DE202013003782U1 - Sensor-based monitoring of wind direction and heat radiation for a mobile implement - Google Patents

Abstract

Mobiles Arbeitsgerät, aufweisend: einen fahrbaren Unterwagen (2), einen Oberwagen (3) mit einem Ausleger (4), einem Sensor (7, 8, 9), der mit einem Teil des Auslegers (4) verbunden ist und der eine Windstärke und/oder eine Windrichtung und/oder eine Wärmestrahlungsstärke und/oder Wärmestrahlungsrichtung erfasst, eine Recheneinheit (10), die mit dem Sensor (7, 8, 9) verbunden ist und von dem Sensor (7, 8, 9) gemessene Daten empfängt und verarbeitet, wobei die Recheneinheit (10) eine Logik aufweist, die auf Grundlage der vom Sensor (7, 8, 9) empfangenen Daten eine Wirkung der Windstärke und der Windrichtung und/oder der Wärmestrahlungsstärke und/oder der Wärmestrahlungsrichtung auf das mobile Arbeitsgerät (1) bestimmt, und wobei die Recheneinheit (10) in Abhängigkeit von der bestimmten Wirkung ein Signal an ein Stellelement und/oder einen Indikator sendet, und eine Konfiguration des mobilen Arbeitsgeräts (1) an die gemessenen Windstärke und Windrichtung und/oder Wärmestrahlungsstärke und Wärmestrahlungsrichtung anpasst oder eine Grenzbelastung des mobilen Arbeitsgeräts (1) neu bestimmt und/oder ausgibt.A mobile working implement, comprising: a mobile undercarriage (2), a superstructure (3) with a boom (4), a sensor (7, 8, 9) which is connected to a part of the boom (4) and which has a wind force and or a wind direction and / or a heat radiation intensity and / or heat radiation direction, a computing unit (10) which is connected to the sensor (7, 8, 9) and receives and processes data measured by the sensor (7, 8, 9) in which the arithmetic unit (10) has a logic which, on the basis of the data received by the sensor (7, 8, 9), effects the wind force and the wind direction and / or the thermal radiation intensity and / or the heat radiation direction on the mobile working device (1). determined, and wherein the arithmetic unit (10) sends a signal to an actuator and / or an indicator depending on the particular effect, and a configuration of the mobile implement (1) to the measured wind strength and wind direction and / or heat beam strength and heat radiation direction adapts or redetermines and / or outputs a limit load of the mobile implement (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein mobiles Arbeitsgerät mit einem fahrbaren Unterwagen, einem Oberwagen mit einem Ausleger, wenigstens einem Sensor, der mit dem Ausleger verbunden ist und der eine Windstärke und/oder eine Windrichtung und/oder eine Wärmestrahlungsstärke und/oder eine Wärmestrahlungsrichtung erfasst, und einem Rechner, der mit dem wenigstens einen Sensor verbunden ist und von dem Sensor gemessene Daten empfängt und verarbeitet.The invention relates to a mobile implement with a mobile undercarriage, a superstructure with a boom, at least one sensor which is connected to the boom and which detects a wind strength and / or a wind direction and / or a heat radiation intensity and / or a heat radiation direction, and a A computer connected to the at least one sensor and receiving and processing data measured by the sensor.

Arbeitsgeräte mit Auslegern können insbesondere wenn der Ausleger ausgefahren ist, empfindlich auf Wind und/oder Wärmeeinstrahlung reagieren, da durch den Wind zusätzliche Kräfte auftreten, die wegen der Hebelwirkung zum Beispiel hohe Belastungen von Verbindungsteilen am Fuß des Auslegers bewirken können, oder eine an dem Ausleger hängende Kraft zum Schwingen bringen können, was ebenso zu einer hohen Belastung führen kann, die Schäden an dem Arbeitsgerät verursacht. Eine intensive Sonneneinstrahlung kann zum Beispiel zu einer lokalen Materialausdehnung führen, die in einer höheren Beanspruchung der betroffenen Teile resultiert, die wiederum zu einer schnelleren Abnutzung oder zu einem Klemmen von Teilen führen kann. Ebenso kann die Materialausdehnung zur Verformung des Auslegers und damit zu gefährlichen „Schrägstellungen” des Auslegers mit instabilem Verhalten führen.Work tools with jibs can be particularly sensitive to wind and / or heat radiation, especially when the boom is extended, because of the wind additional forces occur, which can cause high loads of connecting parts at the foot of the boom due to the leverage, for example, or one on the boom can cause pendular force to vibrate, which can also lead to a high load, causing damage to the implement. For example, intense sunlight can result in localized material expansion that results in increased stress on the affected parts, which in turn can lead to faster wear or jamming of parts. Likewise, the material expansion can lead to deformation of the boom and thus to dangerous "inclinations" of the boom with unstable behavior.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein mobiles Arbeitsgerät mit einem Ausleger zur Verfügung zu stellen, dessen Konfiguration an herrschende Wind- und/oder Wärmebelastungsverhältnisse angepasst werden kann und/oder dessen Steuerelemente derart „reagieren”, dass eine Überbelastung vermieden wird bzw. ggf. sogar eine temporäre Traglaststeigerung ermöglicht wird).It is an object of the invention to provide a mobile implement with a boom available whose configuration can be adapted to prevailing wind and / or heat load conditions and / or its controls "react" so that an overload is avoided or possibly even a temporary load increase is made possible).

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the subject matter of claim 1.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein mobiles Arbeitsgerät mit einem fahrbaren Unterwagen und einem Oberwagen mit einem Ausleger. Das mobile Arbeitsgerät umfasst ferner wenigstens einen Sensor, der mit dem Ausleger respektive einem Teil des Auslegers verbunden ist. Der Sensor misst eine Windstärke und/oder eine Windrichtung und/oder eine Wärmestrahlungsstärke und/oder Wärmestrahlungsrichtung und wandelt die gemessenen Werte in Signale um.One aspect of the invention relates to a mobile implement with a mobile undercarriage and a superstructure with a boom. The mobile implement further comprises at least one sensor which is connected to the boom or a part of the boom. The sensor measures a wind strength and / or a wind direction and / or a heat radiation intensity and / or heat radiation direction and converts the measured values into signals.

Das mobile Arbeitsgerät umfasst einen Rechner oder eine Recheneinheit, der/die von dem Sensor gesendeten Daten respektive Signale empfängt und verarbeitet.The mobile implement includes a computer or computing device that receives and processes data or signals sent from the sensor.

Der Rechner weist eine Logik oder einen Algorithmus auf, die/der auf Grundlage der vom Sensor empfangenen Daten eine Wirkung der Windstärke und der Windrichtung und/oder der Wärmestrahlungsstärke und/oder der Wärmestrahlungsrichtung auf das mobile Arbeitsgerät bestimmt, und in Abhängigkeit von der bestimmten Wirkung ein Signal an einen Indikator oder ein Stellelement sendet.The computer has a logic or algorithm that determines, based on the data received from the sensor, an effect of wind force and wind direction and / or heat radiation intensity and / or heat radiation direction on the mobile work implement, and depending on the particular effect sends a signal to an indicator or actuator.

Der Indikator kann die aktuellen Belastungen des mobilen Arbeitsgeräts durch die aktuellen Wind- und Wärmestrahlungswerte zum Beispiel als Grafik, Farbcode oder Zahlenwert auf einem Bildschirm ausgeben oder einem Bediener durch ein akustisches oder taktiles Signal, zum Beispiel das Vibrieren eines Bedienungshebels, anzeigen, wenn das mobile Arbeitsgerät sich einem kritischen Bereich nähert oder diesen erreicht hat.The indicator may display the current loads of the mobile implement by the current wind and heat radiation values, for example, as a graph, color code, or numerical value on a screen or to an operator by an audible or tactile signal, for example, vibrating an operating lever, when the mobile Work tool has approached or reached a critical area.

Das Stellelement kann das vom Rechner generierte Signal in eine Stellbewegung von Aktuatoren umsetzen, sodass eine Konfiguration des mobilen Arbeitsgeräts aufgrund der gemessenen Windstärke und/oder Windrichtung und/oder Wärmestrahlungsstärke und/oder Wärmestrahlungsrichtung anpasst und/oder eine Grenzbelastung des mobilen Arbeitsgeräts neu bestimmt werden kann.The adjusting element can convert the signal generated by the computer into an actuating movement of actuators, so that a configuration of the mobile working device can be adapted on the basis of the measured wind strength and / or wind direction and / or heat radiation intensity and / or heat radiation direction and / or a limit load of the mobile working device can be redetermined ,

Das heißt, mit dem beschriebenen mobilen Arbeitsgerät kann ein Verfahren umgesetzt werden, mit dem die Belastung eines mobilen Arbeitsgeräts durch Wind- und/oder Wärmeeinfluss erfasst werden und vorzugsweise auf einem Bildschirm dargestellt werden kann. Die Auswirkungen der erfassten Belastung auf das Arbeitsgerät können vom Rechner berechnet werden und bei Erreichen oder beim Überschreiten einer vorgegebenen Grenzbelastung des Arbeitsgeräts kann automatisch eine Konfigurationsänderung an dem Arbeitsgerät bewirkt werden, um das Arbeitsgerät zurück in einen sicheren Belastungsbereich unterhalb des Grenzwertes zu führen.That is, with the described mobile working device, a method can be implemented with which the load of a mobile working device can be detected by wind and / or heat influence and preferably displayed on a screen. The effects of the detected load on the implement may be calculated by the computer and upon reaching or exceeding a predetermined limit load on the implement, a configuration change to the implement may be automatically effected to return the implement back to a safe loading range below the limit.

Eine Auswirkung der gemessenen Belastung kann auch sein, dass zum Beispiel das Arbeitsgerät eine größere Last anheben kann, als es die Konfiguration bei Windstille, geringer Windstärke und/oder normaler Temperatur zulassen würde. Das heißt, die Ergebnisse der Sensormessung können zu einer Minderung aber auch zu einer Steigerung von zulässigen Leistungsparametern des mobilen Arbeitsgeräts führen.An effect of the measured load may also be that, for example, the implement may lift a larger load than the configuration would allow for calm, low wind and / or normal temperature. That is, the results of the sensor measurement can lead to a reduction but also to an increase of permissible performance parameters of the mobile working device.

Bei dem Ausleger des mobilen Arbeitsgeräts kann es sich um einen teleskopierbarer Ausleger mit einem Grundkörper oder äußeren Auslegerkörper und wenigstens einen aus dem Grundkörper austeleskopierbaren Teil handeln, oder um einen Ausleger oder teleskopierbaren Ausleger, der mit einem bevorzugt teleskopierbaren Mast verbunden ist. Der Mast und/oder der Ausleger ist Teil des Oberwagens der mit dem Unterwagen bevorzugt drehbar verbunden ist, sodass sich der Oberwagen zum Beispiel auf dem Unterwagen um einen Winkel von größer 180°, bevorzugt größer als 270° und besonders bevorzugt um einen Winkel von 360° oder größer als 360° drehen kann. Die Drehung ist dabei in beide Drehrichtungen, das heißt zum Beispiel im und gegen den Uhrzeigersinn, möglich, bei einer Drehung von mehr als 360° ist auch eine unbegrenzte Anzahl von Drehung des Arbeitsgerätekörpers in beide Drehrichtung umfasst.The boom of the mobile implement may be a telescoping boom with a body or outboard boom body and at least one telescoping member of the body, or a boom or telescopic boom connected to a preferably telescoping boom. The mast and / or the boom is part of the superstructure of the is preferably rotatably connected to the undercarriage, so that the superstructure, for example, on the undercarriage by an angle of greater than 180 °, preferably greater than 270 ° and more preferably can rotate through an angle of 360 ° or greater than 360 °. The rotation is in both directions, that is, for example, clockwise and counterclockwise possible, with a rotation of more than 360 ° and an unlimited number of rotation of the implement body in both directions is included.

