EP1937913A1 - Arbeitsmast, insbesondere für grossmanipulatoren und fahrbare betonpumpen - Google Patents

Arbeitsmast, insbesondere für grossmanipulatoren und fahrbare betonpumpen

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Publication number
EP1937913A1
EP1937913A1 EP06806319A EP06806319A EP1937913A1 EP 1937913 A1 EP1937913 A1 EP 1937913A1 EP 06806319 A EP06806319 A EP 06806319A EP 06806319 A EP06806319 A EP 06806319A EP 1937913 A1 EP1937913 A1 EP 1937913A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mast
angle
arm
work
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06806319A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Gelies
Jürgen BRAUN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Putzmeister Engineering GmbH
Original Assignee
Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Putzmeister Concrete Pumps GmbH filed Critical Putzmeister Concrete Pumps GmbH
Publication of EP1937913A1 publication Critical patent/EP1937913A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88—Safety gear
    • B66C23/90—Devices for indicating or limiting lifting moment
    • B66C23/905—Devices for indicating or limiting lifting moment electrical
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/40—Applications of devices for transmitting control pulses; Applications of remote control devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0436—Devices for both conveying and distributing with distribution hose on a mobile support, e.g. truck
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    • E04G21/0445—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms
    • E04G21/0454—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms with boom vibration damper mechanisms
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    • E04G21/0445—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms
    • E04G21/0463—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms with boom control mechanisms, e.g. to automate concrete distribution

Definitions

  • the invention relates to a work pole of the type specified in the preamble of claims 1 and 2.
  • Known working masts of this type consist essentially of a rotatable about a vertical axis on a frame rotary head, a first about a horizontal bending axis relative to the rotary head limited by a drive unit pivotable boom and at least one relative to an adjacent boom arm by means of an associated drive unit along a shear axis longitudinally displaceable and / or another mast arm pivotable about a horizontal bending axis.
  • a preferably remote-controllable control device is provided which has the individual drive units associated with actuators.
  • at least one sensor for displacement or angle measurement is provided, which is associated with at least one of the mast arms, the shear or bending axes, the vertical axis and / or the drive units.
  • pressure or force sensors are arranged at the bottom and / or rod end of at least one of the drive units designed as a hydraulic cylinder.
  • the output data of the at least one sensor for displacement or angle measurement and the pressure and force sensors are evaluated in an evaluation unit of a safety routine in the course of a mast movement.
  • Truck-mounted concrete pumps are usually operated by an operator who, via a remote control device, is responsible for both the pump control and the positioning of the end hose located at the top of the articulated mast. For this purpose, the operator has to actuate several rotational degrees of freedom of the articulated mast via the associated drive units while moving the articulated mast in the non-structured three-dimensional work space while observing the site boundary conditions.
  • an actuator has already been proposed (DE-A 43 06 127), in which the redundant bending axes of the articulated mast are controlled in each rotational position of the mast independently of the axis of rotation with a single control operation of the remote control body together.
  • a basic prerequisite for such an actuation of the articulated mast is a position control, which includes, inter alia, a sensor for path or angle measurement assigned to the individual boom arms, articulated axles and / or drive assemblies. Since failures in technical systems of this type, which include both mechanical, as well as electronic and hydraulic components, can not be completely ruled out, it requires a security monitoring, which warns the operator and intervenes in the functional sequence.
  • Safety devices of this type have already been used in connection with the position control within the articulated mast (DE-A 101 07 107), for example, the on state of the feed valve, the presence or absence of Fahrvor bin via the remote control, the occurrence of away or angle-related excessive control deviations or Increased speeds of such deviations and respond to excessive angular velocities.
  • the aim of the present invention is to extend the safety monitoring to a monitoring of the limit loads in terms of strength and stability.
  • This problem occurs, for example, with articulated masts on, the mast arms are folded in the folded state in the manner of an overhead roll folder.
  • overhead roller folders have the advantage that unfolding of the mast pack is relatively easy and quick.
  • the mast pack resting on the chassis in the driving state with its first mast arm can be lifted around the bending axis A in the first quadrant and then pivoted into the working area after the second quadrant.
  • unfolding occur here, however, problems, mainly because of the fact that the first boom arm is operated by a hydraulic cylinder whose cylinder are articulated on the mast arm and the piston rod to a bell crank of the turret.
  • a limit switch which ensures that the boom arm 2 is vertical in the extreme case.
  • the vertical position is switched, for example, via a trained as a mercury switch tilt switch.
  • the upper mast arms are limited only by constructive limitations in their swivel range. Accordingly, the mast arm 3 with a pivoting range of 180 ° in the case of a vertical standing of the arm 2 will be aligned vertically.
  • the present invention seeks to provide a design principle, whereby the rigid limits canceled in the operation of a work mast and a more flexible handling and driving ability of the mast arms is guaranteed.
  • the safety device comprises a suitable sensor system for the continuous determination of position and force measured values within the working mast, as well as a Having a safety routine that sets the measured values under the criterion of compliance with specified limits for strength and / or stability of the system to each other.
  • the design of the pump with regard to the maximum achievable pump pressure plays a role. Since the limit values for strength and stability depend significantly on the instantaneous mast configuration and thus on the instantaneous position and angle measurement values of the individual mast arms, the limit values required for safety monitoring can be specified in analytical form or as tables by evaluating the kinematic conditions.
  • the safety routine comprises a data memory with an analytically or in a table form prescribed data field of pressure or force limits in response to at least one of the mast arms associated path or angle measurements
  • the evaluation unit has a comparator with Output data of the pressure or force sensors and the associated displacement or angle sensors or variables derived therefrom for performing a comparison with associated limit value data from the data field and for triggering a signal when the limit value is undershot or exceeded.
  • the displacement sensor is arranged on the associated, designed as a hydraulic cylinder drive unit of the mast arm.
  • the angle sensor is arranged in the region of the bending axis of the associated mast arm.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that geodesic angle sensors are arranged on the mast arms for determining earth-fixed angle measured values assigned to the individual mast arms.
  • a further geodesic angle sensor can be provided on the turret and / or on the frame for measuring at least one earth-constant angle value associated with the turret or the frame.
  • the software routine expediently has a coordinate transformer for converting earth-fixed, arithmetic-related angle measurement values into buckling angles of the individual boom arms.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that at least one of the actuators responds to the signal triggered by the safety routine when limiting data is exceeded while a safety movement or a safety stop is being executed.
  • control device comprises a position controller, which responds to the path or angle measurements, for the mast movement.
  • control device comprises a vibration damper for the boom arms of the distributor boom which responds to the time-dependent path or angle measured values and / or to the pressure or force measured values.
  • the concrete distributor masts designed as buckling and / or telescopic masts these also include telescopic overhead masts for mobile conveyors.
  • Working masts in which at the end of the first boom arm, an existing from at least one further mast arm mast boom is pivotally mounted about a horizontal axis.
  • These include, in particular, designed as articulated boom concrete distribution booms.
  • Work masts in which at least one of a plurality of horizontal axes about each other pivotable mast arms composite mast boom is articulated at the end of the longitudinally movable mast arms.
  • Figure 1 is a side view of a truck-mounted concrete pump with a trained in the manner of an overhead roll folder work mast in the folded driving condition.
  • FIGS. 2a to d show a schematic of a folding strategy of an overhead
  • FIG. 3b shows a representation corresponding to FIG. 3a with dimensions for the determination of the internal moment equilibrium (subsystem 2);
  • Fig. 5 shows two diagrams relating to the limit moment in the joint
  • Fig. 6a an overhead roll folder in the operating state in one
  • FIG. 6b and c show the overhead roller shutter according to FIG. 6a in permissible operating positions according to the safety criteria according to the invention
  • Fig. 7 is a flowchart of the safety routine
  • Fig. 8 shows a detail of the mast arm 1 of a standard concrete distributor mast with maximum bending angle to the
  • FIG. 9 is a side view of a distribution boom of a truck-mounted concrete pump with telescopic boom arm 1;
  • FIG. 10 is a partial side view of a work mast with crane function
  • Fig. 11a and b is a side view of a conveyor for wet or dry fabrics with turret and telescopic
  • the truck-mounted concrete pump 10 shown in FIGS. 1, 2a to d and 6a to c comprises a multiaxial chassis 11 with a driver's cab 15, a slurry pump 12 and a work mast 14 rotatable about a vehicle-fixed vertical axis 13 as a carrier for a concrete delivery line (not shown).
  • Liquid concrete which is continuously introduced into a hopper 17 during concreting, is conveyed via the concrete delivery line to a concreting location remote from the location of the vehicle 11.
  • the work mast 14 consists of a by means of a hydraulic rotary drive about the vertical axis 13 rotatable rotary head 21 and a pivotable on this articulated mast 20, the variable range and height difference between the chassis 11 and the concreting is continuously adjustable.
  • the articulated mast 20 consists in the illustrated embodiments of four articulated mast arms 1 to 4, which are pivotable about parallel to each other and at right angles to the vertical axis 13 of the rotary head 21 extending buckling axes A to D.
  • the bending angles ⁇ i to ⁇ 4 (FIG.
  • the articulated mast 20 forms in the embodiments shown in the drawings an overhead roll folder, wherein the mast arm 1 in the folded state rests directly on the chassis 11 and the remaining mast arms 2 to 4 are rolled helically and in the rolled-up state forward on the cab 15th survive.
  • the articulated mast 20 is of its folded Transport position unfolded in its unfolded operating position (Fig. 2a to d).
