DE102013216846A1

DE102013216846A1 - Arbeitsmaschine mit Steuereinrichtung

Info

Publication number: DE102013216846A1
Application number: DE102013216846.2A
Authority: DE
Inventors: Michaela Schürholz; Dirk Jahn
Original assignee: Putzmeister Engineering GmbH
Current assignee: Putzmeister Engineering GmbH
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2015-02-26
Also published as: WO2015024688A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine (10), insbesondere eine fahrbare Betonpumpe, mit einer elektronischen Steuereinheit (16) für ein Arbeitsorgan (14) und Aggregate der Arbeitsmaschine (10), wobei die Steuereinheit (16) eine optische Anzeigeeinrichtung (30) mit mindestens einem Anzeigefeld aufweist. Um eine möglichst kontrastreiche und energiesparende Anzeige von Informationen zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass das mindestens eine Anzeigefeld eine Vielzahl von elektrisch bistabilen und lichtreflektierenden Bildpunkten (32–32'') aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine, insbesondere eine fahrbare Betonpumpe, mit einer elektronischen Steuereinheit für ein Arbeitsorgan und Aggregate der Arbeitsmaschine, wobei die Steuereinheit eine optische Anzeigeeinrichtung mit mindestens einem Anzeigefeld aufweist.
Eine Arbeitsmaschine wie eine fahrbare Betonpumpe weist einen Betonverteilermast als Arbeitsorgan und eine typischerweise hydraulisch angetriebene Betonpumpe als weiteres Aggregat auf. Der Betonverteilermast ist faltbar aus mehreren Mastsegmenten zusammengesetzt und schwenkbar auf der Arbeitsmaschine angeordnet. Durch geeignete Manipulation des Betonverteilermasts kann der Beton an beliebiger Stelle des Arbeitsbereichs des Masts ausgebracht werden. Dabei ist es sinnvoll, dass sich die Bedienperson relativ frei bewegen kann, um die Ausbringstelle hinreichend genau ansteuern zu können. Die Steuereinheit ist daher zweckmäßig als Funkfernsteuerung ausgebildet, damit jedoch von einer internen Energiequelle, in der Regel ein wiederaufladbarer Akkumulator, abhängig. Um eine möglichst lange Nutzdauer bei gegebener Energiekapazität zu erreichen, sollte der Energieverbrauch der Steuereinheit daher so gering wie möglich sein. Neben der Sendeeinheit für die Fernsteuersignale ist die optische Anzeigeeinrichtung der wesentliche Energieverbraucher der Steuereinheit. Weiterhin wird die Steuereinheit weit überwiegend im Freien bei unterschiedlichsten Lichtverhältnissen verwendet. Eine gute Ablesbarkeit der optischen Anzeigeeinrichtung unter allen Umständen ist zum Schutz vor einer möglichen Fehlbedienung unverzichtbar. Herkömmliche Anzeigeeinrichtungen, wie sie beispielsweise auch in Mobiltelefonen oder tragbaren Computern (Tablets und Laptops) Verwendung finden weisen jedoch als selbstleuchtende Anzeigeeinrichtungen einen hohen Energieverbrauch auf und sind darüber hinaus bei direkter Sonneneinstrahlung nur schwer oder gar nicht ablesbar.
Ausgehend hiervon besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine optische Anzeigeeinrichtung für die Steuereinheit einer Arbeitsmaschine bereitzustellen, die wenig Energie verbraucht und auch bei direkter Sonneneinstrahlung gut ablesbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die in Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass das mindestens eine Anzeigefeld eine Vielzahl von elektrisch bistabilen und lichtreflektierenden Bildpunkten aufweist. Ein elektrisch bistabiler Bildpunkt muss nur mit elektrischer Energie beaufschlagt werden, wenn sein Helligkeits- oder Farbwert verändert werden soll. Die Anzeigeeinrichtung verbraucht daher nicht ständig Energie zur Aufrechterhaltung der angezeigten Information, sondern nur dann, wenn diese verändert wird. Da die Bildpunkte zudem lichtreflektierend ausgebildet sind, ist die Anzeigeeinrichtung nicht selbstleuchtend, sondern nutzt das Umgebungslicht zur Bilddarstellung. Insbesondere bei Sonneneinstrahlung ist die Anzeigeeinrichtung damit im Gegensatz zu selbstleuchtenden Anzeigen kontrastreich und gut ablesbar. Für die gelegentliche Verwendung der Steuereinheit bei ungünstigen Lichtverhältnissen kann sie mit einem Leuchtmittel, beispielsweise einer LED Lampe, zur Beleuchtung der Anzeigeeinrichtung versehen sein. Da diese nur ausnahmsweise eingesetzt wird, bleibt der Effizienzvorteil der erfindungsgemäßen Gestaltung der Anzeigeeinrichtung erhalten.
