EP1020269A2 - Überwachungseinrichtung für eine Misch- und Förderanlage - Google Patents

Überwachungseinrichtung für eine Misch- und Förderanlage Download PDF

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EP1020269A2
EP1020269A2 EP00890007A EP00890007A EP1020269A2 EP 1020269 A2 EP1020269 A2 EP 1020269A2 EP 00890007 A EP00890007 A EP 00890007A EP 00890007 A EP00890007 A EP 00890007A EP 1020269 A2 EP1020269 A2 EP 1020269A2
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EP
European Patent Office
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mixing
building material
silo
time
computer
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EP00890007A
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English (en)
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EP1020269A3 (de
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Wolf-Dietrich Sonnleitner
Klaus Gumpesberger
Dietmar Gerhold
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Veraut Verfahrens- und Automationstechnik GmbH
Original Assignee
Veraut Verfahrens- und Automationstechnik GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling 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
    • B28C7/04—Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/12—Supplying or proportioning liquid ingredients
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling 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
    • B28C7/04—Supplying or proportioning the ingredients

Definitions

  • the invention relates to a monitoring device for a mixing and conveying system that can be connected to a building material silo and the silo content together with if necessary several building materials or additives with water or the like mixes ready for use and e.g. via a concrete pump or forwards a screw conveyor.
  • a concrete pump or forwards a screw conveyor On construction sites over building material silos are distributed over a wide territorial area, e.g. Cement silos used. It is mostly about cylindrical containers placed in a conical drain funnel pass over and on a frame with vertical Axis are arranged. There is a separate one at the drain funnel Unit, namely a mixing and conveyor system connected.
  • the building material from the silo is put together if necessary with other building materials or additives e.g. to Mortar or concrete or the like in a predetermined ratio mixed with water ready for use.
  • the invention aims to provide a monitoring device of the type described above to create the capture of the consumption of the building material, the fill levels of the silos, one Quality control and timely maintenance of the silo and especially the mixing and conveying system.
  • This is achieved by having a measuring device for the incoming Amount of water in the water inlet of the mixer and / or for the opening time of an inlet valve with a known flow rate per unit of time or for the operating time one Screw conveyor or pump is provided that the measuring device is connected to a data storage device and a computer and the calculator calculates the quantity of the ready-to-use building material mixture determined and possibly over the timeline stores that from the used building material mixture at known Filling quantity of the silo in the computer the remaining filling quantity can be determined is and that a connection for a display device with Data storage for transmission and display of measurement and or or consumption values and or or a transmitter for transmission the measurement values of the measuring device, if necessary, on demand to a central unit and to record the operating and Refill data of the mixing and conveying system and
  • Mixing ratios can be from the amount of feed per unit time Water or with a known flow rate per Time unit from the opening time of a water valve or Mixing valve determines the total amount consumed in the computer become. This passes through the conveyor, e.g. Auger or feed pump for processing on site. The amount of building material used, over the mixing ratio broken down into individual quantities of the components is wrongly proportional to the level of the or the building material silos.
  • the saved measured values can via a plug connection to a connectable display and Evaluation device are transmitted, which contains the computer and from the amount of water or feed time and from the mixing ratio of the components the consumption and the remaining filling quantity of the silo determined.
  • the computer can use the Data storage also directly in the mixing and conveying system be installed.
  • the transfer of data from the measuring device or the results from the calculator can be conducted, however preferably via a wireless radio connection to a Headquarters sent continuously or intermittently or by this can be called up at time intervals.
  • the headquarters recognizes the fill level of the building material silos and directs the refill and provides information about the consumption of the concrete (Building material) depending on the timeline.
  • a temperature sensor for simultaneous detection and display or storage of the ambient temperature or of Operating temperatures or conditions at different Measuring points above the time axis is provided.
  • the ambient temperature allows conclusions about the quality of the manufactured building material mixture and that in the mixer or the Conveyor measured temperature, e.g. on the drive, allow defects in the machine part to be identified at an early stage.
  • other parameters such as operating pressures can also be used or speed of the screw conveyor or electrical Values of the drive (e.g. current consumption) can be transmitted remotely.
  • the invention enables simple and yet efficient monitoring of the most important criteria immediately on the construction site and / or for the machine operator or distributors also by remote inquiry or telemetry.
