DE3421824C2

DE3421824C2 - Vorrichtung zur Kontrolle der Verdichtung bei Vibrationsverdichtungsgeräten

Info

Publication number: DE3421824C2
Application number: DE3421824A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr. 5600 Wuppertal König
Original assignee: CASE VIBROMAX GmbH & Co KG, 4000 Düsseldorf
Current assignee: JBC Vibromax GmbH
Priority date: 1984-06-13
Filing date: 1984-06-13
Publication date: 1986-07-17
Also published as: SE8502516D0; SE8502516L; US4734846A; SE466173B; DE3421824A1

Abstract

Es wird die Beschleunigung beim Auftreffen des Arbeitsteils des Vibrationsverdichtungsgeräts auf den Boden mittels eines Beschleunigungsaufnehmers erfaßt und mit einer abgestuften Folge von vorgegebenen Beschleunigungswerten verglichen. Während aufeinanderfolgender Beobachtungsintervalle wird festgestellt, welcher dieser Beschleunigungswerte von der in einem Beobachtungsintervall auftretenden maximalen Beschleunigung überschritten werden und welche nicht. Eine Regeleinrichtung zentriert dann die die Klassierung bestimmenden vorgegebenen Beschleunigungswerte zu dieser beobachteten Beschleunigung.

Description

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50 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle der Verdichtung bei Vibrationsverdichtungsgeräten, die einen vibrierenden Arbeitsteil aufweisen, enthakend

(a) einen Beschleunigungsaufnehmer, der an dem vibrierenden Arbeitsteil des Vibrationsverdichtungsgerätes angebracht ist

(b) Mittel zur Vorgabe von Beschleunigungswerten,

(c) Mittel zur Vorgabe von aufeinanderfolgenden Beobachtungsintervallen,

(d) Mittel, die auf das Überschreiten oder NichtÜberschreiten des vorgegebenen Beschleunigungswertes innerhalb jedes Beobachtungsintervalls ansprechen und

(e) Regelmittel zur Erhöhung oder Verminderung des vorgegebenen Beschleunigungswertes in Abhängigkeit von dem Auftreten oder Nichtauftreten einer solchen Beschleunigung, wobei ein Ausgangssignal der Regelmittel ein Maß für die erreichte Verdichtung bildet.

Durch die BE-PS 6 73 215 ist es bekennt, an einer Rüttelwalze einen oder mehrere Beschleunigungsaufnehmer anzuordnen, deren Ausgangssignal in einer Auswertevorrichtung ein der Amplitude des Arbeitsteils entsprechendes Signal erzeugt. Bei Erreichen einer bestimmten Größe des Ausgangssignals wird ein Anzeige- oder Steuersignal ausgelöst

Das Arbeitsteil von vielen dynamischen Bodenverdichtern führt keine harmonische Bewegung aus, sondern arbeitet im Sprungbetrieb. Das Arheitsteil beschreibt dabei unter dem Einfluß der Schwerkraft und eventueller Auflastkräfte im wesentlichen Wurfparabeln. Die harmonischen Erregerkräfte des Schwingungserzeugers können zum Zeitpunkt des Auftreffens des Arbeitsteils auf den Boden verschieden gerichtet sein. Sind die Erregerkräfte zu diesem Zeitpunkt nach unten gerichtet, so unterstützen sie die Schiagwirkung des Arbeitsteils beim Auftreffen auf den Boden. Die Schlagwirkung wird geschwächt, wenn die Erregerkräfte zu diesem Zeitpunkt nach oben gerichtet sind. Die Schwingungsamplitude des Arbeitsteils ist dann kein zutreffendes Maß für die mit dem Vibrationsverdichtungsgerät erzielte Verdichtung.

Von den am Arbeitsteil des Bodenverdichters angreifenden Kräften, nämlich der zwischen Arbeitsteil und Boden wirksamen Schlagkraft, der Trägheitskraft des Arbeitsteils, der Erregerkraft und Auflaßkräfte, die in einem Gleichgewicht stehen, stellt der Maximalwert der Schlagkraft, der beim Auftreffen des Arbeitsteils auf den Boden erreicht wird, den für die Verdichtung maßgeblichen Wert dar. In dem Kräftegleichgewicht ist jedoch der Spitzenwert der Schlagkraft ein Vielfaches der Errsge.üctaft und der Auflastkräfte. Ein dem Spitzenwert der zu erfassenden Schlagkraft entsprechendes Ausgangssignal kann somit von einem Bejchleunigungsaufnehmer erzeugt werden, dessen Signal der Trägheit des Arbeitsteils proportional ist.

Durch die DE-PS 20 66 015 ist eine Vorrichtung zur Kontrolle der Verdichtung bei Vibrationsverdichtungsgeräten bekannt, bei welcher an dem Arbeitsteil ein Beschleunigungsaufnehmer mit einer vertikal beweglich geführten Masse vorgesehen ist, der den Anker eines Elektromagneten bildet. Der magnetische Kraftfluß des Elektromagneten ist rinstellbar, so daß eine bestimmte Haltekraft des Elektromagneten und damit ein bestimmter Beschleunigungswert vorgegeben werden kann, bei welchem der Anker von dem Eiektromaene-

ten abreißt Eine Induktionswicklung auf dem Elektromagneten liefert ein Signal, welches das Erreichen eines durch die Haltekraft des Elektromagneten vorgegebenen Verdichtungsgrades signalisiert. Die maximale Schlagkraft beim Auftreffen des Arbeitsteils auf den Boden hat dann nämlich einen vorgegebenen Wert überschritten, was auf eine bestimmte Verdichtung des Bodens hindeutet.

Diese bekannte Vorrichtung signalisiert, wenn ein bestimmter Verdichtungsgrad erreicht ist, der durch eine bestimmte maximale Auftreffkraft definiert ist, die durch das Überschreiten eines bestimmten Beschleunigungswertes an dem Beschleunigungsaufnehmer festgestellt wird. Es wird dadurch aber noch nicht eine Anzeige des jeweils erreichten Verdichtungsgrades ermöglicht.

Es ist weiterhin eine Vorrichtung der vorliegenden Art bekannt, bei welcher aufeinanderfolgende Beobachtungsintervalle vorgegeben werden. Es wird beobach-

tervall für die Ansprechschwelle einer bestimmten Fraktilgrenze, beispielsweise des Fraktil.s von 90%, der Verteilung der relativen Maxima der Beschleunigungen des Arbeitsteils beim Auftreffen auf das Verdichtungsgut. Die Erhöhung oder Verminderung des Erregerstroms in Abhängigkeit von dem Überschreiten oder NichtÜberschreiten des vorgegebenen Beschlcunigungswerts innerhalb des Beobachtungsintervalls stellen Regelmittel zur Nachbildung eines Wertes der Auftreffbeschleunigung des Arbeitsteils dar, der einer bestimmten Fraktilgrenze der in der Stichprobe auftretenden Werte entspricht.

Die auf diese Weise angezeigte Verdichtung ist mit einer Unsicherheit behaftet, die der Schwankungsbreite des durch den Erregerstrom vorgegebenen Beschleunigungswertes entspricht. Ein Anzeigeinstrument pendelt praktisch zwischen zwei Grenzwerten, und man kann nur sagen, daß der den tatsächlichen Verdichtungsgrad wiedergebende Beschleunigungswert irgendwo zwi-

tet, ob innerhalb eines BeobachtungsintervaHs bei den 20 sehen diesen beiden Grenzwerten liegt. Man kann das

aufeinanderfolgenden Schlagen des vibrierenden Arbeitsteils, deren Schlagkräfte, wie oben dargelegt, weitgehend statistisch verteilt sind, eine bestimmte Schlagkraft, die durch einen vorgegebenen Beschleunigungs-

Pendeln zwischen zwei Grenzwerten von einem Beobachtungsintervall zum anderen vermindern, indem der Anstieg des Erregerstromes des Elektromagneten bzw. des vorgegebenen Beschleunigungswertes verringert

aufnehmer ist dabei so ausgebildet wie in der DE-PS 20 66 015 beschrieben ist. Je nachdem, ob der Beschleunigungsmesser angesprochen hat, also der vorgegebene Beschleunigungswert überschritten worden ist, oder nicht, wird eine Spannung mit positivem oder negativem

wert am Beschleunigungsaufnehmer festgelegt ist, we- 25 wird. Dann ergeben sich für aufeinanderfolgende Beobnigstens einmal überschritten wird. Wenn dies der Fall achtungsintervalle nur langsam sich ändernde Anzeigen, ist, wird der vorgegebene Beschleunigungswert erhöht. Es kanr. aber bei einem Anstieg der Anzeige nur gesagt Wenn dies nicht der Fall ist, wird der vorgegebene Be- werden, daß in jedem Beobachtungsintervall Beschleuschleunigungswert vermindert. Der Beschleunigungs- nigungen auftreten, die über den jeweils vorgegebenen

Beschleunigungswerten liegen. Eine Obergrenze für die auftretenden Beschleunigungen des Arbeitsteils ergibt sich erst nach einer Mehrzahl von Beobachtungsintervallen, wenn der jeweils vorgegebene Beschleunigungswert nicht mehr überschritten wird und eine Bewe-

Vorzeichen auf einen Integrator geschaltet, dessen Aus- 35 gungsumkehr der Anzeige stattfindet. Es werden dann gangsspannung über einen Spannungs-Strom-Umsetzer Änderungen des Verdichtungsgrads des Bodens bei der den Strom in einer Wicklung des Elektromagneten er- Vorbewegung des Vibrationsverdichtungsgerätes nicht höht oder vermindert. Dadurch wird der Beschleuni- rechtzeitig erfaßt. Es ergibt sich also entweder eine gungswert erhöht oder vermindert, bei welchem der stark pendelnde Anzeige, wobei der den tatsächlichen Anker von dem Elektromagneten abreißt. Wenn also in 40 Verdichtungsgrad wiedergebende Wert irgendwo in einem bestimmten 3eobachtungsintervall der durch den dem Schwankungsintervall liegen kann, oder eine lang-Erregerstrom des Elektromagneten gerade vorgegebe- sam veränderliche Anzeige, die jedoch noch geringere ne Beschleunigungswert nicht überschritten wird, dann Aussagekraft hat und schnelle Änderungen der Paramebedeutet dies, daß das Verdichtungsgut noch nicht bis ter und des Schwingungsverhaltens nicht zu erfassen zu dem diesem Beschleunigungswert entsprechenden 45 gestattet.

Verdichtungsgrad verdichtet ist. Über den Integrator Durch die US-PS 31 57 045 ist ein Schwingungsprüf

system bekannt, bei welchem eine Probe von einem Erreger beschleunigt wird, der seinerseits von einem Rauschgenerator über Verstärker gespeist wird. Die

wird dann der Erregerstrom des Elektromagneten und damit der vorgegebene Beschleunigungswert vermindert. Dies geschieht so lange, bis schließlich in einem

Beobachtungsintervall der verminderte Beschleuni- 50 Beschleunigung wird mit einem Beschleunigungsmesser

gungswert wieder überschritten wird. Dieses Überschreiten führt zu einer Umschaltung der Eingangsspannung des Integrators und zu einem Anstieg des vorgegebenen Beschleunigungswertes. Der Erregerstrom des

gemessen. Durch Bandpaßfilter wird ein Beschi:unigungsspektrum erzeugt, d. h. die Beschleunigungsdichte als Funktion der Frequenz bestimmt. Die vorgegebenen Intervalle sind hier nicht Beschleunigungsintervalle son-

Elektromagneten wird dabei um einen Wert schwanken, 55 dem Frequenzintervalle.

welcher dem jeweils erreichten Verdichtungsgrad ent- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den

spricht. Dieser Erregerstrom wird als Maß für die erzielte Verdichtung angezeigt.

Die bei jedem Auftreffen des Arbeitsteils auf den Bo-

FaIl eines quasi-stationären Schwingungsverhaltens das Mutungsintervall einzuschränken, ohne dadurch die Antwortzeiten auf Schwankungen des Sprungverhalden auftretenden Stoßkräfte hängen, wie oben schon 60 tens zu verlängern. Insbesondere soll einem quasi-staerläutert, von verschiedenen Einflüssen ab und sind sta- tionären Schwingungsverhalten ein stationäres Signal tistisch verteilt Die Beobachtung innerhalb der aufeinanderfolgenden Beobachtungsintervalle entspricht dem
Nehmen von Stichproben. Bei quasi-stationärem
Spmngverhalten des Arbeitsteils des Vibrationsver- 65
dichtungsgeräts entspricht der Schwankungsbereich (f)
des Erregerstroms bzw. der sich daraus ergebenden

entsprechen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

vorgegebenen Beschleunigungswerte dem Mutungsin-

durch die Mittel der Vorgabe von Beschleunigungswerten jeweils eine Folge von abgestuften Beschleunigungswerten vorgebbar ist, durch wel-

ehe dazwischenliegende Beschleunigungsintervalle definiert sind, und

(g) die Regelmittel durch die auf das Überschreiten oder Nichlüberschreiten der vorgegebenen Beschleunigungswerte ansprechenden Mittel nach Maßgabe desjenigen Beschleunigungsintervalls gesteuert sind, das oberhalb des während eines Beob-άΓΪiungsintervalls gerade noch überschrittenen und anterhalb des während dieses Beobachtungsintervalls gerade nicht mehr überschrittenen vorgegebenen Beschleunigungswertes liegt.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert:

F i g. I ist ein Blockschaltbild und zeigt zum besseren Verständnis tier Erfindung Hie vorstehend erwähnte bekannte Vorrichtung, bei welcher der vorgegebene Beschleunigungswert in Abhängigkeit vom Überschreiten oder NichtÜberschreiten veränderbar ist.

F i g. 2 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Kontrolle der Verdichtung mit zwei an dem Arbeitsteil angebrachten, bei unterschiedlichen Beschleunigungen ansprechenden Beschleunigungsaufnehmern.

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Vorrichtung ähnlich Fig. 2 mit einer größeren Anzahl von Beschleunigungsaiifnehmern.

F i g. 4 zeigt einen Teil einer — im übrigen wie F i g. 3 aufge auten — Vorrichtung, die mit einem als Analogaufnehmer ausgebildeten Beschleunigungsaufnehmer arbeitet.

Fig.5 zeigt eine Abwandlung der Anzeigeeinrichtung bei der Ausführung nach F i g. 3 oder F i g. 4.

F i g. 6 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung nach F i g. 4.

F i g. 7 zeigt eine weitere Abwandlung der Vorrichtung nach Fi g. 4.

F i g. 8 zeigt ebenfalls eine Abwandlung der Vorrichtung nach F i g. 4.

Fig.9 zeigt eine weitere Abwandlung der Vorrichtung nach Fi g. 4.

Fig. 10 zeigt eine Ausgestaltung der Ausführung nach F i g. 8.

In F i g. 1 ist zum besseren Verständnis der Erfindung eine bekannte Vorrichtung dargestellt, die eingangs zum Stand der Technik beschrieben ist. Die Vorrichtung enthält einen Beschleunigungsaufnehmer 10, der nach Art der DE-PS 20 66 015 aufgebaut ist. Der Beschleunigungsaufnehmer enthält eine vertikal beweglich geführte Masse, die den Anker eines Elektromagneten bildet. Der Elektromagnet erhält über einen Strompfad 12 einen Erregerstrom, welcher die Haltekraft des Elektromagneten bestimmt und damit denjenigen Beschleunigungswert, bei welchem die auf die Masse, also den Anker des Elektromagneten, wirkende Beschleunigung den Anker von dem Elektromagneten abreißt Eine Induktionswickiung des Elektromagneten liefert dann ein Ausgangssignal. Dabei ist die Induktionswicklung durch eine Parallelkapazität zu Eigenschwingungen von etwa 1 Kilohertz Eigenfrequenz befähigt Bei einer Stoßanregung ergeben sich dabei etwa vier Vollschwingungen. Diese Schwingungen werden durch einen Diskriminator 14 gleichgerichtet und mit einem Festwert verglichen. Auf diese Weise werden zufällige Impulse und über die Leitung zum Beschleunigungsaufnehmer eingestreute Signale unterdrückt Der Diskriminator 14 stößt eine bistabile Kippstufe 16 an. Die bistabile Kippstufe 16 ist durch einen Impuls von einem Impulsgenerator 18 rücksetzbar. Beim Zurückkippen der bistabilen Kippstufe 16 wird durch ein Differenzierglied 20 ein Impuls erzeugt, durch den eine zweite bistabile Kippstufe 22 gesetzt wird, die von einem Impuls des Impulsgenerators 18 ebenfalls rücksetzbar ist. Die bistabile Kippstufe 22 steuert einen Polaritätsumschalter 24. Durch den Polaritätsumschalter wird eine Spannungsquelle 26 entweder

ίο mit der einen oder mit der anderen Polarität an den Eingang eines Integrators 28 angelegt. Der Integrator 28 liefert an seinem Ausgang somit entweder ein ansteigendes oder ein abfallendes rampenartiges Ausgangssignal. Dieses Ausgangssignal wird über einen Spannungs-Strom-Wandler 30 in einen entsprechend ansteigenden oder abfallenden Strom umgesetzt. Dieser Strom wird im Strompfad 12 des Beschleunigungsaufnehmers 10 dem Strom einer Feststromquelle 32 überlagert. Das Ausgangssignal des Integrators 28 wird mittels einer Anzeigevorrichtung 34 angezeigt.

Der Strompfad 12 mit der Feststromquelle 32 und dem Spannungs-Strom-Wandler 30 stellen Mittel zur Vorgabe von Beschleunigungswerten dar, nämlich von denjenigen Beschleunigungswerten, bei denen der Anker von dem Elektromagneten im Beschleunigungsaufnehmer 10 abreißt. Der Impulsgenerator 18 bildet Mittel zur Vorgabe von aufeinanderfolgenden Beobachtungsintervallen. Die bistabilen Kippstufen 16 und 22 und das Differenzierglied 20 bilden Mittel, die auf das Überschreiten oder NichtÜberschreiten des vorgegebenen Beschleunigungswertes innerhalb jedes Beobachtungsintervalls ansprechen. Der Polaritätsumschalter 24 und der Integrator 28 stellen schließlich Regelmittel dar zur Erhöhung oder Verminderung des vorgegebenen Beschleunigungswertes in Abhängigkeit von dem Auftreten oder Nichtauftreten einer solchen Beschleunigung. Das Ausgangssignal der Regelmittel, nämlich das Ausgangssignal des Integrators 28 bildet ein Maß für die erreichte Verdichtung. Das Ausgangssignal des Integrators 28 schwankt jedoch um den Betrag, um den sich das jeweilige Integral der Eingangsspannung innerhalb eines Beobachtungsintervalls ändert. Ein geglätteter Mittelwert dieser Ausgangsspannung ist mit einer entsprechenden Unsicherheit behaftet, da nicht vorhersehbar ist, zu welchem Zeitpunkt innerhalb des Beobachtungsintervalls und damit bei welchem Erregerstrom des Elektromagneten im Beschleunigungsaufnehmer 10 tatsächlich ein Überschreiten des durch den Erregerstrom vorgegebenen Beschleunigungswertes stattfand. Auch bei quasi-stationärem Schwingungsverhalten, wenn also das Vibrationsverdichtungsgerät auf gleichmäßig verdicntetem Verdichtungsgut arbeitet, zeigt das Ausgangssignal des Integrators 28 solche Schwankungen.
Die Ausführung nach F i g. 2 sieht ebenfalls einen Beschleunigungsfühler 10 nach Art der DE-PS 20 66 015 am Arbeitsteil vor. Das Signal des Beschleunigungsaufnehmers 10 wird zunächst in gleicher Weise verarbeitet wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Entsprechende Teile sind in F i g. 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in F i g. 1.

