DE1473214B2 - Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens einer nach Gewicht und Dichte vorgegebenen Stoffmenge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens einer nach Gewicht und Dichte vorgegebenen Stoffmenge, insbesondere zur dosierten Beimischung eines im flüssigen Zustand zu verarbeitenden Bindemittels für die Herstellung bituminösen Mischgutes, unter Berücksichtigung der jeweiligen Verarbeitungstemperatur und der Dichte des Stoffes bei einer Bezugstemperatur mit mindestens einem mit einem Anzeigeinstrument in Reihe geschalteten Potentiometer zur Einstellung des Gewichts und der Dichte.

Da alle im bituminösen Straßenbau verwendeten Bindemittel im Verarbeitungszustand Flüssigkeiten sind, ist es üblich, zur Bindemitteldosierung volumetrisch arbeitende Meßgeräte einzusetzen, die fast ausnahmslos nach dem Verdrängungsprinzip arbeiten, das sich für strömende Medien als besonders günstig erwiesen hat, da die bei den gravimetrischen Meßmethoden erforderlichen Tarakorrekturen entfallen. Andererseits ist es bei den volumetrischen Meßmethoden schwierig, die sich aus den verschiedenen physikalischen Größen bei wechselnden Bindemitteln ergebenden Korrekturen bezüglich spezifischem Gewicht, Temperatur und anderen zu berücksichtigen, da die verwendeten Geräte volumenkonstant arbeiten.

Im Interesse einer genauen Einhaltung des jeweiligen Bindemittelgehaltes in einem bituminösen Mischgut für den Straßenbau, auch bei Verwendung verschiedener Bindemittel, die häufig unterschiedliche spezifische Gewichte aufweisen und wechselnde Verarbeitungstemperaturen verlangen, ist es unbedingt erforderlich, diese Größen bei der Dosierung zu berücksichtigen, da sich sonst zum Teil erhebliche Fehler im Bindemittel anteil des Mischgutes einstellen können.

Die in den verschiedenen Straßenbau-Vorschriften festgesetzten Bindemittelgehalte sind immer in Gewichtsprozenten angegeben, bezogen auf den Summenanteil der Mineralkomponenten. Rechnet man sich für eine bestimmte Rezeptur die je kg Mineral erforderliche Bindemittelmenge mit Hilfe dieser Prozentangaben aus, so ergibt sich diese Menge zwangläufig in der Dimension eines Gewichts, z. B. Kilogramm.

Da aber, wie oben erwähnt, die Dosiergeräte und die zugehörigen Anzeigeinstrumente volumetrische Größen, also z. B. in der Dimension Liter angeben, muß vom Bedienungspersonal einer Mischanlage eine Umrechnung von der Menge in kg auf das Volumen in Liter durchgeführt werden. Hierbei müssen jedoch unbedingt die erwähnten Einflußgrößen, wie spezifisches Gewicht und Temperatur des jeweiligen Bindemittels, berücksichtigt werden, wozu ein gewisser rechnerischer Aufwand erforderlich ist.

Bei der Benutzung vorher aufgestellter Umrechnungstabellen, die infolge der Vielzahl der verwendeten Bindemittelsorten, Rezepturen, Verarbeitungstemperaturen usw. äußerst umfangreich und unübersichtlich sind, besteht die Gefahr, daß häufig falsche Werte abgelesen werden.

Es sind eine Reihe von Vorrichtungen bekannt, mit deren Hilfe automatisch Meßwertkorrekturen vorgenommen werden können, bei denen die verschiedensten physikalischen und/oder chemischen Einflußgrößen erfaßt werden.

So ist es beispielsweise bei Flüssigkeitszählern bekannt, schwankende Druck- und Temperaturwerte auf Bezugswerte zu korrigieren.

Eine solche Anordnung ist beispielsweise in dem französischen Patent 1 289 621 beschrieben.

Auch die Umrechnung eines Flüssigkeitsvolumens bei Betriebstemperatur auf eine vorgegebene Bezugstemperatur ist bekannt und beispielsweise in der USA.-Patentschrift 2 964 944 angegeben.

Mit einer Apparatur, wie sie in der britischen Patentschrift 637 738 beschrieben ist, ist es möglich, eine automatische Messung und Korrektur der Feuchtigkeit und Temperatur auf elektrischem Wege vorzunehmen.

Andere Vorveröffentlichungen beschreiben Methoden zur elektrischen Umformung eines im Betriebszustand gemessenen Mediums auf Normzustand, wobei Möglichkeiten zur Druck- und Temperaturkompensation, beispielsweise bei Gasmessungen, angegeben werden. Darüber hinaus wurden bereits Flüssigkeitszähler beschrieben, bei denen eine automatische Korrektur der Temperatureinflüsse erfolgt.