  • the unfolding of the articulated mast 20 is only possible if the chassis 11 is supported on the substrate 30 with two front and two rearward extension legs 26, 28. In confined construction sites, a one-sided narrow support with the Ausstellbeinen 26,28 is possible, which requires additional safety precautions during the unfolding of the buckling mast 20 to avoid a risk of tipping.
  • the illustrated in the various embodiments, designed as overhead roll folder buckling masts 20 have the advantage that the deployment of the mast pack is relatively easy and quick.
  • the package can be lifted around axis A and swiveled from the first quadrant into the working area in the second quadrant. Since on the mast arm 1, the entire rest of the mast pack rests, is the known per se, in Fig. 2a to d deployment strategy shown to raise the boom arm 1 can. This is due primarily to the fact that the remaining arm package extends beyond the cab 15. When lifting must therefore first the arm package in the sense of Fig.
  • the vertical position is secured by a tilt switch.
  • the conventional limits shown in FIG. 2d with regard to the swivel angles ⁇ i and t 2 are perceived as an obstacle in certain concreting tasks. On the other hand, they do not fully exploit the possibilities of kinematics, but limit the swivel angle in places that are clear but not always practical.
  • the strength criterion relates primarily to the hydraulic cylinder 22 associated with the bending axis A, whose cylinder 32 is articulated in the region of the axis 34 on the boom arm 1, while the piston rod 36 is articulated in the region of the axle 38 on a deflection lever 50 of the rotary head 21.
  • the hydraulic system can only provide a certain lifting power.
  • at the fixing point of the piston rod 36 in the region of the piston 37 strength problems can occur.
  • F B and F s denote the forces on the bottom and the rod side
  • p B , p s the pressures on the bottom and the rod side
  • D B the cylinder diameter
  • D s the piston rod diameter
  • the cylinder force F Zyl must not exceed a maximum value F max, which takes into account that the welds are in the range of the piston and the buckling forces in the piston and in the cylinder are subject to a maximum load.
  • F max a maximum value
  • the exceeding of the limit force and a corresponding signal 57 are triggered.
  • the signal 57 for example, an actuation of the buckling mast can be interrupted.
  • FIG. 3a The kinematic elements necessary for the determination of the moment equilibrium are shown in FIG. 3a for an outer subsystem 1 with the elements turret 21, ArnrWArmwoven 1 and push rod 52 and for an inner subsystem 2 with the elements deflection lever 50, push rod 52 and hydraulic cylinder 22 shown.
  • F DS means the force acting on the push rod 52
  • G Am means the weight of the arm package, which acts in the center of gravity 46.
  • the distances a and b define the torque-determining distances from the bending axis A.
  • the plateau range between 10 ° and 50 ° is determined by the theoretically maximum permissible cylinder force F maii . Accordingly, a reduced compared to M max permissible load torque range M boundary is obtained in the plateau region - For Armcardwinkeln ⁇ i above 50 °, the cylinder force M Gren, theoretically limited by the permissible loading moment M max.
  • the curve 1 is given in tabular form as a data field for the limit value of the cylinder force F Oren , ( ⁇ - ⁇ ) and with a software routine (FIG. 7) with the
  • the safety device thus makes it possible to determine from the sensory measured values P s , P B , ⁇ ⁇ and the cylinder force F cyl derived therefrom by comparison with the limit values F Gren , (E 1 ) in FIG. 5 stored in a data memory in tabular form
  • limit value monitoring explained above is illustrated with reference to FIG. 7 in a flowchart of a safety routine.
  • a further improvement in this regard is achieved by including corresponding limit value tables for further boom arms, in particular the boom arm 2, and corresponding sensors in the area of these boom arms in the safety device.
  • the rotational position of the articulated mast 20 can be added about the vertical axis 13, which leads to better utilization of the working range of the articulated mast, especially in the border region of the one-sided narrow support.
  • FIGS. 6a to 6c specific expansions of the swiveling range of the boom arms 1 and 2 in the direction of the arrows 70, 72 (FIG. 6a) are indicated as simple examples, which, taking into account the limit value monitoring described above in comparison to the conventional dashed lines (FIG 6b, c) indicated limit angles can be achieved.
  • the sensors provided for the measurement of the pressure and angle values according to the invention also find their application in the computer-controlled actuation of the multi-arm articulated masts 20 with the aid of only one control lever of a remote control (cf., inter alia, DE 101 07 107 A1) and in the vibration damping of articulated masts (cf. DE 100 46 546 A1).
  • the sensor system installed in the system thus has multiple benefits in the various areas of system control and monitoring.
  • FIG. 8 shows a section of a standard concrete distributor mast whose angle of rotation ⁇ i about the bending axis A of the mast arm 1 relative to the rotary head 21 is less than 90 °.
  • the kinematic elements necessary for the determination of the moment equilibrium are shown in FIG. 8 on the basis of FIG. 3a and on the reference numerals given there. For the moment equilibrium, the following relationship follows:
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 9 is a truck-mounted concrete pump 10 with a concrete distributor boom whose boom arm 1 can be pivoted about the pivot axis A of the rotary head 21 by a pivot angle ⁇ i.
  • the mast arm 1 consists of several, mutually telescoping mast segments 1a to 1f, at the end of which a buckling mast boom with several other mast arms 2,3,4,5 connects.
  • a concrete pump which also acts as a crane for lifting a load.
  • a deflection roller 80 there is arranged at the distance b from the bending axis A of the mast arm 1 a deflection roller 80, via which a cable 82 is guided with a receiving member 84 for a movable load.
  • a force sensor 86 for determining the weight G Las t is arranged on the cable 82, whose output is connected to the evaluation part of a safety routine.
  • the moment equilibrium is calculated around the bending axis A of the boom arm 1 as follows:
  • FIGS. 11a and b The exemplary embodiment shown in FIGS. 11a and b is a mobile belt conveyor 90 with a work mast 14 hinged to a turret 21 with mast arms 1a to 1d which can be telescoped relative to one another.
  • the work mast 14 is pivotable about the bending axis A by an angle ⁇ i with the aid of a drive unit designed as a hydraulic cylinder 22.
  • an allowable arm configuration of the work mast 14 can be determined for all variants, which corresponds to the safety criterion according to equation (6).
  • the invention relates to a work mast, in particular for large manipulators and concrete pumps.
  • the work mast 14 has a rotatable about a vertical axis 13 on a frame 11 rotary head 21, one about a horizontal bending axis A opposite the rotary head 21 by means of a drive unit 22 limited pivotable first mast arm 1 and at least one relative to an adjacent mast arm by means of an associated drive unit 23 to 25 along a push axis longitudinally displaceable and / or about a horizontal buckling axis B 1 C 1 D pivotable further mast arm 2.3 , 4 on.
  • a preferably remotely controllable control device for the mast movement is provided by means of actuators associated with the individual drive units. As actuators are mainly control valves into consideration, over which the drive unit designed as a hydraulic cylinder 22 to 25 are controlled.
  • a sensor 54 is arranged for path or angle measurement.
  • the control device has a safety routine responding to output data of the sensors.
  • pressure or force sensors 42, 44 are also arranged, while the safety routine comprises an evaluation part 56 which responds to the output data of the pressure or force sensors.
  • the safety routine comprises a data memory for recording an analytically or in a table form given data field of pressure or force limits depending on at least one of the mast arms associated path or angle measurements.
  • the evaluation unit 56 has a comparator with the output data of the pressure or force sensors 42,44 or the associated displacement or angle sensors 54 or derived variables for performing a comparison with associated threshold data from the data field and for triggering a signal at bottom or Exceeding the limit data is applied.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Arbeitsmast, insbesondere für Großma-nipulatoren und Betonpumpen. Der Arbeitsmast (14) weist einen um eine Hochachse (13) an einem Gestell (11) drehbaren Drehkopf (21), einen um eine horizontale Knickachse (A) gegenüber dem Drehkopf (21) mittels eines Antriebsaggregats (22) begrenzt verschwenkbaren ersten Mastarm (1) und mindestens einen gegenüber einem benachbarten Mastarm mittels eines zugehörigen Antriebsaggregats (23 bis 25) entlang einer Schubachse längsverschiebbaren und/oder um eine horizontale Knickachse (B, C, D) verschwenkbaren weiteren Mastarm (2, 3, 4) auf. Weiter ist eine vorzugsweise fernbedienbare Steuerungseinrichtung für die Mastbewegung mit Hilfe von den einzelnen Antriebsaggregaten zugeordneten Stellgliedern vorgesehen. Als Stellglieder kommen vor allem Stellventile in Betracht, über welche die als Hydrozylinder ausgebildeten Antriebsaggregate (22 bis 25) angesteuert werden. An mindestens einem der Mastarme, der Schub- und/oder Knick-achsen, der Hochachse (13) und/oder der Antriebsaggregate (22 bis 25) ist ein Sensor (54) zur Weg- oder Winkelmessung angeordnet. Die Steue-rungseinrichtung weist eine auf Ausgangsdaten der Sensoren ansprechende Sicherheitsroutine auf. Am boden- und stangenseitigen Ende mindestens eines der als Hydrozylinder (22) ausgebildeten Antriebsaggregate sind ausserdem Druck- oder Kraftsensoren (42, 44) angeordnet, während die Sicher-heitsroutine einen auf die Ausgangsdaten der Druck- oder Kraftsensoren ansprechenden Auswerteteil (56) umfasst. Um die Kinematik bei der Knick-mastbewegung besser ausnutzen zu können, umfasst die Sicherheitsroutine einen Datenspeicher zur Aufnahme eines analytisch oder in Tabellenform vorgegebenen Datenfelds aus Druck- oder Kraftgrenzwerten in Abhängigkeit von mindestens einem der Mastarme zugeordneten Weg- oder Winkel-messwerten. Die Auswerteeinheit (56) weist einen Vergleicher auf, der mit Ausgangsdaten der Druck- oder Kraftsensoren (42, 44) oder der zugehörigen Weg- oder Winkelsensoren (54) oder daraus abgeleiteten Größen zur Durch-führung eines Vergleichs mit zugeordneten Grenzwertdaten aus dem Daten-feld und zur Auslösung eines Signals bei Unter- oder Überschreiten der Grenzwertdaten beaufschlagt ist.