Bei der Vorrichtung nach F i g. 2 ist jedoch an dem Arbeitsteil des Vibrationsverdichtungsgeräts ein zweiter Beschleunigungsfühler 10' angebracht Die beiden Beschleunigungsfühler 10 und 10' sind starr miteinander verbunden und haben gleiche Ansprechrichtungen. Die Signale des Beschleunigungsfühlers 10' werden in gleicher Weise wie die Signale des Beschleunigungsfühlers 10 durch Signalverarbeitungsmittel 14', 16', 20', 22' und

24' verarbeitet. Die Erregerwicklung des Elektromagneten im Beschleunigungsaufnehmer 10' liegt in Reihe mit der Erregerwicklung des Beschleunigungsfühlers 10. Jedoch ist zu der Erregerwicklung des Beschleunigungsfühlers 10' ein Widerstand 36 als Shunt parallelgeschal- tet. Infolgedessen ist der Erregerstrom, der durch die Erregerwicklung des Elektromagneten im Beschleunigungsaufnehrrf.r 10' fließt, kleiner als der Strom durch die Erregerwicklung des Beschleunigungsaufnehmers 10. Der Beschleunigungsaufnehmer 10' ist daher »empfindlicher«: Ein Abreißen des Ankers und damit eine Signalgabe erfolgt schon bei geringeren Beschleunigungen. Über die Polaritätsumschalter 24 und 24' wird die Spannung der Spannungsquelle 26 mit positiven oder negativen Vorzeichen je nach dem Ansprechen oder Nichtansprechen des zugehörigen Beschleunigungsaufnehmers auf eine Summierschaltung 38 geschaltet. Der Ausgang 40 der Summierschaltung 38 liefert das Eingangssignal für den Integrator 28.
Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt:

Bei kleinen Beschleunigungen spricht keiner der Beschleunigungsaufnehmer 10 und 10' an. In diesem Falle wird die Spannung der Spannungsquelle 26 von beiden Polaritätsumschaltern 24 und 24' mit negativen Vorzeichen auf die Summierschaltung 38 geschaltet. Die Summierschaltung 38 liefert an ihrem Ausgang 40 ein negatives Ausgangssignal. Das Ausgangssignal des Integrators 28 bildet dann eine abfallende Rampe. Tritt in dem Beobachtungsintervall eine Beschleunigung auf, bei welcher zwar der Beschleunigungsaufnehmer 10' aber nicht der Beschleunigungsaufnehmer 10 anspricht, dann schaltet der Polaritätsumschaiter 24 die Spannung der Spannungsquelle 26 weiterhin mit negativem Vorzeichen auf die Summierschaltung 38. Der Polaritätsumschalter 24' schaltet jedoch diese Spannung mit positivem Vorzeichen auf. Die Spannung am Ausgang 40 der Summierschaltung 38 wird daher null. Das Ausgangssignai des integrators 28 bleibt unverändert. Treten Beschleunigungen auf, die beide Beschleunigungsaufnehmer 10 und 10' zum Ansprechen bringen, dann schalten beide Polaritätsumschalter 24 und 24' die Spannung der Spannungsquelle 26 mit positivem Vorzeichen auf die Summierschaltung 38, so daß eine positive Ausgangsspannung am Ausgang 40 erscheint und das Ausgangssignal des Integrators 28 im darauffolgenden Beobachtungsintervall ansteigt. Bei quasi-stationärem Schwingungsverhalten des Vibrationsverdichtungsgeräts stellt sich ein Zustand ein, in welchem in den Beobachtungsintervallen in der Regel der Beschleunigungsaufnehmer 10' anspricht und der Beschleunigungsaufnehmer 10 noch nicht anspricht, so daß sich ein stationäres Ausgangssignal ergibt.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 sind statt zweier Beschleunigungsaufnehmer 10 und 10' eine Mehrzahl von Beschleunigungsaufnehmern 10,10'... W" -'), 1OW vorgesehen. Die Erregerwicklung der Elektromagneten der Beschleunigungsaufnehmer 10, 10'... iW" - '), 1OW sind in Reihe geschaltet Den Erregerwicklungen der Beschleunigungsaufnehmer 10'... 10M sind abgestufte Widerstände 36', 36"... 36W 36W als Shunts paralleleschaltet, derart, daß die Beschleunigungsaufnehmer (ähnlich wie die Beschleunigungsaufnehmer 10,10' von F i g. 2) abgestufte Empfindlichkeiten zeigen. Der Anker des Beschleunigungsaufnehmers 10 wird bei einer relativ hohen Beschleunigung von dem Elektromagneten &5 abgerissen, so daß der Beschleunigungsaufnehmer 10 ein Signal abgibt Der Anker des Beschleunigungsaufnehmers 10W wird bei einer relativ niedrigen Beschleunigung von dem Elektromagneten abgerissen, so daß der BeschleunijjUngsauinehmer IOW ein Signal abgibt. Die Beschleunigungsaufnehmer 10 bis 1OW geben also eine abgestufte Folge von Beschleunigungswerten vor, bei deren Überschreitung die einzelnen Beschlcunigungsaufnehmer ansprechen. Die Beschleunigungsaufnehmer 10 bis 10W sind starr miteinander und mit dem Arbeitsteil des Vibrationsverdichtungsgeräts verbunden und haben die gleiche Ansprechrichtung, ähnlich wie bei der Anordnung nach F i g. 2.

Die von den Beschleunigungsaufnehmern 10 bis 1OW bei deren Ansprechen abgegebenen Signale werden in je einer Schaltung verarbeitet, die den Bauteilen 14,16, 20,22 und 24 von F i g. 1 oder 2 entspricht. Je nach dem Ansprechen oder Nichtansprechen eines Beschlcunigungsaufnehmers, z. B. 10', wird der zugehörige Polaritätsumschalter 24' während des darauffolgenden Beobachtungsintervalls so geschaltet, daß er die daran anlit· gende Spannung mit negativem oder positivem Vorzeichen auf die Summierschaltung 38 schaltet. Statt einer einzigen Spannungsquelle 26 von F i g. 1 oder 2 ist eine Spannungsquellenanordnung 38 vorgesehen, die an Abgriffen 40 eine abgestufte Folge von Spannungen liefern. Die Abgriffe 40 sind über je zwei der Polaritätsumschalter 24, 24' ... mit der Summierschaltung verbunden. Das geschieht derart, daß die dem höchsten und dem niedrigsten der vorgegebenen Beschleunigungswerte, also dem unempfindlichsten und dem empfindlichsten Beschleunigungsaufnehmer 10 bzw. 1OW zugeordneten Polaritätsumschalter 24 bzw. 24W mit der höchsten Spannung beaufschlagt sind, die dem zweithöchsten und dem zweitniedrigsten Beschleunigungswert, also den Beschleunigungsaufnehmern 10' und IOC"-') , zugeordneten Polaritätsumschalter 24' bzw. 24ί"-') mit der zweithöchsten Spannung beaufschlagt sind usw. Vorzugsweise ist eine gerade Anzahl von Beschleunigungsaufnehmern 10 bis 1OW vorgesehen. Das Ausgangssignai der Summierschaitung ist wieder auf einen Integrator 28 geschaltet. Die Anordnung entspricht der von Fig.2 und ist in Fig.3 der Übersichtlichkeit halber nicht nochmals dargestellt.

