EP3538333A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines pflastersteins - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines pflastersteins

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Publication number
EP3538333A1
EP3538333A1 EP17801634.1A EP17801634A EP3538333A1 EP 3538333 A1 EP3538333 A1 EP 3538333A1 EP 17801634 A EP17801634 A EP 17801634A EP 3538333 A1 EP3538333 A1 EP 3538333A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
concrete
shell
concrete mixture
sensor
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17801634.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dany WINDMOLDERS
Wilfried Blocken
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Windmolders Beton NV
Original Assignee
Windmolders Beton NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Windmolders Beton NV filed Critical Windmolders Beton NV
Publication of EP3538333A1 publication Critical patent/EP3538333A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/04—Producing shaped prefabricated articles from the material by tamping or ramming
    • B28B1/045—Producing shaped prefabricated articles from the material by tamping or ramming combined with vibrating or jolting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B17/00—Details of, or accessories for, apparatus for shaping the material; Auxiliary measures taken in connection with such shaping
    • B28B17/0063—Control arrangements
    • B28B17/0081—Process control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/02—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form
    • B28B3/022—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein a ram exerts pressure on the material in a moulding space; Ram heads of special form combined with vibrating or jolting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/005—Control arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • B30B11/022—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space whereby the material is subjected to vibrations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/38—Concrete; Lime; Mortar; Gypsum; Bricks; Ceramics; Glass
    • G01N33/383—Concrete or cement

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for producing a concrete paving stone.
  • Under paving stone handy concrete form stones are understood, which are laid on sidewalks, roads, etc.
  • Such paving stones are known for example from WO 2013/076115 AI.
  • DE 103 31 758 AI gives general information on concrete for paving stones. It states that a water cement value of 0.4 is considered optimal.
  • concrete blocks are produced by shaking, while the shaking is limited in time to a minimum. Measuring probes are inserted in the individual concrete masses in order to detect the consistency of the concrete mass and to be able to finish the stamping pressure and the shaking process at a suitable moment.
  • WO 2006/117173 A2 discloses a system and a method for producing concrete products, in particular paving stones. It explains the individual processes of production. A vibration measuring device is used, with the help of which the applied vibration energy can be measured and checked.
  • a multiple mold is generally used, with which a number of paving stones can be formed at the same time. It has a multiplicity of interconnected shells which adjoin one another. Each shell has a common side wall with an adjacent shell, an associated multiple stamp has a corresponding number of punches which are arranged side by side and operated together.
  • an initial shaking is first performed so that the concrete mixture evenly distributed in the individual shell.
  • at least one further shaking operation is carried out with the aim of compacting the concrete mix.
  • the stamp is pressed onto the concrete mixture, whereby a flat surface for the paving stone is achieved.
  • the shaking is done on a vibrating table. On this the multiple form is brought. When shaking the stamp remains stationary relative to the shell.
  • the shaking is performed only for a short time, for example 4 ⁇ 2 sec. This refers to a final shaking or main shaking, which may precede a shaking.
  • the duration of the main litter is critical for the quality of the later paving stone. If shaken for a long time, a good compaction is achieved, but shape deviations occur, in particular side surfaces of the paving stone become soft. If shaken too briefly, the stone does not have sufficient strength and shape.
  • the Haittefzeit is also dependent on the filled concrete pulp, in particular its water content. The distribution of grain, the proportion of fine-grained material, and the proportion of cement in the concrete pulp have an influence on the shaking time.
  • the object of the invention is to provide a method and a device, taking into account the previously known methods and devices allow improved control of the manufacturing process so that the quality of the molded brick is more consistent.
  • This method has the advantage that the shaking process is only carried out in each case until a desired value for the at least one electrical variable is obtained.
  • the concrete slurry in the mold is detected during the retting by at least one electrical measurement and it is ensured that the finished vibrated paving stone has an electrical size that is indistinguishable from other paving stones of the same batch or another batch.
  • a concrete mix is made in a mixer. At least the water content of this concrete mixture is recorded, preferably also the water cement value. Possibly. Also, other properties of the concrete mixture are detected prior to filling, e.g. the fluidity, the weight and the like.
  • the concrete mix is now poured into the mold, usually using a multiple mold.
  • the individual compartments of the multiple form each form shells, which are filled with the concrete mixture.
  • an initial shaking process which is relatively short and often lasts less than 1 second, the concrete mixture is first spread evenly in the mold. Thereafter, a punch of the mold is moved into the shell and pressed. This is usually followed by an initial shake and a main shake. The stamp remains on the concrete mixture and closes the shell upwards.
  • a measurement of the ohmic resistance and / or an ultrasonic signal is now carried out.
  • a partial area of the concrete mixture in the form is detected.
  • This sub-area may be a superficial area that extends into the interior over only a few millimeters depth from an outer surface of the concrete mix. But it can also be a volume measurement. Both measurements are combined possible.
  • From the recorded during the Hintteins electrical size is now a Signa! derived, which leads to the shutdown of a shaking process.
  • the time course of a change in the electrical variable is observed and determines when the electrical quantity will take a predetermined, stored value.
  • This predetermined value can be determined, for example, by preliminary tests. In general, it is stored in a value table. There, for different initial values of the concrete mixture, which initial values have already been recorded prior to filling, the time periods respectively determined as optimal for the main shaking are stored.
  • a vibrator also called vibration device
  • the period from the filling of the concrete mixture into the mold until demolding is only a few minutes, for example 2 to 3 minutes. During this time, the concrete mix hardens not noticeable.
  • the detection of the at least one electrical variable is therefore due to change during the shaking process by which the concrete mixture is compa keted. By this shaking the electrical resistance changes, it changes the behavior when passing through an ultrasonic signal.
  • An ultrasonic signal runs faster with increasing shaking and with less attenuation through the concrete slurry. Due to the increasingly stronger compaction of the starting slurry during Hintteins the interstices of the concrete mix are increasingly filled better, whereby the sound propagation time increases and the sound attenuation is lower.
  • transverse waves can be used because they give better information about material properties, but longitudinal waves can also be used.
  • resistance measurement can be used with DC voltage, but it can also be detected resistance with AC voltage. It can be the electrical size, such as the resistance of a surface near area detected, but it can also be measured in a volume range.
  • the advantage of the method is that the at least one sensor is arranged on the mold itself, so that it can be measured during the rinsing.
  • the object is further achieved by the device according to claim 5. It is designed for carrying out the method according to claim 1 and ge suitable.
  • a device is used as it is state of the art. This is additionally equipped with at least one sensor, with the associated measuring device and their connection to the control unit of the vibrator. In the measuring device, in the control unit or in a separate component, a table for the optimum Gantteldauer is stored taking into account the parameters of the output mixture. There is also the switch-off delay tA stored, other influencing variables can be stored.
  • the mold rests on a vibrating plate so that access from below is difficult.
  • the measurement of the electrical variable therefore preferably takes place on a side surface of the mold and / or in the stamp.
  • an outer wall of an outer shell can be used. It can also be Maschinenschal lt by ultrasound a variety of individual trays. It has proved to be advantageous to arrange the sensors on an externally accessible wall of a tub and / or the stamp.
  • small electrodes are preferably used. You have to example 0.5-2 cm 2 area. At least one Electrode is isolated and in direct contact with the concrete pulp.
  • the shell if it is made of metal, can be used as an electrode, the same applies to the stamp.
  • the ultrasound measurement can be carried out through the wall of the tub and / or the punch, in this case, the wall serves as a flow path. It is also possible to bring ultrasonic sensors into direct contact with the concrete pulp. One can also exploit a reflection of the ultrasonic waves on a wall of the shell and thus capture a longer path. In preliminary tests, it has been shown that individual surface areas of the vibrated paving stones have higher humidity than others.
  • the invention relates to paving blocks which consist of a uniform mixture and to paving blocks, which are essentially made of a simpler concrete and a superficial layer of a header. Here are two filling operations in succession. During the retting, the intent and the ground substance usually behave differently under the intent. It is therefore advantageous to detect at least one electrical variable of the attachment and at least one electrical variable to the ground substance.
  • the detection of the at least one electrical variable can already begin before the shaking process. It can begin as soon as the shell has been filled and, if necessary, the stamp has been put on, if a sensor is provided in it. However, only during the Hintteins a noticeable change in at least one electrical variable is measurable.
  • the electrical variable is preferably designed and selected such that it is influenced in particular by the shaking process.
  • Fig. 1 a simplified representation of some parts of the apparatus for producing a paving stone, namely a concrete mixer, a filling device and a mold, a schematic representation similar to FIG. 1, but now for a closed, filled with concrete slurry form, based on a vibrating table a vibrator device, the mold is equipped with two sensors, each connected to a measuring device, which is connected to a control unit and to a memory, a perspective view of a partially cut tray with a total of three sensors, a plan view of a multiple mold, a Shell is equipped with two sensors, a perspective view of a stamp of a form, the Un ter Structure is equipped with three sensors, a representation of the time course of the amplitude of an ultrasonic signal, and a diagram of the time course of measurements to Errei chen a predetermined W ertes.
  • FIG. 1 schematically shows a concrete mixer 20, which may also be designed as a transport container. In it is a concrete slurry 21, too Called concrete mix. About a filling device 22, this concrete slurry 21 is filled in a shell 24. The shell 24 belongs together with a stamp 26 to a shape.
  • FIG. 1 shows that the shell 24 is located below the device 22. The shell 24 has an upper opening, which is covered in the further course by the punch 26, this is shown in FIG. 2,
  • the punch 26 has already been pressed onto the concrete slurry 21, it has previously been an initial shaking.
  • the now closed mold is located on a vibrating table 28 of a vibrating device 30. It is assigned a control unit CON 32.
  • a first sensor 32 and a second sensor 34 are embedded in the wall so that their front surfaces have direct contact with the concrete slurry 21.
  • the two sensors 32, 34 are ultrasonic oscillators, specifically an ultrasonic transmitter 32 and an ultrasonic receiver 34. These are designed for a frequency of 2 MHz and have a resonator diameter of about 25 mm. They are connected via a specially helical lead 40 with an M ES 42 measuring device. About the special leads 40, the shaking motion is intercepted. It typically takes place at a frequency of 50 Hz with an amplitude of 2 to 20 mm.
  • the measuring device 42 is designed here as an ultrasonic measuring device, it generates a transmission pulse (see FIG. 6) for the sensor 32 and prepares the signals received by the sensor 34.
  • the ultrasound passes once through the concrete slurry in the direct line between the two sensors 32, 34. It can be the sound propagation time and the Schailschwhariung be measured.
  • the measuring device 42 is connected to a memory MEM 44. It contains a value table which contains the best values for the duration of the main lump as a function of several influencing variables, for example the moisture content of the concrete slurry 21 in the concrete mixer 20, the mechanical deformability of this concrete pulp, for example measured by an indenter or toughness , the grain distribution in the concrete pulp and the specific gravity. Thus, the value for the period of the main rinsing is present as a predetermined value V in the measuring device 42.
  • the measuring device 42 determines an electrical variable from the ultrasound signals (see FIG. 6), see Figure 7. This changes constantly during the shaking process, as Figure 7 shows. Figure 7 shows only a few individual measuring points, in reality much more measuring points are obtained.
  • the shell 24 is provided with two directly adjacent sensors 36, 37, which are suitable for a resistance measurement. They are identical. You have a distance from each other, for example, between 1 and 10 cm. They each have a central electrode 46 and around it an insulating body 48. this insulates the electrode with respect to the shell 24.
  • the electrode 46 is in each case connected to a corresponding measuring device 42.
  • the two electrodes 46 are in contact with the concrete slurry.
  • the resistance of a surface area of the concrete slurry can be determined via the two electrodes 46.
  • the resistance of a volume region of the concrete slurry can be measured via at least one of the two electrodes and the entire metallic shell as counterelectrode.
  • a sensor 38 is still arranged in a side wall, which is an ultrasonic transceiver. It is connected to a corresponding measuring device 42. About him a measurement signal is obtained. He first sends out a transmission pulse, as shown in Figure 6, this passes through the concrete slurry. A wall reflects the sound signal, the reflected signal goes back to the transceiver, which is now in the receiving operation is. Also in this way ultrasonic measurements can be achieved, as described above.
  • FIG. 4 In the embodiment of Figure 4 is a multiple form is shown, of which only a small portion is shown, Shown is a complete shell 24, which is located in a corner area and therefore easily accessible. It is adjacent to three other, only partially shown shells 24, the shells 24 a multiple shell are identical.
  • the fully illustrated shell 24 is provided on an outer wall with two sensors 38, 39.
  • the sensor 38 corresponds to the ultrasonic sensor as described above for FIG.
  • the sensor 39 is placed from the outside on the outer wall of the mold, it is also designed as a transceiver. His pulse first radiates through the metallic wall, then passes through the concrete porridge, is reflected on the opposite partition and returns to the sensor 39 back. This sensor is evaluated like the sensor according to FIG. 3. In the arrangement according to FIG.
  • the sensors 38, 39 can also cooperate.
  • the transmission pulse of the sensor 38 can also be received by the sensor 39 in the reception mode and vice versa. It is also possible to irradiate a whole series of shells 24. If a transceiver is used, reflected signals of further partitions of the multiple form are also received. In this way, the double path of the form shown completely in FIG. 4 and the second form adjacent to the right is detected, later in time the echo signal of the third form adjoining it in the x-direction arrives, etc.
  • the use of a transmitter 32 is advantageous instead of the sensor 38 in Figure 4 and a receiver 34 on the opposite in the x-direction outer wall of the multiple mold.
  • FIG. 5 shows how sensors 36, 37 and 38 are arranged in the stamp 26 on the lower surface.