Weist das mobile Arbeitsgerät den Mast und/oder Ausleger mit einem oder mehreren austeleskopierbare Teilen auf, so können jedes der austeleskopierbaren Mastrespektive Auslegerteile und/oder ein jeweiliger Grundkörper, der die einteleskopierten Mast-/Auslegerteile aufnimmt, jeweils wenigstens einen Sensor aufweisen. Die Sensoren können dabei so angeordnet sein, dass sie den aktuellen Wind und/oder die aktuelle Wärmestrahlung in der Umgebung der vermutlichen Schwachstellen des mobilen Arbeitsgeräts messen, zum Beispiel an oder nahe der Spitze des teleskopierbaren Masts oder an der Spitze des Auslegers oder in der Nähe einer Gelenkverbindung.If the mobile working device has the mast and / or outrigger with one or more telescoping parts, then each of the telescoping mast perspective jib parts and / or a respective base body accommodating the telescoping mast / jib parts can each have at least one sensor. The sensors may be arranged so that they measure the current wind and / or the current heat radiation in the vicinity of the suspected weak points of the mobile implement, for example at or near the tip of the telescopic mast or at the tip of the boom or in the vicinity a joint connection.

Bei den Sensoren kann es sich um Sensoren handeln, die nur eine Windrichtung, nur eine Windstärke, nur eine Wärmestrahlungsrichtung und nur eine Wärmestrahlungsstärke messen oder um Sensoren, die mehrere der Werte erfassen können, zum Beispiel Windrichtung und Windstärke oder Wärmestrahlungsrichtung und Wärmestrahlungsstärke oder Windrichtung und Windstärke und Wärmestrahlungsrichtung und Wärmestrahlungsstärke.The sensors may be sensors that measure only one wind direction, only one wind force, only one heat radiation direction and only one heat radiation intensity, or sensors that can detect several of the values, eg, wind direction and wind force or heat radiation direction and heat radiation intensity or wind direction and Wind strength and heat radiation direction and heat radiation intensity.

Die Sensoren sind mit der Rechnereinheit oder dem Rechner verbunden, die nicht nur die von den Sensoren gesendeten Daten empfangen und auswerten kann, sondern auch Signale an die Indikatoren, Stellantriebe und/oder Sensoren senden kann, um diese zu aktivieren und zu deaktivieren. Die Indikatoren und/oder Sensoren können dabei ständig aktiv sein, unabhängig von der aktuellen Wetterlage.The sensors are connected to the computer unit or the computer, which not only can receive and evaluate the data sent by the sensors, but also can send signals to the indicators, actuators and / or sensors to activate and deactivate them. The indicators and / or sensors can be constantly active, regardless of the current weather conditions.

Bevorzugt sind die Indikatoren immer aktiv, sodass der Bediener unabhängig vom Wetter immer über die aktuellen Belastungswerte des mobilen Arbeitsgeräts informiert ist. Die Indikatoren können aber auch mit den Sensoren so verbunden sein, dass die Indikatoren immer dann aktiv sind, wenn auch die Sensoren aktiv sind.Preferably, the indicators are always active, so that the operator is always informed about the current load values of the mobile implement regardless of the weather. However, the indicators can also be connected to the sensors in such a way that the indicators are always active when the sensors are also active.

Der Rechner kann die Sensoren oder einzelne Sensoren in vorgebbaren oder vorgegebenen Abständen und in einer vorgegebenen Reihenfolge nacheinander aktivieren, um aktuelle Wind- und Wärmewerte zu erhalten. Der zeitliche Abstand zwischen den einzelnen Aktivphasen der Sensoren kann dabei abhängig von den gemessenen Werten sein. Das heißt, wenn die gemessenen Werte zu einem Ergebnis führen, das weit weg von den vorgegebenen Grenzwerten ist, kann der zeitliche Abstand zu der folgende Messung respektive Aktivierung der Sensoren zum Beispiel eine Sekunde betragen. Liegt der gemessene Wert näher an dem Grenzwert, kann der zeitliche Abstand bis zur nächsten Messung verkürzt werden. Um im Falle einer plötzlichen Wetteränderung, wie zum Beispiel bei einem Gewitter, eine sofortige Aktivierung der Sensoren zu gewährleisten, kann wenigstens ein Sensor dauerhaft aktiv und weder absichtlich noch unabsichtlich abschaltbar sein. Zumindest beim Ausfall dieses Sensors kann von dem Rechner ein akustisches oder optisches Signal generiert werden und/oder der Rechner kann über die Aktuatoren das Arbeitsgerät automatisch in einer Art Notabschaltung in eine sichere Konfiguration, zum Beispiel die Transportkonfiguration, in der alle teleskopierbaren Teile einteleskopiert sind, fahren oder den Ausleger auf der Lafette auflegen. Erst wenn dieser Sensor wieder funktionsfähig ist, kann die Arbeit mit dem fahrbaren Arbeitsgerät fortgesetzt werden. Bei dem dauerhaft aktiven Sensor kann es insbesondere um einen Windsensor handeln, da unerwartete und plötzliche Änderungen der Wärmeeinstrahlungsintensität unwahrscheinlich sind.The computer can sequentially activate the sensors or individual sensors in predefinable or predetermined intervals and in a predetermined sequence in order to obtain current wind and heat values. The time interval between the individual active phases of the sensors can be dependent on the measured values. That is, if the measured values result in a result that is far from the predetermined limits, the time interval to the subsequent measurement or activation of the sensors may be, for example, one second. If the measured value is closer to the limit value, the time interval can be shortened until the next measurement. In order to ensure immediate activation of the sensors in the case of a sudden change in the weather, such as during a thunderstorm, at least one sensor can be permanently active and can not be switched off intentionally or unintentionally. At least in the event of failure of this sensor, an acoustic or optical signal can be generated by the computer and / or the computer can automatically via the actuators the implement in a kind of emergency shutdown in a secure configuration, for example, the transport configuration in which all telescopic parts are telescoped, drive or place the boom on the carriage. Only when this sensor is operational again can work with the mobile implement be continued. The permanently active sensor may in particular be a wind sensor, since unexpected and sudden changes in the heat radiation intensity are unlikely.