Bei sehr niedrigen Beschleunigungen spricht keiner der Beschleunigungsaufnehmer an. In diesem Fall ergibt sich an dem Ausgang 40 der Summierschaltung 38 ein maximales negatives Ausgangssignal. Während des anschließenden Beobachtungsintervalls wird daher der Erregerstrom der Beschleunigungsaufnehmer 10 bis 1OW mit maximaler Steilheit verringert. Bei hohen Beschleunigungen sprechen alle Beschleunigungsaufnehmer 10 bis 1OWan. In diesem Fall ergibt sich an dem Ausgang 40 der Summierschaltung 38 ein maximales negatives Signal. Der Erregerstrom der Beschleunigungsaufnehmer 10 bis 1OW wird mit maximaler Steilheit vermindert Spricht nur ein Teil der Beschleunigungsaufnehmer an, so ergeben sich am Ausgang 40 der Summierschaltung 38 zwischen diesen Extremen liegende positive oder negative Spannungen. Wenn genau die Hälfte der Beschleunigungsaufnehmer 10 ... 10W anspricht, dann heben sich die über den Polaritätsumschalter 24 zugeführte negative und die über den Polaritätsschalter 24(n) zugeführte positive Spannung auf. Entsprechend heben sich die über den Polaritätsumschalter 24' zugeführte negative Spannung und die über den Polaritätsumschalter 24^" -') zugeführte positive Spannung auf usw. Es ergibt sich eine Ausgangsspannung null am Ausgang 40 der Summierschaltung 38.

Auch bei dieser Anordnung ergibt sich somit bei einem quasi-stationären Sprungverhalten des Vibrations-

verdic!:tungsgeräts ein konstantes Ausgangssignal, da das Eingangssignal am Integrator 28 verschwindet. Zusatzlich wird die Änderung der abgestuften Beschleun.igungswerte im Verlauf des nächstfolgenden Beobachtungsintervalls davon abhängig gemacht, wie stark, die im vorhergehenden Beobachtungsintervall beobachtete maximale Beschleunigung von dem mittleren Wert der vorgegebenen Beschleunigungswerte abweicht.

Bei der Ausführung nach F i g. 2 ist als Beschleunigungsaufnehmer ein einziger, analoger Beschleunigungsmesser 44 vorgesehen. Zur Vorgabe einer Folge von abgestuften Beschleunigungswerten wird eine abgestufte Folge von Potentialen erzeugt. Das geschieht mittels eines mit mehreren Anzapfungen 46,46'... 46W versehenen Potentiometers 48, über welches der Ausgangsstrom des Spannungs-Strom-Wandlers 30 (F i g. 1) geleitet wird. Als Mittel, die auf das Überschreiten oder NichtÜberschreiten der vorgegebenen Beschleunigungswerte ansprechen, sind eine Folge von Dioden 50 ... 5OW, Widerstände 52,52'... 52W und Kondensatoren 54, 54' ... 54W vorgesehen. Die Dioden sind von dem Signal des Beschleunigungsfühlers in Durchlaßrichtung beaufschlagt. Über die Widerstände 52, die mit je einem Abgriff 46 bzw. 46' ... 46W verbunden sind, sind die Dioden von dem an den Abgriffen 46 ... 46W liegenden Potentialen, die eine abgestufte Folge von Potentialen bilden, unterschiedlich im sperrenden Sinne vorgespannt. Über die Kondensatoren 54 ... 54W sind die Dioden 50 ... 50<ⁿ' und Widerstände 52 ... 52W mit je einer Signalleitung 56,56'... 5Θ-? verbunden. In Durchlaßrichtung liegt an den Dioden 50 ... 50W eine Konstantspannungsquelle 54 über eine Diode 60. Das Signal des Beschleunigungsfühlers 44 liegt über einen Kondensator 62 und einen Widerstand 64 parallel zu der Konstantspannungsquelle 58 und der Diode 60. Die überlagerte Spannung im Punkt 66 liegt über einen Kondensator 68 in Durchlaßrichtung an den Dioden 50... 5OW an. über Widerstände 70 und 72 ist eine Verbindung des Punktes zwischen Kondensator 62 und Widerstand 64 bzw. zwischen den Dioden 50 ... 50W und Masse hergestellt. Diese Widerstände dienen als Potentialhalter.

Die Signalleitungen 56,56'... 56W liegen wie die Ausgänge der Beschleunigungsaufnehmer 10... 10W an den einzelnen Kanälen einer Signalverarbeitungsschaltung der in F i g. 2 oder 3 dargestellten Art.

Der Beschleunigungsfühler 44 liefert analoge Beschleunigungssignale. Der Kondensator 62 sorgt dafür, daß der Gleichstromanteil des Ausgangssignals des Beschleunigungsfühlers, der auf die Erdbeschleunigung zurückzuführen ist, unterdrückt wird. Durch die Spannungsquelle 58 wird dem so erhaltenen Signal eine definierte Gleichspannung überlagert. Die Spannungsquelle 58 entspricht in ihrer Funktion der Feststromquelle 32 in F i g. 1 und 2. Die so erhaltenen Signale werden durch die unterschiedlich vorgespannten Dioden 50 ... 50/"·' mit den Potentialen der Abgriffe 46,46'... 46W verglichen, durch welche so eine abgestufte Folge von Beschleunigungswerten bestimmt wird. Wenn das Signal, das von dem analogen Beschleunigungsmesser 44 auf die Dioden 50... 5OW gegeben wird, für eine bestimmte Diode, z. B. 50, höher wird als das Potential am Abgriff 46, dann fließt über die Diode 50 ein Strom. Auf der Signalleitung 56 erscheint ein Signal, welches in der beschriebenen Weise die erste bistabile Kippstufe 16 des entsprechenden Kanals der Signalverarbeitungsschaltung anstößt.

Im übrigen ist die Wirkungsweise der Anordnung so, wie dies im Zusammenhang mit F i g. 3 beschrieben ist Die einzelnen Beschleunigungsaufnehmer mit Elektro magneten sind ersetzt durch einen einzigen analogen Beschleunigungsmesser 44 und einer Schwellwertschaltung mit Dioden 50 ... 50W und einer Folge von vorgegebenen Potentialen an den Abgriffen 46,46'... 46W.

Eine Ausgestaltung der Vorrichtung nach den F i g. 2 bis 4 zeigt F i g. 5.