  • FIG. 1 shows a building material silo with mixing and conveying system and with a monitoring device and Fig. 2 a center along with a typical result of monitoring in diagram form.
  • a building material silo 1, e.g. for cement, is a mixing and Conveyor system 2 downstream.
  • a water meter 8 can also be provided.
  • control valve 5 and the solenoid valve 7 each the passage cross section of the mixing ratio customized.
  • the solenoid valve 7 can remain unchanged Cross-section can be operated intermittently so that a given amount of building material the exact amount of water is added.
  • the over the water meter 8 or based on the Opening time of the solenoid valve 7 determined amount of water per unit of time is about the mixing ratio (e.g. water: cement) proportional to the consumption of the ready-to-use Building material mix (concrete, mortar ).
  • You can use additional sockets 9 other building materials or aggregates in the Mixture should be included and the mixing ratio in do the calculation. This is shown in FIG. 1 in one Computer 10 performed, which also has a data memory disposes.
  • the results of the consumption quantities over the timeline and the remaining fill levels of the silo (s) 1 can by a display or evaluation device 11, which if necessary can be connected to a plug connection 12 become.
  • the measurement data can be stored in the mixing and Conveyor system 2 and the computer 10 also in the display and evaluation device 11 may be provided.
  • the mixing and conveying system 2 still via a transmitter 13, which contains the data on the building material quantities per time unit in transponder mode to one Central 14 (Fig. 2) transmitted. It can be this data (Measurement data or already calculated consumption or level data) also from the control center 14 at the transmitter 13 at time intervals be queried.
  • control center 14 (or in the display or evaluation device 11) then lies, for example, the diagram shown in FIG. 2 in front. It is with full lines of consumption V in tons the time axis plotted that the time t starting from 0 o'clock with intervals of 3 hours. You recognize that the plant went into operation at 6 am and Breaks from 8 a.m. to 9:30 a.m. and from 12:30 p.m. to 1:30 p.m. were observed. That day was working with this System finished at 4:30 p.m. The commissioning took place the next day already around 5 am and it was - with breaks - worked until 7.30 p.m. The consumption is the silo level wrong proportional. Line 15 marks the minimum fill level of the building material silo.
  • step line of consumption V reaches line 15 over the time axis t, then the silo 1 must be refilled.
  • the diagram shows for the amount of building material spent (processed) at any time. In This diagram also shows the outside temperature T (° C) indicated. This is via a temperature sensor 16 on the Construction site recorded and transmitted together with the other data. Other operating states of system 2 can also be measured electronically logged and transmitted.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

Eine Überwachungseinrichtung für eine Misch- und Förderanlage (2), die an ein Baustoffsilo (1) angeschlossen ist, verfügt über ein Messgerät (8) für die Wassermenge oder die Öffnungdauer eines Wasserventils (7), wobei die Wassermenge über das vorgegebene Mischungsverhältnis mit dem Baustoff oder den Baustoffen in einem Rechner (10) zur Menge der verbrauchten Baustoffmischung (Mörtel, Beton) führt. Umgekehrt proportional dazu ist der Restfüllstand des Baustoffsilos (1). Das Messgerät (8) in der Anlage (2) ist mit einem Datenspeicher im Rechner (10) verbunden. Die Daten und bzw. oder das Rechenergebnis liegt an den Anschlüssen eines Steckers (12) für ein Anzeigegerät (11), das auch den Rechner (10) umfassen kann. Ferner kann die Anlage (2) über einen Sender (8) verfügen, der die Daten oder das Rechenergebnis zur Auswertung oder Anzeige an eine Zentrale (14) per Funk übermittelt. Es sind so Betriebsdauer, Pausen, Verbrauchsmengen, Restfüllstände und die Notwendigkeit von Servicearbeiten sowie des Nachfüllens des Silos (1) bzw. der Misch- und Förderanlage und die Qualität des Endproduktes bei mit aufgezeichneter Temperatur feststellbar. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für eine Misch- und Förderanlage, die an ein Baustoffsilo anschließbar ist und den Siloinhalt gegebenenfalls zusammen mit mehreren Baustoffen bzw. Zusatzstoffen mit Wasser oder dergleichen gebrauchsfertig mischt und z.B. über eine Betonpumpe oder eine Förderschnecke weiterleitet. Auf Baustellen über einen weiten territorialen Bereich verteilt werden Baustoffsilos, z.B. Zementsilos eingesetzt. Es handelt sich meist um zylindrische Behälter, die in einen kegelförmigen Ablauftrichter übergehen und auf einem Rahmengestell mit senkrechter Achse angeordnet sind. Am Ablauftrichter ist eine separate Baueinheit, nämlich eine Misch- und Förderanlage angeschlossen. Der Baustoff aus dem Silo wird gegebenenfalls zusammen mit anderen Baustoffen oder Zuschlagstoffen z.B. zu Mörtel oder Beton oder dergleichen in einem vorgegebenen Verhältnis gebrauchsfertig mit Wasser gemischt.
