CN117846565A - 地下工程机械和用于运行地下工程机械的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地下工程机械，其具有：移动式载体器具；桅杆或悬臂，该桅杆或悬臂布置在载体器具处；地下工程工具，该地下工程工具可以在桅杆或悬臂处调整，以实施地下工程措施；机械控制单元；具有至少一个监视器的用于至少一个操作人员的操作台，其中，机械控制单元与至少一个监视器连接并且构造成，以至少一个监视器上的显示面板的布置显示运行数据。根据本发明设置成，至少一个监视器可摆动地支承在横向位置和竖向位置之间，该竖向位置尤其相对于横向位置摆动90°，并且机械控制单元构造成，在摆动监视器时，改变和适配监视器上的显示面板的布置，使得所述显示面板对于操作人员来说继续是可读的。

Description

地下工程机械和用于运行地下工程机械的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的地下工程机械，其具有：移动式载体器具；桅杆或悬臂，该桅杆或悬臂布置在载体器具处；地下工程工具，该地下工程工具可以在桅杆或悬臂处调整，以实施地下工程措施；机械控制单元；具有至少一个显示器的用于至少一个操作人员的操作台，其中，机械控制单元与至少一个显示器连接并且构造成，以至少一个显示器上的显示面板的布置显示运行数据。

本发明此外涉及一种根据权利要求12的前序部分所述的用于运行这样的地下工程机械的方法。

背景技术

地下工程机械例如可以是槽壁铣削机、打桩机、抓斗挖掘机、缆索挖掘机，但也可以是移动式起重机或移动式悬臂起重机。

尤其用于在土壤中创建地基的地下工程机械自长久以来已知。例如，地基元件在此可以通过在土壤中创建孔(如钻孔或铣槽)来形成，其中，孔随后必要时利用附加加固物与可硬化介质(尤其水泥)来填充，以形成地基桩或槽壁部段。地基元件也可以通过打入或震入例如地基桩或厚木板进行。地基元件在此不局限于承受负载或承载能力功能，而是备选地或补充地也可以承担密封功能和或其他任务，如例如来自特种地下工程的具有密封壁的基坑围护部中已知的那样。

如今，已知的地下工程机械设有电子控制单元，其可以为机械操作者简化或者甚至部分自动或完全自动地承担地下工程机械的运行。不同的运行数据可以经由传感器检测并且传送给控制单元。控制指令可以经由相应的数据线路输出到相应的致动器、尤其驱动装置和调整气缸处。

这种地下工程机械例如从EP 3299523 A1、EP 3296467 A1中已知。

地下工程机械中的显示设备用于向机械操作者显示由控制单元从内部和/或外部传感器获取的运行数据，使得机械操作者可以相应地有效且安全地控制地下工程机械。例如，数据可以是地下工程工具的当前深度、绞盘的扭矩亦或油回路中的油的温度。

取决于机械配备和/或待执行的工作方法，必须向机械操作者显示多种数据，以便能够可靠且高效地创建地基元件。由此，用于在操作舱中布置多个显示器(如监视器)的需求增加。然而，在操作舱的有限空间中的显示器(如监视器)可能限制或完全妨碍机械操作者对工程地点、钻孔或铣孔、加工工具、桅杆或机械的其他重要部件的视线。

发明内容

本发明基于如下任务，说明一种地下工程机械以及一种用于运行地下工程机械的方法，该方法能够实现地下工程机械由机械操作者的特别高效的利用。

该任务一方面通过具有权利要求1的特征的地下工程机械并且另一方面通过具有权利要求12的特征的方法来解决。

本发明的优选实施方式在从属权利要求中以及在附图及其描述中说明。

根据本发明的地下工程机械的特征在于，至少一个显示器、尤其监视器可摆动地支承在横向位置和竖向位置之间，该竖向位置尤其相对于横向位置摆动90°，并且机械控制单元构造成，在摆动显示器时，改变和适配显示器上的显示面板的布置，使得其对于操作人员来说继续是可读的。

本发明的基本构思在于，使至少一个显示器可围绕摆动轴线摆动地支承。接下来，术语监视器与显示器同义地使用，其中，显示器不局限于实际的监视器或屏幕。监视器优选具有常见的矩形屏幕，但并不局限于该形状。由于摆动的可能性，机械操作者可以将监视器带到根据运行情况适宜的不同的位置中。如此，横向位置可能在正常运行中对于读取数据来说是适宜的。通过摆动到竖向位置中，例如可以特别清晰地实现关于钻孔或关于竖直桅杆取向的呈现。此外，当使用常见的矩形屏幕时，与在横向位置中相比，从操作舱中在水平线中的视野受竖向的监视器更少地限制。

本发明在此不局限于一个或多个监视器的自由布置和可摆动性。而是机械控制也如此构造，使得在摆动或调整监视器时，也相应地改变和适配监视器上的显示面板的布置，使得显示面板对于操作人员来说继续是可读的。尤其，在监视器从横向位置摆动至竖直位置时，可以相应地适配和改变行显示和/或图像显示。

根据本发明，另一个有利的设计方案在于，至少一个监视器沿着至少一个线性引导装置可移动地支承。线性引导装置在此优选可以是水平的或横向指向的。也可以设置有多个线性引导装置，其中，线性引导装置也可以是竖直指向的。监视器可以沿着控制台和/或沿着A柱布置在舱中。利用线性引导装置可以进行至少一个监视器到几乎任何期望的位置中的进一步调整。通过相应的固定设备，监视器尤其可以由操作人员用手松开和再次锁定。

根据本发明的一个实施方式特别有利的是，线性引导装置具有带有至少一个笔直区段和/或至少一个弯曲区段的引导杆。如此，线性引导装置可以由一个或多个引导杆、例如具有纵向凹槽的钢纵向型材或铝纵向型材作为线性引导装置构造。引导杆也可以布置成弯曲形状，使得该引导杆以近似符合人体工程学的方式适宜地围绕操作人员的工作位置延伸。

根据本发明的一个实施变型方案特别适宜的是，多个监视器可以沿着一个或多个线性引导装置移动并且可以围绕相应的摆动轴线摆动。尤其，在布置两个、三个或更多个监视器时，这些监视器可以根据待执行的工作任务由机械操作者带到适宜的位置中，该位置一方面能够实现监视器的信息的良好读取，并且另一方面不限制或至少不显著限制机械操作者为了执行工作任务对机械的重要部件的视野。根据显示模式，屏幕也可以如此并排邻接地布置，使得例如在两个或更多个监视器上显示连续的图像。

根据本发明的一个改进方案，一个特别稳定的设计方案通过以下方式来获得，即，至少一个监视器可摆动地支承在移动滑块处，该移动滑块沿着线性引导装置可移动地支承。尤其，在移动滑块处可以构造有摆动关节或转动关节。移动滑块本身可以设有另外的线性引导装置。如此，第一线性引导装置例如可以水平地伸延，而滑块上的第二线性引导装置可以竖直指向。不仅摆动轴承而且移动滑块可以具有固定设备或锁定设备，利用该固定设备或锁定设备可锁定或可固定设定位置。锁定设备尤其可以具有夹紧螺纹紧固件，以力配合地固定监视器的设定位置。这在良好且快速的可松开性和可调整性的情况下能够实现可靠的保持。

根据本发明的另一个设计方案有利的是，至少一个监视器以可容易取下的方式保持。监视器在此可以经由可松开的连接设备从摆动轴承或移动滑块松开，并且因此从相应的基本支架移除。备选地，摆动轴承本身和/或移动滑块也可以相对于线性引导装置松开，并且可以与监视器一起取下。这尤其能够实现监视器到其他位置处的偏移，而例如无须进行较大的移动运动。

根据本发明的一个实施变型方案特别有利的是，监视器具有能量存储器，使得监视器在从支架松开且没有线缆联结的情况下也可以运行一定时间。尤其，与机械控制单元或其他传输单元的数据连接如此可以以无线的方式、尤其经由无线电、尤其借助于WLAN或蓝牙连接进行。

本发明的一个特别紧凑的设计方案在于，至少一个数据供应和/或能量供应经由线性引导装置和/或移动滑块提供给至少一个监视器。在基本支架或监视器支架处的装配状态下，如此可以提供与数据传输装置和/或能量传输装置的物理连接。这能够实现特别鲁棒的运行。在这种位置中，可能布置在监视器中的能量存储器和/或数据存储器可以被供给以能量或数据，从而实现监视器在从支架脱离的情况下一定的自给自足的运行。监视器优选构造为平板电脑，其本身包括计算机单元，并且也可以在没有与机械控制单元(如电脑或单独的控制器)的直接连接的情况下运行。

根据本发明的一个改进方案，地下工程机械的特别适宜的运行通过以下方式来获得，即，机械控制单元包括显示-配置模式，其中，在激活显示-配置模式时，可改变和可存储至少一个监视器上的显示。显示-配置模式在此可以取决于监视器的位置或相应的机械操作者的单独设定。

至少一个监视器可以是用于控制地下工程机械的实际控制设备的一部分。在此，输入可以经由常见的输入设备(如键盘、开关、光标等)执行，并且直接显示在至少一个监视器处。根据本发明的一个实施变型方案特别适宜的是，至少一个监视器构造为触摸屏。优选地，所有监视器构造为触摸屏。由此，提供进一步的高效的输入可能性。

根据本发明的地下工程机械的另一个有利的设计方案通过以下方式来获得，即，机械控制单元构造成，至少一个监视器上的显示面板独立于摆动位置始终以水平取向显示，其中，数字和字母基本上水平取向。显示面板的适配无须在调整监视器的情况下由机械操作者手动地进行。而是这由机械控制单元或监视器本身中的对此从属的控制单元自动安排。

在本发明的意义中的机械控制单元应当一般地理解，并且可以包括单个电脑支持的中央控制单元和/或以多个控制单元和/或计算机形成，其可以相互连接并且共同作用以控制机械。机械控制单元尤其不局限于单个机械部件的控制，而且还包括在传输数据和在至少一个监视器上显示数据方面的电子实施的功能。

机械控制单元的数据不仅可以传输至至少一个监视器，而且还可以传输至工程机械内部或外部的其他显示设备。

特别优选地，地下工程机械构造为钻孔机、槽壁铣削装置、抓斗装置、尤其槽壁抓斗、抓斗挖掘机、缆索挖掘机、打桩机或震动器。缆索挖掘机一般可以理解为具有可摆动的悬臂的移动式起重机，其中，在悬臂的承载缆索处无须强制布置有抓取装置。而是缆索挖掘机或移动式起重机例如也可以在使用落锤的情况下用于土壤压缩。

本发明此外包括一种用于运行根据本发明的地下工程机械的方法，其中，使至少一个监视器在横向位置和竖向位置之间摆动。利用该方法可以在运行本发明的地下工程机械时获得之前描述的优点。该地下工程机械和该方法尤其可以形成合起来的发明。

根据本发明，一个有利的方法变型方案在于，使至少一个监视器沿着至少一个线性引导装置移动。尤其，可以设置有基本上水平指向的第一线性引导装置和基本上竖直指向的第二线性引导装置，其相对于彼此可移动地支承。以这种方式，可以实现监视器的水平和垂直的调整以及围绕摆动轴线的摆动。原则上，摆动轴线可以垂直于监视器的屏幕面和/或垂直于一个线性引导装置或垂直于多个线性引导装置布置。

根据该方法的另一个实施方式有利的是，摆动和/或移动通过机械操作者手动地实施，或者尤其取决于地下工程机械的运行状态通过机械控制单元通过调整设备自动地实施。在手动调整的情况下，对于至少一个监视器来说获得特别简单且紧凑的设立和保持。至少一个监视器的调整也可以通过至少一个驱动装置自动地进行，例如通过调整气缸、拉线机构或其他调整环节。在此，调整设备的至少一个调整驱动装置可以尤其取决于地下工程机械的运行状态通过机械控制单元操控。例如，如果执行某个工程方法，则监视器可以通过机械控制单元自动地行进到如下位置处，该位置例如能够实现对桅杆、加工工具或土壤的良好视线。在移动式承载器具的行驶模式下，监视器可以如此调整，使得确保向前的尽可能自由的视线。承载器具具有行驶机构，该行驶机构尤其可以包括履带和/或车轮。

根据本发明的一个实施变型方案，可调整性的进一步改善通过以下方式来获得，即，根据需要拆卸监视器，并且随后将其在相同部位处或在偏移位置处再次安装到线性引导装置处。通过松开监视器并且将其再次重新安装到具有线性引导装置的基本支架处，监视器如此可以特别简单地在较远间隔开的位置之间也快速地进行调整。

根据本发明的另一个基本想法设置成，除了第一监视器之外，在地下工程机械内部或外部布置至少一个另外的监视器和/或其他显示设备，并且通过机械控制单元在另外的监视器和/或其他显示设备处显示与第一监视器上相同的内容或稍微不同的内容。如此，屏幕内容可以在地下工程机械内部和/或外部的不同显示器上呈现，其中，显示的内容可以彼此不同。例如，地下工程机械中的监视器可能与用于站在地下工程机械前的工程助理的数据眼镜稍微不同地示出。显示设备上的相同或不同内容还可以实时传输至工头或工程主管或中心中。数据可以包括功率数据和/或消耗数据。与此相对，关于钻孔进度或关于液压压力的数据或其他运行数据可以显示给机械操作者。

优选地，机械控制单元可以如此设计，使得进行数据与至少一个监视器和/或其他显示设备处的屏幕内容的相应的同步。此外，可以在每个监视器或每个显示设备上进行信息或数据的单独选择和呈现形式。

至少一个监视器可以以线缆连接或优选无线的方式、尤其经由无线电接口与机械控制单元连接。此外，各个监视器或显示设备可以配属有单独的权限，从而可以取决于特定机械操作者的登记，或者在至少一个另外的监视器和/或至少一个其他显示设备的情况下取决于至少一个另外的查看者的登记，在至少一个监视器或至少一个另外的监视器和/或至少一个另外的显示设备上进行数据的单独显示。此外，可以设置有监视器针对地下工程机械或相同机械操作者的分组，从而利用单个登录可以进行针对一组监视器和/或显示设备的相应的适配。

原则上，至少一个监视器可以经由线缆与机械控制单元连接。根据本发明的一个改进方案特别有利的是，将至少一个监视器和/或至少一个显示设备以无线的方式与机械控制单元连接，以用于数据传输。尤其，可以设置有无线电接口，以用于无线数据传输。

附图说明

下面依据优选的实施例进一步解释本发明，其在附图中示意性地示出。在附图中：

图1示出了根据本发明的地下工程机械的示意性侧视图，且

图2示出了针对监视器的布置的示意图。

具体实施方式

根据图1示例性地构造为钻孔机的根据本发明的地下工程机械10具有优选构造为履带式行驶机构的底架12和可转动地支承在其上的上部结构14。底架12和上部结构14形成载体器具15，在上部结构14处可以以已知的方式布置有驱动机组和用于地下工程机械10的机械操作者的操作台17。在操作台17中可以布置有控制单元和显示设备、尤其至少一个监视器52。

具有上桅杆头19的基本上竖直的桅杆18可以经由具有颈部气缸的铰接运动系统16可调整地安设在上部结构14的前侧处。滑块20可以沿着桅杆18的前侧可移动地引导。在滑块20上可以设置有第一钻孔驱动装置22，该钻孔驱动装置可以具有液压马达24。此外，在滑块20处还可以设置有第二驱动装置26，其具有套筒状的转动连接部27，以建立与支撑管4的抗扭的连接。例如，第二驱动装置26基本上可以由与具有液压马达24的第一钻孔驱动装置22的传动装置连接组成，以便如此将扭矩施加到转动连接部27上并且因此施加到支撑管4上。

例如，近似套筒状的第一钻孔驱动装置22可以由钻杆30穿透，该钻杆可以构造为具有外部带动条的方杆。在此，钻杆30可以具有上悬挂部32，钻杆30利用该上悬挂部与主缆索39连接。主缆索39可以经由桅杆头19处的转向滑轮引导至上部结构14的上侧处的主绞盘38。通过操纵主绞盘38可以使钻杆30竖直运动。

滑块20可以与进给缆索37连接，该进给缆索可以沿着桅杆18在滑块20上方和下方进行引导，并且由进给绞盘36操纵。通过进给绞盘36可以使滑块20沿着桅杆18的引导装置向上或向下运动。

在钻杆30的下侧处安设有作为地下工程工具34的用于清除土壤材料的钻孔工具。在根据图1的所示的实施例中，地下工程工具34实施为钻斗。钻孔工具的直径在此如此构造，使得该钻孔工具可以引入到支撑管4的内部空腔中。

利用地下工程机械10可以在土壤1中创建被套管的钻孔。为了在土壤1中形成地基元件，可以将可硬化的物料导入到钻孔中，该物料然后硬化成地基元件。支撑管4可以作为地基元件的一部分留在钻孔中，或者优选在硬化之前从土壤1中抽出。

为了阐明本发明，图2中示意性地示出了两个作为显示设备50的监视器52的布置，如其尤其可以在根据图1的地下工程机械中的操作台17中使用的那样。监视器52可以可调整地支承在具有至少一个线性引导装置62的基本支架60处。

在所示的实施例中，监视器52分别经由摆动轴承可围绕摆动轴线54摆动至少90°地支承在未示出的移动滑块处。如此，监视器52可以在竖向位置(其在左侧监视器52中示出)和横向的、近似水平的位置(如在图2中右侧监视器52中示出的那样)之间摆动。围绕相应的摆动轴线54的摆动运动通过箭头示出。

监视器52沿着线性引导装置62的横向可移动性同样通过横向指向的箭头表示。此外，监视器52还可以通过未示出的移动滑块处的相应引导装置近似垂直于线性引导装置62进行移动，从而产生在竖直方向上或在竖向轴线的方向上的移动，如同样通过箭头示出的那样。围绕轴线的摆动或扭转也是可能的。

此外，至少一个监视器52还可以以优选的方式围绕横向指向的翻倾轴线(其近似平行于线性引导装置62伸延)是同样可倾斜的或可翻倾的。监视器52可以借助于锁定设备固定在相应设定的位置中。为了调整，可以松开优选具有夹紧螺纹紧固件的锁定设备。

Claims (17)

1.一种地下工程机械(10)，其具有：

-移动式载体器具(15)，

-桅杆(18)或悬臂，所述桅杆或悬臂布置在所述载体器具(15)处，

-地下工程工具(34)，所述地下工程工具能够在所述桅杆(18)或悬臂处调整，以实施地下工程措施，

-机械控制单元，

-具有至少一个监视器(52)的用于至少一个操作人员的操作台(17)，

-其中，所述机械控制单元与至少一个显示器(52)连接并且构造成，以所述至少一个显示器单元(52)上的显示面板的布置显示运行数据，

其特征在于，

-所述至少一个显示器(52)可摆动地支承在横向位置和竖向位置之间，所述竖向位置尤其相对于所述横向位置摆动90°，并且

-所述机械控制单元构造成，在摆动所述显示器(52)时，改变和适配所述显示器(52)上的显示面板的布置，使得所述显示面板对于所述操作人员来说继续是可读的。

2.根据权利要求1所述的地下工程机械(10)，

其特征在于，

所述至少一个显示器(52)沿着线性引导装置(62)可移动地支承。

3.根据权利要求2所述的地下工程机械，

其特征在于，

所述线性引导装置(62)具有带有至少一个笔直区段和/或至少一个弯曲区段的引导杆。

4.根据权利要求2或3所述的地下工程机械，

其特征在于，

多个显示器(52)能够沿着一个或多个线性引导装置(62)移动并且能够围绕相应的摆动轴线(54)摆动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的地下工程机械，

其特征在于，

所述至少一个显示器(52)可摆动地支承在移动滑块处，所述移动滑块沿着所述线性引导装置(62)可移动地支承。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的地下工程机械，

其特征在于，

所述至少一个显示器(52)以可容易取下的方式保持。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的地下工程机械，

其特征在于，

至少一个数据供应和/或能量供应经由所述线性引导装置(62)和/或所述移动滑块提供至所述至少一个显示器(52)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的地下工程机械，

其特征在于，

所述机械控制单元包括显示-配置模式，其中，在激活所述显示-配置模式时，可改变和可存储所述至少一个显示器(52)上的显示。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的地下工程机械，

其特征在于，

所述至少一个显示器构造为监视器(52)、尤其触摸屏。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的地下工程机械，

其特征在于，

所述机械控制单元构造成，所述显示器(52)上的显示面板独立于所述摆动位置始终以水平取向进行显示，其中，数字和字母基本上水平取向。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的地下工程机械，

其特征在于，

所述地下工程机械(10)构造为钻孔机、槽壁铣削装置、抓斗装置、缆索挖掘机、打桩机或震动器。

12.一种用于运行根据权利要求1至12中任一项所述的地下工程机械(10)的方法，

其特征在于，

使所述至少一个显示器(52)在横向位置和竖向位置之间摆动。

13.根据权利要求12所述的方法，

其特征在于，

使所述至少一个显示器(52)沿着至少一个线性引导装置(62)移动。

14.根据权利要求12或13所述的方法，

其特征在于，

摆动和/或移动通过机械操作者手动地实施，或者尤其取决于所述地下工程机械(10)的运行状态通过所述机械控制单元通过调整设备自动地实施。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，

其特征在于，

根据需要拆卸所述显示器(52)，并且随后将其在相同部位处或在偏移位置处再次安装。

16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，

其特征在于，

除了第一显示器(52)之外，在所述地下工程机械(10)内部或外部布置至少一个另外的显示器(52)和/或其他显示设备(50)，并且

通过所述机械控制单元在另外的显示器(52)和/或其他显示设备(50)处显示与所述第一显示器(52)上相同的内容或稍微不同的内容。

17.根据权利要求12至16中任一项所述的方法，

其特征在于，

将所述至少一个显示器(52)和/或所述至少一个显示设备(50)以无线的方式与所述机械控制单元连接，以用于数据传输。