In F i g. 5 ist der Ausgang 40 der Summierschaltung 38 mit einem Differentiationsglied 60 verbunden. Die Zeitkonstante des Differentiationsgliedes 60 ist im wesentlichen gleich der Zeitkonstante des Integrators 28. Die Ausgänge des Integrators 28 und des Differentiationsgliedes 60 liegen an einer Summierschaltung 62. Der Ausgang 64 der Summierschaltung 62 ist einmal mit einer analogen Anzeigevorrichtung 66 und zum anderen mit einem Anschluß 68 für einen Schreiber oder Drukker verbunden. Die Anzeigevorrichtung 66 entspricht der Anzeigevorrichtung 34 von Fig. 1. An dem Anschluß 68 treten im wesentlichen rechteckförmige Impulse auf mit Sprungsteüen beim Auftreten der impulse des Impulsgenerators 18 (F i g. 1 oder 2). Dabei kann die Rechteckspannung in mehreren aufeinanderfolgenden Beobachtungsintervallen konstant bleiben. Die Größe der Rechteckspannung in jedem dieser Beobachtungs-Intervalle entspricht dem Beobachtungswert für die Verdichtung in bezug auf die von dem Vibrationsverdichtungsgerät in dem vorangegangenen Beobachtungsintervall überfahrenen Strecke. Das gilt nur dann nicht, wenn in diesem Beobachtungsintervall alle oder keiner der Beschleunigungsaufnehmer nach F i g. 2 oder 3 bzw. der Signalleitungen 56... 56W ein Signal geliefert haben.

F i g. 6 zeigt eine Ausführung ähnlich F i g. 3 und entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort.

Bei der Ausführung nach F i g. 4 wird ebenso wie bei der Ausführung nach Fig.3 bei der Veränderung der vorgegebenen Beschleunigungswerte nach oben oder unten durch den Strom von dem Spannungs-Strom-Wandler 30 zugleich der Abstand der Beschleunigungswerte voneinander verändert. Das bedeutet, daß die Regelmittel auch die Größe der Klassierungsintervalle für die auftretenden Spitzenbeschleunigungen beeinflussen. Bei großen Meßwerten liegt eine gröbere Klarierung vor als bei kleinen. Das ist manchmal unerwünscht. F i g. 6 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Größe der Klassierungsintervalle von den Regelmitteln unbeeinflußt bleibt. Zu diesem Zweck wird der Strom von dem Spannungs-Strom-Wandler 30 nicht auf das Potentiometer 48 gegeben. Vielmehr steuert der Strom die Spannung der Spannungsquelle 58 in F i g. 4.

Der Strom von dem Spannungs-Strom-Wandler 30 in F i g. 6 steuert eine Spannungsquelle 74. Die Spannungsquelle 74 liegt an einer Diagonale einer Brückenschal- tung, die von einem Paar von Widerständen 76 und 78 und einem Paar von Dioden 80 und 82 gebildet ist, die in Sperrichtung im Stromkreis der Spannungsquelle 74 angeordnet sind. An der anderen Brückendiagonaien liegt der Beschleunigungsmesser 44 über den Kondensator

62. Parallel zu der Spannungsquelle 74 in der ersten Diagonale der Brückenschaltung liegen in Reihe zwei Widerstände 84 und 86. Zwischen den Widerständen 84 und 86 wird über eine Leitung 88 das Ausgangssignal abgegriffen, das in Durchlaßrichtung auf die Dioden 50, 50'... 5OW geschaltet wird.

Das Potentiometer 48 wird bei dieser Anordnung von einer Konstantspannungsquelle 90 gespeist Die der Beschleunigung am Arbeitsteil proportionale

Spannung wird je nach Polarität entweder über die Diode 80 und Widerstand 84 oder über Diode 82 und Widerstand 86 auf die Leitung 88 gegeben. Das Potential der Leitung 88 und des Punktes zwischen den Widerständen 84 und 86 gegen Erde wird durch die Span- nungsquelle 74 bestimmt Es werden so die Potentiale der Beschleunigungssignale des Beschleunigungsmessers 44 gegen Masse nach Maßgabe des Stromes von den Spannungs-Strom-Wandler 30 verschoben. Die Potentiometerabgriffe 46 ... 46W bleiben auf ihren kon- stanten Potentialen gegen Masse. Auch die Spannungen zwischen benachbarten Potentiometerabgriffen 46 ..., 46^ bleiben unverändert und somit auch die Größen der Klassierungsmtervalle.

Fi g. 7 zeigt eine weitere Abwandlung der Ausführung nach Fi g. 4, bei welcher die Klassierung, d. h. die Abstände benachbarter Beschleunigungswerte der abgestuften Folge, unabhängig vom Meßwert, & h. dem beobachteten Maximalwert der Beschleunigung, ist. Das Potentiometer 48 ist von einem konstanten Strom von einer Konstantstromqueüe 90 gespeist Mit dem Potentiometer 48 liegt ein Festwiderstand 92 in Reihe. Der Strom von dem Spannungs-Strom-Wandltr 30 fließt nur durch den Festwiderstand 90 und nicht durch das Potentiometer 48. Auf diese Weise bewirkt dieser Strom eine gemeinsame Verschiebung der Potentiale der Abgriffe 46,46'... 4&") des Potentiometers 48. Die an dem Potentiometer 48 abfallende Spannung und die Spannung zwischen benachbarten Abgriffen bleiben konstant

F i g. 8 zeigt eine Anordnung, die funktionsgleich mit der Anordnung nach Fi g. 7 ist, bei der aber statt einer Konstantstromquelle eine Konstantspannungsquelle 94 verwendet wird.

Das Potentiometer 48 mit den Abgriffen 46, 46' ... 46C^ liegt an einer Konstantspannungsquelle 94. Parallel zu dem Potentiometer 48 und der Konstantspannungsquelle 94 liegt die Reihenschaltung zweier Widerstände 96 und 98. Der Strom von dem Spannungs-Strom-Wandler 30 fließt durch einen Widerstand 100. Der Punkt zwischen den Widerständen 96 und 98 ist mit dem Strompfad zwischen dem Spannungs-Strom-Wandler 30 und dem Widerstand 100 verbunden. Durch den Spannungsabfall an dem Widerstand 100 kann das Potential des Punktes zwischen den Widerständen 96 und 98 gegenüber Masse verändert werden, und damit werden auch die Potentiale der Abgriffe 46, 46' ... 46W verändert, ohne daß sich die Spannung zwischen den Abgriffen ändert

F i g. 9 zeigt eine Anordnung ähnlich F i g. 6, bei weleher die Potentiale der Signale des Beschleunigungsmessers 44 durch eine einstellbare Spannungsquelle 74 veränderbar sind. Entsprechende Teile tragen in F i g. 9 die gleichen Bezugszeichen wie in Fig.6. Bei der Ausführung nach F i g. 9 liegt das Potentiometer 48 an einer ss einstellbaren Spannungsquelle 1OZ Parallel zu der einstellbaren Spannungsquelle 102 und zu dem Potentiometer 48 liegt die Reihenschaltung zweier Widerstände 104, 106. Eine Konstantstromquelle 108 liefert einen Strom durch einen Widerstand 110, der mit einer Klemme des Beschleunigungsmessers 44 und dem Widerstand 72 verbunden ist. Die Anordnung des Potentiometers 48 ist hier ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 8. Durch den Widerstand 110 fließt aber nicht der Strom von dem Spannungs-Strom-Wandler 30. Dieser Strom steuert die Spannungsquelle 74. Vielmehr fließt durch den Widerstand 110 ein konstanter Strom. Die Spannungsquelle 102 ist keine Konstantspannungsquelle, sondern einstellbar. Es lassen sich auf diese Weise einmal die Potentiale der Signale des Beschleunigungsmessers 44 verändern und unabhängig davon die Spannungen zwischen benachbarten Abgriffen 46, 46' ... 46fa>, d. h. die Stufen der abgestuften Folge von vorgegebenen Beschleunigungswerten, also die Klassierung.