Description

Arbeitsmast, insbesondere für Großmanipulatoren und fahrbare Betonpumpen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Arbeitsmast der im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 angegebenen Gattung.
Bekannte Arbeitsmaste dieser Art bestehen im Wesentlichen aus einem um eine Hochachse an einem Gestell drehbaren Drehkopf, einem ersten um eine horizontale Knickachse gegenüber dem Drehkopf mittels eines Antriebsaggregats begrenzt verschwenkbaren Mastarm und mindestens einem gegenüber einem benachbarten Mastarm mittels eines zugehörigen Antriebsaggregats entlang einer Schubachse längsverschiebbaren und/oder um eine horizontale Knickachse verschwenkbaren weiteren Mastarm. Für die Mastbewegung ist eine vorzugsweise fernbedienbare Steuerungseinrichtung vorgesehen, die den einzelnen Antriebsaggregaten zugeordnete Stellglieder aufweist. Außerdem ist mindestens ein Sensor zur Weg- oder Winkelmessung vorgesehen, der mindestens einem der Mastarme, der Schub- oder Knickachsen, der Hochachse und/oder der Antriebsaggregate zugeordnet ist. Weiter sind am boden- und/oder stangenseitigen Ende mindestens eines der als Hydrozylinder ausgebildeten Antriebsaggregate Druck- oder Kraftsensoren angeordnet. Die Ausgangsdaten des mindestens einen Sensors zur Weg- oder Winkelmessung und der Druck- und Kraftsensoren werden in einer Auswerteeinheit einer Sicherheitsroutine im Zuge einer Mastbewegung ausgewertet.
Arbeitsmaste dieser Art werden bevorzugt in Großmanipulatoren, in Autobetonpumpen mit Knick- und Teleskopmast und in fahrbaren Teleskopförder- geraten eingesetzt. Autobetonpumpen werden üblicherweise durch einen Bediener betätigt, der über ein Fernsteuergerät sowohl für die Pumpensteuerung als auch für die Positionierung des an der Spitze des Knickmasts angeordneten End- schlauchs verantwortlich ist. Der Bediener hat dazu mehrere rotatorische Freiheitsgrade des Knickmasts über die zugehörigen Antriebsaggregate unter Bewegung des Knickmasts im nicht strukturierten dreidimensionalen Arbeitsraum bei Beachtung der Baustellenrandbedingungen zu betätigen. Um die Handhabung in dieser Hinsicht zu erleichtern, wurde bereits eine Betätigungsvorrichtung vorgeschlagen (DE-A 43 06 127), bei der die redundanten Knickachsen des Knickmasts in jeder Drehlage des Masts unabhängig von dessen Drehachse mit einem einzigen Stellvorgang des Fernsteuerorgans gemeinsam angesteuert werden. Grundvoraussetzung für eine solche Betätigung des Knickmasts ist eine Lageregelung, zu der u. a. eine den einzelnen Mastarmen, Knickachsen und/oder Antriebsaggregaten zugeordnete Senso- rik zur Weg- oder Winkelmessung gehört. Da Störungen in technischen Systemen dieser Art, die sowohl mechanische, als auch elektronische und hydraulische Komponenten umfassen, nicht vollständig auszuschließen sind, bedarf es einer Sicherheitsüberwachung, die den Bediener warnt und in den Funktionsablauf sichernd eingreift. Dazu ist es notwendig, die auftretenden Fehler sensorisch zu erkennen und zu bewerten mit dem Ziel, ungewollte Fehlerfolgen und Schäden zu vermeiden. Sicherheitseinrichtungen dieser Art wurden bereits im Zusammenhang mit der Lageregelung innerhalb des Knickmasts eingesetzt (DE-A 101 07 107), beispielsweise um den Einschaltzustand des Speiseventils, das Vorhandensein oder NichtVorhandensein von Fahrvorgaben über die Fernbedienung, das Auftreten von weg- oder winkelbezogenen übermäßigen Regelabweichungen oder erhöhten Geschwindigkeiten derartiger Regelabweichungen sowie auf übermäßige Winkelgeschwindigkeiten ansprechen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Sicherheitsüberwachung auf eine Überwachung der Grenzbelastungen im Hinblick auf Festigkeit und Standsicherheit auszudehnen. Dieses Problem tritt beispielsweise bei Knickmasten auf, deren Mastarme im zusammengefalteten Zustand nach Art eines Überkopf-Rollfalters gefaltet sind. Überkopf-Rollfalter haben zwar den Vorteil, dass das Entfalten des Mastpakets relativ einfach und zügig vonstatten geht. Im Gegensatz zu anderen Faltungsarten lässt sich das im Fahrzustand mit seinem ersten Mastarm auf dem Fahrgestell aufliegende Mastpaket um die Knickachse A im ersten Quadranten anheben und von dort nach dem zweiten Quadranten in den Arbeitsbereich schwenken. Beim Entfalten treten hier jedoch Probleme auf, die vor allem daher rühren, dass der erste Mastarm mit einem Hydrozylinder betätigt wird, dessen Zylinder am Mastarm und dessen Kolbenstange an einem Umlenkhebel des Drehkopfs angelenkt sind. Dies bedeutet, dass der Hydrozylinder beim Anheben des ersten Mastarms stan- genseitig mit Drucköl beaufschlagt wird, so dass zur Erzeugung der hierfür notwendigen Kraft aufgrund der als Ringfläche ausgebildeten kleineren Kolbenfläche ein entsprechend hoher Druck erforderlich ist. Hinzu kommt, dass am Fixpunkt der Kolbenstange im Bereich des Kolbens Festigkeitsprobleme auftreten können. Da auf dem ersten Mastarm das gesamte übrige Mastpaket aufliegt, ist aus Festigkeitsgründen eine Entfaltungsstrategie notwendig, um den ersten Mastarm anheben zu können. Weiter ist aus geometrischen Gründen zu berücksichtigen, dass das Armpaket eines Überkopf-Rollfalters im zusammengefalteten Zustand über das Fahrerhaus hinaus reicht. Beim Anheben muss also zunächst das Armpaket freigestellt werden, damit es zu keiner Kollision mit dem Fahrerhaus kommt. Aus diesem Grund ist ein Schwenken des Restarmpakets um die Knickachse B notwendig, und zwar um einen bestimmten Winkel von beispielsweise 20°. Erst dann kann der erste Mastarm bei noch zusammengeklapptem Restarmpaket um das A- Gelenk auf einen Grenzwinkel von etwa 65° angehoben werden. In herkömmlichen Systemen befindet sich dort ein Endschalter, der im Betriebszustand unabhängig von der Stellung der übrigen Mastarme aus Gründen der Festigkeit und Standsicherheit dafür sorgt, dass der Grenzwinkel von 65° des ersten Mastarms nicht unterschritten wird. Beim Ausschwenken des Restarmpakets ist aus dem gleichen Grund zu berücksichtigen, dass auch der Mastarm 2 allenfalls vertikal ausgerichtet werden darf, was einer Winkel- - A - stellung gegenüber dem Arm 1 von ca. 155° entspricht. Auch am Mastarm 2 befindet sich ein Endschalter, der dafür sorgt, dass der Mastarm 2 im äußersten Fall senkrecht steht. Die Senkrechtstellung wird beispielsweise über einen als Quecksilberschalter ausgebildeten Neigungsschalter geschaltet. Die oberen Mastarme werden dagegen nur durch konstruktive Begrenzungen in ihrem Schwenkbereich begrenzt. Dementsprechend wird auch der Mastarm 3 mit einem Schwenkbereich von 180° im Falle eines Senkrechtstehens des Arms 2 senkrecht ausgerichtet sein.
Bei der Verwendung vorgegebener Endschalter wird als nachteilig empfunden, dass das A-Gelenk im Betriebszustand nicht unter den Winkel von 65° gefahren werden kann, was bei bestimmten Betonieraufgaben als Hindernis empfunden wird. Entsprechendes gilt auch für das B-Gelenk, da auch das Senkrechtstellen nicht immer die Idealposition für den Betoniervorgang dar- stellt. Diese Vorgaben haben sich als zu starr erwiesen. Sie schöpfen die Möglichkeiten der Kinematik nicht voll aus, sondern begrenzen die Mastbewegung auf eine Weise, die zwar übersichtlich, aber nicht immer praktisch ist.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Konstruktionsprinzip anzugeben, womit die starren Grenzen bei der Betätigung eines Arbeitsmasts aufgehoben und eine flexiblere Handhabung und Fahrmöglichkeit der Mastarme gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Lösung geht von dem Gedanken aus, dass die Sicherheitseinrichtung eine geeignete Sensorik zur laufenden Bestimmung von Lage- und Kraft-Messwerten innerhalb des Arbeitsmasts umfasst sowie eine Sicherheitsroutine aufweist, die die ermittelten Messwerte unter dem Kriterium der Einhaltung vorgegebener Grenzwerte für Festigkeit und/oder Standsicherheit des Systems zueinander in Beziehung setzt. Zusätzlich spielt dabei die Auslegung der Pumpe hinsichtlich des maximal erreichbaren Pum- pendrucks eine Rolle. Da die Grenzwerte für Festigkeit und Standsicherheit maßgeblich von der augenblicklichen Mastkonfiguration und damit von den augenblicklichen Weg- und Winkelmesswerten der einzelnen Mastarme abhängen, können die für die Sicherheitsüberwachung notwendigen Grenzwerte unter Auswertung der kinematischen Verhältnisse in analytischer Form oder als Tabellen vorgegeben werden. Dementsprechend wird gemäß der Erfindung primär vorgeschlagen, dass die Sicherheitsroutine einen Datenspeicher mit einem analytisch oder in Tabellenform vorgegebenen Datenfeld aus Druck- oder Kraftgrenzwerten in Abhängigkeit von mindestens einem der Mastarme zugeordneten Weg- oder Winkelmesswerten umfasst, und dass die Auswerteeinheit einen Vergleicher aufweist, der mit Ausgangsdaten der Druck- oder Kraftsensoren und der zugehörigen Weg- oder Winkelsensoren oder daraus abgeleiteten Größen zur Durchführung eines Vergleichs mit zugeordneten Grenzwertdaten aus dem Datenfeld und zur Auslösung eines Signals bei Unter- oder Überschreiten der Grenzwertdaten beaufschlagt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Wegsensor am zugehörigen, als Hydrozylinder ausgebildeten Antriebsaggregat des Mastarms angeordnet. Alternativ hierzu ist der Winkelsensor im Bereich der Knickachse des zugehörigen Mastarms angeordnet.