Für den Bauführer ist es wichtig, dass er über den Verbrauch der Baustoffe z.B. des gebrauchsfertigen Betons oder Mörtels orientiert ist, dass die Silos rechtzeitig nachgefüllt werden und dass die Wartung der Misch- und Förderanlage nach den vorgeschriebenen Betriebsstunden zur Erhaltung der vollen Funktionsfähigkeit erfolgt. Aus Sicherheits- und Haftungsgründen kann auch eine Dokumentation über die Entnahme der Baustoffe oder anderer Parameter in zeitlicher Abfolge bzw. über der Zeitachse von Interesse sein.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Überwachungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die die Erfassung des Verbrauchs am Baumaterial, die Füllstände der Silos, eine Qualitätskontrolle und die rechtzeitige Wartung des Silos und insbesondere der Misch- und Förderanlage ermöglicht. Dies wird dadurch erreicht, dass ein Messgerät für die zulaufende Wassermenge im Wasserzulauf des Mischers und bzw. oder für die Öffnungszeit eines Zulaufventils bei bekannter Durchflussmenge pro Zeiteinheit oder für die Betriebszeit einer Förderschnecke oder Pumpe vorgesehen ist, dass das Messgerät mit einem Datenspeicher und einem Rechner verbunden ist und der Rechner die Menge der abgegebenen gebrauchsfertigen Baustoffmischung ermittelt und gegebenenfalls über der Zeitachse speichert, dass aus der verbrauchten Baustoffmischung bei bekannter Füllmenge des Silos im Rechner die Restfüllmenge ermittelbar ist und dass ein Anschluss für ein Anzeigegerät mit Datenspeicherung zur Übertragung und Anzeige der Mess- und bzw. oder Verbrauchswerte und bzw. oder ein Sender zur Übermittlung der Messwerte des Messgerätes gegebenenfalls auf Abruf an eine Zentraleinheit und zur Erfassung der Betriebs- und Nachfülldaten der Misch- und Förderanlage und bzw. oder des Baustoffsilos vorgesehen sind. Um eine gebrauchsfertige Baustoffmischung zu erhalten wird dieser oder werden dessen gegebenenfalls einzeln zugeführte Komponenten oder Zuschlagstoffe mit Wasser gemischt und über eine Misch- und Förderschnecke oder über eine Pumpe weiterbefördert. Bei bekannten Mischverhältnissen kann aus der Menge des pro Zeiteinheit zugeführte Wassers oder bei bekannter Durchlaufmenge pro Zeiteinheit aus der Öffnungszeit eines Wasserventils oder Mischventils die verbrauchte Gesamtmenge im Rechner ermittelt werden. Diese gelangt über die Fördervorrichtung, z.B. Förderschnecke oder Förderpumpe zur Verarbeitung auf der Baustelle. Die verbrauchte Baustoffmenge, die über das Mischungsverhältnis in Einzelmengen der Bestandteile aufgegliedert werden kann, ist verkehrt proportional zum Füllstand des oder der Baustoffsilos. Die gespeicherten Messwerte können über einen Steckeranschluss an ein anschließbares Anzeige- und Auswertegerät übertragen werden, welches den Rechner enthält und aus der Wassermenge oder Zulaufzeit und aus dem Mischungsverhältnis der Komponenten den Verbrauch und die Restfüllmenge des Silos ermittelt. Es kann der Rechner mit dem Datenspeicher auch unmittelbar in der Misch- und Förderanlage eingebaut sein. Die Übertragung der Daten des Messgerätes oder die Ergebnisse aus dem Rechner können über Leitung, jedoch vorzugsweise über eine drahtlose Funkverbindung an eine Zentrale ständig oder intermittierend gesendet oder von dieser in Zeitintervallen abgerufen werden. Die Zentrale erkennt den Füllstand der Baustoffsilos und leitet die Nachfüllung ein und gibt Auskunft über den Verbrauch des Betons (Baustoffes) in Abhängigkeit von der Zeitachse. Es kann auf diese Weise festgestellt werden, wie lange die Misch- und Fördervorrichtung in Betrieb war und die Wartung derselben zeitgerecht durchgeführt werden. Letzteres ist besonders interessant, wenn die Misch- und Fördereinrichtungen nicht in Besitz des Bauführers sondern etwa eines Maschinenverleihers ist. dieser verfügt dann über ein Protokoll zu jeder seiner Maschinen oder Anlagen entweder über eine Zentrale, bei der die Messwerte aller seiner Maschinen und Anlagen einlaufen oder durch Individualabfrage mittels eines Abfragegerätes an den Maschinen bzw. Anlagen selbst.
