehler ergeben sich durch die verhältnismäßig hohe und schwankende Temperatur der Kalksandsteinmasse sowie durch andere Einflußgrößen.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren liegt in dem durch die Verwendung eines geschlossenen Regelkreises bedingten hohen gerätetechnischen Aufwand.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Nachteile ein Verfahren zu entwickeln, das es mit einem besonders geringen anlagentechnischen Aufwand gestattet, eine ausreichend genaue Wasserzuteilung in einer Kalksandstein-Nachmischanlage durchzuführen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit einfachen, handelsüblichen Bauteilen verwirklichen und daher besonders kostengünstig realisieren.
Durch die berührungslose Feuchtemessung zeichnet es sich durch eine hohe Meßgenauigkeit aus (+ 0,1% Feuchte der Kalksandsteinmasse). Ferner besitzt es eine hohe Korrekturgenauigkeit (+ 0,02% Feuchte der Kalksandsteinmasse).
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der Erläuterung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Einrichtung zur gesteuerten Wasserzuteilung enthält ein von einem Motor 1 angetriebenes Förderband 2, das die von einem (nicht dargestellten) Reaktor kommende Kalksandsteinmasse (Pfeil 3) einem Durchlaufmischer 4 zuführt, in dem über eine Sprüheinrichtung 5 Wasser zudosiert wird. Die den Durchlaufmischer 4 verlassende Kalksandsteinmasse (deren Feuchte dem Sollwert entspricht) wird über ein Förderband 6 einer (nicht dargestellten) Presse zugeführt (Pfeil 7).
Zur Bestimmung der Istfeuchte der über das Förderband 2 zugeführten Kalksandsteinmasse dient ein Feuchtemeßgerät, zu dem ein Meßkopf 8 und eine Auswerteelektronik 9 gehört. Der Meßkopf 8 ist in einem definierten Abstand 10 über dem Förderband 2 angebracht und mißt die Feuchte der Kalksandsteinmasse durch Absorption von Strahlen des infraroten Wellenlängenbereiches.
Unmittelbar vor dem Meßkopf 8 ist ein Lineal 11 angeordnet, das die auf dem Förderband 2 der Meßstelle zugeführte Kalksteinmasse glattstreicht und damit auf einen definierten Abstand vom Meßkopf 8 bringt. Gleichzeitig wird durch das Lineal 11 erreicht, daß sich dem Meßkopf 8 stets eine von Verdunstungsverlusten freie Materialschicht darbietet.
Die an den Meßkopf 8 angeschlossene Auswerteelektronik 9 liefert ein Strom- oder Spannungssignal, das der festgestellten Istfeuchte der Kalksandsteinmasse (wahlweise in Volumen- oder Gewichtsprozenten) proportional ist. Die Funktion der vom Meßkopf 8 und der Auswerteelektronik 9 gebildeten Feuchtemeßeinrichtung ist also bei Verwendung des Stromausganges beispielsweise wie folgt: A 4 - 20 mA - 0 - x% Feuchte Ein Meßumformer 12 dient dazu, die steigende Kennlinie der Istfeuchte in eine fallende Kennlinie der Feuchte-Fehlmenge umzuformen. Die Ausgangsfunktion des Meßumformers 12 lautet somit bei dem angenommenen Beispiel: 20- 4 mA - 100 - 02 Wasser-Fehlmenge Das Signal des Meßumformers 12 gelangt zu einem Stellgerät 13, dem außerdem (bei 14) eine Sollfeuchte vorgegeben wird.
Dieses Stellgerät 13 steuert den Antriebsmotor 15 einer Dosierpumpe 16, die das zuzudosierende Wasser (Pfeil 17) über ein Absperrventil 18 der Sprüheinrichtung 5 zuführt.
Der vom Meßumformer 12 erzeugte eingeprägte Strom mit der Funktion 4 - 20 mA - O bis 100% Wasserzuteilung wird vom Stellgerät 13 in eine dazu proportionale Stell- bzw. Steuergröße umgesetzt, die die Drehzahl des Antriebsmotors 15 der Dosierpumpe 16 proportional einstellt.
Das Stellgerät 13 kann somit ein regelbarer statischer Frequenzumformer zur Versorgung eines Drehstrom-Asynchronmotors oder ein Gleichstrom-Stellgerät zur Versorgung eines Gleichstrom-Motors sein.
Im ersten Falle wird somit die Frequenz und im zweiten Falle die Höhe der Speisespannung proportional zur Wasser-Fehlmenge eingestellt.
Der Arbeitsbereich des Gerätes kann über einen Sollwertsteller gespreizt oder eingeengt werden.
Die Dosierpumpe 16 ist zweckmäßig eine Kolbenpumpe, deren Fördermenge proportional zur Drehzahl des Antriebsmotors ist.
Für die einwandfreie Funktion des erfindungsgemäßen Verfahren ist es wesentlich, daß die Kalksandsteinmasse in konstanter Menge pro Zeiteinheit und mit einer Feuchte zugeführt wird, die kleiner als die Sollfeuchte ist. Sobald die pro Zeiteinheit zuge- führte Menge der Kalksandsteinmasse unter einen vorgegebenen Wert absinkt, wird zweckmäßig die Wasserzudosierung über die Kolbenpumpe 16 sofort unterbrochen, indem der Antriebsmotor 15 abgeschaltet und das Absperrventil 18 geschlossen wird. Dies kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Antriebsmotor 1 des Förderbandes 2 sowie von einer geeigneten Mengenmeßeinrichtung erfolgen (Bauteil 19).
Durch die Verwendung einer offenen Steuerschleife anstelle eines geschlossenen Regelkreises sowie die Benutzung einfacher, handelsüblicher Bauteile zeichnet sich die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Anlage durch besondere Einfachheit bei hoher Genauigkeit aus.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur gesteuerten Wasserzuteilung in einer Kalksandstein-Nachmischanlage, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Die Kalksandsteinmasse wird in konstanter Menge pro Zeiteinheit und mit einer Feuchte zugeführt, die kleiner als die Sollfeuchte ist; b) die Feuchte der zugeführten Kalksandsteinmasse wird berührungsfrei gemessen; c) es wird eine Steuergröße gebildet, die der Differenz zwischen Sollfeuchte und Istfeuchte entspricht; d) diese Steuergröße wird dem Antriebsmotor einer Dosierpumpe zugeführt, die der Kalksandsteinmasse eine der Feuchtedifferenz entsprechende Wassermenge zudosiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einem Förderband der Meßstelle zugeführte Kalksandsteinmasse unmittelbar vor der Meßstelle glattgestrichen und auf einen definierten Abstand von der Feuchtemeßeinrichtung gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Feuchtemessung durch Absorption von Strahlen des infraroten Wellenlängenbereiches.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmotor der Dosierpumpe ein Drehstrom-Asynchronmotor veränderlicher Drehzahl Verwendung findet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmotor der Dosierpumpe ein Gleichstrommotor veränderlicher Drehzahl Verwendung findet.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserzudosierung unterbrochen wird, sobald die pro Zeiteinheit zugeführte Menge der Kalksandsteinmasse unter einen vorgegebenen Wert absinkt.