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Fachgebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Fachgebiet der Zusatzmittel und
Mischungen für
Zement, Beton, Mörtel
und Mauerwerk, und im einzelnen ein mobiles Verfahren zum Herstellen
von Zusatzprodukten und Mischungsprodukten und ein System, das es gestattet,
solche Zusätze
oder Mischungen bei einem Ziel-Bestimmungsort herzustellen, wie
etwa bei einer neuen oder fernabgelegenen Unternehmensstätte eines
Herstellers oder auch bei einer Fabrik oder Baustelle eines Abnehmers.
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Hintergrund
der Erfindung
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Es
kann nützlich
sein, zunächst
zu verstehen, was unter den Ausdrücken "Zement" und "Beton" zu verstehen ist, und was demzufolge
mit den Begriffen "Zement-Zusatz" und "Beton-Mischungen" gemeint ist. Der
Begriff "Zement" wird im allgemeinen verwendet,
um Portland-Zement zu bezeichnen, was ein hydraulischer Zement ist,
der hergestellt wird, indem Ziegelstein pulverisiert wird, der im
wesentlichen aus hydraulischen Calciumsilikaten besteht, die gewöhnlich eine
oder mehrere Arten von Calciumsulfat als Intergrund-Zusatz enthalten.
Der Begriff "hydraulisches
Zement" bezeichnet
Zement, der durch eine chemische Wechselwirkung mit Wasser abbindet bzw.
aushärtet.
Ein "Zementmörtel" ist eine Mischung aus
Zement, feinen Gesteinskörnungen
bzw. Zuschlagstoffen (zum Beispiel Sand) und Wasser. Jedoch wird
hierin der Begriff "Beton" hierin verwendet, um
eine Mischung zu bezeichnen, die aus Zement (der als ein hydraulischer
Binder fungiert), feinen Gesteinskörnungen bzw. Zuschlagstoffen
(zum Beispiel Sand), groben Gesteinskörnungen bzw. Zuschlagstoffen
(zum Beispiel Schotter) sowie Wasser, welches hinzugefügt wird,
um das Abbinden bzw. Aushärten
des Zementbinders zu initiieren, vorbereitet ist.
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Ein "Zement-Zusatz" ist ein Material,
welches verwendet wird, um das Herstellen des Zements zu erleichtern,
oder um seine Qualität
zu verbessern. Zement-Zusätze
weisen verschiedene Verwendungen auf, beispielsweise (1) als Schleifhilfe, um
die Effizienz des Mineralschleifprozesses (einschließlich Ziegelstein
bzw. Klinker) zu verbessern, und um das Fließvermögen des Grundmaterials zu verbessern,
oder um als "Packset" (Lagerungs-Festsetzen)
oder "Silo-Set" (Silo-Festsetzen)
bekannte Phänomene
zu verhindern; (2) als Qualitätsverbesserer,
um die Abbindzeit des Zements zu verändern; (3) als Verarbeitbarkeitsverbesserer,
um den Wasserbedarf des Zements zu verringern und/oder um seine
Verarbeitbarkeit zu erhöhen;
(4) als Mauerwerk/Mörtelzusatz,
um die Verarbeitbarkeit des zur Verwendung in Mauerwerkanwendungen
beabsichtigten Zements zu verbessern (sowie um Luft einzuschließen, die
Wasser-Retention oder Bauhaltbarkeit zu verbessern, die Abbindzeit
zu steuern, Wasserbeständigkeit
bereitzustellen oder um Festigkeiten zu erhöhen); und (5) als Schlammverdünner, um
den Wassergehalt in Rohmaterial-Schlämmen zu verringern.
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Eine "Beton-Mischung" ist ein von hydraulischem
Zement, Wasser und Gesteinskörnungen bzw.
Zuschlagstoffen verschiedenes Material, welches als Bestandteil
von Beton oder Mörtel
verwendet und zu der Betonmasse vor, während oder nach dem Vermischen
und vor dem Abbinden bzw. Aushärten
hinzugefügt
wird. Mischungen werden zum Modifizieren von einer oder mehreren
Eigenschaften des Betons derart verwendet, um den Beton für einen bestimmten
Zweck geeigneter oder ökonomischer
zu machen.
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Einige
der Hauptgründe
für die
Verwendung von Mischungen sind folgende: (1) um bestimmte strukturelle
Verbesserungen in dem resultierenden, ausgehärteten Beton zu erzielen; (2)
um die Qualität des
Betons durch die aufeinanderfolgenden Stufen des Vermischens, des
Transportes, des Lagerns und des Aus härtens während ungünstigen Wetter- oder Verkehrsbedingungen
zu verbessern; (3) um bestimmte unvorhergesehene Ereignisse bzw.
Notsituationen während
des Betonierens anzugehen; und (4) um die Kosten der Beton-Konstruktion
herabzusetzen. In einigen Fällen
kann das gewünschte
Ergebnis nur durch Verwendung einer Mischung erzielt werden. Zusätzlich gestattet
die Verwendung einer Mischung, dass kostengünstigere Bauverfahren oder Anfertigungen
eingesetzt werden können,
um dadurch die Kosten der Mischung aufzuwiegen.
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Der
Begriff "Beton-Mischung", wie er hierin und
nachfolgend verwendet wird, soll ebenso auch Mischungen für Mauerwerk-Beton
bedeuten und enthalten. Eine Mauerwerk-Beton-Mischung ist eine Mischung, die einen
niedrigen Feuchtigkeitsgehalt aufweist. Einige der Gründe für die Verwendung
einer Mauerwerk-Mischung sind: (1) um den Durchlauf von Wasser durch
die fertiggestellte Einheit herabzusetzen; (2) um das äußerliche
Erscheinungsbild des Endproduktes zu verbessern; (3) um Herstellungskosten
herabzusetzen; (4) um Herstellungsverluste aufgrund von Brüchen zu
reduzieren; und (5) um Abnutzungen an den Produktionsmaschinen zu
reduzieren.
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In
typischer Weise werden Zement-Zusätze und Beton-Mischungen als "Fertigprodukt" verkauft, das in
einem Tanklastzug, der eine Anzahl von Abteilungen bzw. Kammern
aufweist, die andere Fertigprodukte enthalten, versendet bzw. verschickt
wird, oder es wird in Trommeln, "Taschen" (zum Beispiel 300-Gallon
Plastikfässer)
oder in anderen Bulkwaren-Formen
versendet bzw. verschickt. Der Ausdruck "Fertigprodukt" bedeutet, dass der Zusatz oder die Mischung
aus einem Verschnitt von "Rohmaterial-Komponenten" besteht. Rohmaterialien
der Mischung können
beispielsweise Lignosulfonat, Maissirup, ein Amin, etc. enthalten,
die entweder mit Wasser und/oder einem anderen Rohmaterial vermischt werden.
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Die
Druckschrift
US 4,792,234 offenbart
eine mobile Betonmassen-Anlage, die als einzelne Einheit über Landstraßen transportierbar
ist. Ein Zement-Speichersilo, ein Zement-Wägesilo und ein Gesteinskörnungs-
bzw. Zuschlagstoff-Wägesilo
sind auf einer Ladefläche
eines Standard-Anhängers montiert.
Das Zement-Silo wird von dem Speicherbehälter auf das gewünschte Gewicht
beladen, und das Gesteinskörnungs-
bzw. Zuschlagstoff-Silo wird bei Bedarf mittels eines Gabelstaplers
bzw. Frontladers beladen. Ein Beschickungsförderband trägt ausgegebenes Zement und
Gesteinskörnungen
bzw. Zuschlagstoffe von dem Silo zu einer Stelle oberhalb von zwei
gegenüberliegenden
Mischtrommeln. Die Beschickung wird von dem Beförderer in ein Ladesilo ausgekippt
und von dort in einen Ladeteiler geleitet, der die Beschickung in
eine von den beiden Trommeln ausgewählte Trommel lenkt. Es werden
Wasser und Mischungen hinzugefügt
und die Mischtrommel gedreht, wodurch der Inhalt vermischt und Beton
hergestellt wird. Indem die Drehbewegung der Trommel umgekehrt wird,
wird das fertiggestellte Beton aus der Trommel abgenommen und mittels
eines Ausgabeförderbandes
von der Anlage wegbefördert.
Ein zweiter Durchlauf kann begonnen werden, während der erste vermischt oder
ausgegeben wird.
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Die
Druckschrift
US 4,406,598 offenbart
eine mobile Beton-Mischvorrichtung,
die folgendes aufweist: einen Gesteinskörnungs- bzw. Zuschlagstoff-Speicherbehälter und
einen Zement-Speicherbehälter,
die voneinander beabstandet auf einem mobilen Träger montiert sind, einen Wasserversorgungstank,
der auf dem Träger
montiert ist und in betriebsbereiter Kommunikation mit einer in
der Nähe des
Zement-Speicherbehälters
angeordneten Wasser-Ausgabeleitung steht, ein Förderbandgerät, das unterhalb des Gesteinskörnungs-
bzw. Zuschlagstoff-Speicherbehälters
und Zement-Speicherbehälters
und zwischen dem Gesteinskörnungs-
bzw. Zuschlagstoff-Speicherbehälter
und dem Zement-Speicherbehälter
bewegbar ist, um Materialien hiervon zur Ausgabe in eine Misch-Einzugschneckenanordnung
zu beför dern,
wobei der Gesteinskörnungs-
bzw. Zuschlagstoff-Speicherbehälter
vorgemischte Sand- und Steinmaterialien enthält, um eine gleichmäßige Feuchtigkeit
und Temperatur hierzwischen zu erzielen, die Sand-Steinmischung,
die Zement-Mischung und das Wasser vor dem Zufluss in die Misch-Einzugschneckenanordnung
vermischt werden, die Einzugschneckenanordnung eine Vielzahl von
Materialbeförderungsstufen
und eine Vielzahl von dazwischen angeordnete Mischstufen aufweist,
um eine gleichförmige
Mischung zur Auslieferung von der Misch-Einzugschneckenanordnung
zu garantieren, und wobei sämtliche
Betriebsweisen des Betonmischgerätes
durch eine einzelne Hebeloperation initiiert werden.