Um zusätzlich auch die Standfestigkeit in das Überwachungssystem einbeziehen zu können, was vor allem bei einer einseitigen Schmalabstützung eines den Knickmast tragenden Fahrgestells wichtig ist, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass ein weiterer Weg- oder Winkelsensor am Antriebsaggregat oder an der Drehachse des Drehkopfs angeordnet ist und dass das im Datenspeicher der Sicherheitsroutine analytisch oder in Tabellenform abgelegte Datenfeld aus Druck- oder Kraftgrenzwerten zusätzlich mit den dem Drehkopf zugeordneten Weg- oder Winkelmesswerten korreliert ist.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass an den Mastarmen geodätische Winkelsensoren zur Bestimmung von den einzelnen Mastarmen zugeordneten erdfesten Winkelmesswerten angeordnet sind. Außerdem kann am Drehkopf und/oder am Gestell ein weiterer geodätischer Winkelsensor zur Messung mindestens eines dem Drehkopf oder dem Gestell zugeordneten erdfesten Winkelmesswerts vorgesehen sein. Zweckmä- ßig weist in diesem Fall die Softwareroutine einen Koordinatentransformator zur Umrechnung von erdfesten, mastarmbezogenen Winkelmesswerten in Knickwinkel der einzelnen Mastarme auf.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zumin- dest eines der Stellglieder auf das über die Sicherheitsroutine beim Überschreiten von Grenzdaten ausgelöste Signal unter Ausführung einer Sicherheitsbewegung oder eines Sicherheitsstopps anspricht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Steuerungseinrichtung einen auf die Weg- oder Winkelmessungen ansprechenden Lageregler für die Mastbewegung.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Steuerungseinrichtung einen auf die zeitabhängigen Weg- oder Winkel- messwerte und/oder auf die Druck- oder Kraftmesswerte ansprechenden Schwingungsdämpfer für die Mastarme des Verteilermasts umfasst.
Im Vorstehenden wurde die Erfindung vor allem anhand eines als Überkopf- Rollfalter ausgebildeten Betonverteilermasts erläutert. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf diese Ausführungsvariante, sondern kann auch bei Arbeitsmasten anderer Bauart und Anwendung eingesetzt werden. Im Folgenden sind einige Beispiele hierfür aufgeführt: Ein Arbeitsmast, bei welchem der erste Mastarm mit Hilfe des als Hyd- rozylinder ausgebildeten Antriebsaggregats gegenüber dem Drehkopf um etwa 90° verschwenkbar ist. Hierzu gehören neben den als Knick- und/oder Teleskopmast ausgebildeten Betonverteilermasten auch Te- leskopfördermaste für mobile Fördereinrichtungen.
Arbeitsmaste, bei denen am Ende des ersten Mastarms ein aus mindestens einem weiteren Mastarm bestehender Mastausleger um eine horizontale Achse verschwenkbar angelenkt ist. Hierzu gehören insbesondere die als Knickmast ausgebildeten Betonverteilermaste.
Arbeitsmaste, bei denen der erste Mastarm mit mehreren teleskopartig gegeneinander längsverschiebbaren Mastarmen verbunden ist. Hierzu gehören vor allem teleskopierbare Fördereinrichtungen für Feucht- und
Trockenstoffe.
Arbeitsmaste, bei denen am Ende der längsverschiebbaren Mastarme mindestens ein aus mehreren um horizontale Achsen gegeneinander verschwenkbaren Mastarmen zusammengesetzter Mastausleger angelenkt ist. Hierzu gehören vor allem Knickmaste, bei denen einer der Mastarme teleskopierbar ist.
Arbeitsmaste, bei denen an mindestens einem Mastarm im Abstand von der Schwenkachse des ersten Mastarms eine Umlenkrolle angeordnet ist, über die ein Seil mit einem Aufnahmeorgan für eine bewegliche Last geführt ist, wobei an dem Seil ein Druck- oder Kraftsensor angeordnet ist, dessen Ausgang mit dem Auswerteteil der Sicherheitsroutine verbunden ist. In einem solchen Falle erlaubt die Erfindung eine Sicherheitsüberwachung des Arbeitsmasts unter Einbeziehung der an dem Seil hängenden Last. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Autobetonpumpe mit einem nach Art eines Überkopf-Rollfalters ausgebildeten Arbeitsmast im eingefalteten Fahrzustand;
Fig. 2a bis d ein Schema einer Ausfaltstrategie eines Überkopf-
Rollfalters mit herkömmlicher Sicherheitseinrichtung;
Fig. 3a einen Ausschnitt aus dem Mastarm 1 eines Überkopf-
Rollfalters mit Maßangaben zur Bestimmung des äußeren Momentengleichgewichts (Teilsystem 1);
Fig. 3b eine Darstellung entsprechend Fig. 3a mit Maßangaben für die Bestimmung des inneren Momentengleichgewichts (Teilsystem 2);
Fig. 4 einen Schnitt durch den Hydrozylinder des Mastarms 1 mit Maßangaben für die Berechnung der Zylinderkraft;
Fig. 5 zwei Diagramme betreffend das Grenzmoment im Gelenk
A (obere Kurve) und der zulässigen Zylinderkräfte (untere Kurve) in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Mastarms 1 um die Knickachse A;
Fig. 6a einen Überkopf-Rollfalter im Betriebszustand in einer
Grenzlage nach herkömmlichen Sicherheitskriterien;
Fig. 6b und c den Überkopf-Rollfalter nach Fig. 6a in zulässigen Betriebspositionen nach den erfindungsgemäßen Sicherheitskriterien; Fig. 7 ein Flussdiagramm der Sicherheitsroutine;
Fig. 8 einen Ausschnitt aus dem Mastarm 1 eines Standard- Betonverteilermasts mit maximalem Knickwinkel um die
Knickachse A von 90°;
Fig. 9 eine Seitenansicht eines Verteilermasts einer Autobetonpumpe mit teleskopierbarem Mastarm 1 ;
Fig. 10 eine ausschnittsweise Seitenansicht eines Arbeitsmasts mit Kranfunktion;
Fig. 11a und b eine Seitenansicht einer Fördereinrichtung für Feucht- oder Trockenstoffe mit Drehkopf und teleskopierbarem
Arbeitsmast.
Zunächst wird die Erfindung anhand des in den Fig. 1 , 2a bis d und 6a bis c dargestellten Ausführungsbeispiels einer Autobetonpumpe mit Überkopf- Rollfalter erläutert.
Die in Fig. 1 , 2a bis d und 6a bis c dargestellte Autobetonpumpe 10 umfasst ein mehrachsiges Fahrgestell 11 mit einem Fahrerhaus 15, einer Dickstoffpumpe 12 sowie einem um eine fahrzeugfeste Hochachse 13 drehbaren Ar- beitsmast 14 als Träger für eine nicht dargestellte Betonförderleitung. Über die Betonförderleitung wird Flüssigbeton, der in einen Aufgabebehälter 17 während des Betonierens fortlaufend eingebracht wird, zu einer vom Standort des Fahrzeugs 11 entfernt angeordneten Betonierstelle gefördert.