Den bekannten Einrichtungen haftet der Mangel an, daß mit ihnen jeweils nur einzelne Einflußgrößen erfaßt werden können, oder aber, in den Fällen, wo mehrere Größen berücksichtigt werden, der schaltungsmäßige und damit apparative Aufwand verhältnismäßig groß ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine einfache und betriebssichere Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens einer durch das Gewicht vorgegebenen Stoffmenge anzugeben, die bei voreingestelltem spezifischem Gewicht des Stoffes das der Stoffmenge bei der jeweiligen Temperatur entsprechende Volumen anzeigt, wobei der elektrische Meßkreis für die Betriebstemperatur direkt von einem Thermoelement gespeist wird.

Die Lösung der Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß die aus dem Anzeigeinstrument und dem Potentiometer zur Einstellung des Gewichts und der Dichte aufgebaute Reihenschaltung am Ausgang eines Verstärkers angeschlossen ist, an dessen Eingang die von einem in den flüssigen Stoff eingeführten Thermoelement erzeugte Thermospannung anliegt.

Eine vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß der aus der Einstellung des Gewichts, des spezifischen Gewichts und der Temperatur des Bindemittels resultierende Spannungsendwert regelnd auf ein an sich bekanntes, die volumetrische Zumessung des Bindemittels steuerndes Gerät einwirkt.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung kann dabei so ausgeführt sein, daß die Einstellung des das spezifische Gewicht des jeweiligen Bindemittels berücksichtigenden Faktors durch eine Skalennullpunktskorrektur des der Menge zugeordneten Potentiometers erfolgt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt. Dabei wird die durch ein Thermoelement 5 erzeugte Thermospannung (LZ₂) durch einen Verstärker 6 verstärkt und als Meßspannung benutzt, wobei über einen regelbaren Widerstand, z. B. ein Potentiometer 4 mit Skalennullpunktskorrektur 9, durch den das Gewicht sowie die Größe des spezifischen Gewichts des flüssigen Stoffs berücksichtigt werden, eine Beeinflussung dieser Meßspannung erfolgt, die anschließend durch den Spannungsmesser 2, dessen Skala in volumetrischen Einheiten geeicht sein kann, gemessen wird. Diese Spannung wird dann als Steuer-

spannung für einen Steuermotor 7 verwendet, der eine volumetrische Zumeßeinrichtung 8 regelnd beeinflußt.

Mit einer Vorrichtung nach der oben beschriebenen Erfindung ist es also möglich, die temperaturabhängigen Dichteänderungen automatisch zu erfassen und gleichzeitig bei einer gewichtsmäßig vorgegebenen Stoffmenge unmittelbar das der jeweiligen Temperatur entsprechende Volumen abzulesen.

Eine derartige Erfindung kann beispielsweise an Aufbereitungsanlagen zur Herstellung bituminösen Mischgutes eingesetzt werden, deren Dosiergeräte für das flüssige Bindemittel wie Bitumen, Teer usw. — wie oben erwähnt — im allgemeinen volumetrisch arbeiten.

Das Bedienungspersonal braucht keinerlei Umrechnungen der in gravimetrischen Einheiten vorgegebenen Bindemittelmengen in volumetrische Einheiten vorzunehmen. Auch ist eine Kontrolle der Temperatur des Bindemittels und der daraus resultierenden Dichteänderungen nicht mehr erforderlich. Dadurch wird der Betrieb solcher Anlagen erheblich vereinfacht und eine subjektive Fehlerquelle nahezu vollständig ausgeschaltet.

Selbstverständlich lassen sich Vorrichtungen nach der Erfindung auch in entsprechenden anderen Anwendungsgebieten der Technik sinnvoll einsetzen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens einer nach Gewicht und Dichte vorgegebenen Stoffmenge, insbesondere zur dosierten Beimischung eines im flüssigen Zustand zu verarbeitenden Bindemittels für die Herstellung bituminösen Mischgutes, unter Berücksichtigung der jeweiligen Verarbeitungstemperatur und der Dichte des Stoffes bei einer Bezugstemperatur mit mindestens einem mit einem Anzeigeinstrument in Reihe geschalteten Potentiometer zur Einstellung des Gewichts und der Dichte, d a durch gekennzeichnet, daß diese Reihenschaltung (2, 4) am Ausgang eines Verstärkers (6) angeschlossen ist, an dessen Eingang die von einem in den flüssigen Stoff eingeführten Thermoelement (5) erzeugte Thermospannung (£/,) anliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Einstellung des Gewichts, des spezifischen Gewichts und der Temperatur des Bindemittels resultierende Spannungsendwert regelnd auf ein an sich bekanntes, die volumetrische Zumessung des Bindemittels steuerndes Gerät (7, 8) einwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des das spezifische Gewicht des jeweiligen Bindemittels berücksichtigenden Faktors durch eine Skalennullpunktskorrektur (9) des der Menge zugeordneten Potentiometers (4) erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen