NO841955L - Fremgangsmaate og system for styring av betongblanding - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til

blanding av betong og et system for styring av denne blanding.

Betong er en blanding der en masse av sement og vann

binder tilslag, f.eks. sand og grus eller knust sten til en steinlignende masse når denne herder ved kjemisk reak-

sjon mellom sement og vann.Materialene som benyttes, de innbyrdes mengdeforhold og blandingen av materialene er viktig for de fysiske og kjemiske egenskaper ved det endelige produkt. Det er velkjent å sette til blandingen et eller flere tilsetningsstoffer. En viktig faktor når det gjelder kvaliteten på det endelige produkt er kvaliteten på sement-vannmassen som binder tilslagene sammen. Hvis det anvendes for mye vann, blir massen tynn og den blir svak når den herder. På den annen side må etter blanding enhver partikkel i tilslaget være fullstendig dekket med en godt blandet sementblanding. Det må derfor være tilstede tilstrekkelig sement-vannblanding for å kunne dekke stykkene eller partiklene i tilslaget, men denne blanding må ikke ha noe: overskytende vann.

I mange land er sément en kostbar bestandel av blandingen

og det er uøkonomisk å anvende mer sement enn nødvendig i denne. Enhver tilbøyelighet til å holde seg nede på den teoretisk minste mengde når det gjelder sementen som tilsettes blandingen øker den kritiske betydning av den vannmengde som settes til for å danne åement-vannmassen.

Eventuelt overskytende vann sém.-ffcilsettestjundérc Blandeapera-sjonen kan ikke senere fjernes.

Formler for betongblandinger som gir et produkt med på

forhånd bestemte egenskaper er blitt utviklet og er kjent.

Fra disse formler kan den teoretiske mengde vann som er nødvendig for en gitt blanding være kjent eller den kan beregnes. Det som ikke er kjent er fuktigheten eller vanninnholdet i tilslaget som benyttes i hver enkel situasjon. Denne fuktighet eller dette vanninnhold kan anslås eller måles, men dette er ikke hensiktsmessig. Ikke desto mindre vil slik fuktighet eller vanninnhold utgjøre endel av vanninnholdet i betongblandingen og kan ikke overses.

I almindelighet er styrken på sement-vannmassen i en betongblanding bestemt av hvor bearbeidbar massen er eller betongblandingens slump og betong leveres slik at den har en bestemt eller på forhånd angitt verdi for slump eller bearbeidbarhet, selv om i praksis slik betong er akseptabel hvis den har en slump eller en bearbeidbarhet innenfor et bestemt område som omfatter den angitte verdi. Det finnes standard prøvemetoder for bestemmelse av slump eller bearbeidbarhet av en sats av betong der den betongmengde med hvilken en prøve faller sammen under bestemte nærmere angitte betin-gelser tilfredsstilles.

Betong blandes i en mekanisk blander som ofte er en roterende trommel hvori utmålte mengder av bestandelene av blandingen ifylles. Den mekaniske blander kan imidlertid være en stille-stående trommel eller balje eller en annet egnet beholder med roterbare skovler eller blader. Et alternativ er også å ha både roterbar beholder og roterbare skovler eller blader.

Det er kjent at betongens slump eller bearbeidbarhet er knyttet til utgangsytelsen for en drivenhet som roterer den roterende del i en mekanisk blander med en gitt hastighet. GUB.-A-1.223.558 beskriver en måleanordning for måling av ener-giutgangen fra drivenheten for en roterende blandetrommel for å avlede et mål for bearbeidbarheten av betongen i trommelen .

Betong blir vanligvis blandet på et anlegg der utmålte mengder av bestandelene fylles i den mekaniske blander og blandingen finner sted. Den blandede betong blir deretter transportert til det sted der den skal anvendes i en betongbil som er utstyrt for å omrøre betongen under transport. Det er hen siktsmessig at blandingen blandes som en tørr sats i et anlegg med en roterende blandetrommel som er lagret på

en betongbil, klar for levering på détr>stéd der betongen skal brukes. En operatør er ansvarlig for fylling av trommelen og for sikring av at blandingen vil ha den spesi-fiserte slump eller bearbeidbarhet. Slik det er nå, bestemmer operatøren betongens slump rent subjektivt ved ganske enkelt å betrakte betongen i trommelen idet den fylles og blandes. Operatøren setter til vann til blandingen inntil hans erfaring forteller at betongblandingen har fått den ønskede slump. Betongblandingen blir deretter ført til bruksstedet der en standard slumpmåling kan utføres. Hvis betongblandingen ikke tilfredsstiller de fastlagte krav, vil den naturligvis bli forkastet.

En hensikt med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til et system for styring elleroovervåking av betongblandingen for å sikre at betongblandingen har en slump eller bearbeidbarhet innenfor et angitt på forhånd bestemt område.

I henhold til et trekk ved foreliggende oppfinnelse er man kommet frem til en fremgangsmåte til blanding av betong i en mekanisk blander, der denne tilføres de faste bestandeler etter en på forhånd bestemt formel som krever en teoretisk vannmengde tilsatt for oppnåelse av en på forhånd bestemt bearbeidbarhet av blandingen og oppfinnelsen er kjennetegnet 'Ved at det til blanderen sammen med de faste bestandeler tilsettes et utgangsvolum av vann, svarende til en på forhånd bestemt brøkdel av den teoretiske vannmengde, avleder et mål på bearbeidbarheten av blandingen og sammenligner denne med den på forhånd bestemte bearbeidbarhet for å avlede et mål på det ytterligere vann som kreves for å få ti& den på forhånd bestemte bearbeidbarhet og tilsetning til blandingen av en ytterligere vannmengde som ikke overskrider det avledede mål på ytterligere vann.

I henhold til et annet trekk ved oppfinnelsen, er man kommet frem til et system for styring av blandingen av betong i en mekanisk blander der de faste bestandeler tilføres etter en på forhånd bestemt formel som krever en teoretisk mengde vann tilsatt for oppnåelse av en på fprhånd bestemt bearbeidbarhet av blandingen og oppfinnelsen er kjennetegnet ved anordninger for bestemmelse av en på forhånd bestemt brøkdel av den teoretiske vannmengde, anordninger for til-førsel til blanderen med de faste bestandeler av en vannmengde tilsvarende den på forhånd bestemte brøkdel, anordninger for avledning av et mål av blandingens bearbeidbarhet, anordninger?" som ppåvirkesaav forskjellen mellom det avledede mål på bearbeidbarhet og den på forhånd bestemte bearbeidbarhet for å frembringe et mål på det ytterligere vann som kreves fesrroppnåelse av den på forhånd bestemte bearbeidbarhet og anordninger<"'for oppstarting av tilførselen til blandingen av en ytterligere vannmengde som ikke overskrider det avledede mål på ytterligere vann.

Oppfinnelsen er forøvrig kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der: Fig. 1 viser et system i henhold til oppfinnelsen for styring av blandingen av betong i en dreibar trommel som er montert på et kjøretøy og

fig. 2 er et blokkdiagram som viser endel av funksjonen for mikroprosessoren som er vist på fig. 1.

Systemet som er vist på tegningen er tilpasset for bruk sammen med et stort sett vanlig anlegg for blanding av tørr sats og med vanlige kjøretøyer som er forsynt med roterende blandetromler. Da anlegget for blanding av tørre satser på kjøretøyene er vanlige, er de ikke vist og bare kort beskrevet nedenfor.

Ved anlegget for blanding av tørre satser er hovedbestandelene for betongblandingen, d.v.s. sement og tilslag av forskjellige grovhetsgrader lagret i hver sire binger. På forhånd bestemte mengder av disse bestandeler mates til og veies av veiebinger, enten manuelt eller automatisk. Mengden av hver bestandel bestemmes i overensstemmelse med de tilsiktede egenskaper betongblandingen skal ha og den mengde av betong som skal blandes. Et kjøretøy med en roterbar trommel anbringes slik at blandingens bestandeler kan tømmes over i trommelen. I dette eksempel blir trommelen dreiet av en hydraulisk motor og kraftytelsen fra motoren er proporsjonal med det trykk som oppstår i det hydrauliske system. Dermed vil bearbeidbarheten eller betongens slump i trommelen være proporsjonal med trykket i det hydrauliske system når trommelen roterer med en gitt hastighet.

Styringssystemet i dette eksempel er i to deler, nemlig et felles styreapparat 2 som er anbragt i anlegget for blandingen av tørre, satser og overvåkningsanordningen 4 som er montert på kjøretøyet. Overvåkningsanordningen omfatter en trykk-transduktor 6 som er innbygget i det hydrauliske system for drivenheten på kjøretøyet. Trykktransduktoren 6 avgir elektriske signaler som en funksjon av trykket i det hydrauliske system og disse signaler danner derfor et mål på bearbeidbarheten av betongblandingen eller dennes slump. Disse signaler fra trykktransduktoren 6 mates til en enkoder/sender 8. Overvåkningssystemet 4 innbefatter også anordninger for av-leding av elektriske signaler som representerer blande-trommelens rotasjonshastighet. I dette eksempel omfatter denne anordning en rekke markeringer som står med like vink-ler fordelt rundt trommelens omkrets eller en aksial aksel som stikker ut fra trommelens lukkede ende og er innrettet til å påvirke en nærhetsbryter 10 som er anbragt i en fastlagt aksialstilling for å frembringe en elektrisk puls hver gang en markeringsanordning passerer bryteren. Frekvensen på de elektriske pulser som dermed frembringes,

er proporsjonal med rotasjonshastigheten for trommelen.

Disse pulser ved utgangen av nærhetsbryteren 10 mates til enkoder/senderen 8.

Enkoderen/senderen 8 vil digitalt kode den informasjon som mottas fra trykktransduktoren 6 og nærhetsbryteren 10 og sende disse til den felles styringsanordning 2 gjennom et kommunikasjonsledd som kan. ha en hvilken som helst egnet form. Kommunikasjonsleddet kan være en direkte fysisk elektrisk forbindelse mellom overvåkningeanordningen 4 og den felles styreanordning 2, men da den dreibare blandetrommel bæres på et kjøretøy, er det fordelaktig ikke å ha en slik fysisk forbindelse. Informasjonen kunne f.eks. overføres med radio eller annen elektromagnetisk teknikk, optisk eller med ultralyd.

Enkoder/senderen 8 er også innrettet til å sende en særpreget identifikasjonskode som identifiserer kjøretøyet den er montert på og dermed kapasiteten for den trommel som skal fylles. Identifikasjonskoden kan også benyttes for å angi kjøretøyets bestemmelsessted og deretter parametrene for den ønskede blanding.

Som man vil se er en hensiktsmessig elektrisk strømkilde 12 anbragt på kjøretøyet og denne kan med fordel være kjøretøyets batteri eller en hvilken som helst annen strømkilde med en 24 volt likestrøm.

Den felles styringsanordning 2 innbefatter en mottager/dekoder

14 som mottar og dekoder de data som sendes fra enkoderen/ senderen 8 og skal, når den er i drift, føre disse data tijb en prosessorenhet 16 som er en mikroprosessor, koblet for å styre driften av og føre data til en visuell avlesningsenhet 18 og en skriver 20. Data tilføres mikroprosessoren 16 fra . et manuelt betjent tastatur 22 og en hukommelse 24 som kan være enten innbygget i eller ligge utenfor mikroprosessoren 16. Hukommelsen 24 lagrer forskjellige oppskrifter for betongblandingen, d.v.s. mengder og egenskaper ved de bestandeler som kreves for en hvilken som helst gitt anvendelse og styrke, kravene til betongblandingens slump og den teoretiske mengde vann som behøves for hver oppskrift. Hukommelsen 24 lagrer også data som er knyttet til anlegget og til kjøre-tøyene.

Veiebingen eller hver av veiebingene i anlegget har et utmatningsutløp som reguleres av en port 41 styrt av en solenoidventil. En slik sluse holdes normalt lukket av

en krets 26 som sperrer utløpet og er innrettet til å stenge' for tilførsel av et elektrisk signal til solenoid ventilen. En krets 28 som sørger for at utmatning begynner, er innrettet til å føle når slusen i veiebingen eller hver- binge åpnes

og utmatning begynner og til å avgi et tilsvarende signal

til prosessor enheten 16. Et vanntilførselsrør 42 er an-ordnet for tilførsel av vann til trommelen. Mengden av vann som tilføres, måles av en vannmåler 30 som er hensiktsmessig anbragt for å avgi en elektrisk puls for hver 5 liter vann som mates ut og som fører denne informasjon videre til mikro-prosessoren 16. Strømningshastigheten for vannet gjennom tilførselsrøret 42 reguleres av mikroprosessoren 16 ved hjelp av en eller flere reguleringsventiler 32, fortrinnsvis på en trinnlignende måte slik at strømningshastigheten øker eller avtar i små trinn.

Vannets strømningshastighet reguleres slik at man får en båndlignende stråle av vann inn i trommelen under hele innmatning av de faste bestandeler i denne. Dette sikrer en hurtig og effektiv blanding av bestandelene og fordelingen av sement-vannmassen. En på/av ventil 34 som betjenes av en solenoidventil finnes også for å regulere strømmen av vann. Dette krever et permanent magnetiseringssignal fra mikro-prosessoren 16 for å åpne ventilen 34 og for å holde den åpen. Imidlertid kan på/av ventilen 3 4 og den strømnings-regulerende ventil 32 overstyres ved hjelp av en manuell overstyring 36. Vannmåleren 30 vil fortsette å måle vann-mengden som mates gjennom tilførselsrøret 42 til blande trommelen, enten vann tilføres eller kontroll fra systemet eller ved manuell styring.

Under drift av det system som er beskrevet, anbringes kjøre-tøyet slik i anlegget at det mottar bestandelene som slippes ut fra veiebingene. Rotasjon av trommelen settes igang.

Den som betjener anlegget innfører data i prosessorenheten

16 ved hjelp av tastaturet 22. I almindelighet vil den som betjener anlegget først sørge for at et ordrenummer tildeles lasten som skal blandes, enten ved automatisk tilføyelse til det forrige ordrenummer i prosessorenheten eller ved at den som betjener anlegget innfører et valgt ordrenummer.

Den som betjener anlegget innfører også detaljer ved satsen av betong som skal blandes, nemlig ønsket volum av betong, den på forhånd bestemte og ønskede bearbeidbarhet og en kode som representerer en spesiell formel for betongblandingen. Disse informasjoner lagres i hukommelsen 24 slik at når koden innføres sammen med det ønskede volum av betong, identifi-r seres de innbyrdes forhold mellom bestandelene og gjengis på den visuelle avlesningsenhet 18. Her gjengis også den teoretiske mengde vann som kreves. Den som betjener anlegget kan deretter sette igang veiing av de faste bestandeler av blandingen, selv om dette med fordel kan gjørésrautomatisk straks de nødvendige innbyrdes forhold er angitt.

Hukommelsen 24 behøver ikke nødvendigvis lagre de nevnte informasjoner slik at disse kan bestemmes ut fra en vanlig håndbok som inneholder opplysninger om satser av betongblandinger. I dette tilfelle kan hukommelsen 2 4 lagre ligninger hvorfra det er mulig å beregne den teoretiske mengde vann som nødvendig i for^oppnåélse av den på forhånd bestemte slump eller bearbeidbarhet av blandingen for en gitt kode eller sammensetning og volum og de-ne beregning fore-tas i prosessorenheten 16.

Prosessorenheten 16 kan programmeres for å justere den teo retiske mengde vann som er nødvendig for å ta hensyn til fuktighetsinnholdet i de faste bestandeler, men dette er ikke i almindelighet kjent med noen grad av nøyaktighet.

Etter å ha funnet den teoretiske vannmengde som er nødvendig beregner prosessorenheten 16 en på forhånd bestemt utgangsmengde av vann som en brøkdel av den teoretiske mengde. I

typiske tilfeller vil dette være 80 - 90% av den teoretiske verdi. Samtidig påviser prosessorenheten 16 forskjellen mellom brøkverdien og den tepretiske verdi.

Overføring av digitalt kodet informasjon fra kjøretøyet

ved hjelp av enkoder/senderen 8 sperres inntil trommelen har fått en minste rotasjonshastighet på f.eks. 7 omdreininger pr. minutt. Straks rotasjonshastigheten antar denne minsteverdi, sender enkonder/senderen 8 til mottageren/de-koderen 14 den kodede informasjon som representerer trommelens rotasjonshastighet, det hydrauliske trykk og kjøre-tøyets identifikasjonskode. Identifikasjonskoden for kjøre-tøyet angir kapasiteten for trommelen og prosessorenheten 16 sammenligner dette med volumet av betong som skal blandes.

Rotasjonshastigheten jSårtrommelen overvåkes av prosessorenheten 16. og sammenligner med en på forhånd innstilt rotasjonshastighet for det spesielle kjøretøy det gjelder. Denne på forhånd innstilte hastighet kan i et typisk tilfelle være 12 omdreininger pr. minutt med en toleransje på ^ 1 r.p.m.

og utmatning av de faste bestandeler fra veiebingene til trommelen sperres av kretsen 26 inntil trommelen roterer med en hastighet innenfor den tillatte toleranse i den innstilte hastighet.

Trommelens rotasjonshastighet blir angitt på den visuelle avlesningsenhet 18 sammen med en angivelse av en eventuell korreksjon som må til for at trommelen skal få den på forhånd innstilte hastighet. Således kan den hydrauliske motor på kjøretøyet justeres til den på forhånd innstilte hastighet.

Steaks trommelens rotasjonshastighet kommer opp til den

på forhånd innstilte hastighet innenfor det toleranseområde som er nevnt ovenfor, utkobles sperrekretsen for utmatningen slik at slusene 41 for vektbingene åpnes. De oppveide faste bestandeler mates dermed til trommelen. Kretsen 28 for begynnende utmatning avføler åpningen av slusene 21 og signaliserer til prosessorenheten 16, slik at antall omdreininger trommelen har utført fra begynnelsen av utmatningen av de faste bestandeler til det punkt da den ønskede bearbeidbarhet er oppnådd, kan registreres sammen med den endelige rotasjonshastighet for trommelen.

Tilsetningen av vann til trommelen begynner når veiebingenes sluser 41 åpnes. Man kan imidlertid tillate seg å begynne tilsetningen av vann til trommelen før tilførselen av faste bestandeler påbegynnes.

Strømningshastigheten for vannet til trommelen reguleres av

en eller flere reguleringsventiler 32, slik at man får en båndlignende innføring når den på forhånd bestemte utgangsmengde for vann, d.v.s. den beregnede brøkdel av den teoretiske verdi er blitt tilsatt, styret på/av ventilen 34 slik at den stenger for ytterligere tilførsel av vann på dette trinn. Trommelen fortsetter å rotere med den på forhånd innstilte hastighet og utgangssignalet fra trykktransduktoren 6 overvåkes inntil det er stabilt innenfor en på forhånd innstilt toleranse når en trykkavlesning tas.

Kurver som representerer forholdet mellom hydraulisk trykk

og slump eller bearbeidbarhet av betongen, er lagret i hukommelsen 24 og trykkavlesningen som er tatt blir sammenlignet med disse kurver for å bestemme bearbeidbarheten av betongblandingen i trommelen. Da bare en brøkdel, f.eks. 80 -

90% av den teoretisk nødvendige vannmengde er blitt tilsatt," er det ikke sannsynlig at den målte bearbeidbarhet av betongen vil tilsvare den på forhånd bestemte ønskede bearbeidbarhet. Den ytterligere mengde vann som er nødvendig i en gitt blanding

for å øke bearbeidheten fra en verdi til en annen kan imidlertid beregnes og kan gjengis i form av kurver eller tabeller. Denne informasjon er også lagret i hukommelsen 24, slik at derinmålte første bearbeidbarhet kan sammenlignes med den på forhånd bestemte bearbeidbarhet for å avlede et mål på

det ytterligere vann som kreves for å heve bearbeidbarheten i blandingen til den ønskede verdi. Denne målte tilleggs-verdi for vannet blir sammenlignet med forskjellen mellom brøkdelen av vann som er tilsatt og den teoretisk nødvendige verdi og den minste av disse verdier velges av prosessorenheten 16 som setter igang tilsetning av den valgte ytterligere vannmengde til blandetrommelen. Bearbeidbarheten av blandingen blir deretter overvåket inntil man får en stabil tilstand og den blir sammenlignet med den på forhånd bestemte ønskede bearbeidbarhet. Da en i og for seg fornuftig 'toleranse tillates når det gjelder bearbeidbarhet, må man vente at bearbeidbarheten av blandingen vil falle innenfor de tillatte toleransegrenser og da vil blandingen være klar for transport til det sted der den skal brukes. Prosessorenheten 16 vil registrere den avsluttende målte bearbeidbarhet av blandingen og blandeoperasjonen kan betraktes som avsluttet.

Hvis den målte bearbeidbarhet av blandingen, etter tilsetning av ytterligere vann er mindre enn den på forhånd bestemte verdi, kan ytterligere vann tilsettes som en funksjon av denne forskjell i verdier, men det er ikke sannsynlig at dette er nødvendig.

Ved slutten av blandeoperasjonen blir rotasjonshastigheten

for trommelen redusert til en jevn omrøringshastighet som er lavere enn den minste omdreiningshastighet og overføring av informasjoner enkoder/senderen 8 sperres.

Prosessorenheten 16 bevirker av skriveren 20 skriver ut registrerte informasjoner fra den avsluttede blandeoperasjon når overføring av informasjoner fra enkoder/senderen 8 til mottager/dekoderen 14 opphører. Informasjonene på skriveren bør fortrinnsvis inneholde ordrenummeret, de opprinnelige parametre for satsen, som er innført av den som betjener anlegget (volum, blandingens sammensetning, ønsket bearbeidbarhet) kjøretøyets identifikasjonskode, endelig rotasjonshastighet for trommelen, antall omdreininger trommelen har utført siden krete en 28 for påbegynt utmatning sendte signal til prosessorenheten 16, det endelige stabile trykk som kan avleses ved hjelp av trykktransduktoren og den totale vannmengde som er tilført. Om nødvendig kan tallene for vann som er tilsatt også angi den ytterligere mengde vann som er til-ført etter den på forhånd bestemte utgangsmengde og/eller eventuell vannmengde som er tilsatt manuelt.

Den som betjener anlegget vil ofte fylle en vannmengde i, blandetrommelen 4 0 noen av bestandelene i betongblandingen fylles i trommelen. Dette.kan fremdeles tillates med systemet i henhold til oppfinnelsen, idet den som betjener anlegget da ganske enkelt bruker den manuelle overstyring 3 6 for å betjene på/av ventilen 34 dg reguleringsventilene 32 etter behov. Enhver slik vannmengde måles av vannmåleren 3 0 og forutsettes å være en del av den på forhånd bestemte utgangsmengde av vann som skal tilsettes sementblandingen.

Den manuelle overstyring gjør det mulig å koble ut på/av ventilen 34 på et hvilket som helst tidspunkt. Det kan imidlertid treffes foranstaltninger for å hindremanuell" betjening av ventilen 34 til "på" stilling etter at kretsen 28 for påbegynt utmatning har signalisert til prosessorenheten 1 6.

Det kan også treffes foranstaltninger for å koble inn pro-sessorkretsen 16 til beregning av mengder av bestandelene i en betongblanding, bevirke at den nødvendige vannmengde kan avleses og til å gjengi den vannmengde som strømmer gjennom tilførselsrøret når betongsatsen fylles opp manuelt slik det nu gjøres, f.eks. fordi kjøretøyet ikke er forsynt med over-

våkningsutstyr.

I beskrivelsen ovenfor er det fremhevet at mengden av vann

som skal tilsettes er beregnet på grunnlag av ligninger som er lagret i hukommelsen 24 og som gir den teoretiske vannmengde som er nødvendig for å få til betong som har den angitte slump. I praksis ville hukommelsen ikke innbefatte noen slike ligninger for bestemmelse av det nødvendige vann til frembringelse av bearbeidbarhetsnivåer over 100 mm.

I slike tilfeller ville systemet være i virksomhet for

å frembringe bearbeidbarhetsnivåer med 100 mm slump og deretter kunne en på forhånd bestemt mengde vann tilsettes for å bringe slumpen over på den ønskede verdi. Den angitte bearbeidbarhet ville bli registrert på utskriftet.

1 en.&rnen utførelsesform. kan den felles styringsanordning

2 være forsynt med en. indikatoranordning (ikke vist) , så

som en lampe eller et horn. og den kan være innrettet til å drive indikatoranordningen for å gi et utvendig signal når den angitte bearbeidbarhet er blitt oppnådd.

I den utførelsesform. som er beskrevet ovenfor blir blandetrommelen på kjøretøyet satt i rotasjon av en hydraulisk motor og bearbeidbarheten avbetongen bestemmes ved å måle det hydrauliske trykk i motorens drivanordning ved en på forhånd fast-satt rotasjonshastighet for trommelen. Naturligvis kan andre typer drivanordninger anvendes, f.eks. kan blandetrommelen settes vi rotasjon av en elektrisk motor. I dette tilfelle kan overvåkningsanordningen være utstyrt med en passende transduktor for måling av drivenhetens ytelse i stedet for trykktransduktoren 6. Som et alternativ kan blandetrommelen settes i rotasjon av en hvilken som helst anordning, f.eks. hydraulisk trykk eller en eller flere elektriske motorer som er montert på en fast innstallasjon i anlegget fortørr sats eller et sentralt blandeanlegg.

Også når det gjelder en faststående trommel og roterende skovler eller ringer kan ytelsen fra drivenheten som driver skovlene eller ringene, ved en på forhånd innstilt rotasjonshastighet måles for avledning av et mål på blandingens bearbeidbarhet.