Der Arbeitsmast 14 besteht aus einem mittels eines hydraulischen Drehantriebs um die Hochachse 13 drehbaren Drehkopf 21 und einem an diesem schwenkbaren Knickmast 20, der auf variable Reichweite und Höhendiffe- renz zwischen dem Fahrgestell 11 und der Betonierstelle kontinuierlich einstellbar ist. Der Knickmast 20 besteht bei den dargestellten Ausführungsbeispielen aus vier gelenkig miteinander verbundenen Mastarmen 1 bis 4, die um parallel zueinander und rechtwinklig zur Hochachse 13 des Drehkopfs 21 verlaufende Knickachsen A bis D schwenkbar sind. Die Knickwinkel εi bis ε4 (Fig. 2d) der durch die Knickachsen A bis D gebildeten Knickgelenke und deren Anordnung zueinander sind so aufeinander abgestimmt, dass der Arbeitsmast 14 mit der aus Fig. 1 ersichtlichen, einer mehrfachen Faltung entsprechenden raumsparenden Transportkonfiguration auf dem Fahrgestell 11 ablegbar ist. Der Knickmast 20 bildet bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsvarianten einen Überkopf-Rollfalter, bei welchem der Mastarm 1 im zusammengefalteten Zustand unmittelbar auf dem Fahrgestell 11 aufliegt und die übrigen Mastarme 2 bis 4 schneckenförmig eingerollt sind und im eingerollten Zustand nach vorne über das Fahrerhaus 15 überstehen. Durch eine Aktivierung von Antriebsaggregaten, die bei den in Fig. 3 und 4 sowie 6a bis c gezeigten Ausführungsbeispielen als doppelt wirkende Hydro- zylinder 22 bis 25 ausgebildet sind, die den Knickachsen A bis D einzeln zugeordnet sind, ist der Knickmast 20 von seiner zusammengefalteten Transportstellung in seine auseinandergefaltete Betriebsstellung entfaltbar (Fig. 2a bis d). Das Auseinanderfalten des Knickmasts 20 ist nur möglich, wenn das Fahrgestell 11 mit zwei vorderen und zwei rückwärtigen Ausstellbeinen 26,28 auf dem Untergrund 30 abgestützt ist. In beengten Baustellen ist auch eine einseitige Schmalabstützung mit den Ausstellbeinen 26,28 möglich, die beim Ausfalten des Knickmasts 20 zur Vermeidung einer Kippgefahr zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen erfordert.
Die in den verschiedenen Ausführungsvarianten dargestellten, als Überkopf- Rollfalter ausgebildeten Knickmaste 20 haben den Vorteil, dass das Entfalten des Mastpakets relativ einfach und zügig vonstatten geht. Im Gegensatz zu anderen Faltungsarten lässt sich das Paket um die Achse A anheben und vom ersten Quadranten in den Arbeitsbereich im zweiten Quadranten schwenken. Da auf dem Mastarm 1 das gesamte übrige Mastpaket aufliegt, ist die an sich bekannte, in Fig. 2a bis d dargestellte Entfaltungsstrategie notwendig, um den Mastarm 1 anheben zu können. Dies rührt vor allem daher, dass das restliche Armpaket über das Fahrerhaus 15 hinausreicht. Beim Anheben muss daher zunächst das Armpaket im Sinne der Fig. 2a und b um die Knickachse B um ca. £2 = 10° bis 30° und anschließend der Arm 1 um einen entsprechenden Winkel E1 angehoben werden, damit es beim weiteren Verschwenken keine Kollision in diesem Bereich gibt. Um eine Überlastung zu vermeiden, muss dann der Arm 1 um die Knickachse A im Sinne der Fig. 2c auf einen Winkel εi = 65° und gleichzeitig der Arm 2 auf einen Winkel > 90° angehoben werden, bevor die weiteren Mastarme im Sinne der Fig. 2c und 2d ausgefaltet werden können. Im Betriebszustand wird bei den herkömmlichen Konstruktionen der Mastarm 1 bei einem Winkel εi = 65° durch einen Endschalter gesichert, während der Mastarm 2 äußerstenfalls in seine Vertikalposition gebracht werden kann (Fig. 2d). Die Vertikalposition wird durch einen Neigungsschalter gesichert. Der Mastarm 3 hat bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nur die Möglichkeit auf ε3 = 180° geschwenkt zu werden. Deshalb wird der Mastarm 3 im Falle eines Senkrechtstehens des Arms 2 senkrecht nach oben weisen. Vor allem die in Fig. 2d eingezeichneten herkömmlichen Grenzen hinsichtlich der Schwenkwinkel εi und t2 wer- den bei bestimmten Betonieraufgaben als Hindernis empfunden. Andererseits schöpfen sie die Möglichkeiten der Kinematik nicht voll aus, sondern begrenzen den Schwenkwinkel an Stellen, die zwar übersichtlich, aber nicht immer praktisch sind.
Um bei der Betätigung des Knickmasts die Möglichkeiten der Kinematik voll ausschöpfen zu können, müssen neben der Auslegung der Hydraulikpumpe hinsichtlich des zur Verfügung stehenden maximalen Pumpendrucks vor allem die Festigkeit an den kraftübertragenden Stellen der Hydrozylinder und die Standsicherheit des auf dem Untergrund 30 abgestützten Systems be- rücksichtigt werden. Um die Grenzkriterien hinsichtlich Festigkeit und Standsicherheit einhalten zu können, bedarf es einer geeigneten Sensorik zur Cl- berwachung der im Bereich des Hydrozylinders 22 angreifenden Kräfte und der über den ausgefalteten Knickmast 20 am System angreifenden Drehmomente.
Das Festigkeitskriterium bezieht sich vor allem auf den der Knickachse A zugeordneten Hydrozylinder 22, dessen Zylinder 32 im Bereich der Achse 34 am Mastarm 1 angelenkt ist, während die Kolbenstange 36 im Bereich der Achse 38 an einem Umlenkhebel 50 des Drehkopfs 21 angelenkt ist. Dies bedeutet, dass der Zylinder 32 des Mastarms 1 beim Anheben stangenseitig mit Drucköl beaufschlagt wird. Aufgrund der kleinen Kolbenfläche ist dort zur Erzeugung der zum Anheben erforderlichen Zylinderkraft FZyl ein entsprechend höherer Druck erforderlich. Andererseits kann das Hydrauliksystem wegen des zur Verfügung stehenden Grenzdrucks von beispielsweise 380 bar nur eine bestimmte Hubkraft zur Verfügung stellen. Hinzu kommt, dass am Fixierpunkt der Kolbenstange 36 im Bereich des Kolbens 37 Festigkeits- probleme auftreten können. Diesen Problemen wird einmal beim Ausfaltvorgang im vorstehend beschriebenen Sinne durch eine Entfaltungsstrategie gemäß Fig. 2a bis d Rechnung getragen. Um auch im Betriebszustand die Grenzen voll nutzen zu können, wird erfindungsgemäß der Druck ps und pB am stangenseitigen und bodenseitigen Ende des Hydrozylinders 22 mittels Drucksensoren 42,44 überwacht und in einer Auswerteschaltung zur Bestimmung der momentanen Zylinderkraft ausgewertet:
F Z„yI = Fa - Fs = ?-DB 2pB - UD 2 - D5 2 ) - ps 4 4 (1)
wobei FB und Fs die Kräfte auf der Boden- und der Stangenseite, pB , ps die Drücke auf der Boden- und der Stangenseite, DB den Zylinderdurchmesser und Ds den Kolbenstangendurchmesser bedeuten.
Die Zylinderkraft FZyl darf aus Festigkeitsgründen einen Maximalwert F max nicht überschreiten, der berücksichtigt, dass die Schweißnähte im Bereich des Kolbens und die Knickkräfte im Kolben und im Zylinder einer Maximalbelastung unterliegen. Durch Vergleich der gemessenen und nach Formel (1) berechneten Zylinderkraft FZyl mit vorgegebenen Grenzwerten kann über eine Auswerteschaltung 56 das Überschreiten der Grenzkraft überwacht und ein entsprechendes Signal 57 ausgelöst werden. Durch das Signal 57 kann beispielsweise eine Betätigung des Knickmasts unterbrochen werden.
Eine weitere Grenze stellen die über den Knickmast am Gesamtsystem angreifenden Drehmomente M dar, die sich auf die Standsicherheit auswirken können. Beim Überkopf-Rollfalter sind dies vor allem Betriebsweisen in der Nackenlage des Mastarms 1 , bei der der vorstehend beschriebene Sicherheitswinkel E1 von 65° unterschritten wird (Pfeil 70 in Fig. 6a) und/oder bei welchem der Mastarm 2 aus seiner Vertikalposition in die Nackenlage geschwenkt wird (Pfeil 72 in Fig. 6a). Dieses Problem tritt vor allem bei der ein- seitigen Schmalabstützung auf, bei welcher der Knickmast 20 um die Hochachse 13 in eine gegenüber der Fahrzeuglängsachse seitliche Arbeitslage gebracht wird.
Die für die Bestimmung des Momentengleichgewichts notwendigen Kinema- tikelemente sind in Fig. 3a für ein äußeres Teilsystem 1 mit den Elementen Drehkopf 21 , ArnrWArmpaket 1 und Druckstange 52 und für ein inneres Teilsystem 2 mit den Elementen Umlenkhebel 50, Druckstange 52 und Hydrozy- linder 22 dargestellt.
Im Teilsystem 1 kann das äußere Momentengleichgewicht um die Knickachse A des Mastarms 1 wie folgt berechnet werden:
∑ M {Achse A) = 0
- F03 - b + GArm - a = 0 (2) Hierbei bedeuten FDS die an der Druckstange 52 angreifende Kraft, während GAm die Gewichtskraft des Armpakets bedeutet, die im Schwerpunkt 46 angreift. Die Abstände a und b definieren die das Drehmoment bestimmenden Abstände von der Knickachse A.
Aus der Formel (2) ergibt sich die Beziehung
' Arm ■ α
F DoSs = - (3)
0 Das innere Momentengleichgewicht für das Teilsystem 2 bestehend aus Umlenkhebel 50, Druckstange 52 und Hydrozylinder 22 ergibt sich aus Fig. 3b bezogen auf die Drehachse 48 des Umlenkhebels 50 wie folgt:
∑ M (Achse 48) - 0 15 - FDS - c + FZyr d = 0 (4)
wobei FDS die an der Druckstange angreifende Kraft und FZy/ die Zylinderkraft sowie c und d die zugehörigen Abstände von der Drehachse 48 bedeuten. 0
Aus den Formeln (4) und (3) für die beiden Teilsysteme 1 und 2 lässt sich eine Beziehung für die Zylinderkraft FZyl in Abhängigkeit von der Gewichtskraft GArm des Armpakets und den Abstandsgrößen a bis d herleiten:
Berücksichtigt man die Abhängigkeit der Abstandsvariablen a bis d vom Knickwinkel εi des Mastarms 1 und berücksichtigt man zusätzlich die aus Festigkeitsgründen maximal zulässige Zylinderkraft Fmax, so erhält man eine Grenzkurve für die Zylinderkraft FGnra (εi) in kN entsprechend der Kurve 1 des Diagramms gemäß Fig. 5 in Abhängigkeit vom Armdrehwinkel (Knickwinkel) εi. Kurve 2 zeigt eine Grenzkurve für das zulässige Lastmoment M Grenz (εi) 'n kNm. Der zulässige Zylinderkraftbereich ist in dem Diagramm mit F und der zulässige Lastmomentenbereich mit M bezeichnet. Dabei ist zu berücksichtigen, dass dem waagerecht stehenden Mastarm 1 der Armdrehwinkel εi = 0° und dem senkrecht stehenden Mastarm 1 der Armdrehwinkel εi = 90° entspricht.
Im unteren Armdrehwinkelbereich 0° bis 10° ergibt sich ein gegenüber der Maximalkraft Fmax eingeschränkter Grenzbereich FGren: , der sich aus dem
Erreichen einer Grenze für die Umlenkhebelkraft ergibt. Der Plateaubereich zwischen 10° und 50° ist durch die theoretisch maximal zulässige Zylinderkraft Fmaii bestimmt. Dementsprechend ergibt sich im Plateaubereich auch ein gegenüber Mmax eingeschränkter zulässiger Lastmomentenbereich M Grenz - Bei Armdrehwinkeln εi oberhalb 50° ist die Zylinderkraft MGren, durch das theoretisch zulässige Lastmoment Mmax begrenzt.
Die Kurve 1 wird in Tabellenform als Datenfeld für den Grenzwert der Zylin- derkraft FOren, (ε-ι) vorgegeben und mit einer Softwareroutine (Fig. 7) mit den
Messwerten FZyl verglichen, die sich mit Hilfe der Drucksensoren 42,44 unter
Berücksichtigung der Formel (1) ergeben und zwar in Abhängigkeit vom jeweiligen Winkelmesswert εi, der mit Hilfe eines der Knickachse A zugeordneten Winkel- oder Wegsensors bestimmt wird. Der Winkelmesswert kann dabei über einen an der Knickachse A angeordneten Winkelsensor 54 bestimmt werden. Grundsätzlich kann hierfür auch ein mit der Kolbenstange 36 und dem Zylinder 32 des Hydrozylinders 22 verbundener Wegsensor mit entsprechender Umrechnung der Wegdaten in Winkeldaten verwendet werden. Eine dritte Möglichkeit besteht in der Benutzung eines geodätischen Winkelsensors, der mit dem Mastarm 1 verbunden ist und dessen Messwert in einen Winkelmesswert um die Knickachse A umgerechnet werden kann.
Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung ermöglicht es also, aus den sensorischen Messwerten Ps,PB,εγ und der hieraus abgeleiteten Zylinderkraft FZyl durch Vergleich mit den in einem Datenspeicher in Tabellenform abgelegten Grenzwerten FGren, (E1) gemäß Fig. 5
FZyl ≤ Fa^ (S1 ) (6)
zulässige Armkonfigurationen zu berechnen, die die kinematischen Möglichkeiten des Systems besser als bisher ausnutzen. Die vorstehend erläuterte Grenzwertüberwachung ist anhand der Fig. 7 in einem Flussdiagramm einer Sicherheitsroutine veranschaulicht. Eine weitere Verbesserung in dieser Hin- sieht wird dadurch erzielt, dass entsprechende Grenzwerttabellen auch für weitere Mastarme, insbesondere den Mastarm 2, und entsprechende Sensoren im Bereich dieser Mastarme in die Sicherheitseinrichtung einbezogen werden.
Als weitere Variable kann die Drehlage des Knickmasts 20 um die Hochachse 13 hinzukommen, die vor allem im Grenzbereich der einseitigen Schmal- abstützung zu einer besseren Ausnutzung des Arbeitsbereichs des Knickmasts führt.
In den Fig. 6a bis c sind als einfache Beispiele gezielte Erweiterungen des Schwenkbereichs der Mastarme 1 und 2 in Richtung der Pfeile 70, 72 (Fig. 6a) angedeutet, die bei Berücksichtigung der vorstehend erläuterten Grenzwertüberwachung gegenüber den herkömmlichen, in gestrichelten Linien (Fig. 6b, c) angedeuteten Grenzwinkeln erzielt werden können. Die für die Messung der erfindungsgemäßen Druck- und Winkelwerte vorgesehenen Sensoren finden auch ihre Anwendung bei der computergesteuerten Betätigung der mehrarmigen Knickmaste 20 mit Hilfe nur eines Steuerhebels einer Fernbedienung (vgl. u. a. DE 101 07 107 A1) und bei der Schwingungsdämpfung von Knickmasten (vgl. u. a. DE 100 46 546 A1). Der im System installierten Sensorik kommt somit in den verschiedenen Bereichen der Systemsteuerung und -Überwachung ein Mehrfachnutzen zu.
Im vorstehenden wurde die Erfindung anhand eines Überkopf-Rollfalters als erstes Ausführungsbeispiel ausführlich erläutert. Die der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken lassen sich auch auf eine Vielzahl weiterer Anwendungsfälle übertragen. Im Folgenden wird dies anhand der in den Fig. 8 bis 11 dargestellten Anwendungsfälle erläutert.
In Fig. 8 ist ein Ausschnitt eines Standardbetonverteilermasts dargestellt, dessen Drehwinkel εi um die Knickachse A des Mastarms 1 gegenüber dem Drehkopf 21 unter 90° beträgt. Die für die Bestimmung des Momentengleichgewichts notwendigen Kinematikelemente sind in Fig. 8 in Anlehnung an Fig. 3a und an die dort angegebenen Bezugszeichen dargestellt. Für das Momentengleichgewicht ergibt sich danach die folgende Beziehung:
M/m = FZyrb
7Arm U)
ZyI
Berücksichtigt man, dass die Abstandsvariablen a und b vom Knickwinkel εi des Mastarms 1 abhängig sind und berücksichtigt man ferner die aus Festigkeitsgründen maximal zulässige Zylinderkraft Fmax, so erhält man ähnlich wie im Falle des vorstehend ausführlich erläuterten Ausführungsbeispiels für den Überkopf-Rollfalter eine Grenzkurve für die Zylinderkraft Fcrenz (εi) in Abhängigkeit vom Armdrehwinkel (Knickwinkel) εi. Weiter kann eine Grenzkurve für das zulässige Lastmoment Mcrenzfo) angegeben werden. Mit diesen Kurven lässt sich eine Stabilitätsüberwachung bei der Mastbewegung im Sine der vorstehenden Ausführungen verwirklichen.
Bei dem in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Autobetonpumpe 10 mit einem Betonverteilermast, dessen Mastarm 1 um einen Schwenkwinkel εi um die Knickachse A des Drehkopfs 21 verschwenkbar ist. Der Mastarm 1 besteht aus mehreren, gegeneinander teleskopierbaren Mastsegmenten 1a bis 1f, an deren Ende sich ein Knickmastausleger mit mehreren weiteren Mastarmen 2,3,4,5 anschließt.
Das für die Stabilitätsüberwachung relevante Momentengleichgewicht um die Knickachse A des Mastarms 1 führt auch hier zu der Formel (7).
Berücksichtigt man die Abhängigkeit der Abstandsvariablen a und b vom Knickwinkel εi des Mastarms 1 und von der Lage der übrigen Mastarme und berücksichtigt man zusätzlich die aus Festigkeitsgründen maximal zulässige Zylinderkraft Fmax, so erhält man wiederum eine Grenzkurve ähnlich Fig. 5 für die Zylinderkraft Fzyι, in Abhängigkeit vom Armdrehwinkel ε-|.
Bei dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ausschnittsweise ein Arbeitsmast 14 beispielsweise einer Betonpumpe dargestellt, der zugleich als Kran zum Heben einer Last fungiert. Zu diesem Zweck ist dort im Abstand b von der Knickachse A des Mastarms 1 eine Umlenkrolle 80 angeordnet, über die ein Seil 82 mit einem Aufnahmeorgan 84 für eine bewegli- che Last geführt ist. Außerdem ist an dem Seil 82 ein Kraftsensor 86 zur Bestimmung der Gewichtskraft GLast angeordnet, dessen Ausgang mit dem Auswerteteil einer Sicherheitsroutine verbunden ist. Über dieses System errechnet sich das Momentengleichgewicht um die Knickachse A des Mastarms 1 wie folgt:
FZyl ■ c = GAm ■ a + GLast ■ b
G 7 AΔmm - a + G1 Last (8)
ZyI Berücksichtigt man die Abhängigkeit der Abstandsvariablen a, b und c vom Winkel E1 des Mastarms 1 und von der Lage der übrigen Mastarme und berücksichtigt man zusätzlich die aus Festigkeitsgründen maximal zulässige Zylinderkraft FmaXl erhält man auch hier eine Grenzkurve für die Zylinderkraft FGrenz (εi), die eine Stabilitätsüberwachung erlaubt.
Bei dem in Fig. 11a und b gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen mobilen Bandförderer 90 mit einem an einem Drehkopf 21 angelenk- ten Arbeitsmast 14 mit gegeneinander teleskopierbaren Mastarmen 1a bis 1d. Der Arbeitsmast 14 ist um die Knickachse A um einen Winkel εi mit Hilfe eines als Hydrozylinder 22 ausgebildeten Antriebsaggregats verschwenkbar.
Für die Bestimmung des Momentengleichgewichts sind die in Fig. 11b ange- gebenen Maße und Kräfte zu berücksichtigen. Hieraus errechnet sich eine Gleichgewichtsbedingung entsprechend Gleichung (7). Berücksichtigt man wiederum die Abhängigkeit der Abstandsvariablen a und b vom Knickwinkel εi des Masts 14 und von der Lage der Mastarme 1a bis 1d und berücksichtigt man ferner die aus Festigkeitsgründen maximal zulässige Zylinderkraft Fmax, so erhält man wiederum eine Grenzkurve für die Zylinderkraft Forenz (ε-ι) entsprechend Kurve 1 der Fig. 5. Diese Kurve wird in Tabellenform als Datenfeld für den Grenzwert der Zylinderkraft vorgegeben und mit einer Softwareroutine entsprechend Fig. 7 mit den Messwerten Fzyι verglichen.
Damit kann für alle Ausführungsvarianten eine zulässige Armkonfiguration des Arbeitsmasts 14 ermittelt werden, die dem Sicherheitskriterium nach Gleichung (6) entspricht.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf einen Arbeitsmast, insbesondere für Großmanipulatoren und Betonpumpen.
Der Arbeitsmast 14 weist einen um eine Hochachse 13 an einem Gestell 11 drehbaren Drehkopf 21 , einen um eine horizontale Knickachse A gegenüber dem Drehkopf 21 mittels eines Antriebsaggregats 22 begrenzt verschwenkbaren ersten Mastarm 1 und mindestens einen gegenüber einem benachbarten Mastarm mittels eines zugehörigen Antriebsaggregats 23 bis 25 entlang einer Schubachse längsverschiebbaren und/oder um eine horizontale Knick- achse B1C1D verschwenkbaren weiteren Mastarm 2,3,4 auf. Weiter ist eine vorzugsweise fernbedienbare Steuerungseinrichtung für die Mastbewegung mit Hilfe von den einzelnen Antriebsaggregaten zugeordneten Stellgliedern vorgesehen. Als Stellglieder kommen vor allem Stellventile in Betracht, über welche die als Hydrozylinder ausgebildeten Antriebsaggregate 22 bis 25 an- gesteuert werden. An mindestens einem der Mastarme, der Schub- und/oder Knickachsen, der Hochachse 13 und/oder der Antriebsaggregate 22 bis 25 ist ein Sensor 54 zur Weg- oder Winkelmessung angeordnet. Die Steuerungseinrichtung weist eine auf Ausgangsdaten der Sensoren ansprechende Sicherheitsroutine auf. Am boden- und stangenseitigen Ende mindestens eines der als Hydrozylinder 22 ausgebildeten Antriebsaggregate sind außerdem Druck- oder Kraftsensoren 42,44 angeordnet, während die Sicherheitsroutine einen auf die Ausgangsdaten der Druck- oder Kraftsensoren ansprechenden Auswerteteil 56 umfasst. Um die Kinematik bei der Knickmastbewegung besser ausnutzen zu können, umfasst die Sicherheitsroutine einen Datenspeicher zur Aufnahme eines analytisch oder in Tabellenform vorgegebenen Datenfelds aus Druck- oder Kraftgrenzwerten in Abhängigkeit von mindestens einem der Mastarme zugeordneten Weg- oder Winkelmesswerten. Die Auswerteeinheit 56 weist einen Vergleicher auf, der mit Ausgangsdaten der Druck- oder Kraftsensoren 42,44 oder der zugehörigen Weg- oder Winkelsensoren 54 oder daraus abgeleiteten Größen zur Durchführung eines Vergleichs mit zugeordneten Grenzwertdaten aus dem Datenfeld und zur Auslösung eines Signals bei Unter- oder Überschreiten der Grenzwertdaten beaufschlagt ist.

Claims

Patentansprüche
1. Arbeitsmast, mit einem um eine Hochachse (13) an einem Gestell (11) drehbaren Drehkopf (21), mit mindestens drei Mastarmen (1,2,3,4), die um jeweils horizontale, zueinander parallele Knickachsen (A1B1C1D) gegenüber dem Drehkopf (21) oder einem benachbarten Mastarm mittels je eines Antriebsaggregats (22 bis 25) begrenzt verschwenkbar sind, mit einer vorzugsweise fernbedienbaren Steuerungseinrichtung für die Mastbewegung mit Hilfe von den einzelnen Antriebsaggregaten (22 bis 25) zugeordneten Stellgliedern, mit mindestens einem Sensor zur Weg- oder Winkelmessung, der mindestens einem der Mastarme (1 ,2,3,4) der Knickachsen (A1B1C1D), der Hochachse (13) und/oder der Antriebsaggregate (22 bis 25) zugeordnet ist, wobei die Steuerungseinrichtung eine auf Ausgangsdaten des mindestens einen Sensors an- sprechende Sicherheitsroutine aufweist, und wobei am boden- und/oder stangenseitigen Ende mindestens eines der als Hydrozylinder ausgebildeten Antriebsaggregate Druck- oder Kraftsensoren (42,44) angeordnet sind und die Sicherheitsroutine eine auf die Ausgangsdaten der Druck- und Kraftsensoren ansprechenden Auswerteteil (56) um- fasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsroutine einen Datenspeicher zur Aufnahme eines analytisch oder in Tabellenform vorgegebenen Datenfelds aus Druck- oder Kraftgrenzwerten (FGren:) in Abhängigkeit von mindestens einem der Mastarme zugeordneten Wegoder Winkelmesswerten (εi) umfasst, und dass die Auswerteeinheit (56) einen Vergleicher aufweist, der mit Ausgangsdaten der Druck- o- der Kraftsensoren (42,44) und der zugehörigen Weg- oder Winkelsensoren (54) oder daraus abgeleiteten Größen (FZyl ) zur Durchführung eines Vergleichs mit zugeordneten Grenzwertdaten (FGren:) aus dem
Datenfeld und zur Auslösung eines Signals (57) bei Unter- oder Über- schreiten der Grenzwertdaten beaufschlagt ist.
2. Arbeitsmast mit einem um eine Hochachse (13) an einem Gestell (11) drehbaren Drehkopf (21), mit einem um eine horizontale Knickachse (A) gegenüber dem Drehkopf (21) mittels eines Antriebsaggregats begrenzt verschwenkbaren ersten Mastarm (1), mit mindestens einem gegenüber jeweils einem benachbarten Mastarm mittels eines zugehörigen Antriebsaggregats entlang einer Schubachse längsverschiebbaren und/oder um eine horizontale Knickachse (B1C1D) verschwenkbaren weiteren Mastarm (2,3,4), mit einer vorzugsweise fernbedienbaren Steuerungseinrichtung für die Mastbewegung mit Hilfe von den einzel- nen Antriebsaggregaten zugeordneten Stellgliedern, mit mindestens einem Sensor zur Weg- oder Winkelmessung, der mindestens einem der Mastarme, der Schub- und/oder Knickachsen, der Hochachse (13) und/oder der Antriebsaggregate zugeordnet ist, wobei die Steuerungseinrichtung eine auf Ausgangsdaten des mindestens einen Sensors ansprechende Sicherheitsroutine aufweist, und wobei am boden- und/oder stangenseitigen Ende mindestens eines der als Hydrozylinder ausgebildeten Antriebsaggregate Druck- oder Kraftsensoren angeordnet sind und die Sicherheitsroutine eine auf die Ausgangsdaten der Druck- und Kraftsensoren ansprechende Auswerteeinheit (56) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsroutine einen Datenspeicher zur Aufnahme eines analytisch oder in Tabellenform vorgegebenen Datenfelds aus Druck- oder Kraftgrenzwerten {FGrenz) in Abhängigkeit von mindestens einem der Mastarme zugeordneten Weg- oder Winkelmesswerten (εi) umfasst, und dass die Auswerteeinheit (56) ei- nen Vergleicher aufweist, der mit Ausgangsdaten der Druck- oder
Kraftsensoren (42,44) und der zugehörigen Weg- oder Winkelsensoren (54) oder daraus abgeleiteten Größen (FZyl ) zur Durchführung eines
Vergleichs mit zugeordneten Grenzwertdaten (FCren!) aus dem Datenfeld und zur Auslösung eines Signals (57) bei Unter- oder Überschrei- ten der Grenzwertdaten beaufschlagt ist.
3. Arbeitsmast nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Mastarm (1) mit Hilfe des als Hydrozylinder ausgebildeten Antriebsaggregats (22) gegenüber dem Drehkopf (21) um etwa 90° verschwenkbar ist.
4. Arbeitsmast nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des ersten Mastarms (1) ein aus mindestens einem weiteren Mastarm (2,3,4) bestehender Mastausleger um eine horizontale Knickachse (B1CD) verschwenkbar angelenkt ist.
5. Arbeitsmast nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Mastarm (1) mit mehreren teleskopartig gegeneinander, längsverschiebbaren Mastarmen (1a bis 1f) verbunden ist.
6. Arbeitsmast nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des letzten längsverschiebbaren Mastarms (1f) mindestens ein aus mehreren um horizontale Knickachsen (B bis E) gegeneinander verschwenkbaren Mastarmen (2 bis 5) zusammengesetzter Mastausleger angelenkt ist.
7. Arbeitsmast nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Mastarm im Abstand von der Knickachse (A) des ersten Mastarms (1) eine Umlenkrolle (80) angeordnet ist, über die ein Seil (82) mit einem Aufnahmeorgan (84) für eine bewegliche Last geführt ist, und dass an dem Seil (82) ein Druck- oder
Kraftsensor (86) angeordnet ist, dessen Ausgang mit dem Auswerteteil (56) der Sicherheitsroutine verbunden ist.
8. Arbeitsmast nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn- zeichnet, dass der mindestens eine Winkelsensor (54) an der Knickachse (A) des zugehörigen Mastarms (1) angeordnet ist.
9. Arbeitsmast nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wegsensor am zugehörigen als Hydrozylinder (22 bis 25) ausgebildeten Antriebsaggregat des Mastarms (1 bis 4) angeordnet ist.
10. Arbeitsmast nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Weg- oder Winkelsensor am Antriebsaggregat oder im Bereich der Hochachse (13) des Drehkopfs (21) angeordnet ist und dass das im Datenspeicher der Sicherheitsroutine analy- tisch oder in Tabellenform abgelegte Datenfeld aus Druck- oder Kraftgrenzwerten {FGma) zusätzlich mit den dem Drehkopf zugeordneten Weg- oder Winkelmesswerten korreliert ist.
11. Arbeitsmast nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass mindestens eines der Stellglieder auf das über die Sicherheitsroutine beim Überschreiten von Grenzdaten ausgelöste Signal unter Ausführung einer Sicherheitsbewegung oder eines Sicherheitsstopps anspricht.
12. Arbeitsmast nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung einen auf die Weg- oder Winkelmessdaten ansprechenden Lageregler für die Mastbewegung umfasst.
13. Arbeitsmast nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn- zeichnet, dass an mindestens einem der Mastarme ein geodätischer
Winkelsensor zur Durchführung der mastarmbezogenen Weg- oder Winkelmessungen angeordnet ist.
14. Arbeitsmast nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zu- sätzlich ein am Drehkopf (21) angeordneter geodätischer Winkelsensor zur Messung eines dem Drehkopf zugeordneten erdfesten Winkelmesswerts vorgesehen ist.
15. Arbeitsmast nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens ein am Gestell (11) angeordneter geodätischer Winkelsensor zur Messung mindestens eines dem Gestell zuge- ordneten erdfesten Winkelmesswerts vorgesehen ist.
16. Arbeitsmast nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die geodätischen Winkelsensoren als auf die Gravitation der Erde ansprechende Neigungswinkelgeber ausgebildet sind.
17. Arbeitsmast nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung eine Softwareroutine zur Umrechnung von erdfesten mastarmbezogenen Winkelmesswerten in Knickwinkel (εi) aufweist.
18. Arbeitsmast nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung einen auf die zeitabhängigen Weg- oder Winkelmesswerte und/oder auf die Druck- oder Kraftmesswerte ansprechenden Schwingungsdämpfer für die Mastarme des Ver- teilermasts umfasst.
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10349234A1 (de) * 2003-10-20 2005-05-19 Putzmeister Ag Mobiles Arbeitsgerät mit Stützauslegern
SE0701233L (sv) * 2007-05-23 2008-11-24 Cargotec Patenter Ab Hydraulisk kran
EP2370925B1 (de) * 2008-12-15 2021-03-03 Oceaneering International, Inc. Ladungsmanipulator für eine bohrinsel
CN101633168B (zh) * 2009-07-28 2012-05-02 三一重工股份有限公司 一种大型工程机械手的控制方法及控制***
CN101793092B (zh) * 2010-02-05 2011-07-06 三一重工股份有限公司 一种混凝土泵车及其臂架装置
JP5491627B2 (ja) * 2010-05-24 2014-05-14 日立建機株式会社 作業機械の安全装置
DE202010011345U1 (de) * 2010-08-11 2010-10-21 Terex Demag Gmbh Überwachungs- und Warneinrichtung an Baumaschinen
CN102385391B (zh) * 2011-07-14 2014-09-10 中联重科股份有限公司 机械臂的控制方法与控制装置以及工程机械
JP5816049B2 (ja) * 2011-10-24 2015-11-17 極東開発工業株式会社 コンクリートポンプ車
CN102502420A (zh) * 2011-10-31 2012-06-20 徐州五洋科技股份有限公司 一种带式输送机卷带装置用的举带运送装置
CN102505853B (zh) * 2011-11-10 2014-01-15 三一汽车制造有限公司 喷射机械及其机械臂、喷射控制方法和喷射控制装置
CN102518305B (zh) * 2011-12-13 2013-08-28 中联重科股份有限公司 混凝土泵车的臂架及混凝土泵车
CN103104096B (zh) * 2011-12-23 2013-10-23 中联重科股份有限公司 用于泵车的最大许可泵送排量数据库建立方法
CN102561703B (zh) * 2012-02-24 2015-05-27 三一重工股份有限公司 一种臂架装置及混凝土泵车
CN102587670B (zh) * 2012-03-26 2015-07-01 三一重工股份有限公司 一种臂架装置及混凝土泵车
CN102661049B (zh) * 2012-06-01 2015-02-11 中联重科股份有限公司 臂架防干涉装置和方法及包含该装置的臂架、泵车
CN102704689B (zh) * 2012-06-18 2014-10-15 三一汽车制造有限公司 臂架装置及工程机械
CN102797787B (zh) * 2012-08-17 2013-11-20 中联重科股份有限公司 混凝土布料设备及其臂架振动抑制的方法、控制器和装置
DE102014215019A1 (de) 2014-07-30 2016-02-04 Putzmeister Engineering Gmbh Autobetonpumpe und Verfahren zu deren Arbeitsbetrieb
CN104453238B (zh) * 2014-11-13 2016-08-24 恒天创丰重工有限公司 一种工作区域可控的臂架的工作区域计算方法
DE102015108473A1 (de) * 2015-05-28 2016-12-01 Schwing Gmbh Großmanipulator mit schnell ein- und ausfaltbarem Knickmast
ES2908065T3 (es) * 2015-06-24 2022-04-27 Palfinger Ag Control de grúa
JP2017226374A (ja) * 2016-06-24 2017-12-28 前田建設工業株式会社 構造物の点検装置
CN107476579B (zh) * 2017-07-31 2022-12-27 青岛九合重工机械有限公司 一种智能控制臂架装置
CN107679363B (zh) * 2017-10-09 2020-10-09 太原科技大学 一种起重机n阶伸缩臂架稳定性临界力确定方法
CN107720572A (zh) * 2017-11-17 2018-02-23 长沙理工大学 一种卷扬机自动控制的三节折叠输送机
CN109057410A (zh) * 2018-08-28 2018-12-21 铜仁市人民医院 一种高压氧舱制造方法
AT16885U1 (de) * 2019-03-28 2020-11-15 Palfinger Ag Kran mit Kransteuerung
CN114269643A (zh) * 2019-07-02 2022-04-01 麦卡特尼股份有限公司 提升装置和操作提升装置的方法
CN110588481A (zh) * 2019-10-12 2019-12-20 八时物流科技(成都)有限公司 装卸货吊装臂、装卸货吊装装置及货车
US10913643B1 (en) * 2019-11-08 2021-02-09 Altec Industries, Inc. Dual boom load monitoring
CN114818048A (zh) * 2022-03-16 2022-07-29 中铁二十局集团第一工程有限公司 桅杆布设方法、装置、设备及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002064912A1 (de) * 2001-02-14 2002-08-22 Putzmeister Aktiengesellschaft Vorrichtung zur betätigung des knickmasts eines grossmanipulators sowie grossmanipulator mit einer solchen vorrichtung
US20030090384A1 (en) * 2001-06-28 2003-05-15 Satoru Nishimura Hydraulic shovel concurrently used for crane operations

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3534355A (en) * 1967-03-28 1970-10-13 Dole Valve Co Load warning device
US3757066A (en) * 1971-11-29 1973-09-04 Kidde & Co Walter Safe load control system for telescopic crane booms
NL8903073A (nl) * 1989-12-14 1991-07-01 Pieter Faber Inrichting voor het op afstand storten van beton.
JPH07125987A (ja) * 1993-11-08 1995-05-16 Komatsu Mec Corp 移動式クレーンの吊り荷重、転倒モーメント検出装置
US6202013B1 (en) * 1998-01-15 2001-03-13 Schwing America, Inc. Articulated boom monitoring system
US6351696B1 (en) * 1999-09-10 2002-02-26 Schwing America, Inc. Automatic leveling system for articulated boom
DE10101570B4 (de) * 2001-01-15 2008-12-04 Schwing Gmbh Großmanipulator mit Schwingungsdämpfung
DE10112086A1 (de) * 2001-03-12 2002-09-26 Putzmeister Ag Verteilervorrichtung für Dickstoffe
ITMI20020891A1 (it) * 2002-04-24 2003-10-24 Cifa Spa Sistema per il controllo e la sorveglianza del funzionamento di macchinari semoventi a braccio articolato quali pompe per calcestruzzo e met

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002064912A1 (de) * 2001-02-14 2002-08-22 Putzmeister Aktiengesellschaft Vorrichtung zur betätigung des knickmasts eines grossmanipulators sowie grossmanipulator mit einer solchen vorrichtung
US20030090384A1 (en) * 2001-06-28 2003-05-15 Satoru Nishimura Hydraulic shovel concurrently used for crane operations

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2007045426A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101292072A (zh) 2008-10-22
WO2007045426A1 (de) 2007-04-26
US20080217279A1 (en) 2008-09-11
KR20080069599A (ko) 2008-07-28
JP2009511395A (ja) 2009-03-19
EA200801112A1 (ru) 2008-08-29
EA013204B1 (ru) 2010-04-30

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