  • the sensors 36, 37 correspond to the sensors 36, 37 according to FIG. 3 and are evaluated accordingly.
  • Figure 5 shows a sensor 38 of the ultrasonic type, which is directed in the beam direction to the bottom of the shell 24. The ultrasonic pulse is reflected there and returns to the sensor 38 back.
  • the three sensors 36-38 of the punch 26 may be used to determine at least one electrical size of a header of the concrete block.
  • the sensors of the shell 24, for example according to Figure 3 can be used to detect the ground substance. In this way, two-layer concrete blocks can be detected technically.
  • FIG. 6 shows the typical sequence of an ultrasonic measuring process.
  • a transmission pulse 60 is radiated into the concrete pulp. This passes through the concrete slurry and arrives at a receiver, possibly after one or more reflections, at time 52. Another ultrasonic signal arrives at time 54, a third signal at time 56, etc. Normally, the longitudinal waves are faster and the signal 52 is thus the signal of a longitudinal wave.
  • the other signals can be assigned accordingly, typically at time 54, the signal of the transverse wave has arrived.
  • the transit time is determined, from which the speed of sound can be determined. This changes during the shaking process.
  • the amplitude of the signals can be detected. As FIG. 6 shows, the amplitude of the signals generally decreases progressively. The amplitude, ie the height of the signals, changes during the retting. If it grows larger during the retting, this means less attenuation of the ultrasonic signal in the concrete pulp.
  • FIG. 7 shows an example of the procedure.
  • an electrical quantity M with the value 70 is obtained. This can be achieved, for example, via a single measurement, for example only of the resistance, or via an evaluation of several measurements obtained by resistance measurement and ultrasound measurement. A short time later, and thus a small period of Hintte later a second value 72 is obtained, which is different from the 1st. This continues with a third value 74, etc.
  • the tel steroids 30 must be switched off so that at the end of the shaking the final value 80 is reached.
  • the mathematical method initially does not consider the decay process that takes place during the turn-off delay. Rather, it is initially assumed that the shaking process continues undisturbed.
  • the time period tx can be determined such that in the time period between tO-tA and tO + tx, a total energy of the product is achieved, as it exists without switching off in the time period from tO-tA to tO.
  • the time span between tO - tA and tO is the switch-off delay.
  • the duration of the delayed delay is tA.
  • the switch-off delay can be taken into account.
  • tx Vz (tO - tA) can be selected.
  • the method for producing a paving stone proceeds from a concrete mixture 21 filled into a mold.
  • the mold has a shell 24 and a stamp 26.
  • the shell 24 has an upper opening which covers the punch 26 from ⁇ .
  • the mold is equipped with at least one sensor that detects at least one of the following electrical variables: a) ohmic resistance of a portion of the concrete mixture 21, b) measured value of an ultrasound signal that has passed through at least a portion of the concrete mixture 21.
  • a shaking of the mold located therein with Betonmi ⁇ Research 21 by means of a vibrating device 30 and in at least one Rüttel Kunststoff occurs.
  • At least one electrical variable is detected at least during the shaking, including the time course of the change in the electrical quantity, and it is determined when the electrical variable reaches a predetermined level. stored value will take.
  • the shaking is switched off, taking into account a switch-off delay of the vibrator 30, so that it comes to a standstill when the at least one electrical variable assumes the predetermined, stored value.

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Abstract

Das Verfahren zur Herstellung eines Pflastersteins geht aus von einer in eine Form eingefüllten Betonmischung (21). Die Form weist eine Schale (24) und einen Stempel (26) auf. Die Schale (24) hat eine obere Öffnung, die der Stempel (26) abdeckt. Die Form ist mit mindestens einem Sensor ausgestattet, der mindestens eine der folgenden elektrischen Größen erfasst; a) ohmscher Widerstand eines Teilbereichs der Betonmischung (21), b) Messwert eines Ultraschallsignals, das durch mindestens einen Teilbereich der Betonmischung (21) hindurchgelaufen ist. Bei dem Verfahren erfolgt ein Rütteln der Form mit darin befindlicher Betonmischung (21) mittels einer Rüttelvorrichtung (30) und in mindestens einem Rüttelschritt. Es wird mindestens eine elektrische Größe zumindest während des Rütteins einschließlich des zeitlichen Verlaufs der Änderung der elektrischen Größe erfasst und festgestellt, wann die elektrische Größe einen vorgegebenen, abgespeicherten Wert einnehmen wird. Das Rütteln wird unter Berücksichtigung einer Abschaltverzögerung der Rüttelvorrichtung (30) abgeschaltet, sodass diese zum Stillstand kommt, wenn die mindestens eine elektrische Größe den vorgegebenen, abgespeicherten Wert einnimmt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Pflastersteins
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Pflastersteins aus Beton, Unter Pflasterstein werden handliche Betonform- steine verstanden, die auf Gehwegen, Straßen usw. verlegt werden. Derartige Pflastersteine sind beispielsweise aus WO 2013/076115 AI bekannt.
Aus der DE 196 15 915 C2 ist ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung der Festigkeit von Betonsteinen bei deren chargenweiser Herstellung bekannt. Dabei wird beschrieben, dass der Grad der Verdichtung des Betonbreis durch Ändern des Vibrationsgrades, also des Rütteins, beeinflusst wird. Beim Rütteln findet eine Volumenänderung statt, die zu einer Änderung der Höhe des Betonbreis in der Form führt. Es wird auch ein Messen der Eigenfeuchte der Betonmischung im Mischer beschrieben.
Die DE 103 31 758 AI gibt allgemeine Ausführungen zu Beton für Pflastersteine. Darin ist angegeben, dass ein Wasserzementwert von 0,4 als optimal anzusehen ist. Nach der DE 39 37 698 AI werden Betonsteine im Rüttelverfahren hergestellt, dabei wird der Rüttelvorgang zeitlich auf ein Minimum beschränkt. Es werden Messfühler in die einzelnen Betonmassen eingesetzt, um die Konsistenz der Betonmasse zu erfassen und in einem geeigneten Moment den Stempeldruck sowie den Rüttelvorgang beenden zu können.
Aus der WO 2006/117173 A2 sind eine Anlage und ein Verfahren zum Herstellen von Betonwaren, insbesondere Pflastersteinen bekannt. Es werden die einzelnen Abläufe der Herstellung erläutert. Es wird eine Vibrationsmesseinrichtung verwendet, mit deren Hilfe die aufgebrachte Vibrationsenergie gemessen und über- prüft werden kann.
Der Inhalt der genannten Vorveröffentlichungen, auch im Folgenden genannter Vorveröffentlichungen, gehört vollinhaltlich zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung. Bei der Herstellung von Pflastersteinen aus Beton, auch Betonformsteine genannt, wird im Allgemeinen eine Vielfachform benutzt, mit der gleichzeitig eine Anzahl von Pflastersteinen geformt werden kann, Sie hat eine Vielzahl von miteinander zusammenhängenden Schalen, die aneinander angrenzen. Jede Schale hat eine gemeinsame Seitenwand mit einer benachbarten Schale, Ein zugehöriger Vielfachstempel hat eine entsprechende Anzahl von Stempeln, die nebeneinander angeordnet sind und gemeinsam betätigt werden.
Nach dem Einfüllen der Betonmischung in zumindest eine Schale wird zunächst ein anfängliches Rütteln durchgeführt, damit sich die Betonmischung gleichmäßig in der einzelnen Schale verteilt. Danach wird mindestens ein weiterer Rüttelvorgang durchgeführt, der das Ziel hat, die Betonmischung zu verdichten. Zudem wird der Stempel auf die Betonmischung aufgedrückt, wodurch eine ebene Oberfläche für den Pflasterstein erreicht wird. Das Rütteln erfolgt auf einem Rüttel- tisch. Auf diesen wird die Vielfachform gebracht. Beim Rütteln bleibt der Stempel gegenüber der Schale stationär.
Das Rütteln wird nur für eine kurze Zeit, beispielsweise 4±2 sec. durchgeführt. Gemeint ist hierbei ein abschließendes Rütteln bzw. Hauptrütteln, dem ein Vor- rütteln vorausgehen kann. Die Dauer des Hauptrütteins ist kritisch für die Qualität des späteren Pflastersteins. Wenn länger gerüttelt wird, wird zwar eine gute Verdichtung erreicht, es kommt aber zu Formabweichungen, insbesondere Seitenflächen des Pflastersteins werden weich. Wenn zu kurz gerüttelt wird, hat der Stein keine ausreichende Festigkeit und keine gute Form. Die Rüttefzeit ist auch vom eingefüllten Betonbrei abhängig, insbesondere von dessen Wassergehalt. Einfluss auf die sind Rüttelzeit haben auch die Kornverteilung, der Anteil an feinkörnigem Material, der Anteil an Zement im Betonbrei.
Es besteht daher der Wunsch nach einer besseren Steuerung des Verfahrens der Herstellung von Betonpfiastersteinen. Das hergestellte Produkt soll möglichst unabhängig von Schwankungen der als Ausgangsmaterial verwendeten Betonmischung sein. Dies bedeutet, dass das Herstellungsverfahren angepasst werden muss auf das jeweils vorliegende Ausgangsmaterial. Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Berücksichtigung der vorbekannten Ver- fahren und Vorrichtungen ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine verbesserte Steuerung des Herstellungsvorgangs ermöglichen, so dass die Qualität des geformten Steins gleichbleibender ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass der Rüttelvorgang jeweils nur so lange durchgeführt wird, bis ein gewünschter Wert für die mindestens eine elektrische Größe erhalten ist. Der in der Form befindliche Betonbrei wird während des Rütteins über mindestens eine elektrische Messung erfasst und es wird sicherge- stellt, dass der fertig gerüttelte Pflasterstein eine elektrische Größe aufweist, die sich nicht von anderen Pflastersteinen derselben Charge oder einer anderen Charge unterscheidet.
Im Einzelnen wird eine Betonmischung in einem Mischer hergestellt. Zumindest der Wassergehalt dieser Betonmischung wird erfasst, vorzugweise auch der Wasserzementwert. Ggf. werden auch weitere Eigenschaften der Betonmischung vor dem Einfüllen erfasst, z.B. die Fließfähigkeit, das Gewicht und dergleichen.
Die Betonmischung wird nun in die Form eingefüllt, wobei in der Regel eine Viel- fachform verwendet wird. Die einzelnen Fächer der Vielfachform bilden jeweils Schalen aus, die mit der Betonmischung gefüllt werden. In einem anfänglichen Rüttelvorgang, der relativ kurz ist und häufig unter 1 sec, dauert, wird die Betonmischung in der Form zunächst gleichmäßig ausgebreitet. Danach wird ein Stempel der Form in die Schale hineingefahren und angedrückt. Es folgen dann in der Regel ein Anfangsrütteln und ein Hauptrütteln. Dabei bleibt der Stempel auf der Betonmischung und schließt die Schale nach oben ab.
Zumindest während des abschließenden Rüttelvorgangs erfolgt nun eine Messung des ohmschen Widerstandes und/oder eines Ultraschallsignals. Dabei wird jeweils ein Teilbereich der Betonmischung in der Form erfasst. Dieser Teilbereich kann ein oberflächlicher Bereich sein, der sich über nur sehr wenige Millimeter Tiefe ausgehend von einer Außenfläche der Betonmischung ins Innere erstreckt. Es kann aber auch eine Volumenmessung sein. Auch beide Messungen sind kombiniert möglich. Aus der während des Rütteins erfassten elektrischen Größe wird nun ein Signa! abgeleitet, das zum Abschalten eines Rüttelvorgangs führt. Dabei wird der zeitliche Verlauf einer Änderung der elektrischen Größe beobachtet und ermittelt, wann die elektrische Größe einen vorgegebenen, abgespeicherten Wert einnehmen wird . Dieser vorgegebene Wert kann beispielsweise d urch Vorversuche ermittelt werden . Im Allgemeinen ist er in einer Wertetabelle abgespeichert. Dort sind für verschiedene Ausgangswerte der Betonmischung, welche Aus- gangswerte vor dem Einfüllen bereits erfasst wurden, die jeweils als optimal ermittelten Zeitdauern für das Hauptrütteln abgespeichert.
Eine Rüttelvorrichtung (auch Vibrationsvorrichtung genannt) arbeitet mit bewegten Massen. Diese brauchen eine gewisse Zeit, um nach einem Abschalten des Antriebs zum Stillstand zu kommen. Diese Zeit wird als Abschaltverzögerung bezeichnet. Wenn während des Erfassens der Änderung der elektrischen Größe festgestellt wird, dass diese zu einem Zeitpunkt tO den vorgegebenen, abgespeicherten Wert einnehmen wird und die Abschaltverzögerung tA beträgt, wird zum Zeitpunkt tO - tA abgeschaltet. Damit ist sichergestellt, dass der Rüttelvorgang zum Zeitpunkt tO zum Stillstand kommt. In die Abschaltverzögerung tA wird eingerechnet, dass der Rüttelvorgang nach dem Abschalten zunehmend schwächer wird . Als Ansatz kann davon ausgegangen werden, dass nach dem Abschalten des Rütteins im Mittel nur halb so wirksam ist, wie zuvor. Es ist auch möglich, das Abschalten etwas später als tO - tA zu beginnen, z. B. bei tO - tA/2. Dann kommt die Rüttelvorrichtung erst nach tA zum Stillstand, dafür ist der Rüttelvorgang intensiver.
Nach Abschluss des Rütteins wird die gerüttelte Betonmischung entformt, sie kann nun weiter enthärten.