Gemäß einer ersten alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind die Bildpunkte des Anzeigefelds elektrophoretisch zwischen unterschiedlichen Kontraststufen und/oder Farbwerten schaltbar. Dabei enthält das Anzeigefeld Mikrokapseln mit einem mittleren Durchmesser von ca. 40 μm, die positiv geladene weiße Partikel und negativ geladene schwarze Partikel in einem transparenten zähflüssigen Polymer enthalten. Die Darstellung wird durch kurzzeitiges Anlegen einer elektrischen Spannung verändert und bleibt dann lange Zeit stabil. Form und Durchmesser der Mikrokapseln sind unregelmäßig, was jedoch ohne Bedeutung ist, da sich jeder Bildpunkt des Anzeigefelds aus vielen einzelnen Mikrokapseln zusammensetzt.
Gemäß einer zweiten alternativen Ausgestaltung der Erfindung enthält das Anzeigefeld zwei unterschiedliche, übereinander geschichtete Fluide, deren Oberflächenspannung durch Anlegen einer elektrischen Spannung lokal veränderbar ist. Die Lichtdurchlässigkeit der einzelnen Bildpunkte wird dabei beeinflusst, indem die Oberflächenspannung mittels angelegter elektrischer Spannung verändert wird (Elektrobenetzung). Damit lässt sich ein farbiges und schnelles reflektives Anzeigefeld mit hohem Kontrast und geringem Energieverbrauch herstellen, dessen mögliche Schaltgeschwindigkeit sogar eine Videowiedergabe erlaubt.
Gemäß einer dritten alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist das Anzeigefeld zwei reflektierende Lagen in einem elektrisch zueinander veränderbaren Abstand und einen interferometrisch arbeitenden Modulator auf. Dabei wird der Abstand der zwei reflektierenden Schichten mikromechanisch verändert und damit die Lichtreflexion mittels konstruktiver und destruktiver Interferenz gesteuert.
Bevorzugt ist die Steuereinheit als Funkfernsteuerung ausgebildet, die von der Bedienperson entfernt von der Arbeitsmaschine verwendet werden kann. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bleiben jedoch auch bei einer maschinenfest angeordneten Steuereinheit erhalten.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
1 eine fahrbare Betonpumpe mit einem Verteilermast und eine diese steuernde Funkfernsteuerung; und
2 eine Prinzipdarstellung der bildformenden Elemente einer Anzeigeeinrichtung der Funkfernsteuerung gemäß 1.
Die in 1 gezeigte Arbeitsmaschine 10 ist als Großmanipulator in Form einer Autobetonpumpe 12 mit Betonverteilermast 14 mittels einer Funkfernsteuerung 16 über eine Funkstrecke 18 fernbedienbar. Die Funkfernsteuerung 16 ist über die Funkstrecke 18 mit einer maschinenseitigen Kontrollstelle 20 verbunden. Eine solche Steuereinrichtung lässt sich grundsätzlich auch für andere Baumaschinen und Arbeitsgeräte, beispielsweise Spritzroboter und Mischerpumpen einsetzen.
Die Funkfernsteuerung 16 weist eine Mehrzahl von Steuerelementen auf, beispielsweise zwei Joysticks 22, 22' für die Steuerung des Betonverteilermasts 14, einen Not-Aus-Taster 24 zur Unterbrechung der Pump- und Mastfunktionen, Taster 26 zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors der Betonpumpe, Taster 28 zum Erhöhen oder Verringern der Motordrehzahl und damit der Fördermenge und dergleichen mehr. Eine Anzeigeeinrichtung 30 ist zentral im Blickfeld der Bedienperson angeordnet und stellt die wesentlichen Betriebsparameter graphisch und/oder numerisch dar. Alternativ zu der dargestellten Ausführungsform mit einer Mehrzahl elektromechanischer Schalter und Steuerelemente kann die Funkfernsteuerung auch als sogenanntes portable Display ausgebildet sein, eine großflächige, tragbare Anzeigeeinrichtung mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm und darauf graphisch dargestellten Steuerelementen. Je großflächiger die verwendete Anzeigeeinrichtung, desto stärker kommt deren energieeffiziente Ausbildung gegenüber herkömmlichen, selbstleuchtenden Anzeigeeinrichtungen zum Tragen.