Die oben genannten Stellelemente können zum Beispiel durch geregelte Hydraulik-, Pneumatikzylinder oder Elektromotoren angetrieben werden.The above-mentioned control elements can be driven, for example, by controlled hydraulic, pneumatic cylinders or electric motors.

Der Rechner kann einen Speicher aufweisen, auf dem Grenzwertkurven für einen Normalbetrieb des Arbeitsgeräts abgespeichert sind, und eine Logik oder einen Algorithmus, die Daten der abgespeicherten Grenzwertkurven mit den aus den vom Sensor empfangenen Signalen berechneten Daten vergleicht und beim Erreichen eines vorgegebenen Grenzwerts die Grenzwertkurven des mobilen Arbeitsgeräts neu berechnet.The computer may have a memory on which limit curves for a normal operation of the working device are stored, and a logic or an algorithm which compares the data of the stored limit curves with the data calculated from the signals received from the sensor and upon reaching a predetermined limit, the limit curves of recalculated on mobile work equipment.

Wenn nötig, kann der Rechner auf der Grundlage der neu berechneten Werte Signale an die entsprechenden Stellelemente senden und die Konfiguration des mobilen Arbeitsgeräts an die neuen Grenzkurven anpassen. Die Anpassung der Konfiguration des mobilen Arbeitsgeräts kann zum Beispiel eine Einschränkung oder Erweiterung von Freiheitsgraden der Bewegung und/oder von einer Antriebsstellung und/oder von einer Geschwindigkeit und/oder einer Belastungsgrenze umfassen. Die Anpassung kann auch zu einer Erhöhung oder Absenkung einer maximalen Traglast des mobilen Arbeitsgeräts und/oder einer Veränderung der ausgefahrenen Länge des teleskopierbaren Masts und/oder Auslegers führen. Wie bereits oben beschrieben, kann die Anpassung auch die Notabschaltung des mobilen Arbeitsgeräts bedeuten.If necessary, the computer can send signals to the appropriate actuators based on the newly calculated values and adjust the configuration of the mobile implement to the new limit curves. The adaptation of the configuration of the mobile work implement may include, for example, a limitation or extension of degrees of freedom of movement and / or of a drive position and / or of a speed and / or a load limit. The adjustment may also result in an increase or decrease in a maximum payload of the mobile implement and / or a change in the extended length of the telescoping mast and / or boom. As already described above, the adaptation can also mean the emergency shutdown of the mobile implement.

Ziel der Anpassung ist es letztendlich das mobile Arbeitsgerät in einem sicheren Betriebszustand zu halten oder in den sicheren Betriebszustand zurückführen oder zusätzliche durch die Wind- und/oder Wärmeeinstrahlung gewonnenen Leistungsreserven des Arbeitsgeräts mit zu nutzen. The aim of the adaptation is ultimately to keep the mobile implement in a safe operating condition or return to the safe operating condition or to use additional gained by the wind and / or heat energy reserves of the implement with.

Das mobile Arbeitsgerät kann an der Bedienertafel oder im Cockpit der Bedienerkabine eine Anzeige, zum Beispiel einen Bildschirm oder ein Display, aufweisen, auf der die von den Indikatoren erfassten Werte und die durch den Rechner bestimmten Grenzbelastungswerte ablesbar sind. Dabei handelt es sich zum Beispiel um Grafiken, auf denen der Bediener sehen kann, in welchem Bereich relativ zu vorgegebenen oder berechneten Grenzwertkurven das Arbeitsgerät gerade arbeitet. Die Grafik kann Bereiche unterschiedlicher Farbe aufweisen, die dem Bediener anzeigen, ob er mit dem Arbeitsgerät in einem sicheren Bereich (z. B. grün), einem Übergangsbereich (z. B. gelb) oder einem Grenzbereich (z. B. rot) arbeitet. Beim Erreichen des Grenzbereichs kann der Bediener zusätzlich durch optische Signale wie Blinken der Grafik, akustische oder taktile Signale gewarnt werden.The mobile work equipment may have on the operator panel or in the cockpit of the operator's cab a display, for example a screen or a display, on which the values detected by the indicators and the limit values determined by the computer can be read. These are, for example, graphics in which the operator can see in which area the implement is currently working relative to predetermined or calculated limit curves. The graph may have areas of different colors that indicate to the operator whether he is working with the implement in a safe area (eg green), a transition area (eg yellow) or a border area (eg red) , When reaching the limit, the operator can also be warned by optical signals such as flashing graphic, audible or tactile signals.

Die beschriebene Vorrichtung kann grundsätzlich in zahlreichen mobilen Arbeitsgeräten Verwendung finden. Eine bevorzugte Anwendung ist aber ein Mobilkran mit einem Unterwagen und einem Oberwagen und einem teleskopierbaren Mast mit einem Ausleger.The described device can basically be used in numerous mobile working devices. However, a preferred application is a mobile crane with an undercarriage and a superstructure and a telescopic mast with a boom.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm zur Durchführung des oben beschrieben Verfahrens.Another aspect of the invention relates to a computer program for carrying out the method described above.