Der Zeitraum vom Einfüllen der Betonmischung in die Form bis zum Entformen beträgt nur wenige Minuten, beispielsweise 2 bis 3 Minuten. In dieser Zeit härtet die Betonmischung noch nicht spürbar aus. Das Erfassen der mindestens einen elektrischen Größe beruht daher auf Änderung während des Rüttelvorgangs, durch den die Betonmischung kompa ktiert wird . Durch diesen Rüttelvorgang ändert sich der elektrische Widerstand, es ändert sich das Verha lten bei Durchlauf eines Ultraschallsignals. Ein Ultraschallsignal läuft mit zunehmendem Rütteln schneller und mit geringerer Dämpfung durch den Betonbrei . Durch das zunehmend stärkere Kompaktieren des Ausgangsbreis während des Rütteins werden die Zwischenräume der Betonmischung zunehmend besser gefüllt, wodurch die Schalllaufzeit ansteigt und die Schallschwächung geringer wird . Vorzugsweise können dabei Transversalwellen benutzt werden, weil sie bessere Aussagen über Materialeigenschaften geben, es können aber auch Longitudinalwellen eingesetzt werden. Bei der Widerstandsmessung kann mit Gleichspannung gearbeitet werden, es kann aber auch Widerstand mit Wechselspannung erfasst werden. Es kann die elektrische Größe, z.B. der Widerstand, eines oberflächenahen Bereichs erfasst werden, es kann aber auch in einem Volumenbereich gemessen werden.
Der Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass der mindestens eine Sensor an der Form selbst angeordnet ist, so dass während des Rütteins gemessen werden kann.
In der Praxis genügt es, eine einzelne Form der Vielfachform zu erfassen. Man muss nicht alle einzelnen Formen erfassen. Man kann noch ein oder zwei weitere Formen erfassen, es hat sich aber herausgestellt, dass es ausreichend ist, nur eine Form mit dem mindestens einen Sensor auszurüsten, die anderen aber nicht.
Die Aufgabe wird weiterhin durch die Vorrichtung nach dem Anspruch 5 gelöst. Sie ist für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 ausgelegt und ge eignet. Verwendet wird eine Vorrichtung, wie sie Stand der Technik ist. Diese ist zusätzlich ausgestattet mit mindestens einem Sensor, mit der zugehörigen Messvorrichtung und deren Verbindung mit der Steuereinheit der Rüttelvorrichtung . In der Messvorrichtung, in der Steuereinheit oder in einem separaten Bauteil ist eine Tabelle für die optimale Rütteldauer unter Berücksichtigung der Parameter der Ausgangsmischung abgespeichert. Dort ist auch die Abschaltverzögerung tA abgespeichert, weitere Einflussgrößen können abgespeichert sein.
Im praktischen Betrieb liegt die Form auf einer Rüttelplatte auf, so dass der Zugang von unten schwierig ist. Die Messung der elektrischen Größe erfolgt daher vorzugsweise an einer Seitenfläche der Form und/oder im Stempel. Bei einer Vielfachform mit einer Vielzahl von Schalen kann eine Außenwand einer außenliegenden Schale benutzt werden. Es kann auch per Ultraschall eine Vielzahl von einzelnen Schalen durchschal lt werden . Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Sensoren an einer von außen zugänglichen Wand einer Wanne und/oder dem Stempel anzuordnen . Für die Widerstandsmessung werden vorzugsweise kleine Elektroden verwendet. Sie haben zu m Beispiel 0,5-2 cm2 Fläche. Mindestens eine Elektrode ist isoliert angeordnet und in unmittelbarem Kontakt mit dem Betonbrei. Auch die Schale, wenn sie aus Metall ist, kann als Elektrode verwendet werden, gleiches gilt für den Stempel. Die Ultraschallmessung kann durch die Wand der Wanne und/oder des Stempels hindurch erfolgen, hierbei dient die Wand als Vorlaufstrecke. Es ist auch möglich, Sensoren für Ultraschall in unmittelbarem Kontakt mit dem Betonbrei zu bringen. Man kann auch eine Reflexion der Ultraschallwellen an einer Wand der Schale ausnutzen und somit einen längeren Weg erfassen. Bei Vorversuchen hat es sich gezeigt, dass einzelne Oberflächenbereiche der gerüttelten Pflastersteine höhere Feuchtigkeit haben als andere. An diesen Stellen hoher Feuchtigkeit können vorzugsweise die Widerstandsmessung und/oder die Ultraschallmessung erfolgen, Die Erfindung bezieht sich auf Pflastersteine, die aus einer einheitlichen Mischung bestehen, und auf Pflastersteine, die im Wesentlichen aus einem einfacheren Beton und einer oberflächlichen Lage eines Vorsatzes hergestellt sind. Hierbei finden zwei Einfüllvorgänge nacheinander statt. Während des Rütteins verhalten sich der Vorsatz und die Grundsubstanz unter dem Vorsatz in der Regel unter- schiedlich. Es ist daher vorteilhaft, zumindest eine elektrische Größe des Vorsatzes und mindestens eine elektrische Größe zur Grundsubstanz zu erfassen.
Das Erfassen der mindestens einen elektrischen Größe kann bereits vor dem Rüttelvorgang beginnen. Es kann beginnen, sobald die Schale befüllt wurde und ggf. der Stempel aufgesetzt wurde, wenn in diesem ein Sensor vorgesehen ist. Jedoch wird nur während des Rütteins eine spürbare Änderung der mindestens einen elektrischen Größe messbar. Die elektrische Größe ist vorzugsweise so ausgelegt und ausgewählt, dass sie insbesondere durch den Rüttelvorgang beein- flusst wird.
Es ist bekannt, dass Ultraschall für die Untersuchung des Aushärtens von Beton verwendet werden kann, siehe beispielsweise DE 198 56 259 B4. Hierbei handelt es sich um den Aushärtevorgang selbst und nicht um eine Messung zuvor und während eines Rütteins. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von mehreren, nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung, die unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. In dieser Zeichnung zeigen :
Fig. 1 : eine vereinfachte Darstellung einiger Teile der Vorrichtung zur Herstellung eines Pflastersteins, nämlich eines Betonmischers, einer Füllvorrichtung und einer Form, eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 1, jedoch nun für eine geschlossene, mit Betonbrei gefüllte Form, die sich auf einem Rütteltisch einer Rüttelvorrichtung befindet, die Form ist mit zwei Sensoren ausgerüstet, die jeweils mit einer Messvorrichtung verbunden sind, diese ist mit einer Steuereinheit und mit einem Speicher verbunden, eine perspektivische Darstellung einer teilweise angeschnittenen Schale mit insgesamt drei Sensoren, eine Draufsicht auf eine Vielfachform, eine Schale ist mit zwei Sensoren ausgerüstet, eine perspektivische Darstellung eines Stempels einer Form, die Un terfläche ist mit drei Sensoren ausgerüstet, eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Amplitude eines Ultraschallsignals, und ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs von Messwerten bis zum Errei chen eines vorgegebenen Wertes.