Um die Informationen sowohl energiesparend als auch möglichst kontrastreich darzustellen, weist das Anzeigefeld der Anzeigeeinrichtung 30 eine Vielzahl von elektrisch bistabilen und lichtreflektierenden Bildpunkten auf, die in 2 schematisch veranschaulicht sind. Die elektrisch bistabilen Bildpunkte müssen nur mit elektrischer Energie beaufschlagt werden, wenn ihre Helligkeits- oder Farbwerte verändert werden sollen. Die Anzeigeeinrichtung 30 verbraucht daher nicht ständig Energie zur Aufrechterhaltung der angezeigten Information, sondern nur dann, wenn diese verändert wird. Da die Bildpunkte zudem lichtreflektierend ausgebildet sind, ist die Anzeigeeinrichtung 30 nicht selbstleuchtend, sondern nutzt das Umgebungslicht zur Bilddarstellung. Insbesondere bei Sonneneinstrahlung ist die Anzeigeeinrichtung 30 damit im Gegensatz zu selbstleuchtenden Anzeigen kontrastreich und gut ablesbar. Die Bildpunkte sind bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils aus Mikrokapseln 32–32'' mit einem mittleren Durchmesser von ca. 40 μm ausgebildet, die positiv geladene schwarze Partikel 34 und negativ geladene weiße Partikel 36 in einem transparenten, zähflüssigen Polymer enthalten. Die Darstellung wird durch kurzzeitiges Anlegen einer elektrischen Gleichspannung verändert, wodurch die jeweils gegenpoligen Partikel 34 bzw. 36 angezogen werden. Dieser Zustand kann ohne Energiezufuhr bis zu mehreren Wochen lang stabil bleiben. Die Form und der Durchmesser der Mikrokapseln 32–32'' ist zwar unregelmäßig, jedoch hat dies keine Bedeutung, da sich jeder Bildpunkt der Anzeigeeinrichtung 30 aus einer Vielzahl von Mikrokapseln zusammensetzt.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine 10, insbesondere eine fahrbare Betonpumpe, mit einer elektronischen Steuereinheit 16 für ein Arbeitsorgan 14 und Aggregate der Arbeitsmaschine 10, wobei die Steuereinheit 16 eine optische Anzeigeeinrichtung 30 mit mindestens einem Anzeigefeld aufweist. Um eine möglichst kontrastreiche und energiesparende Anzeige von Informationen zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass das mindestens eine Anzeigefeld eine Vielzahl von elektrisch bistabilen und lichtreflektierenden Bildpunkten 32–32'' aufweist.

Claims

Arbeitsmaschine (10), insbesondere fahrbare Betonpumpe, mit einer elektronischen Steuereinheit (16) für ein Arbeitsorgan (14) und Aggregate der Arbeitsmaschine (10), wobei die Steuereinheit (16) eine optische Anzeigeeinrichtung (30) mit mindestens einem Anzeigefeld aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Anzeigefeld eine Vielzahl von elektrisch bistabilen und lichtreflektierenden Bildpunkten (32–32'') aufweist.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildpunkte (32–32'') des Anzeigefelds elektrophoretisch zwischen unterschiedlichen Kontraststufen und/oder Farbwerten schaltbar sind.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigefeld zwei unterschiedliche, übereinander geschichtete Fluide enthält, deren Oberflächenspannung durch Anlegen einer elektrischen Spannung lokal veränderbar ist.
Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigefeld zwei reflektierende Lagen in einem elektrisch zueinander veränderbaren Abstand und einen interferometrisch arbeitenden Modulator aufweist.
Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (16) als Funkfernsteuerung ausgebildet ist.
Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit maschinenfest angeordnet ist.
Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (16) ein Leuchtmittel zum Beleuchten der optischen Anzeigeeinrichtung (30) aufweist.