Es ist zweckmäßig, wenn in der Misch- und Förderanlage mindestens ein Temperaturfühler für die gleichzeitige Erfassung und Anzeige bzw. Speicherung der Umgebungstemperatur bzw. von Betriebstemperaturen oder Zuständen an verschiedenen Messpunkten über der Zeitachse vorgesehen ist. die Umgebungstemperatur erlaubt Rückschlüsse über die Qualität der hergestellten Baustoffmischung und die im Mischer oder der Fördereinrichtung gemessenen Temperatur, z.B. am Antrieb, lassen Mängel im maschinellen Teil frühzeitig erkennen. Selbstverständlich können auch andere Parameter wie Betriebsdrücke oder Drehzahl der Förderschnecke oder elektrische Werte des Antriebs (z.B. Stromaufnahme) fernübertragen werden.
Die Erfindung ermöglicht erstmals die einfache und dennoch effiziente Überwachung der wichtigsten Kriterien unmittelbar auf der Baustelle und bzw. oder für den Maschinenbetreiber oder Verleiher auch durch Fernabfrage bzw. Telemetrie.
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Fig. schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt ein Baustoffsilo mit Misch- und Förderanlage sowie mit Überwachungseinrichtung und Fig. 2 eine Zentrale zusammen mit einem typischen Ergebnis der Überwachung in Diagrammform.
Einem Baustoffsilo 1, z.B. für Zement, ist eine Misch- und Förderanlage 2 nachgeordnet. Diese umfasst eine Misch- und Förderschnecke 3, die von einem Elektromotor 4 angetrieben wird und der über ein Steuerventil 5 oder eine einstellbare Klappe der Baustoff und anderseits über eine Rohrleitung 6 und ein Magnetventil 7 die dem voreinstellbarem Mischungsverhältnis entsprechende Wassermenge zugeführt wird. Zusätzlich kann noch ein Wasserzähler 8 vorgesehen sein.
Bei Inbetriebnahme wird am Steuerventil 5 und am Magnetventil 7 jeweils der Durchtrittsquerschnitt dem Mischungsverhältnis angepasst. Das Magnetventil 7 kann auch bei unverändertem Querschnitt intermitierend betrieben werden, sodass einer vorgegebenen Menge an Baustoff die exakte Wassermenge beigegeben wird. Die über den Wasserzähler 8 oder anhand der Öffnungszeitdauer des Magnetventils 7 ermittelte Wassermenge pro Zeiteinheit ist über das Mischungsverhältnis (z.B. Wasser:Zement) proportional zum Verbrauch der gebrauchsfertigen Baustoffmischung (Beton, Mörtel...). Dabei können über Zusatzstutzen 9 weitere Baustoffe oder Zuschlagstoffe in der Mischung enthalten sein und über das Mischungsverhältnis in die Berechnung eingehen. Diese wird gemäß Fig. 1 in einem Rechner 10 durchgeführt, der auch über einen Datenspeicher verfügt. Die Ergebnisse der Verbrauchsmengen über der Zeitachse und die Restfüllstandsmengen des oder der Silos 1 können durch ein Anzeige- bzw. Auswertegerät 11, welches bei Bedarf an eine Steckverbindung 12 anschließbar ist, abgerufen werden. Dabei kann der Messdatenspeicher in der Misch- und Förderanlage 2 und der Rechner 10 auch im Anzeige- und Auswertegerät 11 vorgesehen sein.