Der Computer kann eine mit einem Speichersystem und einem Bussystem datenverbundene digitale Mikroprozessoreinheit (CPU), einen Arbeitsspeicher (RAM) sowie ein Speichermittel besitzen. Die CPU ist ausgebildet, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm ausgeführt sind, abzuarbeiten, Eingangssignale vom Datenbus zu erfassen und Ausgangssignale an den Datenbus abzugeben. Das Speichersystem kann verschiedene Speichermedien wie optische, magnetische, Festkörper- und andere nicht-flüchtige Medien besitzen, auf dem ein entsprechendes Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens sowie der vorteilhaften Ausgestaltungen gespeichert ist. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit aus den aktuell gemessenen Wind- und/oder Wärmewerten eine aktuelle Belastung des mobilen Arbeitsgeräts berechnen und auf Grundlage der Berechnungen Signale zur Ausgabe der aktuellen Belastungssituation zum Beispiel auf einem Bildschirm und/oder Stellsignale für Stellglieder zum Verstellen der Konfiguration des mobilen Arbeitsgeräts steuern kann.The computer may have a digital microprocessor unit (CPU) data-connected to a memory system and a bus system, a random access memory (RAM) and a memory means. The CPU is adapted to execute instructions executed as a program stored in a memory system, to detect input signals from the data bus, and to output signals to the data bus. The storage system may have various storage media such as optical, magnetic, solid state and other non-volatile media on which a corresponding computer program for carrying out the method and the advantageous embodiments is stored. The program may be arranged to embody or perform the methods described herein so that the CPU may perform the steps of such methods and thereby calculate and update a current load of the mobile implement from the currently measured wind and / or heat values Based on the calculations can control signals to output the current load situation, for example on a screen and / or control signals for actuators to adjust the configuration of the mobile work equipment.

Zur Durchführung eines Verfahrens geeignet ist ein Computerprogramm, welches Programmcode-Mittel aufweist, um alle Schritte des Verfahrens durchzuführen, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird.Suitable for performing a method is a computer program having program code means for performing all steps of the method when the program is executed on a computer.

Das Computerprogramm kann mit einfachen Mitteln in bereits bestehende Steuereinheiten eingelesen und verwendet werden, um Stellelemente zur Veränderung einer Konfiguration des mobilen Arbeitsgeräts und eine Ausgabe der aktuellen Konfiguration zum Beispiel auf einem Bildschirm, über eine akustische oder eine taktile Anzeige zu steuern.The computer program can be easily read into already existing control units and used to control actuators for changing a configuration of the mobile work implement and an output of the current configuration, for example on a screen, via an audible or a tactile display.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das oben beschriebenen Verfahren durchführen zu können, wenn die Programmcodemittel auf einem Computer ausgeführt werden.Another aspect of the invention relates to a computer program product having program code means stored on a computer-readable medium for carrying out the method described above when the program code means are executed on a computer.

Das Computerprogrammprodukt kann als auch Nachrüstoption in Steuereinheiten integriert werden.The computer program product can be integrated as a retrofit option in control units.

Für die gesamte Beschreibung und die Ansprüche gilt, dass der Ausdruck „ein” als unbestimmter Artikel benutzt wird und die Anzahl von Teilen nicht auf ein einziges beschränkt. Sollte „ein” die Bedeutung von „nur ein” haben, so ist dies für den Fachmann aus dem Kontext zu verstehen oder wird durch die Verwendung geeigneter Ausdrücke wie z. B. „ein einziger” eineindeutig offenbart.For the entire description and claims, the term "a" is used as an indefinite article and the number of parts is not limited to a single one. Should "a" have the meaning of "only one", then this will be understood by the skilled person from the context or by the use of suitable terms such. For example, "a single" is unambiguously disclosed.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An exemplary embodiment will be explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:

1: Seitenansicht eines mobilen Krans 1 : Side view of a mobile crane

2: Ansicht des mobilen Krans der 1 von vorne 2 : View of the mobile crane 1 from the front

3: schematische Darstellung einer Regelung für ein mobiles Arbeitsgerät 3 : schematic representation of a control for a mobile implement

In der 1 ist ein mobiles Arbeitsgerät 1, im gezeigten Ausführungsbeispiel ein mobiler Kran 1 in einer Seitenansicht skizziert. Der mobile Kran weist einen Unterwagen 2 und einen Oberwagen 3 mit einem Ausleger 4 auf. Der Ausleger 4 ist mit dem Oberwagen 3 über eine teleskopierbare Mast 5, der im Ausführungsbeispiel einen mit einem Arbeitsgerätekörper 6 verbundenen ersten Mastteil 5a oder Grundkörper und drei teleskopierbare Mastteile 5b, 5c, 5d aufweist.In the 1 is a mobile work tool 1 , In the illustrated embodiment, a mobile crane 1 sketched in a side view. The mobile crane has an undercarriage 2 and a superstructure 3 with a boom 4 on. The boom 4 is with the superstructure 3 via a telescopic mast 5 in the embodiment one with a tool body 6 connected first mast part 5a or basic body and three telescopic mast parts 5b . 5c . 5d having.

Am Übergang von dem Mast 5 in den Ausleger 4 ist eine Sensor 7 angeordnet, der die aktuellen in diesem Bereich wirkenden Wind- und/oder Wärmewerte erfassen kann. Dabei kann der Sensor 7 nur eine Windstärke, nur eine Windrichtung, nur eine Wärmeeinstrahlungsintensität oder nur eine Wärmeeinstrahlungsrichtung erfassen. Bevorzugt ist es aber, wenn der Sensor 7 gleichzeitig die Windrichtung und die Windstärker respektive die Wärmeeinstrahlungsrichtung und die Wärmeeinstrahlungsintensität oder alle vier Werte erfassen kann. Am von dem Mast 5 wegweisenden Ende des Auslegers 4 ist ein weiterer Sensor 8 angebracht. At the transition from the mast 5 in the boom 4 is a sensor 7 arranged, which can detect the current acting in this area wind and / or heat values. The sensor can 7 capture only one wind force, only one wind direction, only one heat radiation intensity or only one heat radiation direction. It is preferred, however, if the sensor 7 At the same time, it is possible to record the wind direction and the wind strength, respectively the heat radiation direction and the heat radiation intensity or all four values. At the of the mast 5 trailblazing end of the jib 4 is another sensor 8th appropriate.

Bei dem Sensor 7 kann es sich zum Beispiel um einen Licht und/oder Infrarotsensor handeln, der so aufgebaut ist, dass er aus beliebiger Richtung einfallende/s Licht und/oder Lichtintensität messen kann oder der einen Stellantrieb aufweist, der ihn der Sonne nachführt. Bei dem Sensor 8 kann es sich um einen Windsensor handeln, der eine Windrichtung und eine Windstärke messen kann.At the sensor 7 For example, it may be a light and / or infrared sensor configured to measure light / light intensity incident from any direction, or having an actuator that tracks the sun. At the sensor 8th it can be a wind sensor that can measure a wind direction and a wind force.

Am Mast 5 und/oder am Ausleger 4 können weitere Sensoren 7, 8 vorgesehen sein, wobei es sich um die beschriebenen Wind- und Wärmesensoren handeln kann, um Sensoren 7, 8, von denen jeder die Wind- und Wärmewerte erfasst, oder um Sensoren 7, 8, von denen wenigstens einer die Windrichtung, wenigstens ein weiterer die Windstärke, wenigstens ein anderer die Wärmestrahlungsintensität und wenigstens ein zusätzlicher die Wärmestrahlungsrichtung erfasst.At the mast 5 and / or on the boom 4 can add more sensors 7 . 8th be provided, which may be the described wind and heat sensors to sensors 7 . 8th each of which captures the wind and heat values, or sensors 7 . 8th of which at least one detects the wind direction, at least one further the wind strength, at least one other the heat radiation intensity and at least one additional the heat radiation direction.

Mit den Pfeilen in der 1 ist eine Windrichtung angedeutet, aus der ein zum Beispiel starker Wind weht und/oder die Sonne mit einer großen Wärmeeinstrahlungsintensität auf den mobilen Kran strahlt. Der Wind und/oder die Wärmestrahlungsintensität kann den Mast 5 aus der mit durchgezogenen Linien dargestellten Soll-Position, die unter anderem durch eine gehaltene Last bestimmt wird, in die in gestrichelten Linien dargestellt Ist-Position drücken oder elastisch verformen. Dadurch wird ein Hebel zwischen dem Schwerpunkt des mobilen Krans 1 und dem Angriffspunkt der gehaltenen Last an der Spitze des Auslegers 4 verlängert, wodurch der mobile Kran 1 respektive der Mast 5 und der Ausleger 4 aus einer sicheren Konfiguration durch den Wind/die Wärmestrahlung in eine kritische Konfiguration gelangen könnte, in der der mobile Kran 1 zum Beispiel kippen oder der Mast 5 knicken kann.With the arrows in the 1 a wind direction is indicated, from which, for example, a strong wind blows and / or the sun shines on the mobile crane with a high heat radiation intensity. The wind and / or the heat radiation intensity can be the mast 5 from the set position shown by solid lines, which is determined inter alia by a held load, in the illustrated in dashed lines press actual position or deform elastically. This will create a lever between the center of gravity of the mobile crane 1 and the point of application of the held load at the tip of the boom 4 lengthened, reducing the mobile crane 1 respectively the mast 5 and the boom 4 from a safe configuration by the wind / heat radiation could get into a critical configuration in which the mobile crane 1 for example, tilt or the mast 5 can bend.

Um dies zu verhindern, können die von dem Sensor 7 erfassten Daten, die an eine Recheneinheit 10 über zum Beispiel feste Leitungen oder Funk weitergeleitet und dort verarbeitet werden, dazu führen, dass die Recheneinheit 10 rechtzeitig, das heißt, bevor die Verformung oder Verbiegung des Masts 5 einen kritischen Wert erreicht, Stellsignale an zum Beispiel einen Einzugszylinder wenigstens eines der teleskopierbaren Mastteile 5b, 5c, 5d sendet, sodass die Gesamtlänge des Mastes 5 verkürzt und der mobile Kran 1 dadurch in eine stabile Konfiguration überführt wird. Statt der Recheneinheit 10 kann auch der Bediener des mobilen Arbeitsgeräts aktiv werden, der kurz vor oder beim Erreichen einer kritischen Konfiguration des mobilen Krans durch ein optisches, akustisches oder taktiles Signal gewarnt werden kann.To prevent this from happening, the sensor can be used 7 captured data sent to a computing unit 10 be routed via, for example, fixed lines or radio and processed there, cause the arithmetic unit 10 in time, that is, before the deformation or bending of the mast 5 reaches a critical value, actuating signals to, for example, a feed cylinder at least one of the telescopic mast parts 5b . 5c . 5d sends, so the total length of the mast 5 shortened and the mobile crane 1 thereby converted into a stable configuration. Instead of the arithmetic unit 10 Also, the operator of the mobile implement may be active, which can be warned shortly before or upon reaching a critical configuration of the mobile crane by an optical, acoustic or tactile signal.

In der 2 ist der mobile Kran der 1 in einer Rückansicht mit seitlich ausgefahrenen Stützen gezeigt. Hier wirken der Wind und/oder die Wärmestrahlung von der Seite auf den Mast 5 und den Ausleger 4 ein. Um zu verhindern, dass der Mast 5 bei zu großer seitliche Wind- und/oder Wärmelast zum Beispiel abknickt, kann der Mast vom Bediener oder automatisch von der Recheneinheit 10 in einen sichereren Zustand gefahren werden.In the 2 is the mobile crane of 1 shown in a rear view with laterally extended supports. Here, the wind and / or the heat radiation from the side of the mast 5 and the boom 4 one. To prevent the mast 5 If, for example, the wind and / or heat load is too great, the mast can be picked up by the operator or automatically by the arithmetic unit 10 be driven to a safer state.

Die 3 zeigt eine schematische Regelung für das mobile Arbeitsgerät 1. Von den Sensoren 7, 8 und 9 und optional weiteren Sensoren werden Daten wie Windgeschwindigkeit, Windstärke, Wärmestrahlungsintensität und Wärmeeinstrahlungsrichtung zum Beispiel am Mast 5 und/oder am Ausleger 4 gemessen. Die Sensoren 7, 8, 9 senden die gemessenen Werte repräsentierende Signale an die Recheneinheit 10. In der Recheneinheit 10 können in einem Speicher 11 vorgegebene Belastungsgrenzwertkurven für den Mast 5 und/oder den Ausleger 4 hinterlegt sein.The 3 shows a schematic regulation for the mobile implement 1 , From the sensors 7 . 8th and 9 and optional other sensors are data such as wind speed, wind strength, heat radiation intensity and heat radiation direction, for example, on the mast 5 and / or on the boom 4 measured. The sensors 7 . 8th . 9 send the measured values representing signals to the arithmetic unit 10 , In the arithmetic unit 10 can in a store 11 predetermined load limit curves for the mast 5 and / or the boom 4 be deposited.

Die Recheneinheit 10 weist weiterhin einen zentralen Arbeitsspeicher 12 auf, in dem die von den Sensoren 7, 8, 9 gesendeten Signale gefiltert und verarbeitet werden können, um mittels eines vorgegebenen Algorithmus eine aktuelle Belastung des Mast 5 und/oder Auslegers 4 durch den Wind und die Wärmeeinstrahlung zu berechnen. Dieses Ergebnis kann in der Recheneinheit 10 mit den bekannten Belastungsgrenzwerten verglichen werden. Ist die aktuelle Belastung kleiner als die vorgegebene Grenzbelastung, kann dieses Ergebnis zum Beispiel auf einem Display 13 angezeigt werden, während keine Stellsignale an zum Beispiel Stellantriebe des Mast 5 oder des Auslegers 4 gesendet werden. Die 3 zeigt genau diese Situation, in der die Ergebnisse der Berechnung an das Display 13 weitergeleitet werden, aber die Verbindungen zwischen der Recheneinheit 10 und dem Mast 5 und dem Ausleger 4 respektive entsprechenden Stellantrieben unterbrochen sind.The arithmetic unit 10 also has a central memory 12 in which the of the sensors 7 . 8th . 9 transmitted signals can be filtered and processed to a current load of the mast by means of a predetermined algorithm 5 and / or jib 4 to calculate by the wind and the heat radiation. This result can be in the arithmetic unit 10 be compared with the known load limits. If the current load is less than the specified limit load, this result can be displayed, for example, on a display 13 be displayed while no control signals to, for example, actuators of the mast 5 or the jib 4 be sent. The 3 shows exactly this situation in which the results of the calculation to the display 13 be forwarded, but the connections between the arithmetic unit 10 and the mast 5 and the boom 4 respectively corresponding actuators are interrupted.

Entspricht die berechnete aktuelle Belastung am Mast 5 oder Ausleger 4 der vorgegebenen Grenzbelastung oder übersteigt sie diese, kann die Recheneinheit 10 Stellsignale generieren und an die entsprechenden Stellantriebe senden, um eine aktuelle Konfiguration des Mast 5 und/oder des Auslegers 4 so zu verändern, sodass ein Gesamtsystem des mobilen Krans 1 wieder Belastungen aufweist, die unterhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen.Corresponds to the calculated current load on the mast 5 or boom 4 the predetermined limit load or exceeds them, the arithmetic unit 10 Generate control signals and send to the appropriate actuators to a current configuration of the mast 5 and / or the jib 4 to change so that an overall system of the mobile crane 1 again has loads that are below the specified limits.

Gleichwohl in der vorangegangenen Beschreibung einige mögliche Ausführungen der Erfindung offenbart wurden, versteht es sich, dass zahlreiche weitere Varianten von Ausführungen durch Kombinationsmöglichkeiten aller genannten und ferner aller dem Fachmann naheliegenden technischen Merkmale und Ausführungsformen existieren. Es versteht sich ferner, dass die Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiele zu verstehen sind, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit und die Konfiguration in keiner Weise beschränken. Vielmehr möchte die vorangegangene Beschreibung dem Fachmann einen geeigneten Weg aufzeigen, um zumindest eine beispielhafte Ausführungsform zu realisieren. Es versteht sich, dass bei einer beispielhaften Ausführungsform zahlreiche Änderungen bezüglich Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne den in den Ansprüchen offenbarten Schutzbereich und dessen Äquivalente zu verlassen.Although some possible embodiments of the invention have been disclosed in the foregoing description, it is to be understood that numerous other variants of embodiments exist through the possibility of combining all of the cited and further all of the obvious technical features and embodiments. It is further understood that the embodiments are to be understood as examples only, which in no way limit the scope, applicability and configuration. Rather, the foregoing description would suggest a suitable way for the skilled person to realize at least one exemplary embodiment. It should be understood that in an exemplary embodiment, numerous changes in the function and arrangement of the elements may be made without departing from the scope and equivalents disclosed in the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

mobiler Kran, mobiles Arbeitsgerätmobile crane, mobile implement

22

Unterwagenundercarriage

33

Oberwagensuperstructure

44

Auslegerboom

55

Mastmast

5a5a

Mastteilmast part

5b5b

teleskopierbarer Mastteiltelescopic mast part

5c5c

teleskopierbarer Mastteiltelescopic mast part

5d5d

teleskopierbarer Mastteiltelescopic mast part

66

77

Sensorsensor

88th

Sensorsensor

99

Sensorsensor

1010

Recheneinheitcomputer unit

1111

SpeicherStorage

1212

zentraler Arbeitsspeichercentral working memory

1313

Displaydisplay

Claims (11)

Mobiles Arbeitsgerät, aufweisend: einen fahrbaren Unterwagen (2), einen Oberwagen (3) mit einem Ausleger (4), einem Sensor (7, 8, 9), der mit einem Teil des Auslegers (4) verbunden ist und der eine Windstärke und/oder eine Windrichtung und/oder eine Wärmestrahlungsstärke und/oder Wärmestrahlungsrichtung erfasst, eine Recheneinheit (10), die mit dem Sensor (7, 8, 9) verbunden ist und von dem Sensor (7, 8, 9) gemessene Daten empfängt und verarbeitet, wobei die Recheneinheit (10) eine Logik aufweist, die auf Grundlage der vom Sensor (7, 8, 9) empfangenen Daten eine Wirkung der Windstärke und der Windrichtung und/oder der Wärmestrahlungsstärke und/oder der Wärmestrahlungsrichtung auf das mobile Arbeitsgerät (1) bestimmt, und wobei die Recheneinheit (10) in Abhängigkeit von der bestimmten Wirkung ein Signal an ein Stellelement und/oder einen Indikator sendet, und eine Konfiguration des mobilen Arbeitsgeräts (1) an die gemessenen Windstärke und Windrichtung und/oder Wärmestrahlungsstärke und Wärmestrahlungsrichtung anpasst oder eine Grenzbelastung des mobilen Arbeitsgeräts (1) neu bestimmt und/oder ausgibt.Mobile implement, comprising: a mobile undercarriage ( 2 ), a superstructure ( 3 ) with a boom ( 4 ), a sensor ( 7 . 8th . 9 ) with a part of the boom ( 4 ) and which detects a wind force and / or a wind direction and / or a heat radiation intensity and / or heat radiation direction, a computing unit ( 10 ) connected to the sensor ( 7 . 8th . 9 ) and from the sensor ( 7 . 8th . 9 ) receives and processes measured data, wherein the arithmetic unit ( 10 ) has a logic based on that of the sensor ( 7 . 8th . 9 ) received data of an effect of the wind force and the wind direction and / or the heat radiation intensity and / or the heat radiation direction on the mobile work equipment ( 1 ), and wherein the arithmetic unit ( 10 ) transmits a signal to an actuator and / or an indicator depending on the particular effect, and a configuration of the mobile working device ( 1 ) to the measured wind strength and wind direction and / or heat radiation intensity and heat radiation direction or a limit load of the mobile working device ( 1 ) redetermines and / or outputs. Mobiles Arbeitsgerät nach Anspruch 1, wobei der Ausleger (4) am Ende eines Masts (5) befestigt ist, wobei der Mast (5) bevorzugt ein teleskopierbarer Mast (5) ist.Mobile implement according to claim 1, wherein the boom ( 4 ) at the end of a mast ( 5 ), the mast ( 5 ) preferably a telescoping mast ( 5 ). Mobiles Arbeitsgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Stellelemente geregelte Hydraulik-, Pneumatikzylinder und/oder Elektromotoren als Stellantriebe umfassen.Mobile implement according to one of the preceding claims, wherein the actuating elements comprise controlled hydraulic, pneumatic cylinders and / or electric motors as actuators. Mobiles Arbeitsgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Recheneinheit (10) einen Speicher (11) aufweist, auf dem Grenzbelastungskurven für einen Normalbetrieb des mobilen Arbeitsgeräts (1) abgespeichert sind, und einen Algorithmus, der Daten der abgespeicherten Grenzkurven mit den von dem Sensor (7, 8, 9) empfangenen Daten vergleicht und beim Erreichen eines vorgegebenen Grenzwerts die Grenzbelastungskurven für das mobile Arbeitsgerät (1) neu berechnet.Mobile work device according to one of the preceding claims, wherein the arithmetic unit ( 10 ) a memory ( 11 ), on the limit load curves for normal operation of the mobile implement ( 1 ) and an algorithm which stores data of the stored limit curves with those of the sensor ( 7 . 8th . 9 ) and, when reaching a predetermined limit, the limit load curves for the mobile implement (FIG. 1 ) recalculated. Mobiles Arbeitsgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Anpassung der Konfiguration des mobilen Arbeitsgeräts (1) eine Einschränkung von Freiheitsgraden der Bewegung und/oder von einer Antriebsstellung und/oder von einer Geschwindigkeit umfasst.Mobile implement according to one of the preceding claims, wherein the adaptation of the configuration of the mobile implement ( 1 ) comprises a restriction of degrees of freedom of movement and / or of a drive position and / or of a speed. Mobiles Arbeitsgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Anpassung der Konfiguration das mobile Arbeitsgerät (1) in einem sicheren Betriebszustand hält oder in den sicheren Betriebszustand zurückführt.Mobile implement according to one of the preceding claims, wherein the adaptation of the configuration of the mobile working device ( 1 ) in a safe operating condition or returns to the safe operating condition. Mobiles Arbeitsgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Anpassung der Konfiguration eine Erhöhung oder Absenkung der zulässigen maximalen Traglast des mobilen Arbeitsgeräts (1) und/oder eine Verkürzung der Länge des teleskopierbaren Masts (5) und/oder des Auslegers (4) umfasst.Mobile implement according to one of the preceding claims, wherein the adaptation of the configuration increases or decreases the permissible maximum load of the mobile working device ( 1 ) and / or a shortening of the length of the telescopic mast ( 5 ) and / or the jib ( 4 ). Mobiles Arbeitsgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die Anpassung eine Notabschaltung des mobilen Arbeitsgeräts (1) ist.Mobile work equipment according to one of the preceding claims, wherein the adaptation an emergency shutdown of the mobile work equipment ( 1 ). Mobiles Arbeitsgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei das mobile Arbeitsgerät (1) im Cockpit ein Display (13) aufweist, auf dem die durch die Recheneinheit bestimmten korrigierten Grenzbelastungswerte und/oder -kurven ablesbar sind.Mobile implement according to one of the preceding claims, wherein the mobile implement ( 1 ) in the Cockpit a display ( 13 ), on which the corrected limit load values and / or curves determined by the arithmetic unit can be read. Mobiles Arbeitsgerät nach dem vorgehenden Anspruch, wobei die neuen Grenzbelastungswerte und/oder -kurven in einer Grafik dargestellt sind.Mobile implement according to the preceding claim, wherein the new limit load values and / or curves are shown in a graph. Mobiles Arbeitsgerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem mobilen Arbeitsgerät (1) um einen mobilen Kran (1) handelt.Mobile implement according to one of the preceding claims, wherein the mobile working device ( 1 ) to a mobile crane ( 1 ).

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