Für die Beschreibung wird ein rechtshändiges x-y-z-Koordinatensystem verwendet. Die x-y-Ebene liegt in der Horizontalen, die z-Achse geht vertikal nach oben. Figur 1 zeigt schematisch dargestellt einen Betonmischer 20, der auch als Transportbehälter ausgebildet sein kann. In ihm befindet sich ein Betonbrei 21, auch Betonmischung genannt. Über eine Füllvorrichtung 22 wird dieser Betonbrei 21 in eine Schale 24 eingefüllt. Die Schale 24 gehört zusammen mit einem Stempel 26 zu einer Form . Figur 1 zeigt, dass die Schale 24 sich unter der Vorrichtung 22 befindet. Die Schale 24 hat eine obere Öffnung, die im weiteren Verlauf durch den Stempel 26 abgedeckt wird, dies zeigt Figur 2,
In Figur 2 ist der Stempel 26 bereits auf den Betonbrei 21 aufgedrückt worden, es hat zuvor ein anfängliches Rütteln stattgefunden. Die nunmehr geschlossene Form befindet sich auf einem Rütteltisch 28 einer Rüttelvorrichtung 30. Ihr ist eine Steuereinheit CON 32 zugeordnet.
In zwei gegenüberliegenden Seitenwänden der Schale 24 und einander gegenüberliegend sind ein erster Sensor 32 und ein zweiter Sensor 34 so in die Wand eingelassen, dass ihre Frontflächen unmittelbaren Kontakt mit dem Betonbrei 21 haben . Es handelt sich bei den beiden Sensoren 32, 34 um Ultraschallschwinger, konkret um einen Ultraschallsender 32 und einen Ultraschallempfänger 34. Diese sind auf eine Frequenz von 2 MHz ausgelegt und haben einen Schwingerdurchmesser von etwa 25 mm. Sie sind über eine speziell schraubenförmig geführte Zuleitung 40 mit einer Messvorrichtung M ES 42 verbunden. Über die speziellen Zuleitungen 40 wird die Rüttelbewegung abgefangen. Sie erfolgt typischerweise mit einer Frequenz von 50 Hz einer Amplitude von 2 - 20 mm. Die Messvorrichtung 42 ist hier als Ultraschall-Messgerät ausgelegt, sie erzeugt einen Sendeimpuls (siehe Figur 6) für den Sensor 32 und bereitet die vom Sensor 34 empfangenen Signale auf. Der Ultraschall durchläuft dabei einmal den Betonbrei in di- rekter Linie zwischen den beiden Sensoren 32, 34. Es können die Schalllaufzeit und die Schailschwächung gemessen werden.
Die Messvorrichtung 42 ist mit einem Speicher MEM 44 verbunden. In ihm befindet sich eine Wertetabelle, Diese enthält die jeweils besten Werte für die Zeit- dauer des Hauptrütteins in Abhängigkeit von mehreren Einflussgrößen, beispielsweise dem Feuchtegehalt des Betonbreis 21 im Betonmischer 20, der mechanischen Verformbarkeit dieses Betonbreis, beispielsweise gemessen durch einen Eindringkörper oder die Zähigkeit, die Kornverteilung im Betonbrei und das spezifische Gewicht. Damit liegt der Wert für die Zeitdauer des Hauptrütteins als vorgegebener Wert V in der Messvorrichtung 42 an . Die Messvorrichtung 42 ermittelt aus den Ultraschallsignalen (siehe Figur 6) eine elektrische Größe, siehe Figur 7. Diese ändert sich ständig während des Rüttelvorgangs, wie Figur 7 zeigt. Figur 7 zeigt nur einige einzelne Messpunkte, in Wirklichkeit werden wesentlich mehr Messpunkte erhalten. Es kann eine kontinuierliche Messung durchgeführt werden oder Messung in bestimmten Zeitabständen, beispielsweise Millisekun- den. In Figur 7 ist die Abnahme der Schaltschwächung S beispielhaft über der Zeit t dargestellt. Man sieht, dass mit zunehmender Zeit der Ultraschall schneller durch die Wanne hindurchläuft. Zu einem Zeitpunkt tO - tA und unter Berücksichtigung des bisherigen Verlaufs ist spätestens absehbar, dass zum Zeitpunkt tO der vorgegebene Wert V erreicht werden wird. Zum Zeitpunkt tO - tA gibt da- her die Messvorrichtung 42 ein Signal an die Steuereinheit 32, die den Antrieb der Rüttelvorrichtung 30 abschaltet. Diese kommt dann zum Zeitpunkt tO zum Stillstand.
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist die Schale 24 mit zwei unmittelbar be- nachbarten Sensoren 36, 37 versehen, die für eine Widerstandsmessung geeignet sind. Sie sind baugleich. Sie haben einen Abstand voneinander, der beispielsweise zwischen 1 und 10 cm liegt. Sie haben jeweils eine zentrale Elektrode 46 und darum herum einen Isolierkörper 48. dieser isoliert die Elektrode gegenüber der Schale 24. Die Elektrode 46 ist jeweils mit einer entsprechenden Mess- Vorrichtung 42 verbunden. Die beiden Elektroden 46 sind im Kontaktmit dem Betonbrei. Über die beiden Elektroden 46 kann der Widerstand eines Oberflächenbereichs des Betonbreis ermittelt werden . Weiterhin kann über mindestens eine der beiden Elektroden und die gesamte metallische Schale als Gegenelektrode der Widerstand eines Volumenbereichs des Betonbreis gemessen werden. Auch hierbei werden Werte erhalten, wie sie ähnlich in Figur 7 dargestellt sind. Es ändert sich der Widerstand während des Ablaufs des Rütteins und es kann ein Zeitpunkt errechnet werden, an dem der vorgegebene Wert V erreicht wird. Es laufen danach die beschriebenen Vorgänge ab. Zudem ist in der Schale 24 gemäß Figur 3 noch ein Sensor 38 in einer Seitenwand angeordnet, der ein Ultraschallsendeempfänger ist. Er ist mit einer entsprechenden Messvorrichtung 42 verbunden. Über ihn wird ein Messsignal erhalten. Er sendet zunächst einen Sendeimpuls aus, wie in Figur 6 dargestellt ist, dieser durchläuft den Betonbrei. Eine Wand reflektiert das Schallsignal, das re- flektierte Signal läuft zurück bis zu dem Sendeempfänger, der nun im Empfangs- betrieb ist. Auch auf diese Weise können Ultraschallmesswerte erreicht werden, wie sie oben beschrieben wurden .
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist eine Vielfachform dargestellt, von der nur ein kleiner Teilbereich gezeigt ist, Gezeigt ist eine vollständige Schale 24, die sich in einem Eckbereich befindet und daher gut zugänglich ist. Sie ist benachbart mit drei weiteren, nur teilweise dargestellten Schalen 24, Die Schalen 24 einer Vielfachschale sind baugleich. Die vollständig dargestellte Schale 24 ist an einer Außenwand mit zwei Sensoren 38, 39 versehen. Der Sensor 38 entspricht dem Ultraschallsensor, wie er oben für Figur 3 beschrieben wurde. Der Sensor 39 ist von außen auf die Außenwand der Form aufgesetzt, er ist ebenfalls als Sendeempfänger ausgebildet. Sein Puls durchstrahlt zunächst die metallische Wand, durchläuft dann den Beton brei, wird an der gegenüberliegenden Trennwand reflektiert und gelangt wieder zum Sensor 39 zurück. Dieser Sensor wird ausge- wertet wie der Sensor gemäß Figur 3. In der Anordnung gemäß Figur 4 können die Sensoren 38, 39 auch zusammenwirken. So kann der Sendeimpuls des Sensors 38 auch von dem im Empfangsbetrieb befindlichen Sensor 39 empfangen werden und umgekehrt. Es ist auch möglich, eine ganze Reihe von Schalen 24 zu durchstrahlen. Wird ein Sendeempfänger benutzt, so werden auch reflektierte Signale weiterer Trennwände der Vielfachform empfangen. Auf diese Weise erfasst man den doppelten Weg der in Figur 4 vollständig dargestellten Form und der rechts benachbarten 2. Form, zeitlich später trifft das Echosignal der daran in x-Richtung angrenzenden, 3. Form ein, usw. Vorteilhaft ist die Verwendung eines Senders 32 anstelle des Sensors 38 in Figur 4 und eines Empfängers 34 an der in x-Richtung gegenüberliegenden Außenwand der Vielfachform.
Figur 5 zeigt, wie im Stempel 26 an der Unterfläche Sensoren 36, 37 und 38 an- geordnet sind. Die Sensoren 36, 37 entsprechen den Sensoren 36, 37 gemäß Figur 3 und werden entsprechend ausgewertet. Es ist nun aber auch möglich, in einem Zusammenwirken der Sensoren der Schale, beispielsweise derjenigen nach Figur 3, und des Stempels 26 nach Figur 5 zusätzliche Messstrecken für Widerstandsmessungen und für Ultraschallmessungen zu schaffen, nämlich z. B. Widerstandsmessungen zwischen der einen oder anderen Elektrode 46 im Stempel 26 und der einen und/oder der anderen Elektrode 46 in der Schale 24 oder der Schale 24 insgesamt als Gegenelektrode. Zudem zeigt Figur 5 einen Sensor 38 vom Ultraschalltyp, der in Strahlrichtung auf den Boden der Schale 24 gerichtet ist. Der Ultraschallimpuls wird dort reflektiert und kehrt wieder zum Sensor 38 zurück. Die drei Sensoren 36-38 des Stempels 26 können verwendet werden, um mindestens eine elektrische Größe eines Vorsatzes des Betonsteins zu ermitteln. Dagegen können die Sensoren der Schale 24, beispielsweise gemäß Figur 3, verwendet werden, um die Grundsubstanz zu erfassen. Auf diese Weise lassen sich auch zweischichtige Betonsteine technisch erfassen. Figur 6 zeigt den typischen Ablauf eines Ultraschall-Messvorgangs. Zu einem Zeitpunkt 50 wird ein Sendeimpuls 60 in den Betonbrei eingestrahlt. Dieser durchläuft den Betonbrei und kommt an einem Empfänger, ggf. nach einer oder mehreren Reflexionen, zum Zeitpunkt 52 an. Ein weiteres Ultraschallsignal kommt zum Zeitpunkt 54, ein drittes Signal zum Zeitpunkt 56 an usw.. Üblicher- weise sind die Longitudinalwellen schneller, bei dem Signal 52 handelt es sich damit um das Signal einer Longitudinalwelle. Die anderen Signale können entsprechend zugeordnet werden, typischerweise ist zum Zeitpunkt 54 das Signal der Transversalwelle eingetroffen. Durch Messen des Zeitabstandes vom Zeitpunkt 50 zu den einzelnen Zeitpunkten 52, 54, 56 wird die Laufzeit bestimmt, daraus kann die Schallgeschwindigkeit ermittelt werden. Diese ändert sich während des Rüttelvorgangs. Zudem kann die Amplitude der Signale erfasst werden. Wie Figur 6 zeigt, nimmt die Amplitude der Signale in der Regel zunehmend ab. Die Amplitude, also die Höhe der Signale, ändert sich während des Rütteins. Wird sie während des Rütteins größer, bedeutet dies eine geringere Schwächung des Ultraschallsignals im Betonbrei.
Figur 7 zeigt ein Beispiel für den Ablauf. Anfänglich, beispielsweise bei Beginn des Hauptrütteins, wird eine elektrische Größe M mit dem Wert 70 erhalten. Dies kann beispielsweise über eine einzelne Messung, zum Beispiel nur des Wider- Standes, oder über eine Auswertung mehrerer Messungen, erhalten durch Widerstandsmessung und Ultraschallmessung, erreicht werden. Kurze Zeit später und damit eine kleine Zeitdauer des Rütteins später wird ein 2. Wert 72 erhalten, der sich vom 1. unterscheidet. Dies geht so weiter mit einem 3. Wert 74 usw.. Nachdem eine Reihe derartiger Werte vorliegt, kann über bekannte mathematische Verfahren abgeschätzt werden, zum Beispiel extrapoliert werden, wann der vorgegebene Wert V erreicht werden wird. Dann ist auch bestimmbar, wann die Rüt- telvorrichtung 30 abgeschaltet werden muss, damit am Ende des Rüttelvorgangs der Abschlusswert 80 erreicht ist. Zum Zwecke der Erläuterung sei angenommen, dass das mathematische Verfahren zunächst nicht den Abklingvorgang, der während der Abschaltverzögerung stattfindet, berücksichtigt. Vielmehr wird zu- nächst angenommen, dass der Rüttelvorgang ungestört weiterläuft.
Wenn der Rüttelvorgang beendet ist, ändern sich die Werte M nicht mehr. Der Zeitpunkt des Abschaltens kann in einer Weiterentwicklung an den Abklingvorgang des Rütteins angepasst werden . Da nach dem Abschalten der Rüttelvorrich- tung das Rütteln zunehmend schwächer wird, das oben genannte mathematische Verfahren aber zunächst davon ausgeht, dass das Rütteln ungeändert weitergeführt wird, muss der Abklingvorgang entweder zusätzlich im mathematischen Verfahren berücksichtigt werden oder der Abschaltvorgang auf einen Zeitpunkt tO - tA + tx gelegt werden, der zwischen tO - tA und tO liegt. Dann allerdings kommt die Rüttelvorrichtung 30 erst etwas später, nämlich zum Zeitpunkt tO + tx zum Stillstand. Die Zeitspanne tx kann beispielsweise so bestimmt werden, dass in der Zeitdauer zwischen tO - tA und tO + tx eine Gesamtenergie des Rütteins erreicht wird, wie sie ohne Abschalten in der Zeitdauer von tO - tA bis tO vorliegt. Die Zeitspanne zwischen tO - tA und tO ist die Abschaltverzögerung. Die Dauer der abschobt Verzögerung beträgt tA.