Fig. 2 er et blokkdiagram som viser en del av virkempten for mikro-prosessoren 16 i den utførelsesform det her er tale om. Hukommelsen 24 idet den angir for en proporsjonalitets-beregnings enhet 16.1: den teoretiske vannmengde som kreves. Enheten 161 beregner en på forhånd bestemt brøkdel, av den teoretiske vannmengde som kreves, sammen med balanseverdien, d.v.s. forskjellen mellom den valgte brøkdel og den teoretiske verdi.

Et signal som representerer den beregnede brøkverd}. sendes

til en sammenligningsenhet 162 som sammenligner den utmatede vannmengde slik den er målt av vannlåleren 30 med den beregnede brøkverdi og når disse verdier er like, signaliserer den til på/av ventilen 34 langs "av" linjen 163 og lukker ventilen 34. Som tidligere beskrevet, fremkommer dette signal i virkeligheten ved utkobling av magnetiseringssignalet til ventilen 34. Denne tilstand avføles av porten 164 langs linjen 165. Balanseverdien for vannet som er nevnt ovenfor, meddeles langs linjen 166 fra proporsjonalitetsberegnings-enheten 161 til en sammenligningsenhet 167.

Signalet som representerer rotasjonshastigheten for trommelen føres langs linjen 168 til en sammenligningsenhet 169 for hastighet og enheten angir når rotasjonshastigheten ligger innenfor det på forhånd innstilte toleranseområdetpå 12 r.p.m.<*>1 r.p.m. og når en stort sett stabil tilstand er nådd. Sammenligningsenheten 169 for hastighet meddeler denne tilstand langs linjen 170 til porten 164 som nu åpner som reaksjon på dette signalet og signalet langs linjen 165 angir lukning av på/av ventilen 34. Signalet som representerer den målte bearbeidbarhet av blandingen, føres langs inngangs-linjen 171 tlil porten 164, som i sin åpne tilstand fører dette signal til en differanse måleenhet 172 som gir adgang til hukommelsen 24 for avledning av et mål av den anslåtte mengde ytterligere vann som kreves for å heve bearbeidbarheten til den på forhånd bestemte ønskede verdi. Denne informasjon føres langs linjen 173 til sammenligningsenheten 167 som sammenligner denne anslåtte verdi med balanseverdien som er overført langs linjen-166, bestemmer den lavere av disse to verdier og viderefører den lave verdi tilsammen-ligningsenheten 162 som deretter åpner på/av ventilen 32

med et signal langs linjen 164 og vedinngang fra måleren 30 måler denne lavere verdi av vann til trommelen. Straks den lavere verdi er blitt tilført, vil sammenligningsenheten 162 stenge av ventilen 34. Straks rotasjonshastigheténnhar sunket ned til en stabil tilstand innenfor toleranseområdet for den på forhånd innstilte verdi, blir den målte bearbeidbarhet av blandingen meddelt av porten 164 til differansemåleenheten 172 som, hvis bearbeidbarheten ligger under den forutsatte toleransegrense, vil sørge for ytterligere tilsetning av vann slik det vil fremgå av beskrivelsen ovenfor. Imidlertid kan man vente at den målte bearbeidbarhet på dette trinn vil ligge innenfor det bestemte toleranseområde, og i så tilfelle vilenheten 172 frembringe et signal på linjen 174 for å angi at operasjonen kan avsluttes. Dette signal kan anvendes for en rekke forskjellige formål, f.eks. for å starte registrering av den endelige bearbeidbarhet av blandingen, for å redusere rotasjonshastigheten for trommelen til en jevn omrørende verdi, for å starte en utskrivning av de forskjellige para-metere som kreves for registrering og for å betjene en synlig eller hørbar alarm.

Det skal påpekes at styringssystemet i henhold til oppfinnelsen regulerer tilsetningen av vann til blandingen og sikrer at for meget vann ikke blir tilsatt, hvorved man får en mer pålitelig og økonomisk blandeoperasjon.

Det skal videre påpekes at styresystemet i henhold til oppfinnelsen kan anvendes ved blanding av betong der den mekaniske blander er anbragt på et fast sted og straks etter at betongen er blitt blandet til den ønskede bearbeidbarhet, overføres den ferdigblandede betong til et kjøretøy eller lignende for transport til anvendelsesstedet. Det ligger også innenfor oppfinnelsens ramme å ha det felles reguleringsutstyr 2 på

et sentralt sted for styring av en rekke blandeoperasjoner for et antall mekaniske blandere. Den mekaniske blander eller rekker av mekaniske blandere behøver ikke stå i nærheten av det felles styringsutstyr,,alt avhengig av oppbygningen av kommunikasjonsleddet.

Det skal fremheves på grunnlag av den foregående beskrivelse

at foreliggende oppfinnelse går ut på å unngå tilsetning^av for meget vann. til betongblandingen og dette oppnås ved først å innføre i blandingen en startmengde av vann som er en på forhånd bestemt brøkdel av den teoretiske verdi som kreves for .å få en på forhånd bestemt slump eller bearbeidbarhet, hvoretter den virkelige slump eller bearbeidbarhet som oppnås måles for bestemmelse av mengden av ytterliger vann som skal tilsettes. Som beskrevet for den foretrukkede utførelsesform, erdenne ytterligere vannmengde mindre enn det bestemte volum vann som kreves for å heve slumpen eller bearbeidbarheten fra den målte verdi til den på forhånd bestemte verdi og tilsvarer forskjellen mellom den på forhånd bestemte brøkdel av den teoretiske verdi og. den virkelige teoretiske verdi. En slik fremgangsmåte og et slikt styringssystem,

er fordelaktig,særllgrder man kan sikre at den teoretiske verdi av det nødvendige vann for oppnåelse av denønskede bearbeidbarhet er basert på anvendelse av tørre faste materialer eller nøyaktig angivelse av fuktighetsinnholdet i de tørre materialer. I et slikt tilfelle vil det bestemte volum av ytterligere vann ikke overskride forskjellen mellom den teoretiske verdi og den virkelige verdi og kan ganske enkelt benyttes for å regulere tilførselen av ytterligere vann, selv om sammenligningen med forskjellsverdien til den teoretiske mengde ikke sikrer mot tilførsel av for meget vann.

Imidlertid kan fuktighetsinnholdet i de faste stoffer ikke anslås med noen grad av nøyaktighet og hvis de teoretiske verdier

som er lagret i mikroprosessoren 16 blir modifisert for å

ta hensynttml et fuktighetsinnhold som i høy grad overstiger det virkelige fuktighetsinnhold, vil den teoretiske verdi være mindreeenn det volum av ytterligere vann som bestemmes, ut fra blandingens bearbeidbarhet. Selv om dette sikrer at overskytende vann ikke blir tilført, kunne dette gjøre frem-gangsmåten og systemet komplisert, særlig hvis det anslåtte fuktighetsinnhold feilaktig ligger betydelig for høyt.

For å ta hensyn til en slik situasjon, er det mulig innenfor rammen av oppfinnelsen å utføre oppfinnelsens fremgangsmåte og modifisere styresystemet som er beskrevet ved å utelate sammenligningen mellom den bestemte mengde ytterligere vann og forskjellen opp til den teoretiske vannmengde. I dette tilfelle vil det vann som tilsettes etter bestemmelse av bearbeidbarheten, ha et volum som ikke overstiger det bestemte mål på ytterligere vann og bør fortrinnsvis være en på forhånd bestemt betydelig brøkdel av den bestemte mengde ytterligere vann, f.eks. 80 - 90 volum %. Det kan lett sees i dette tilfelle at linjen 166 og sammenligningsenheten 167 på fig. 2 kan utelates. Differansemåleenheten 172 vil ha adgang til hukommelsen 24 for å avlede et mål på den anslåtte ytterligere vannmengde som kreves somstitdligere og ville deretter instru-ere sammenligningsenheten 162 om å starte tilførsel av ytterligere vann til blandingen i en mengde som tilsvarer det avlede mål eller en på forhånd bestemt betydelig brøkdel av dette.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte til blanding av betong i en mekanisk blanding som tilføres i faste bestenddeler etter en på forhånd bestemt formel, som krever tilførsel av en teoretisk vannmengde for oppnåelse av en på forhånd bestemt bearbeidbarhet av betongblandingen, karakterisert ved at blanderen med de faste bestanddeler tilsettes et utgangsvolum av vann svarende til en på forhånd bestemt brøkdel av den teoretiske vannmengde,, hvoretter det avledes et mål på bearbeidbarheten av blandingen, og dette sammenlignes med den på forhånd bestemte bearbeidbarhet for avledning av et mål på det ytterligere vann som er nødvendig for oppnåelse av den på forhånd bestemte bearbeidbarhet, fulgt av tilsetning til blandingen av en ytterligere vannmengde som ikke overstiger det avledede mål på ytterligere vann.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ytterligere vannmengde er en på forhånd bestemt brøkdel av det avledede mål på den ytterligere vannmengde.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at den ytterligere vannmengde er mindre enn forskjellen mellom den på forhånd bestemte brøkdel av den teoretiske vannmengde og den nevnte teoretiske vannmengde .

4. System for styring av blandingen av betong i en mekanisk blander der faste bestanddeler er tilført etter en på forhånd bestemt formel som krever en teoretisk vannmengde tilsatt for oppnåelse av en på forhånd bestemt bearbeidbarhet av blandingen, karakterisert ved anordninger for bestemmelse av en på forhånd bestemt brøkdel av den teoretiske vannmengde, anordninger for tilførsel til blanderen med de faste bestanddeler av en utgangsmengde av vann tilsvarende den på forhånd bestemte brøkdel, anordninger for avledning av et mål på blandingens bearbeidbarhet, anordninger som påvirkes av forskjellen mellom det avledede mål på bearbeidbarhet og den på forhånd bestemte bearbeidbarhet for dannelse av et mål på det ytterligere vann som kreves for oppnåelse av den på forhånd bestemte bearbeidbarhet, og anordninger for start av tilsetningen til blandingen av. en ytterligere mengde vann, som ikke overstiger det avledede mål på ytterligere vann.

5. System som angitt i krav 4, karakterisert ved at anordningen for start av tilførselen av en ytterligere vannmengde til. blandingen er innrettet til å slippe frem en ytterligere mengde som en vesentlig brøkdel av det avledede mål for ytterligere vann.