Im Beispiel nach Fig. 1 verfügt die Misch- und Förderanlage 2 noch über einen Sender 13, der die Daten über die Baustoffmengen pro Zeiteinheit im Transponderbetrieb dabei an eine Zentrale 14 (Fig. 2) übermittelt. Es können diese Daten (Messdaten oder bereits errechnete Verbrauchs- oder Füllstandsdaten) auch von der Zentrale 14 beim Sender 13 in Zeitintervallen abgefragt werden.
In der Zentrale 14 (oder im Anzeige- bzw. Auswertegerät 11) liegt dann beispielsweise das in Fig. 2 dargestellte Diagramm vor. Es ist mit vollen Linien der Verbrauch V in Tonnen über der Zeitachse aufgetragen, die die Uhrzeit t von 0 Uhr beginnend mit Intervallen von je 3 Stunden wiedergibt. Man erkannt, dass die Anlage um 6 Uhr früh in Betrieb genommen und Pausen von 8 bis 9 Uhr 30 und von 12 Uhr 30 bis 13 Uhr 30 eingehalten wurden. An diesem Tag wurde die Arbeit mit dieser Anlage um 16 Uhr 30 beendet. Am nächsten Tag erfolgte die Inbetriebnahme schon etwa 5 Uhr früh und es wurde - mit Pausen - bis 19 Uhr 30 gearbeitet. Dem Verbrauch ist der Silofüllstand verkehrt proportional. Die Linie 15 markiert den Minimalfüllstand des Baustoffsilos. Wenn die Stufenlinie des Verbrauchs V über der Zeitachse t die Linie 15 erreicht, dann muss das Silo 1 nachgefüllt werden. Das Diagramm zeigt für jede Uhrzeit die verbrachte (verarbeitete) Baustoffmenge. In diesem Diagramm ist ferner noch die Außentemperatur T (°C) angedeutet. Diese wird über einen Temperaturfühler 16 an der Baustelle erfasst und zusammen mit den anderen Daten übertragen. Es können auch andere Betriebszustände der Anlage 2 gemessen elektronisch protokolliert und übertragen werden.

Claims (2)

  1. Überwachungseinrichtung für eine Misch- und Förderanlage, die an ein Baustoffsilo anschließbar ist und den Siloinhalt gegebenenfalls zusammen mit mehreren Baustoffen bzw. Zusatzstoffen mit Wasser oder dergleichen gebrauchsfertig mischt und z.B. über eine Betonpumpe oder eine Förderschnecke weiterleitet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messgerät (8) für die zulaufende Wassermenge im Wasserzulauf (6) des Mischers und bzw. oder für die Öffnungszeit eines Zulaufventils (7) bei bekannter Durchflussmenge pro Zeiteinheit oder für die Betriebszeit einer Förderschnecke (3) oder Pumpe vorgesehen ist, dass das Messgerät (8) mit einem Datenspeicher und einem Rechner (10) verbunden ist und der Rechner (10) die Menge der abgegebenen gebrauchsfertigen Baustoffmischung ermittelt und gegebenenfalls über der Zeitachse speichert, dass aus der verbrauchten Baustoffmischung bei bekannter Füllmenge des Silos (1) im Rechner (10) die Restfüllmenge ermittelbar ist und dass ein Anschluss (12) für ein Anzeigegerät (11) mit Datenspeicherung zur Übertragung und Anzeige der Mess- und bzw. oder Verbrauchswerte und bzw. oder ein Sender (13) zur Übermittlung der Messwerte des Messgerätes (8) gegebenenfalls auf Abruf an eine Zentraleinheit (14) und zur Erfassung der Betriebs- und Nachfülldaten der Misch- und Förderanlage (2) und bzw. oder des Baustoffsilos (1) vorgesehen sind.
  2. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Misch- und Förderanlage (2) mindestens ein Temperaturfühler (16) für die gleichzeitige Erfassung und Anzeige bzw. Speicherung der Umgebunstemperatur bzw. von Betriebstemperaturen oder Zuständen an verschiedenen Messpunkten über der Zeitachse vorgesehen ist.
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EP1020269A3 (de) 2002-07-17
AT407672B (de) 2001-05-25
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