Im mathematischen Verfahren kann die Abschaltverzögerung berücksichtigt wer¬ den. In einer 1. Näherung kann zum Beispiel tx = Vz (tO - tA) gewählt werden . Das Verfahren zur Herstellung eines Pflastersteins geht aus von einer in eine Form eingefüllten Betonmischung 21. Die Form weist eine Schale 24 und einen Stempel 26 auf. Die Schale 24 hat eine obere Öffnung, die der Stempel 26 ab¬ deckt. Die Form ist mit mindestens einem Sensor ausgestattet, der mindestens eine der folgenden elektrischen Größen erfasst: a) ohmscher Widerstand eines Teilbereichs der Betonmischung 21, b) Messwert eines Ultraschallsignals, das durch mindestens einen Teilbereich der Betonmischung 21 hindurchgelaufen ist. Bei dem Verfahren erfolgt ein Rütteln der Form mit darin befindlicher Betonmi¬ schung 21 mittels einer Rüttelvorrichtung 30 und in mindestens einem Rüttelschritt. Es wird mindestens eine elektrische Größe zumindest während des Rüt- telns einschließlich des zeitlichen Verlaufs der Änderung der elektrischen Größe erfasst und festgestellt, wann die elektrische Größe einen vorgegebenen, abge- speicherten Wert einnehmen wird. Das Rütteln wird unter Berücksichtigung einer Äbschaltverzögerung der Rüttelvorrichtung 30 abgeschaltet, sodass diese zum Stillstand kommt, wenn die mindestens eine elektrische Größe den vorgegebenen, abgespeicherten Wert einnimmt.
Bezugszeichenliste Betonmischer
Betonmischung
Füllvorrichtung
Schale
Stempel
Rütteltisch
Rüttelvorrichtung
Steuereinheit CON
erster Sensor
zweiter Sensor
dritter Sensor
vierter Sensor
fünfter Sensor
sechster Sensor
Zuleitung
Messvorrichtung
Speicher
Elektrode
Isolierkörper
,52,54,56 Zeitpunkte Sendeimpuls
1. empfangener Impuls
2. empfangener Impuls
3. empfangener Impuls
1. Wert der elektrischen Größe 2. Wert der elektrischen Größe 3, Wert der elektrischen Größe n-ter Wert der elektrischen Größe

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Hersteilung eines Pflastersteins mit folgenden Verfahrensschritten
- Herstellen einer Betonmischung (21)
- Einfüllen der Betonmischung (21 ) in eine Form, die eine Schale (24) und einen Stempel (26) aufweist, wobei die Schale (24) eine obere Öffnung hat, die der Stempel (26) abdeckt, die Form ist mit mindestens einem Sensor ausgestattet, der mindestens eine der folgenden elektrischen Größen erfasst; a) ohmscher Widerstand eines Teilbereichs der Betonmischung (21), b) Messwert eines Ultraschallsignals, das durch mindestens einen Teilbereich der Betonmischung (21) hindurchgelaufen ist,
- Rütteln der Form mit darin befindliche Betonmischung (21) mittels einer Rüttelvorrichtung (30) und in mindestens einem Rüttelschritt,
- Erfassen der mindestens einen elektrischen Größe zumindest während des Rütteins, einschließlich Erfassen des zeitlichen Verlaufs der Änderung der mindestens einen elektrischen Größe und Feststellen, wann die mindestens eine elektrische Größe einen vorgegebenen, abgespeicherten Wert einnehmen wird,
- Abschalten des Rütteins unter Berücksichtigung einer Abschaltverzögerung der Rüttelvorrichtung (30), sodass diese zum Stillstand kommt, wenn die mindestens eine elektrische Größe den vorgegebenen, abgespeicherten Wert einnimmt, und
- Entformen der gerüttelten Betonmischung (21) aus der Schale (24) und -
- Erhärten lassen der gerüttelten Betonmischung (21).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einfüllen zumindest eine Eigenschaft der Betonmischung (21), darunter der Wassergehalt, ermittelt wird und dass so erhaltene Messergebnis berücksichtigt wird, um den vorgegebenen, abgespeicherten Wert festzulegen.
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der mindestens einen elektrischen Größe bereits vor dem Rütteln beginnt.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Größe eines Oberflächenbereichs und/oder eines Volumenbereichs der Betonmischung (21) erfasst wird.
5. Vorrichtung zur Herstellung eines Pflastersteins, die aufweist
- einen Betonmischer (20) zur Herstellung einer Betonmischung (21) und eine Füllvorrichtung (22),
- eine Form, die sich zumindest zeitweise unter der Füllvorrichtung (22) befindet und die eine Schale (24) und einen Stempel (26) aufweist, wobei die Schale (24) eine obere Öffnung hat, die der Stempel (26) abdeckt, die Form ist mit mindestens einem Sensor (32) ausgestattet, der mindestens eine der folgenden elektrischen Größen erfasst: a) ohmscher Widerstand eines Teilbereichs der Betonmischung (21), b) Messwert eines Ultraschallsignals, das durch mindestens einen Teilbereich der Betonmischung (21) hindurch läuft,
- eine Messvorrichtung, die elektrisch mit dem mindestens einen Sensor (32) verbunden ist, dessen Signal aufbereitet und mindestens einen Ausgang aufweist,
eine Rüttelvorrichtung (30) mit einer Steuereinheit, die Rüttelvorrichtung
(30) hat einen Aufnahmebereich für die Form, die Steuereinheit ist elektrisch mit dem Ausgang der Messvorrichtung (42) verbunden,
- Mittel zum Entformen der gerüttelten Betonmischung (21) aus der Schale (24) ,
6 Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (32) mindestens zwei Elektroden (46) aufweist, die in Kontakt mit der Betonmischung (21) sind und jeweils elektrisch mit der Messvorrichtung (42), die den ohmschen Widerstand zwischen den beiden Elektroden (46) ermittelt, verbunden sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (42) entweder mindestens einen Ultraschallsender und einen Ultraschallempfänger oder mindestens einen Sendeempfänger für Ultraschall aufweist, die jeweils elektrisch mit der Messvorrichtung (42) verbunden sind, welche mindestens einen Ultraschall-Messwert erfasst, wobei Erfassen der Laufzeit des Ultraschallsignals, Erfassen der Dämpfung des Ultraschallsignals mögliche Ultraschall- Messwerte sind, , Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (26) mindestens einen Sensor (32) und/oder dass mindestens eine Seitenwand der Schale (24) mindestens einen Sensor (32) aufweist. , Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (26) und die Schale (24) aus einem Metall, insbesondere Eisen oder Stahl, gefertigt ist.
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