Die bekannten und auch die bisher beschriebenen Ausführungen von Vorrichtungen der vorliegenden Art liefern kein Ausgangssignal, das eine »passende« Schätzung des zu bestimmenden Parameters ist Sie liefern auch, wenn eine passende Schätzung des zu bestimmenden Parameters wegen der durchgängigen Schwankungen der Bodeneigenschaften nicht möglich ist kein Maß für diese Schwankungen. Eine »passende« Schätzung eines Parameters einer Verteilung, hier der durch die Auftreffbeschleunigungen abgebildeten Bodenkenngröße, ist eine solche, die bei unbegrenzter Fortsetzung der Beobachtung gegen einen eindeutigen Wert konvergiert Wenn man einmal eine völlig gleichmäßige VerdichiiiRgsstrccke unterstellt, ist es bei den bisher beschriebenen Anordnungen zwar möglich, einen schwankungsfreien Wert der Anzeige zu erhalten. Dieser Wert kann aber nicht eindeutig dem Boden zugeordnet werden. Er stellt daher keine eindeutige Parameterschätzung dar. Jeder andere Schätzwert innerhalb des Regelungs- und Klassierungsintervalls führt zu der gleichen Anzeige. Soweit andererseits Schwankungen der Bodeneigenschaften vorliegen, gilt dies ebenfalls, denn jeder irgendwie gebildete Durchschnittswert muß innerhalb zumindest der kleinsten Klasse unbestimmt bleiben. Hierdurch besitzt die Parameterschätzung ein nur endliches Auflösungsvermögen, welches letztlich apparativ bestimmt ist

Der Anordnung nach Fig. 10 liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kontrolle der Verdichtung bei Vibrationsverdichtungsgeräten zu schaffen, deren Ausgangssignal eine »passende« Schätzung des zu bestimmenden Parameters ist oder wenigstens, wo dies wegen der durchgängigen Schwankungen der Bodeneigenschaften nicht möglich ist auf einem zweiten Signalausgang ein Maß für diese Schwankungen ausgibt

Die Ausführung nach Fig. 10 ist ähnlich aufgebaut wie die Ausführung nach F i g. 8, und entsprechende Teile sind in F i g. 10 mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort bzw. wie in F i g. 3.

Das Ausgangssignal am Ausgang 40 der Summierschaltung 38 ist in F i g. 10 zusätzlich auf einen Vollweggleichrichter 112 geschaltet Dadurch wird ein dem Absolutbetrag dieses Signals entsprechendes Signal erhalten. Dieses Signal wird über einen Widerstand 114 auf ein Zeitglied geschaltet, das aus einem Kondensator 116 und einem dazu parallelgeschalteten Widerstand 118 besteht. Das Zeitglied 116,118 hat eine durch den Widerstand 114 bestimmte Anstiegszeit. Dadurch soll vermieden werden, daß durch schnelle Änderungen des (noch zu beschreibenden) Steuersignals für die Spannungsquelle des Potentiometers 48 an den Signalausgängen 56 ein Signal vorgetäuscht wird. Die Abfallzeit des Zeitglieds 116,118 beträgt einige Sekunden.

Die Spannungsquelle, an welcher das Potentiometer 48 liegt, ist hier eine steuerbare Spannungsquelle 120. Die Spannungsquelle 120 wird von der an dem Zeitglied 116,118 anliegenden Spannung gesteuert. Die jeweilige Spannung der Spannungsquelle 120 wird durch ein Anzeigeinstrument 122 angezeigt.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist wie folgt:

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Bei einem stationären Verlauf des Signals des Beschleunigungsaufnehmers 44 wird nach Abklingen des Einregelvorganges der Ausgang der Summierschsltung 38 und auch der des Zeitglieds 116,118 zu nulL Dementsprechend wird auch die Spannung der steuerbaren Spannungsquelle 120 auf null geregelt An dem Potentiometer 48 fällt keine Spannung mehr ab. Die durch die daran abgegriffenen Potentiale vorgegebenen Beschleunigungswerte fallen zusammen. Das bedeutet, daß die KJassierungsgrenzen zu ihrer Mitte hin zusammenrücken. Damit wird die Unbestimmtheit der Parameterschätzung asymptotisch aufgehoben. Die Anzeige der Spannung der Spannungsquelle 120 am Anzeigeinstrument 122 wird null. Es liegen keine Schwankungen vor.

Bei Auftreten einer Störung, d. h. wenn in einem Beobachtungsintervall eine von dem stationären Wert abweichendes Beschleunigungsmaximum beobachtet wird, wird die Spannungsquelle 120 fast spontan aufgesteuert. Soweit, womit in der Regel zu rechnen ist, die Störung in etwa gleicher Stärke erhalten bleibt, ist die Vorrichtung in der oben beschriebenen Weise über den Integrator 28 und den Spannungs-Strom-Wandler 30 bestrebt, die Klassiergrenzen zu »zentrieren« und dabei Ober den Ausgang des Zeitgliedes 116,118 die Klassiergrenzen nur soweit zu spreizen, wie dies für die Stabilität der Zentrierung notwendig ist Bei stärkeren Störungen gibt das Anzeigeinstrument 122 die überproportionalen Ausgangssignale der Summierschaltung mit großen Ausschlägen wieder. Daraus kann der Benutzer erkennen, daß die Anzeige der Anzeigevorrichtung 34 nur Kurzzeitwerte darstellt Durch das Aufspreizen der Klassengrenzen werden die Anzeigen verhältnismäßig schnell wieder stabil. Das Anzeigeinstrument 122 weist dann aber auf die dabei noch bestehende vergrößerte Unsicherheit hin.