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Die
Druckschrift
US 5,044,819 offenbart
ein Pflasterungssystem, welches ein Gesteinskörnungs- bzw. Zuschlagstoff-Silo,
ein Mineralfüllstoff-Silo,
einen Wassertank, einen Emulsionstank und einen Zusatztank aufweist.
Ein Mischer vermischt die Gesteinskörnungs- bzw. Zuschlagstoffe,
den Mineralfüllstoff,
das Wasser, die Emulsion und den Zusatz unter der Kontrolle bzw. Überwachung
eines Prozessors.
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Die
Druckschrift
US 4,190,373 offenbart
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermischen pulverisierter
Trockensubstanzen und/oder Fluidmedien mit einer oder mehreren Flüssigkeiten.
Das Verfahren weist den Verfahrensschritt des Zuführens eines Flusses
von einer oder mehreren pulverisierten Trockensubstanzen und/oder
eines Fluidmediums und den Verfahrensschritt des direkten Aussetzens
dieses Flusses dem Einfluss von zumindest einem Flüssigkeitsbestandteil
unter hohem Druck, um eine sich hieraus ergebende Mischung auszubilden.
Die Vorrichtung weist eine Mischkammer mit zumindest einem Einlass
zum Aufnehmen der zu vermischenden Materialien und eine Düseneinrichtung
zum Einführen
von Flüssigkeit
unter hohem Druck in die Mischkammer auf.
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Die
Druckschrift
US 5,653,533 offenbart
ein unmobiles Beton-Mischsystem.
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Die
Druckschrift JP 63-166,424 offenbart eine Vorrichtung zum Messen
der Partikelgröße eines
Gesteinskörnungs-
bzw. Zuschlagstoffes.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Vorrichtung zum Herstellen
von Zement-Zusätzen oder
Beton-Mischungen, mit:
zumindest zwei Tanks, von denen jeder
zumindest ein Rohmaterial zum Herstellen von Zement-Zusätzen oder
Beton-Mischungen
enthält;
einem
Rahmen zum Montieren und Transportieren von zumindest zwei Pumpen
als eine integrierte Einheit, von denen jede betrieben werden kann,
um Rohmaterial von den Tanks in einen Mischer zu überführen;
einem
Mischer zum Aufnehmen der Rohmaterialien, die von den Tanks überführt werden,
und zum Vermischen der Rohmaterialien, um einen Zement-Zusatz oder
ein Beton-Mischprodukt zur Verfügung
zu stellen; und
zumindest einer Qualitätssteuereinheit zum Messen einer
physikalischen Qualität,
zum Beispiel Gesamtfeststoffmenge, Viskosität, pH-Wert oder spezifische Dichte,
von einem Rohmaterial oder einem fertigen Zement-Zusatz oder einem
Beton-Mischprodukt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Herstellen
von Zement-Zusätzen
oder Beton-Mischungen bereit, mit:
Vorsehen von zumindest zwei
Tanks, von denen jeder zumindest ein Rohmaterial zum Herstellen
von Zement-Zusätzen
oder Beton-Mischungen enthält;
Vorsehen
eines Rahmens zum Montieren und Transportieren von zumindest zwei
Pumpen als eine integrierte Einheit;
Vorsehen eines Mischers
zum Aufnehmen der zumindest zwei Rohmaterialien, die aus den zumindest zwei
Tanks gepumpt werden, und zum Vermischen der Rohmaterialien, um
einen Zement-Zusatz
oder eine Beton-Mischung zur Verfügung zu stellen; und
zumindest
einer Qualitätssteuereinheit
zum Messen einer physikalischen Qualität, zum Beispiel Gesamtfeststoffmenge,
Viskosität,
pH-Wert oder spezifische Dichte, von einem Rohmaterial oder einem
fertigen Zement-Zusatz oder einem Beton-Mischprodukt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein neues Verfahren und System zum
Herstellen von fertigen Zement-Zusätzen und/oder Beton-Mischprodukten bei
einem Ziel-Bestimmungsort bzw. Bauplatz bereit, wie etwa bei einer
Zementfabrik eines Abnehmers oder bei einer Fertigmischung-Betonanlage;
oder auch bei einem neuen Bestimmungsort zum Herstellen von Zusätzen oder
Mischungen. Ein "Ziel"-Bestimmungsort kann
beispielsweise ein neuer oder abgelegener Bestimmungsort des Produzenten
sein, wie etwa in einem anderen Land, wo die Arbeitsabläufe der
Herstellung von dem Produzenten zum ersten Mal begonnen werden.
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Das
mobile Herstellungs-System und -Verfahren der nachfolgend beschriebenen
Ausführungsform
schließt
die Verwendung eines Rahmens, in bevorzugter Weise etwa ein "Gestell" (zum Beispiel eine
Arbeitsbühne
oder Plattform), auf welchem zumindest zwei Pumpen untergebracht
bzw. montiert sind, und optio nal, jedoch in bevorzugter Weise, die Verwendung
eines Mischers, die Verwendung von Ventilen und die Verwendung von
Durchsatzmessern bzw. Mengenreglern ein, so dass diese Baugruppen bequem
zu einem Ziel-Bestimmungsort transportiert werden können. Verschiedene
Tanks, die Rohmaterialien zum Herstellen von Zement-Zusätzen und/oder Beton-Mischprodukten
enthalten, können
zusammen mit den auf dem Rahmen montierten Baugruppen oder getrennt
verschickt und dann beim Ziel-Bestimmungsort
an den Pumpen angeschlossen werden. Der Rahmen selber kann an dem
Rahmen des Fahrzeuges angebaut sein oder als Rahmen des Fahrzeuges
dienen; dieses kann auf einfache Weise ausgebildet werden, indem
der Rahmen oder das Gestell auf Rädern oder auf einen Lastwagenrahmen
gesetzt wird, oder indem ein Lastwagenrahmen verwendet wird, auf
welchem die Tanks, die Pumpenanlage und die Räder montiert sind.
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In
exemplarischen Ausführungsformen,
in welchen die Pumpanlage auf Räder
gesetzt ist, gestattet es die Erfindung einem Produzenten, beispielsweise
bei einem entfernt gelegenen Ziel-Bestimmungsort oder bei einem Betrieb
bzw. einer Fabrik eines Abnehmers abnehmerspezifisch Zement-Zusätze und/oder
Beton-Mischungen
zu mischen. Der Produzent kann basierend auf den Anforderungen eines
Abnehmers, basierend auf Qualitätsteuerdaten
und anderen Faktoren den fertiggestellten Zement-Zusatz oder das
fertiggestellte Beton-Mischprodukt bei dem Bestimmungsort testen und
einstellen. Die Verwendung von Qualitätsteuereinheiten gestattet
die Kontrolle bzw. die Überwachung
von physikalischen Charakteristika des Fertigproduktes, wie etwa
die Gesamtfeststoffmenge, die Viskosität, die spezifische Dichte,
den pH-Wert und anderer Charakteristika, und ermöglicht es, bei Bedarf Einstellungen
hinsichtlich des Produktes bei dem Ziel-Bestimmungsort durchzuführen.
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Die
Bedeutung hinsichtlich dem Leistungsvermögen der vorliegenden Erfindung,
nämlich
den Produzenten in die Lage zu versetzen, nach Rezept anzufertigen,
zu mischen bzw. zu verschneiden, zu überwachen bzw. zu kontrollieren,
zu bewerten und den Herstellungsprozess auf herkömmliche Weise einzustellen,
ist durch die Erleichterung bzw. Leichtigkeit gegeben, wodurch bei
dem Ziel-Bestimmungsort lokale Variablen berücksichtigt werden können, wie
etwa die Qualität
und Art des hydraulischen Zements oder Kalksteins, der Gesteinskörnung bzw. Zuschlagstoffe,
des Wassers oder anderer Faktoren. Beispielsweise kann ein Hersteller
darauf verzichten, Zeit dahingehend zu verschwenden, Informationen oder
Proben zu dem gewöhnlichen
Herstellungsbetrieb zurückzubringen
und dann zu einem Bestimmungsort des Abnehmers zurückzukehren.
Der Hersteller kann schnelle und wichtige Einstellungen hinsichtlich
der Rohmaterialien, der Mischverhältnisse bzw. des Mischverhältnisses
oder hinsichtlich physikalischer Charakteristika des Endproduktes
bei dem Ziel-Bestimmungsort durchführen, um Zeit, Betriebsmittel
und Energie einzusparen.
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Es
wird davon ausgegangen, dass das neue Leistungsvermögen der
vorliegenden Erfindung eine tiefgründige Auswirkung in der Zement-
und Betonindustrie haben wird. Abnehmer werden durch das gesteigerte
Leistungsvermögen
des Herstellers einen erhöhten
Wert hinsichtlich der Produkte und der Dienstleistung bemerken,
und zwar indem der Hersteller auf verschiedene Anforderungen des
Abnehmers und auf regionale Variationen (und sogar auf Variationen
zwischen einzelnen Fabriken bzw. Betrieben und einzelnen Bestimmungsorten)
reagiert.
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Ein
exemplarischer Ablauf der Erfindung zum Herstellen von Zement-Zusätzen oder
Beton-Mischungsprodukten weist das Vorsehen eines Rahmens bei einem
Ziel-Bestimmungsort, welcher zumindest zwei Pumpen zum Abgeben der
Rohmaterialien zum Herstellen der Zement-Zusätze und/oder Beton-Mischungen
an einen Mischer aufweist, und das Vorsehen von zumindest zwei Rohmaterialien-Tanks,
die voneinander verschieden sind, auf, wo bei ein Fertigprodukt bei
dem Ziel-Bestimmungsort ausgegeben bzw. nach Rezept angefertigt
werden kann. Ferner schließen
exemplarische Abläufe
das Vorsehen von Ventilen und Messgeräten zum Steuern und Messen
der Menge oder des Durchsatzes von Rohmaterialien, die zu dem Mischer
gepumpt werden, ein. In weiteren exemplarischen Ausführungsformen
können
eine oder mehrere Qualitätssteuereinheiten,
wie etwa Vorrichtungen zum Messen der Gesamtfeststoffmenge, der
Viskosität,
des pH-Wertes, der
spezifischen Dichte oder anderer physikalischer Eigenschaften, auf
dem Rahmen montiert sein, so dass der fertige Zement-Zusatz oder
das fertige Beton-Mischungsprodukt oder selbst irgendein Rohmaterial überwacht
bzw. kontrolliert oder eingestellt werden kann.
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Weitere
exemplarische Systeme und Abläufe
weisen die Verwendung einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU),
wie etwa eines Laptops, einer tragbaren Einheit oder einer logischen
Ablaufsteuerung, die in elektronischer Kommunikation mit Ventilen
und Pumpen auf dem Rahmen steht, und optional eine oder mehrere
Qualitätssteuereinheiten
auf, um eine Steuerung und/oder Überwachung
von physikalischen Charakteristika der fertigen Zement-Zusatzprodukte,
Beton-Mischungsprodukte oder irgendeines der Rohmaterialien bereitzustellen.
Dieses kann bei dem Ziel-Bestimmungsort erfolgen, um es zu ermöglichen,
dass das Fertigprodukt eingestellt oder abgeändert werden kann.
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Im
einzelnen ist die Verwendung einer Palette bzw. eines Ladegestells
(zum Beispiel ein aus Holz, aus Metall, aus Plastik oder aus Glasfaser
gefertigtes Board oder Plattform) bevorzugt, um zumindest zwei Pumpen
zum Abgeben von Rohmaterialien von den Tanks in einen Mischer, der
in bevorzugter Weise ebenso auf dem Gestell montiert ist, zu montieren
oder zu befestigen. Das Gestell kann im Hinblick auf eine manuelle
Beladung auf einen Lastkraftwagen oder Anhänger, in einen Transporter
oder in einen Karton oder Box für
verschiedene Transportarten, wie etwa per Schiff oder Flugzeug,
dimensioniert sein. Die Tanks, die verschiedene Zusätze oder
Rohmaterialien (oder Fertigmaterialien) der Mischung enthalten,
können
separat oder zusammen mit dem Gestell versendet und anderweitig
individuell gehandhabt werden.
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In
weiteren Ausführungsformen
weist das Gestell oder der Rahmen ferner zumindest drei oder mehrere
Pumpensätze,
Ventilsätze
und Instrumentensätze
zum Steuern und Überwachen
der Menge oder des Durchsatzes der in den Mischer gepumpten Rohmaterialien
auf. Eine Computer-Ablaufsteuerungseinheit (CPU) oder eine logische
Prozesssteuerung oder andere bekannte Steuervorrichtungen können zur
Steuerung und/oder Überwachung
der Arbeitsabläufe
der verschiedenen Bauteile verwendet werden. Die CPU kann an dem
Rahmen montiert oder anderweitig über eine Verbindungsbox oder über einen
an dem Rahmen montierten, seriellen Bus mit den Pumpen, Ventilen
und/oder Instrumenten verbunden sein. Die CPU kann derart programmiert sein,
um Pumpen und Ventile in Erwiderung auf Ausgabesignale von den (Durchsatz-)
Instrumenten zu steuern. Die CPU kann auch mit einer Information hinsichtlich
des Abnehmerprofils programmiert sein, so dass die Pumpen die richtige
Menge der Rohmaterialien zu dem Mischer abgeben können, um
den erwünschten
End-Zement-Zusatz oder das erwünschte
End-Beton-Mischungsprodukt bereitzustellen.
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Andere
Vorteile und Eigenschaften des erfindungsgemäßen Ablaufes und des Systems
der Erfindung werden nachfolgend weiter beschrieben.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Ein
besseres Verständnis
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von exemplarischen
Ausführungsformen
der vorlie genden Erfindung kann unter Hinzunahme auf die beigefügten Zeichnungen
ermöglicht
werden, in welchen:
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1 eine schematische Darstellung
eines exemplarischen mobilen Herstellungs-Systems und -Ablaufes
der vorliegenden Erfindung ist; und
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2 eine schematische Darstellung
eines weiteren exemplarischen mobilen Herstellungs-Systems und -Ablaufes
der vorliegenden Erfindung ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG VON EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie
in 1 dargestellt, weist
ein exemplarischer Ablauf und ein exemplarisches System 10 der vorliegenden
Erfindung zwei oder mehrere separate Transporttanks (die beispielsweise
mit den Bezugsziffern 14, 16, 18, 20 und 22 bezeichnet
werden) auf, welche zumindest zwei Rohmaterialien, die in bevorzugter
Weise in einer fließbaren,
flüssigen
Gestalt (im Gegensatz zu einer trockenen, festen Partikulär-Gestalt)
vorgesehen sind, zur Herstellung von Zement-Zusätzen und/oder Beton-Mischungen
enthalten, und welche an einem Rahmen 12 bereitgestellt sind,
wie etwa auf einer Ladefläche
eines Lastkraftwagens, auf einer Ladefläche eines Anhängers, auf einem
Gestell (zum Beispiel auf einem Board oder andersartig bewegbar
oder auf einer Plattform) oder auf einer anderen mobilen Struktur.
Es ist beabsichtigt, dass die Inhalte der zumindest zwei Tanks verschieden
voneinander sind.
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Typischerweise
werden Zement-Zusätze und
Beton-Mischungen hergestellt, indem ein "Rohmaterial" mit Wasser und/oder einem anderen Rohmaterial
kombiniert wird, um ein "Fertig-Produkt" bereitzustellen.
Rohmaterialien sind in der Zement- und Betonindustrie allgemein
bekannt. Zum Zwecke der vorliegenden Erfindung enthalten exemplarische "Rohmaterialien" folgende Stoffe,
die Erfindung ist aber nicht hierauf begrenzt: Melasse, Sulfonat
(zum Beispiel Melaminsulfonatformaldehydpolymer, Naphtalinsulfonatformaldehydpolymer),
Calciumchlorid, Natriumchlorid, Amine und Alkanolamine, Tallöl-Fettsäure, Fettsäuren und
deren Derivate, Fettester und deren Derivate, Natriumgluconat, Farbstoffe,
Ameisensäure,
Sucrose, Zucker, Glucose, Natriumnitrit, Natriumnitrat, Calciumnitrit,
Calciumnitrat (zum Beispiel zum Auflösen), Calciumbromid, Natriumthiocyanat,
Maissirup, Natriumsarcosinat, Calcium- oder Natriumlignolsulfonat,
Lignin, Alkohol (zum Beispiel Glykole und Glycerole), Phenol, Alkanolamine
und seine Säuren
oder Formiatsalze, Ameisensäure,
Essigsäure,
wasserfreies Ätznatron,
Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, lineares Natriumalkylsulfonat,
Formaldehyd, Silica bzw. Quarz, Diglycinat, Polymere mit Oxyalkyl,
Calciumformiat, Ameisensäure,
Siloxan, Surfaktanten, Harze und Harzsäuren, und Kunstharze und Kunstharzsäuren, Polyacrylsäure, Polyvinylpyrollidon,
Mischungen und Derivate aus irgendwelchen der Vorstehenden. Weitere
Rohmaterialien sollen nachfolgend beschrieben werden.
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Es
sei angenommen, dass die Transporttanks 14, 16, 18, 20 und 22 zum
Transport und Ausliefern bzw. Abgeben von zumindest zwei verschiedenen
Rohmaterialien, und in bevorzugter Weise von zwei bis sechs oder
mehreren verschiedenen Rohmaterialien verwendet werden können, die
beim Ziel-Bestimmungsort mit Wasser und/oder untereinander vermischt
werden können,
um einen fertigen Zement-Zusatz oder eine fertige Beton-Mischung
bereitzustellen.
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Die
Transporttanks können
aus Metall, Plastik, Glasfaser oder einem anderen Material hergestellt
sein, welches nicht durch die darin enthaltenen, bestimmten Materialien
angegriffen wird. Der Begriff "Tank" wird hierin verwendet,
um einen Behälter
zu bezeichnen, der ein Fass, eine Box, ein Beutel oder selbst eine
zusammenfaltbare (teilweise flexible) Struk tur sein kann. In Ausführungsformen
der Erfindung, in welchen ein gestellartiger Rahmen zur Montage
der Pumpen, des zumindest einen Mischers und anderer Gerätschaften
verwendet wird, können
die Tanks separat zu dem Ziel-Bestimmungsort verschickt oder transportiert
und mittels Schläuche
oder Leitungen an die Pumpen angeschlossen werden. Beispielsweise
zeigt 2, dass zum Anschließen von
Fässern
oder Tanks mit Rohmaterial an verschiedene, auf einem Gestell 12 montierte
Pumpen (24/26/28) Leitungen verwendet
werden.
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Eine
Rohmaterialkomponente, wie etwa eine der obig aufgeführten Materialien,
kann mit Wasser und/oder einer anderen Rohmaterialkomponente kombiniert
werden, um einen fertigen Zement-Zusatz oder ein fertiges Beton-Mischungsprodukt
bereitzustellen. Von daher kann beispielsweise eine wasserreduzierte
Mischung in der Gestalt eines "fertigen
Mischungsprodukts" hergestellt
werden, indem Lignosulfonat, Maissirup, ein Amin und Wasser (das
von dem Ziel-Bestimmungsort stammt) kombiniert werden. Ein anderes
Fertigprodukt kann ein Abgleich hinsichtlich der Konzentrationen
der verschiedenen Komponenten oder zusätzlicher Materialien, wie etwa
ein Tensid bzw. oberflächenaktiver
Stoff (Surfactan) und/oder ein Biozid, einschließen.
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Es
gibt Fälle,
in welchen ein Rohmaterial bei dem Bestimmungsort des Abnehmers
direkt in einen Lagertank ausgegeben werden kann, ohne dass es durch
Hinzufügung
von Wasser abgestimmt bzw. eingestellt oder verdünnt werden muss, oder ohne
dass es mit einem anderen Rohmaterial kombiniert werden muss. (Jedoch
bedeutet dies nicht, dass ein direkt hinzugefügtes Material von daher kein "Rohmaterial" im Sinne der vorliegenden
Erfindung ist).