6. System som angitt i krav 4 eller 5, karakterisert ved at anordningen for bestemmelse av en på forhånd bestemt brøkdel av den teoretiske mengde vann er innrettet til å bestemme en restverdi som tilsvarer forskjellen mellom den på forhånd bestemte brøkdel av den teoretiske mengde og den teoretiske mengde, og at anordningen for start av tilførsel av en ytterligere vannmengde til blandingen er innrettet til å sammenligne den nevnte restverdi med det avledede mål på ytterligere vann for å starte tilsetningen til blandingen av den ytterligere vannmengde i en mengde som ikke overstiger det minste av restverdien eller det avledede mål på ytterligere vann.

7. System som angitt i krav 4, 5 eller 6, karakterisert ved en styringsanordning som innbefatter anordningen for bestemmelse av den på forhånd bestemte brøkdel av det teoretiske vann, anordningen- for avledning- av..et mål på det ytterligere vann som kreves og anordningen for start av tilførselen av det nevnte ytterligere vann, samt en overvåk-ningsanordning som er tilknyttet den mekaniske blander og innbefatter anordningen for avledning av et mål på blandingens bearbeidbarhet og anordningen for etablering av et kommunikasjonsledd mellom styringsanordningen og overvåkningsanordningen.

8. System som angitt i krav 7, der den mekaniske blander er en roterende blandetromme1, karakterisert ved at anordningen for avledning av et mål på blandingens bearbeidbarhet omfatter anordninger for måling av ytelsen fra drivanordningen for trommelen.

9. System som angitt i krav 4, der den mekaniske blander er en roterende blandetrommel drevet av en hydraulisk motor på et kjøretøy og der det finnes anordninger på et fast sted for fylling av faste bestanddeler i trommelen etter den på forhånd fastlagte formel sammen med en kilde for til-førsel av vann til trommelen, karakterisert ved at overvåkningsanordningen bæres på kjøretøyet og omfatter en transduktor for måling av motorens utgangsytelse som en funksjon av det hydrauliske trykk, hvilken transduktor utgjør anordningen for avledning av et mål for blandingens bearbeidbarhet, anordninger til måling av hastighet for måling av trommelens rotasjonshastighet, og overføringsanord-ninger for overføring av data som representerer det avledede mål på bearbeidbarheten og den nevnte rotasjonshastighet over et kommunikasjonsledd, og styringsanordninger med midler for bestemmelse av den på forhånd bestemte brøkdel av den teoretiske vannmengde, anordningen for avledning av et mål på den ytterligere vannmengde som er nødvendig, og anordningen for påbegynnelse av tilsetningen av den ytterligere vannmengde, samt omfattende en mottager for mottagning av de data som sendes over kommunikasjonsleddet.

10. System som angitt i krav 9, karakterisert ved at anordningen til bestemmelse av den på forhånd bestemte brøkdel av teoretisk vannmengde innbefatter en anordning til bestemmelse av restverdien som svarer til forskjellen mellom brøkdelen av teoretisk vann og den nevnte teoretiske vannmengde, og at anordningen for start av til-førselen av ytterligere vann innbefatter en anordning for sammenligning av restverdien med den avledede verdi for ytterligere vann for å starte tilsetning av den ytterligere vann mengde i en mengde som ikke er større enn restmengden.

11. System som angitt i et hvilket.som helst av kravene 7 10, karakterisert ved at styringsanordningen innbefatter en hukommelse for lagring av data som representerer den teoretiske vannmengde for en gitt formel og data som representerer målet for ytterligere vann som er nød-vendig for å øke blandingens bearbeidbarhet fra den avledede målte verdi til den på forhånd bestemte verdi.

12. System som angitt i krav 11, karakterisert ved at det finnes anordninger for innføring i hukommelsen av den ønskede formel for blandingen for angivelse av dan teoretiske vannmengde som er nødvendig sammen med anordninger for innføring i hukommelsen av den avledede målte verdi for blandingens bearbeidbarhet for derved å frembringe den avledede målte ytterligere vannmengde som kreves for oppnåelse av den på forhånd bestemte bearbeidbarhet.

13. System som angitt i et hvilket som helst av kravene 9- 12, karakterisert ved at styringsanordningen innbefatter anordninger som påvirkes av trommelens rotasjonshastighet for å sperre for fylling av faste bestanddeler i trommelen inntil trommelhastigheten har nådd en på forhånd bestemt verdi innenfor et gitt toleranseområde.

14. System som angitt i krav 13, karakterisert ved at styringsanordningen innbefatter anordninger for måling av det vannvolum som er tappet, anordninger som påvirkes av det målte volum av utmatet vann for avstengning av utmatningen av utgangsmengden av vann når dette volum av utmatet vann er stort sett lik den nevnte på forhånd bestemte brøkdel, og anordninger for avføling av den målte bearbeidbarhet av blandingen når dell målte rotasjonshastighet på trommelen er stort sett konstant på den på forhånd innstilte verdi innenfor det gitte toleranseområde.

15. System som angitt i krav 14, karakterisert ved at anordningen som er følsom overfor det målte volum av utmatet vann også er innrettet til å bli på-virket for å avslutte utmatningen av en ytterligere vannmengde når det målte volum på den ytterligere vannmengde er lik den minste av den avledede målte ytterligere vannmengde og forskjellen mellom den på forhånd bestemte brøkdel av den teoretiske mengde og den teoretiske mengde.