Statt nach Art von F i g. 8 die Potentiale der Abgriffe 46 des Potentiometers 48 durch den Strom über den Widerstand 110 zu verändern, kann man auch bei einer Anordnung nach Art von Fig. 10 die Potentiale der Beschleunigungsmessersignale verändern, wie das in F i g. 9 dargestellt ist.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kontrolle der Verdichtung bei Vibrationsverdichtungsgeräten, die einen vibrierenden Arbeitsteil aufweisen, enthaltend

(a) einen Beschleunigungsaufnehmer, der an dem vibrierenden Arbeitsteil des Vibrationsverdichtungsgerätes angebracht ist,

(b) Mittel zur Vorgabe von Beschleunigungswerten,

(c) Mittel zur Vorgabe von aufeinanderfolgenden Beobachtungsintervallen,

(d) Mittel, die auf das Oberschreiten oder Nichtüberschreiten des vorgegebenen Beschleunigungswertes innerhalb jedes Beobachtungsintervalls ansprechen und

(e) Regelmittel zur Erhöhung oder Verminderung des vorgegebenen Beschleunigungswertes in AbhäGjpgkeit von dem Auftreten oder Nichtauftreten einer solchen Beschleunigung, wobei ein Ausgangssignal der Regelmittel ein Maß für die erreichte Verdichtung bildet,

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dadurch gekennzeichnet, daß

(f) durch die Mittel zur Vorgabe von Beschleunigungswerten jeweils eine Folge von abgestuften Beschleunigungswerten vorgebbar ist, durch welche dazwischenliegende Beschleunigungsinujrvalle definiert sind, und

(g) die Regelmittel durch diei;,af das Überschreiten oder Nichtüberschrp iten der vorgegebenen Beschleunigungswerte auspreisenden Mittel nach Maßgabe desjenigen Beschleunigungsintervalls gesteuert sind, das oberhalb des während eines Beobachtungsintervalls gerade noch überschrittenen und unterhalb des während dieses Beobachtungsintervalls gerade nicht mehr überschrittenen vorgegebenen Beschleunigungswertes liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe der Beschleunigungswerte an dem Arbeitsteil zwei oder mehr schwellwertbehaftete Beschleunigungsaufnehmer (10,10'...) angeordnet sind, die auf abgestuft unterschiedliche Beschleunigungswerte mit einer Signalgabe ansprechen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) jeder Beschleunigungsaufnehmer (10,10'...) eine vertikal beweglich geführte Masse aufweist, die den Anker eines Elektromagneten bildet,

(b) die Elektromagneten der verschiedenen Beschleunigungsaufnehmer zur Erzeugung abgestuft unterschiedlicher Kraftflüsse zwecks Erzeugung entsprechend unterschiedlicher Haltekräfte eingerichtet sind und

(c) an jedem Elektromagneten eine Induktionswicklung vorgesehen ist, durch die beim Abreißen des Ankers von dem Elektromagneten ein Signal erzeugbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der Beschleunigungsaufnehmer (44) ein einziger, analoger Beschleunigungsaufnehmer ist und

(b) die Mittel zur Vorgabe einer Folge von abgestuften Beschleunigungswerten Mittel zur Erzeugung einer abgestuften Folge von Potentialen enthalten und

(c) die Mittel, die auf das Überschreit-·η oder NichtÜberschreiten der vorgegebenen Beschleunigungswerte ansprechen,

(ei) eine Folge von Dioden (50,50'...), die von dem Signal des Beschleunigungsmessers (44) in Durchlaßrichtung beaufschlagt sind, enthalten sowie

(C₂) Widerstände (52, 52' ...), über weiche je eine der Dioden (50,50'...) von einem Potential der Folge im sperrenden Sinne vorgespannt ist, und

(C3) Kondensatoren (54,54'...) über welche die Dioden und die Widerstände mit je einer Signalleitung (56,56'...) verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Signale χοή den Mitteln, die auf das Überschreiten oder NichtÜberschreiten der Beschleunigungswerte ansprechen, auf je eine erste bistabile Kippstufe (16, 16' ...) geschaltet sind,

(b) die Mittel zur Vorgabe von aufeinanderfolgenden Beobachtungsintervallen von einem Impulsgenerator (18) gebildet sind,

(c) die ersten bistabilen Kippstufen (16, 16' ...) durch die Impulse des Impulsgenerators (18) rücksetzbar sind,

(d) den ersten bistabilen Kippstufen (16, 16'...) je ein Differenzierglied (20,20'...) nachgeschaltet ist, das bei der Rückflanke des Ausgangssignals der ersten bistabilen Kippstufe (16, 16') einen Impuls liefert,

(e) die Impulse von den Differenziergliedern (20, 20'...) auf je eine zweite bistabile Kippstufe (22, 22'...) geschaltet sind,

(f) die zweiten bistabilen Kippstufen (22, 22' ...) ebenfalls durch die Impulse des Impulsgenerators (18) rücksetzbar sind,

(g) von jeder der zweiten bistabilen Kippstufen (22, 22'...) ein Polaritätsumschalter (24,24'...) steuerbar ist,

(h) über jeden der Polaritätsumschalter (24,24'...) eine Spannung auf eine Summierschaltung (38) aufschaltbar ist,

(i) der Ausgang der Summierschaitung (38) als Integratoreingangssignal auf einen Integrator (28) geschaltet ist und

(j) die besagten vorgegebenen Beschleunigungswerte von dem Ausgang des Integrators (28) gesteuert sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) eine Spannungsquellenanordnung (39) vorgesehen ist, die an Abgriffen (42) eine abgestufte Folge von Spannungen liefert,

(b) die Abgriffe (42) über je zwei der Polaritätsum-

schalter (24 ...) mit der Summierschaltung (38) verbunden sind, derart, daß die dem höchsten und dem niedrigsten der besagten vorgegebenen Beschleunigungswerte zugeordneten Polaritätsumschalter (24, 24^ ) mit der höchsten Spannung beaufschlagt sind, die dem zweithöchsten und dem zwtitniedrigsten Beschleunigungswert zugeordneten Polaritätsumschalter (24,24·'"-') mit der zweithöchsten Spannung usw.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung des Integrators (28) über ein Glättungsglied an einem Anzeigeinstrument (34) anliegt

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Integrators (28) auf einen Spannungs-Strom-Wandfer(30) geschaltet ist

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung einer abgestuften Folge von Potentialen von einem Potentiometer (48) mit einer Mehrzahl von Abgriffen (46,46' ...) gebildet sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Potentiometer (48) von dem Strom des Spannungs-Strom-Wandlers (30) durchflossen ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) ein Widerstand (90) mit dem Potentiometer (48) in Reihe geschaltet ist,

(b) der Strom von dem Spannungs-Strom-Wandler (30) nur durch diesen Widerstand (90) fließt und

(c) das Potentiometer (48) von dem Strom einer Konstantstromquelle (91) durchflossen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeimiitel 2ur Veränderung des Potentials der Signale des Beschleunigungsmessers (44) eingerichtet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) die Mittel zur Erzeugung einer abgestuften Folge von Potentialen einen Spannungsteiler (48) mit einer Mehrzahl von Abgriffen (46, 46'. ..) aufweisen,

(b) der Spannungsteiler (48) an tiner steuerbaren Spannungsquelle (120) anliegt und

(c) die Spannung der Spannungsquelle (120) durch Abweichungen der in einem Beobachtungsintervall auftretendem maximalen Beschleunigungen von einem stationären Wert gesteuert ist.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsquelle (120) vom Ausgang der Sumrnierschaltung (38) gesteuert ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Summierschaltung (38) auf einen Steuereingang der Spannungsquelle (120) über ein Zeitglied (116,118) aufgeschaltet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anzeigeinstrument (122) für die Spannung der steuerbaren Spannungsquelle (120) vorgesehen ist.

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