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Wie
in 1 gezeigt, sind Ventile
und/oder Pumpenvorrichtungen, wie sie etwa mit den Bezugsziffern 24, 26, 28, 30 und 32 bezeichnet
werden, zum Zuführen
von Rohmaterialien in einen Mischer 50 vorgesehen, wo sie
durchgemischt werden, bevor sie als Endprodukte in beispielsweise
einen Ablagetank bei dem Ziel-Bestimmungsort (zum Beispiel bei einer neuen
oder entfernt gelegenen Herstellungsanlage) zur nachfolgenden Versendung
an einen Abnehmer ausgegeben werden, oder bevor sie direkt in einen bei
dem Bestimmungsort des Abnehmers angeordneten Tank 60 eines
Abnehmers ausgegeben werden. Der Mischer 50 kann von einer
statischen Ausführung
sein, wie etwa eine Lang- Abteilung bzw. Lang-Kammer mit internen
Leitblechen oder Strukturen, um das Vermischen von verschiedenen,
mittels der Pumpen (24, 26, etc.) zugeführten Rohmaterialien
zu ermöglichen,
oder er kann von einem optional computergesteuerten (50),
motorbetriebenen Scher- bzw. Schubmischer-Typ sein.
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In
weiteren exemplarischen Ausführungsformen
der Erfindung ist zumindest eine Qualitätssteuereinheit, wie etwa eine
Messvorrichtung der Gesamtfeststoff 52, eine Messvorrichtung
des pH-Wertes 54, eine Messvorrichtung der Viskosität 56 und/oder
eine Messvorrichtung der spezifischen Dichte 48, zum Festsetzen,
Ermitteln, Messen und/oder Bestätigen
von physikalischen Charakteristika des End-Zement-Zusatzes oder
des End-Beton-Mischproduktes
oder von einem oder mehreren der zur Herstellung des Produktes verwendeten
Rohmaterialien eingesetzt. Das End-Zusatz-Produkt oder das End-Mischungs-Produkt
kann von daher überprüft werden,
und zwar bevor oder nachdem es in den Lagertank 60 des
Abnehmers oder in einen weiteren, zu einem Abnehmer zu versendenden
Tank abgegeben wird. Eine Leitung oder Schlauch 59, die bzw.
der in bevorzugter Weise einen Neutralisierschalter bzw. Annullierschalter
aufweist, welcher an dem Mischer 50 oder an das Ventil
oder an die (nicht dargestellte) Pumpe, die von dem Mischer 50 führt, angeschlossen
ist, kann verwendet werden, um Rohmaterialien oder Fertigprodukte
bei dem Ziel-Bestimmungsort abzugeben.
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Zement-Zusätze und
Beton-Mischungen werden häufig
durch Funktionen klassifiziert, und es kann helfen, eine kurze Diskussion
von Zusatz- und Mischungskategorien und jenen Materialarten bereitzustellen,
die häufig
als gebräuchliche
Rohmaterialkomponenten in diesen Kategorien verwendet werden. (Beispiele
von Beton-Mischungen sind ausführlich
in dem US-Patent
5,203,629 von Valle et al. dargelegt.)
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Schleifhilfsmittel
bzw. Mahlhilfsmittel sind Zement-Zusätze, die
zum Verbessern der Effizienz von jeglichen Mineralschleifprozessen
(einschließlich Ziegelstein
bzw. Klinker) verwendet werden, um das Fließvermögen des Bodenmaterials zu verbessern, oder
um ein Lagerungs-Festsetzen, oder Silo-Festsetzen zu verhindern. Einige der
verwendeten gebräuchlichen
Rohmaterialien sind Amine, Alkanolamine und ihre Acetate oder Phenolatsalze,
Glykole und Polyacrylsäure.
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Qualitätsverbesserungsmittel
sind Zement-Zusätze,
die zum Verändern
der Einstellzeit bzw. Abbindzeit des Zements verwendet werden, oder
andere Mineralien, um seine frühe
oder späte Festigkeit
zu erhöhen,
um einen Austausch bzw. Ersatz von Ziegelstein mit Füllstoffen
zu gestatten, oder um durch Herabsetzen von spezifischen Oberflächenbereichen
(zum Beispiel Blaine-Oberflächebereichen)
niedrigere Herstellungskosten zuzulassen. Gebräuchliche Rohmaterialien enthalten
verschiedene Alkanolamine und ihre entsprechenden Salze, Natrium-
oder Calciumchlorid und bestimmte Kohlenhydrate.
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Verarbeitbarkeitsverbesserungsmittel
sind Zement-Zusätze,
die zum Reduzieren des Wasserbedarfs von Zement verwendet werden,
oder um seine Verarbeitbarkeit zu verbessern. Gebräuchliche Rohmaterialien
enthalten Lignin, Natriumgluconat, Lignosulfonat, Naphtalinsulfonat
und Polyacrylsäurepolymere
mit Oxyalkylengruppen.
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Mauerwerk-
und Mörtel-Zusätze sind
Zement-Zusätze,
die zum Verbessern der Verarbeitbarkeit von zur Verwendung in Mauerwerkanwendungen vorgesehenem
Zement verwendet werden. Solche Zusätze werden ebenso zum Einschließen von
Luft, zum Erhöhen
der Wasser-Retention bzw. Wasser-Rückhaltung oder der Lebensdauer,
zum Steuern der Einstellzeit bzw. Abbindzeit, zum Bereitstellen von
Wasserbeständigkeit
oder zum Erhöhen
der früheren
und/oder späteren
Festigkeit verwendet. Gebräuchliche
Mauerwerk/Mörtel-Zusatz-Rohmaterialien
enthalten Salze von Baumharz, Fettsäuren, Tallöle und Polymeren, wie etwa
Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Hydroxypropyl-substituierte Polysacharide
oder Mischungen hiervon.
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Schlammverdünnungsmittel
sind Zement-Zusätze,
die zum Herabsetzen des Wassergehaltes in für die Herstellung von Zement
verwendeten Rohmaterialschlämmen
verwendet werden. Gebräuchliche
Rohmaterialien enthalten Lignosulfonat, Lignin und Natriumgluconat.
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Beschleunigungsmittel
sind Zement-Zusätze oder
(abhängig
von der Anwendung) Beton-Mischungen, die zum Beschleunigen des Abbindens
und einer früheren
Festigkeitsentwicklung des Zements oder Betons verwendet werden.
Einige der gebräuchlichen
Rohmaterialien, die verwendet werden können, um diese Funktion zu
erzielen, sind Calciumchlorid, Alkanolamine (zum Beispiel Triethanolamin), Natriumthiocyanat,
Calciumformat, Calciumnitrat, Calciumnitrit, Kaliumnitrat, Kaliumnitrit,
Natriumnitrat und Natriumnitrit.
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Verzögerungsmittel
oder Mittel zum Verzögern
des Abbindens werden verwendet, um das Abbinden des Zements oder
Betons zu verzögern
oder zu verlangsamen. Verzögerungsmittel
werden verwendet, um beim Abbinden des Mörtels oder Betons die Beschleunigungswirkung
von warmen Wetter auszugleichen, oder um das anfängliche Abbinden des Mörtels, Betons
oder Zements zu ver zögern, wenn
schwierige Zustände
hinsichtlich des Einbringens bzw. Unterbringens/Bestückens auftreten,
oder wenn Probleme hinsichtlich des Ablieferns an den Bau-Bestimmungsort
entstehen, oder wenn Zeit für spezielle
Nachbearbeitungsprozesse benötigt
wird. Die meisten Verzögerungsmittel
dienen ebenso als Wasserverminderungsmittel und können ebenso
verwendet werden, um Luft in Mörtel
oder Zement einzuschließen.
Gebräuchliche
Rohmaterialien enthalten Lignosulfonat, Hydroxycarboxylsäure, Lignin,
Borax, Glucon, Weinsäure
und andere organische Säuren und
ihre entsprechenden Salze, und bestimmte Kohlenhydrate. Ein unter
dem Handelsnamen DARATARD® hergestelltes Verzögerungsmittel
ist von W. R. Grace & Co.-Conn.
erhältlich.
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Luftausstoßmittel
sind Zusätze
oder Mischungen, die verwendet werden, um den Luftgehalt in Zement
oder Beton herabzusetzen. Tributylphosphat, Dibutylphthalat, Octylalkohol,
wasserunlösliche Ester
von Kohlensäure
und Borsäure,
und Silikone sind einige gebräuchliche
Rohmaterialien, die verwendet werden können, um diese Wirkung zu erzielen.
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Lufteinlassmittel
oder Lufteinlassmischungen werden verwendet, um absichtlich mikroskopische
Luftblasen in Mörtel
oder Zement einzuschließen.
Der Lufteinschluss verbessert außerordentlich die Alterungsbeständigkeit
von Mörtel
und Zement, welcher bzw. welches während Frost- und Tauzyklen Feuchtigkeit
ausgesetzt ist. Zusätzlich
verbessert die eingeschlossene Luft in großem Maße die Beständigkeit des Mörtels und
Zements hinsichtlich durch chemische Enteisungsfahrzeuge hervorgerufene Oberflächenaufblätterung.
Der Lufteinschluss verbessert ebenso die Verarbeitbarkeit von frischem Mörtel und
Zement, während
ein Entmischungs-Effekt und ein Bleeding-Effekt (Ausbluten) beseitigt oder vermindert
wird. Die zum Erzielen dieser erwünschten Wirkungen verwendeten
Rohmaterialien enthalten Salze von Baumharz; (Vinsol-Harz); einige synthetische
Reinigungsmittel; Salze von Sulfonatlignin; Salze von Petrolsäure; proteinhaltige
Materialien; Fett- und Harzsäuren
sowie deren Salze; Alkylbenzolsulfonat und Salze von sulfonierten
Kohlenwasserstoffen.
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Alkalireaktivitätsverminderungsmittel
können
eine Ausdehnung bzw. Expansion von Alkalizuschlagstoffen von diesen
Verminderungsmitteln vermindern, und gebräuchliche Rohmaterialien enthalten
Pozzolane (Flugasche, Silica-Rausch), Hochofenschlacke, Salze von
Lithium und Barium, und andere Luftausstoßmittel sind besonders effektiv.
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Bindemittelmischungen
werden gewöhnlich zu
Portland-Zementmischungen
hinzugefügt,
um die Bindungsstärke
zwischen alten und neuen Mörtel und
Zement zu erhöhen,
und sie enthalten organische Materialien, wie etwa Gummi, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat,
Acryl, Styrolbutadien-Copolymere und andere Polymere.
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Wasserverminderungszusätze und
-Mischungen werden verwendet, um die Menge des Mischwassers herabzusetzen,
die erforderlich ist, um Mörtel
und Zement von einem bestimmten Slump bzw. einer bestimmten Rutschung
herzustellen, um das Verhältnis
von Wasser und Zement zu verringern, oder um den Slump bzw. die
Rutschung zu erhöhen.
Typischerweise werden Wasserverminderungsmittel den Wassergehalt
einer Mörtel-
und Zement-Mischung
um etwa 5% bis 15% herabsetzen (siehe die obig diskutierten Wasserverminderungsmischungen).
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Superplastifizierungsmittel
sind hochwirksame Wasser-Reduzierer
oder Wasserverminderungszusätze/Wasserverminderungsmischungen.
Sie werden zu Mörtel
und Zement hinzugefügt,
um eine hochgradig rutschende (bzw. Hoch-Slump-) Zusammenstellung
auszubilden, wodurch das Wasser-Zement-Verhältnis herabgesetzt wird. Diese
Zusätze/Mischungen
erzeugen eine große
Wasserreduktion oder ein großes
Fließvermögen, ohne
dass sie eine übermäßige Verschlechterung
des Abbindens oder ein Einschließen von Luft in Mörtel und
Zement bewirken. Unter den gebräuchlichen
Rohmaterialien, die als Superplastifizierungsmittel verwendet werden können, sind
Melaminsulfonatformaldehydpolymer, Naphtalinsulfonatformaldehydpolymer,
bestimmte organische Säuren,
Lignosulfonat und Mischungen hiervon. Superplastifizierungsmittel
können
ebenso Polyacrylsäurepolymere
enthalten, die Oxyalkylengruppen aufweisen, und sind kommerziell
unter dem Handelsnamen ADVA® von W. R. Grace & Co-Conn. erwerblich.
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Farbstoffe
können
von natürlicher
oder synthetischer Art sein, und sie können aus ästhetischen Gründen und
aus Sicherheitsgründen
zum Einfärben von
Mörtel
und Zement dienen. Die Farbmischungen setzen sich gewöhnlich aus
Pigmenten zusammen, und gebräuchliche
Rohmaterialien enthalten Kohlenstoffschwarz, Eisenoxid, Phthalocyanat,
Umber, Chromoxid, Titanoxid und Kobaltblau.
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Korrisionsinhibierungsmittel
in Beton dienen dazu, zur Verstärkung
eingeschlossenen Stahl aufgrund der hochgradig alkalischen Natur
des Betons vor Korrosion zu schützen.
Die hochgradig alkalische Natur des Betons bewirkt, dass sich eine
passive und nicht korrodierende Schutzoxidschicht auf dem Stahl ausbildet.
Jedoch kann die Karbonisierung oder das Vorhandensein von Chloridionen
aus chemischen Enteisungsmitteln oder Seewasser die Schicht zerstören oder
beeinträchtigen
und zu Korrosion führen. Korrisionsinhibierungsmittel
halten diese Korrosionsreaktion chemisch auf. Die zum Verhindern
von Korrosion am gebräuchlichsten
verwendeten Rohmaterialien sind Calciumnitrit, Natriumnitrit, Natriumbenzoate,
bestimmte Phosphate oder Fluoraluminat und Fluorsilicat.
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Feuchtigkeitsabdichtungsmischungen
reduzieren die Permeabilität
von Beton, das einen niedrigen Zementgehalt, ein hohes Wasser-Zement-Verhältnis oder
einen Mangel hinsichtlich Feinstoffe in der Gesteinskörnung bzw.
in den Zuschlagstoffen aufweist. Diese Mischungen verzögern das
Eindringen von Feuchtigkeit in trockenes Beton, und die gebräuchlich
zum Ausbilden dieser Mischungen verwendeten Rohmaterialien enthalten
bestimmte Seifen, Stearate und Petroprodukte.
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Gasbildungsmittel
oder Gas-ausbildende Mittel werden gelegentlich in sehr kleinen
Mengen zu Beton und Mörtel
hinzugefügt,
um ein geringes Expandieren vor dem Aushärten zu bewirken. Die Größe der Expansion
hängt von
der Menge des eingesetzten Gasbildungsmittels und der Temperatur
der frischen Mischung ab. Rohmaterialien enthalten Aluminiumpuder,
Harzseife und pflanzliche oder tierische Klebstoffe, Saponin oder
hydrolysiertes Protein.
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Permeabilitätsverminderungsmittel
werden verwendet, um die Rate bzw. den Anteil zu verringern, bei
welcher bzw. mit welchem Wasser unter Druck durch Beton übertragen
wird. Rohmaterialien enthalten Silica-Rausch, Flugasche, Hochofenschlacke,
natürliche
Pozzolane, Wasserverminderungsmittel und Latex. Pozzolan ist ein
Silikon- oder Silikon- und Aluminiummaterial, welches selbst nur
geringe oder keine zementartigen Werte besitzt. Jedoch in der endgültig geteilten
Form und beim Vorhandensein von Feuchtigkeit wird Pozzolan bei gewöhnlichen
Temperaturen chemisch mit Calciumhydroxid reagieren, um Komponenten
auszubilden, die zementartige Eigenschaften besitzen, und von daher
ist es ein gebräuchliches
Rohmaterial zum Herstellen von Permeabilitätsverminderungsmitteln.
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Pumphilfsmittel
werden zu Beton-Mischungen hinzugefügt, um das Pumpvermögen zu verbessern.
Diese Mischungen dicken das Betonfluid ein, das heißt, sie
erhöhen
seine Viskosität,
um das Entwässern
der Masse, während
sie unter Druck von der Pumpe steht, zu verringern. Unter den gebräuchlichen
Roh materialien, die zum Ausbilden von Pumphilfsmitteln verwendet
werden, sind organische und synthetische Polymere, mit Dispersionsmitteln
vermischte Hydroxyethylcellulose (HEC) oder HEC, organische Flockungsmittel,
organische Emulsionen von Paraffin bzw. Paraffinemulsionen, Kohlenteer, Asphalt,
Acryl, Betonit und pyrogenes Silizium, natürliche Pozzolane, Flugasche
und Kalkhydrat.
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Ein
Wachstum von Bakterien und Pilzen an oder in ausgehärtetem Beton
kann teilweise durch die Verwendung von fungiziden, germiziden und
insektiziden Mischungen (anderweitig ebenso als "biozide" Mischungen bezeichnet) gesteuert werden.
Die wirksamsten Rohmaterialien zum Herstellen dieser Mischungen
enthalten polyhalogeniertes Phenol, Dieldrinlösungen und Kupferbestandteile.
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Wie
zuvor erläutert,
umfasst der Ausdruck "Beton-Mischungen" ebenso "Mauerwerk-Mischungen", für welche
obig viele Rohmaterialien bereits angegeben wurden. Einige zusätzliche
Mauerwerk-Mischungen sind es jedoch wert, hier erwähnt zu werden.
Integrale wasserabstoßende
Stoffe bzw. Mittel werden im Mauerwerk verwendet, um den Durchlauf von
Wasser durch gefertigte Einheiten (Blöcke, Pflaster, andere Einheiten)
zu reduzieren, die aus Beton mit einem geringen Feuchtigkeitsgehalt
hergestellt wurden. Im einzelnen wird ein integraler wasserabstoßender Stoff
zur Minimierung des durch kapillarische Wirkung von der Außenfläche der
hergestellten Einheit zu der Innenseite der Einheit bewirkten Durchlaufes
von Wasser verwendet. Eine typische Anwendung ist die Verwendung
von integralen wasserabstoßenden
Stoffen in einer für
Außenwände von
Gebäuden
eingesetzten Beton-Mauerwerkeinheit. Einige gebräuchliche Rohmaterialien für integrale
wasserabweisende Stoffe enthalten Calciumstearat, Zinkstearat und
Butyloleat.
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Ein
Ausblüh-Steuermittel
ist eine andere Mauerwerk-Mischung
(wasserarme Beton-Mischung), die zum Reduzieren des Auftretens von Ausblühungen an
den Oberflächen
von hergestellten Einheiten (zum Beispiel Blöcken) verwendet wird. Die Ausblühung ist
eine weißliche
Ablagerung oder Verkrustung von löslichen und unlöslichen
Salzen, die sich ausbildet, wenn Feuchtigkeit durch die Einheiten
hindurchläuft
und an den Mauerwerkeinheiten verdunstet. Übliche Rohmaterialien enthalten
Calciumstearat, Zinkstearat, Butyloleat und Tallöl-Fettsalze.
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Es
sei ferner genannt, dass sämtliche
bekannte Rohmaterialien und fertige Zement-Zusätze und Beton-Mischungsprodukte
in dem Herstellungsprozess und Herstellungssystem der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können,
und zwar in bevorzugter Weise in ihrer flüssigen Form. Von daher beziehen
weitere exemplarische Systeme und Prozesse der Erfindung die (mittels
des Wasserhahns bei der Bezugsziffer 88 in 1 dargestellte) Verwendung von Wasser
ein, welches am Ziel-Bestimmungsort (der die abgelegene Herstellungsstelle
des Benutzers oder ein Bestimmungsort des Benutzers, wie etwa eine
Zement-Mahlanlage
oder eine Fertigbeton-Mischanlage, sein kann) bereitgestellt oder
bezogen wird, um Rohmaterialien oder Fertigprodukte einzustellen
bzw. abzustimmen. Demgemäss
sind eine Ventil/Pumpen-Vorrichtung 82 und/oder eine Dosiervorrichtung 84 und
optional ein vorrichtungseigener Wasserspeichertank 86 am
Rahmen für
den Zweck vorgesehen, dass Wasser 88 in den Mischer 50 (in
bevorzugter Weise bei einer gesteuerten, überwachten Rate/Menge) zugefügt werden
kann, um mit einem oder mehreren Rohmaterialien kombiniert zu werden,
und/oder um es zu gestatten, dass Rohmaterialien in den Tanks oder
in dem Mischer eingestellt oder modifiziert werden, um es zu gestatten,
dass das fertige Produkt eingestellt oder modifiziert wird, und
zwar beispielsweise derart, dass gemäß einer vorgegebenen Spezifikation,
wie etwa gemäß einem Abnehmerprofil (zum
Beispiel gemäß gewünschten Anforderungen),
eine gewünschte
Gesamtfeststoffmenge, Viskosität,
pH-Wert, spezifische Schwere, Volumen und/oder andere physikalische
Eigenschaften bereitgestellt werden kann.
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Ein
exemplarischer Prozess (wie er in 1 dargestellt
ist) zum Herstellen fertiger Zement-Zusätze oder Beton-Mischungsprodukte
bei einem Ziel-Bestimmungsort weist folgendes auf: Vorsehen in separaten,
optional an einem Rahmen (12) montierten oder andersartig
bei einem Rahmen (12) angeordneten Transporttanks (zum
Beispiel 14, 16 und 18), die zumindest
zwei Rohmaterialien (und in noch bevorzugter Weise zumindest vier
Rohmaterialien) zum Herstellen von Zement-Zusätzen oder Beton-Mischungen
enthalten; Transportieren der zumindest zwei Rohmaterialien zu einem
Ziel-Bestimmungsort (beispielsweise an dem Rahmen 12 angebracht,
falls sie auf einem LKW, auf einem Boot oder in einem Flugzeug angeordnet
oder montiert sind); Zusammenmischen der Rohmaterialien bei dem
Ziel-Bestimmungsort; und Abgabe eines fertigen Zement-Zusatzes oder
Beton-Mischungsproduktes
in einen Lagertank 60 oder in einen anderen Behälter, der
bei dem Ziel-Bestimmungsort befüllbar
vorgesehen ist.
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In
anderen exemplarischen Prozessen werden ein oder mehrere Rohmaterialien
in einem Mischer 50 (zum Beispiel in einem statischen Mischer)
dosiert, der es gestattet, dass die Rohmaterialien zusammengemischt
werden, um einen endgültigen
Zement-Zusatz oder ein entgültiges
Beton-Mischungsprodukt in Übereinstimmung
mit den Anweisungen des Abnehmers bereitzustellen. In bevorzugter
Weise ist eine zentrale Verarbeitungseinheit ("CPU") 70,
die an dem Rahmen (LKW, Gestell oder Auflieger) montiert ist, oder
welche in der Gestalt eines Laptop-Computers, eines Hand-Computers (beispielsweise
solch einer, der unter der Marke "NORAND" im Verkehr ist) oder in der Gestalt
einer logischen Prozesssteuerung bereitgestellt wird, mit Ventilen
und/oder Pumpvorrichtungen (beispielsweise 24, 26, 28,
etc.) und Dosier-Vorrichtungen (zum Beispiel Durchflussmesservorrichtungen)
(beispielsweise 34, 36, 38, etc.) elektronisch
verbunden (beispielsweise mittels Festverdrahtung, Fernsteuerung oder
mittels anderer bekannter Einrichtungen), so dass die von den Transporttanks
(14–22)
ausgegebenen, separaten Mengen und/oder Raten bzw. Anteile der Rohmaterialien überwacht
oder verfolgt werden können.
Beispielsweise kann ein Abnehmerprofil oder Vorbestellungsinformation
in einem Computerspeicher (zum Beispiel ein wie mit der Bezugsziffer 72 angedeuteter
Speicherstandort) abgespeichert sein und von der CPU 70 zugegriffen
werden, die geeignete Signale zu den Pumpen (24–32)
und Dosiervorrichtungen (34–42) senden kann,
um somit die geeigneten, in den Mischer 50 und/oder direkt
in einen Speichertank 60 des Abnehmers oder in einen anderen
Behälter
eingeführten
Mengen der Rohmaterialien zu haben. Die CPU kann ebenso mit Pump-
oder Dosiervorrichtungen zur Steuerung der Menge des Wassers verbunden
sein, welches am Ziel-Bestimmungsort 88 bereitgestellt
oder bezogen wird, welches in den Mischer 50, oder welches
bei Bedarf in einen der individuellen Transporttanks (14)
eingezogen ist.
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In
bevorzugten Prozessen und Systemen der Erfindung kann die Abnehmerprofil-Information als
ein Barcode 62 protokolliert sein, der auf dem Speichertank 60 des
Abnehmers aufgebracht sein kann. Von daher kann der Fahrer des Fahrzeuges 12 den
Barcode 62 in die CPU 70 einscannen, die dann auf
das entsprechende Abnehmerprofil und/oder auf (in dem Speicher 72 abgespeicherte)
Berechnungsinformation zugreift und die geeigneten Signale an die
entsprechenden Ventile/Pumpen 24–32 und/oder Dosiervorrichtungen 34–42 sendet.
Wenn die Transporttanks nicht das richtige Rohmaterial oder keine hinreichende
Menge eines gewünschten
Rohmaterials enthalten, kann die CPU 70 einen akustischen und/oder
visuellen Alarm an den Fahrer aufrufen, der Einstellungen machen
oder andersartig die Situa tion bestätigen muss, bevor mit der Ausgabe
des fertigen Produktes fortgeschritten wird.
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Die
CPU 70 ist in bevorzugter Weise mit der Qualitätssteuereinheit
verbunden, um Anzeigen bzw. Angaben von der Messvorrichtung der
Gesamtfeststoffmenge 52, der Messvorrichtung des pH-Wertes 54,
der Messvorrichtung der Viskosität 56 und/oder der
Messvorrichtung der spezifischen Dichte 58 zu erzielen,
und um visuelle Anzeigen bzw. Angaben auf einem Monitor bereitzustellen.
Die CPU 70 kann derart programmiert sein, um einen Alarm
zu signalisieren, wenn die Qualitätssteuereinheit ein Signal
bereitstellt, welches anzeigt, dass eine oder mehrere der physikalischen
Charakteristika des Abnehmerprofils 72 oder Spezifikationen
nicht erfüllt
werden; und die CPU kann derart programmiert sein, um Signale an
die entsprechenden Ventil/Pump-Vorrichtungen (zum Beispiel 24–32)
oder an die entsprechende Dosier-Vorrichtung (34–42)
zu senden, um den Zufluss eines bestimmten Rohmaterials 14–22 einzustellen
oder zu steigern und um die Situation zu korrigieren. Die Qualitätssteuereinheiten 52/54/56/58 sind
in bevorzugter Weise an dem Rahmen 12 angeordnet und können bei
Bedarf hiervon entfernbar sein, so dass sie verwendet werden können, um ebenso
den Inhalt des Abnehmer-Speichertankes 60 zu testen.
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In
weiteren exemplarischen Systemen und Prozessen der Erfindung weisen
die Transport-Speichertanks (zum Beispiel 14, 16,
etc.) eine Volumen-Abtasteinrichtung auf, die eine Anzeige bzw. Angabe
hinsichtlich des Volumens des Rohmaterials in einem Transporttank
bereitstellt, oder die der CPU 70 ein Signal bereitstellen
kann, welches dem Tankvolumen entspricht. Von daher kann die CPU 70 an den
Betreiber oder Fahrer eine Anzeige bzw. eine Angabe hinsichtlich
Rohmaterialpegel (verbleibende Mengen) in jedem der Tanks (zum Beispiel 14, 16, etc.)
bereitstellen, wie etwa über
einen (nicht schematisch dargestellten) Ausdruck oder eine Monitoranzeige.
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In
weiteren exemplarischen Prozessen und Systemen der Erfindung kann
der Hersteller oder Betreiber beispielsweise vor oder nach einem
Herstellungsablauf oder Abgabe-Arbeitsvorgang
eines vorgegebenen Produktes ermitteln, ob das System oder die Fahrzeugtanks
bestimmte Rohmaterialien zum Erfüllen
des nächsten
Ablaufes oder des nächsten Abnehmerprofils
aufweisen. Beispielsweise kann nach einer ersten Abgabe bei einem
Bestimmungsort des Abnehmers ein Betreiber sicherstellen, dass der gegenwärtig betriebseigene
Bestand ausreichend ist, um die nächste Abgabe bei dem gleichen
Bestimmungsort oder bei einem anderen Abnehmerprofil bei einem anderen
Bestimmungsort zu erfüllen.
Solche Information kann bei dem Fahrzeug 12 gespeichert
oder auch durch Übertragung
von einer zentralen Dispositionsgeschäftsstelle bei einem anderen Standort
erzielt werden. Alternativ hierzu kann die CPU 70 Auslesungen
von gegenwärtigen
Rohmaterialbeständen
an Bord des Fahrzeuges bereitstellen und den Betreiber in die Lage
versetzen, zu ermitteln, welche nächsten Abnehmeraufträge mit dem
gegenwärtigen
Bestand erfüllt
werden können,
was das Leistungsvermögen
des Betreibers, auszuwählen, welcher
der nächsten
Abnehmer-Bestimmungsorte zum Erfüllen
von Aufträgen
angesteuert werden sollte, unterstützt.
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Der
Prozess des Erfüllens
eines Abnehmerauftrages kann beispielsweise ablaufen, indem die CPU
(beispielsweise ein Laptop) verwendet wird, um die Beschickungsgröße zu berechnen
und um die Rohmaterialmengen an Bord zu bestätigen, und um eine Anzeige
bzw. Angabe, etwa wie viel Wasser erforderlich ist, bereitzustellen.
Der Betreiber kann dann einen fahrzeugeigenen Wasserbehältertank 86 befüllen oder
andersartig durch die Abtasteinrichtung in dem Tank 86 bestätigen, dass
hinreichend viel Wasser bereitsteht. Nach dem Entriegeln der Ventile und
dem Verbinden der geeigneten Schläuche verwendet der Betreiber
die CPU, um den Herstellungsprozess zu initiieren. Der CPU kann
ein Satz von Anweisungen bereitgestellt werden, die entweder direkt oder
von dem Abnehmerprofil-Datenspeicher 72 (der durch Abscannen
des Barcodes 62 initiiert werden kann) eingegeben wurden,
wodurch eine Anzahl von Operationen initiiert und überwacht
werden: wie etwa das Öffnen
und Schließen
der Ventile und/oder die Operation/Geschwindigkeit der Pumpen; die
Durchflussrate von Rohmaterialien: der Gesamtdurchfluss des Rohmaterials
oder des fertigen Zement-Zusatzes oder Beton-Mischungsproduktes in den Speichertank 60;
und einige oder sämtliche
Qualitätssteuerfunktionen
(zum Beispiel 52, 54, 56, 58)
werden ebenso initiiert und überwacht.
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In
noch weiteren exemplarischen Systemen und Prozessen der Erfindung
ist die CPU 70 mit einer Logik programmiert, um eine schrittweise Änderungsaddition
(oder Ratenabnahmeaddition) der Rohmaterialien von jedem der Transporttanks 14/16/18/20/22 zuzulassen,
um Endspezifikationen zu erfüllen.
Die CPU 70 kann ebenso derart programmiert sein, um Ventile
zu schließen,
Pumpen abzustellen und/oder um visuelle und/oder akustische Alarme
bereitzustellen, wenn eine gewünschte
Kondition (zum Beispiel eine Qualitätssteuercharakteristik, wie
etwa die Gesamtfeststoffmengen, der pH-Wert, die Viskosität, die spezifische
Dichte, etc.) nicht erfüllt
wird. Sicherheits-Abschaltschalter bzw. Annullierschalter können neben
dem Laptop oder der Handsteuereinheit (zum Beispiel 70)
oder am Ende des Ausgabeschlauches 59 installiert sein,
um das System 10 während
eines Notfalls oder Alarms abzuschalten.
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Nach
einer erfolgreichen Abgabe kann der Betreiber das System 10 verwenden,
um Rohmaterialien, die in den Transporttanks (14, 16,
etc.) verbleiben, zu bestätigen.
Dieses kann unter Verwendung der CPU 70 und (nicht dargestellten)
herkömmlichen Überwachungs-
oder Druckervorrichtungen angezeigt werden. In bevorzugten Systemen
und Prozessen können
Abrechnungs- bzw.
Verrechnungssoftware 74 implementiert sein, um die zur Erfüllung eines
Auftrages erforderliche Identität
und die zur Erfüllung
eines Auftrages erforderliche Menge von individuellen Rohmaterialien
oder Mischungen zu verfolgen, die in den Transporttanks (zum Beispiel 14, 16, etc.)
enthalten sein können,
und der Betreiber kann eine Rechnung oder ein Zählerticket, das diese Information
zum Zeitpunkt der Abgabe enthält,
bereitstellen. Das Zählerticket
kann von dem Abnehmer als eine Empfangsbestätigung unterschrieben werden.
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Noch
weitere exemplarische Systeme 10 und Prozesse der Erfindung
enthalten die Verwendung von zellularer Kommunikation, um es zu
gestatten, dass beispielsweise Daten und Information hinsichtlich
eines gegenwärtigen
Rohmaterialbestandes, hinsichtlich Abnehmerprofile, hinsichtlich
Abgaberouten, hinsichtlich Zählerticket-Informationen, hinsichtlich
Empfangsbestätigungen
und hinsichtlich anderer Informationen mit anderen Systemen 10 oder
nur mit einem Verrechnungsbüro
geteilt werden, so dass nationale oder regionale Informationen (wie etwa
hinsichtlich Abnehmeraufträge,
hinsichtlich Profile, Verwendung, eventuelle Probleme) gespeichert, übermittelt, überwacht,
erfasst und/oder analysiert werden können. Das System gestattet
es dem Fahrer, zu bestimmen, welche Rezepturprodukte mit dem verbleibenden
bordeigenen Bestand erzeugt werden können, und zu bestätigen, wenn
eine nächste
Abgabe möglich
ist. Der Fahrer kann dann zu dem nächsten Abnehmer-Bestimmungsort
fahren und den Prozess wiederholen.
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Wie
es in 2 gezeigt wird,
stellt ein anderes exemplarisches System 10 der vorliegenden
Erfindung ein weiteres Leistungsvermögen und eine Flexibilität bei der
Herstellung von Zement-Zusatz- und Beton-Mischungsprodukten bei
einem Ziel-Bestimmungsort bereit. Die exemplarische, mobile Beton-Mischungsherstellungs-Vorrichtung 10 oder
das exemplarische, mobile Beton-Mischungsherstellungs-System weist
folgendes auf: zumindest zwei, und in bevorzugter Weise drei oder
mehrere Tanks (14, 16, 18), wobei jeder
ein Rohmaterial enthält,
welches verschieden von dem Rohmaterial ist, welches in dem anderen
Tank oder den anderen Tanks enthalten ist; einen Rahmen, wie etwa
ein Ladegestell 12 (zum Beispiel ein Holz-, Metall- oder
Plastik- Board, eine Auflagefläche
oder ein anderer Rahmen) zum Montieren von zumindest zwei Pumpen
(zum Beispiel 24, 26) und zum Transportieren dieser
als eine integrale Einheit, wobei jede Pumpe wirksam ist, um Rohmaterial
von den Tanks in einen Mischer 50 zu überführen, der optional ebenso auf
dem Ladegestell 12 montiert sein kann. Eine hohe Anzahl
von Tanks kann separat zu dem Ziel-Bestimmungsort transportiert
oder verschickt werden. Zuleitungen, wie etwa Schläuche oder
Leitungen, werden zum Verbinden der Rohmaterialien (zum Beispiel 14, 16, 18)
mit den auf dem Ladegestell montierten Pumpen (24, 26, 28), dann
mit den optional vorgesehenen Ventilen (34, 36, 38)
und Durchflussmessern (104, 106, 108)
und mit dem (in bevorzugter Weise auf dem Ladegestell montierten)
Mischer 50 verwendet. Die integrale Einheit, die das Ladegestell
und verschiedene Pumpen, einen Mischer und andere Bauteile (Ventile,
Durchflussmesser) enthält,
kann von daher trotz der (in 2 nicht
dargestellten) Verbindungsröhren
und elektrischen Verdrahtung hinsichtlich der Größe kompakt und hinsichtlich
der Verwendung bequem ausgeführt
werden.
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Das
Ladegestell 10 kann ebenso eine bordeigene Stromversorgung
oder Umwandler bzw. Konverter 110 aufweisen, der in bevorzugter
Weise mit den Pumpen 24, 26, 28 und anderen
Anlagen (Ventile, Durchflussmesser, CPU, Monitore, etc.) verbunden
ist, so dass das System 10 in abgelegenen Bereichen, wo
Elektrizität
unzureichend ist oder nicht zur Verfügung steht, verwendet werden
kann. In weiteren Ausführungsformen
kann die Stromversorgung 110 zum Antreiben eines Wechselstromgenerators einen
benzinbetriebenen Motor oder einen Diesel enthalten, um Elektrizität für elektrische/elektronische
Bauteile bereitzustellen. Der Motor kann ebenso an einem hydraulischen
oder pneumatischen System zum Antreiben der Pumpen oder Ventile
angeschlossen sein. Bei einem auf einem LKW montierten System (1) kann der LKW oder der
Fahrzeugmotor selber zum Antreiben eines elektrischen Generators
oder eines hydraulischen oder pneumatischen Systems zum Betreiben
von Pumpen und Ventilen verwendet werden. Es sind von daher eine
Vielzahl von Ansätzen
zum Antreiben und Steuern der verschiedenen Komponenten in Erwägung zu
ziehen.
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Das
Ladegestell 12 (wie es in 2 gezeigt wird)
kann verwendet werden, um zumindest zwei, und in bevorzugter Weise
eine Vielzahl von Pumpen (24, 26, 28)
zu montieren, um einen oder mehrere Vermischer (50) oder
Mischer und andere optionale Vorrichtungen zu montieren, wie etwa
Ventile (34, 36, 38) zum Steuern der
Menge oder der Rate von Materialien, die in den Vermischer 50 gepumpt
werden, Messgeräte
(104, 106, 108) zum Messen oder Überwachen
der Menge oder der Durchflussrate von Materialien, die gepumpt werden,
und eine optionale Verbindungsbox 100 zum elektrischen
Verbinden der Pumpen, Ventilen und/oder Durchflussmesser mit einer
Computerverarbeitungseinheit (CPU) 70, die in bevorzugter
Weise ebenso auf dem Ladegestell 12 oder gesichert von
dem Ladegestell 12 befestigt ist, oder die andersartig
bei dem Ziel-Bestimmungsort elektrisch oder elektronisch mit dem
Rest des Systems verbindbar ist. (Die Begriffe "elektrisch" und "elektronisch" werden hierin synonym verwendet, von
daher kann der letztgenannte Begriff die Verwendung von Fernsteuerungen
enthalten). Das resultierende, auf dem Ladegestell montierte System
kann hinsichtlich der Größe klein
genug ausgeführt
werden, dass es zusammen mit den Tanks im gleichen Typ oder in der
gleichen Größe von zum
Versenden der Rohmaterialien verwendeten Versandboxen oder Fässern transportiert
werden kann. Das Ladegestell 12 kann andersartig auf einem
Transporter, auf einem Anhänger,
in einem Boot, in einem Flugzeug oder auf einem Sattelschlepper
oder einer Ladefläche
oder auf einer anderen Transporteinrichtung zum Versenden zu dem
Ziel-Bestimmungsort (beispielsweise zu einer ferngelegenen Herstellungs-Außenstelle)
angeordnet sein.
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Die
CPU 70 kann auf dem Lagergestell 12 oder konventionell
seitwärts
mittels einer Verbindungsbox 10 oder eines seriellen elektrischen
Terminals (Bus), der an dem Lagergestell befestigt ist, befestigt
sein.
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Das
Lagergestell 12 weist in bevorzugter Weise zumindest eine
Pumpe zum Pumpen von Wasser auf, welches beim Ziel-Bestimmungsort
oder beim Abnehmer-Bestimmungsort in den (in 1 jedoch nicht in 2 gezeigten) Vermischer 50 zugeführt wird.
Wenn beispielsweise ein Tank (18) nicht angeschlossen ist,
dann kann die Pumpe 28 mittels eines Schlauches oder einer
Leitung mit einem Wasserhahn verbunden werden, und das optionale
Ventil 38 und der Durchflussmesser 108 sind zur
Steuerung der Rate des Wassers zu dem Vermischer 50 nutzvoll.
Das Lagergestell 12 kann ebenso Wasserfiltereinheiten und/oder
Wasserbehandlungseinheiten (beispielsweise zum Modifizieren der
Härte oder Weichheit
des Wassers) aufweisen, falls es benötigt ist.
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Die
Verwendung des Rahmens oder des Lagergestells 12 zum Montieren der
Pumpen, Ventile, Durchflussmesser und des Vermischers stellt einen Vorteil
bzw. eine Verbraucherfreundlichkeit bereit, weil es nicht erforderlich
ist, die separaten Bauteile am Ziel-Bestimmungsort substantiell
nach der Versendung oder der Ablieferung zusammengebaut werden müssen. Das
System wird eine bessere Steuerung bzw. Kontrolle über den
Herstellungs- und Vermischungsprozess bereitstellen, weil die individuellen
Baukomponenten, bevor sie zu dem Ziel-Bestimmungsort verschickt
werden, selektiert, eingestellt und kalibriert werden können, um
als ein System effizient miteinander zusammenzuarbeiten. Die Bauteile
stellen ebenso eine Standar disierung dahingehend bereit, dass die
Bauteile auf einfachere Art und Weise ersetzt oder andersartig repariert
werden können,
weil das gesamte Bauteil oder Teile hiervon von einem Anbieter bzw.
Lieferanten oder einer Quelle erhältlich sein können. In
weiteren exemplarischen Ausführungsformen
können
die Pumpen, der Vermischer und optionale Ventile und Durchflussmesser und
andere Ausrüstungen
(beispielsweise Qualitätstesteinheiten,
die allgemein mit der Bezugsziffer 53 bezeichnet werden,
Stromversorgung 110) elektrisch mit der CPU 70,
welche derart programmiert ist oder sein kann, um das System zu
betreiben, und/oder mit einer Verbindungsbox 100 verbunden
sein, mit welcher die CPU elektrisch verbunden ist oder elektrisch verbunden
sein kann, um die individuellen Systemkomponenten zu betreiben und/oder
zu überwachen.
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Die
Komponenten sind in bevorzugter Weise für eine maximale Systemgenauigkeit
und/oder Effizienz ausgewählt,
montiert und angeordnet. Wenn die Pumpe 24 eine positive
Bestückungspumpe
(beispielsweise vom Kolbentyp) ist, dann sind das Ventil (34)
und der Durchflussmesser (104) nicht erforderlich, weil
Kolbenpumpen genauer als andere Arten von Pumpen sind, obwohl die
Verwendung des Durchflussmessers als eine Einrichtung zum Bestätigen der
Menge des gepumpten Materials und als eine Einrichtung zum Bereitstellen
von Information zu der CPU aus Abnehmer-Abrechnungsgründen empfehlenswert
sein kann. Eine Genauigkeit kann durch die Verwendung der Kolbenpumpen
erzielt werden, weil das genaue Volumen des gepumpten Materials basierend
auf der Hubzahl und des pro Kolbenhub verdrängten Volumens berechnet wird.
Darüber
hinaus stoppt der Fluss des Materials, wenn der Kolben anhält, so dass
Ventile nicht notwendig sind, und Kolbenpumpen weisen kein Getriebe
auf, das sich abnutzen kann. Wenn die Pumpe 24 von einem
positiven Entfernungstyp (zum Beispiel Getriebetyp) ist, würde es dann
bevorzugt sein, ein Ventil (34) vom Auf/Zu-Typ zu verwenden,
um sicherzustellen, dass der Materialfluss anhält, wenn die Pumpe anhält; und hier
ist ein Durchflussmesser 104 nicht notwendig jedoch empfehlenswert,
da er erneut eine Art der Überwachung
der Durchflussrate oder der Menge des mittels der Pumpe 24 zu
dem Vermischer 50 überführten Materials
bereitstellt. Wenn die Pumpe 24 eine Zentrifugalpumpe (zum
Beispiel vom konstanten Geschwindigkeitstyp) ist, dann sollte ein
Ventil 34, welches ein Steuerventil (beispielsweise ein
einstellbares Steuerventil) ist, zur Steuerung der Menge des Materials,
das mittels der Pumpe 24 zu dem Vermischer 50 überführt wird,
verwendet werden; und demgemäß ist ein
Durchflussmesser 24 zum Überwachen der Überführungsmenge
oder der Flussrate des zu dem Vermischer 50 gepumpten Materials äußerst empfehlenswert.
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In
einem Rückkopplungssystem
würde ein Durchflussmesser
(wie etwa mit der Bezugsziffer 104 bezeichnet) ein elektrisches
Ausgabesignal zu der CPU 70 in Proportion zu der Menge
des gepumpten Materials senden, und diese Ausgabe würde mittels der
CPU 70 mit der von dem Betreiber gewünschten Durchflussrate (wie
sie in einen Computerspeicherstandort eingegeben ist) verglichen
werden, und die CPU 70 würde dann ein geeignetes elektrisches
Ausgabesignal zu der Pumpe 24 oder zu dem Steuerventil 34 senden,
wodurch die tatsächlich
zu dem Vermischer 50 gepumpte Menge oder Durchflussrate
des Materials zu erhöhen
oder herabzusetzen und dadurch einzustellen.
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Von
den vorliegenden Erfindern wird angenommen, dass das exemplarische
mobile Zusatz- und/oder Mischungs-Herstellungssystem außerordentlich
positive Vorteile für
die Beton- und Bauindustrie mit dem Potential, es global zu expandieren,
bringen wird. Beispielsweise können
Tanks von verschiedenen Rohmaterialien und die auf dem Lagergestell montierte
Ausrüstung
mittels LKWs, Waggons, Helikopter, Booten oder anderen Transporteinrichtungen zu
einer abgelegenen, desolaten oder unterentwickelten Gegend oder
Land transportiert werden. Variationen aufgrund der Qualität des gemischten
Kalksteins bei einer Fabrik oder aufgrund der Qualität des bei
der Baustelle verwendeten Zements, die Qualität und Natur der Feinzusätze (Sand)
und Grobzusätze (Kies)
bei der Baustelle und die Natur des Wassers (zum Beispiel Härte oder
Weichheit) würden
für den Hersteller
geringere Probleme bedeuten, um sich darüber Sorgen zu machen, da der
Computer derart programmiert sein kann, um diese Faktoren zu berücksichtigen.
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In
einer bevorzugten Mischungs-Herstellungsvorrichtung und Verfahren
der Erfindung ist die CPU 70 elektrisch (oder elektronisch)
mit einem ersten Speicherstandort, in welchem Rezepturparameter
gespeichert sind, kommunikativ verbunden, um die CPU in die Lage
zu versetzen, die Durchflussrate oder die mittels der Pumpen überführte Menge
der Rohmaterialien zu steuern. Die CPU ist in bevorzugter Weise
elektrisch mit einem zweiten Speicherstandort kommunikativ verbunden,
in welchem Abnehmer-Profilparameter (wie etwa die Identität von bestimmten
gewünschten
Rohmaterialien, relative Mengen von jeder Komponente, die zusammengemischt
werden muss, um das gewünschte
Endprodukt herzustellen, etc.) gespeichert sind, um die CPU in die
Lage zu versetzen, die Durchflussrate oder die Menge der mittels
der Pumpen überführten Rohmaterialien
in Übereinstimmung
mit den Spezifikationen des Auftrages oder der Bestellung des Abnehmers
zu steuern.
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Es
ist möglich,
einen Rohmaterialtank von dem System zu trennen und einen anderen
Tank anzuschließen,
der ein unterschiedliches Rohmaterial enthält, um verschiedene Zement-Zusatz- oder Beton-Mischungsprodukte
mit dem gleichen System herzustellen; und, wenn dies getan wird,
ist es angebracht, die Pumpe/das Ventil/den Durchflussmesser-Kreis
zu reinigen, um eine Kreuzkontamination zu vermeiden. Dieses kann
durch geführt
werden, indem beispielsweise der Schlauch oder das Rohr in der bestimmten
Leitung (oder, falls gewünscht,
das gesamte System) unter Verwendung komprimierter Luft und/oder Wasser
gespült
wird. In bevorzugter Weise können
zu diesem Zweck ein oder mehrere Tanks mit komprimierter Luft an
oder in der Nähe
des Ladegestells oder LKWs vorgesehen sein. Die Verwendung einer
separaten, speziell vorgesehenen Luftzufuhr wird Reinigungsoperationen
ermöglichen, ohne
dass der Herstellungsbetrieb der Ventile, Pumpen oder anderer Komponenten
gestört
wird, die pneumatisch über
den Kompressor bzw. die Kompressoren an dem LKW oder dem Ladegestell
betrieben werden kann. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass es
bevorzugt ist, die für
Reinigungsoperationen und die für
Herstellungsoperationen verwendeten Luftquellen zu isolieren. Eine
zum Bereitstellen von Wasser in den Vermischer 50 verwendete
bordeigene Pumpe kann ebenso zum Komprimieren von Wasser, zum Reinigen
oder zum Durchspülen
verwendet werden.
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Modifikationen
der Erfindung mögen
einem Fachmann angesichts der vorliegenden Offenbarung ersichtlich
sein, es ist jedoch nicht beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung
durch die vorangehenden Beispiele eingeschränkt wird.