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Die Erfindung betrifft einen fahrbaren Großmanipulator.
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Großmanipulatoren sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie umfassen insbesondere ein Fahrgestell, zwei vordere und zwei hintere auf einem Untergrund über ausfahrbare Stützbeine abstützbare Stützausleger, die am Fahrgestell angeordnet sind und von einer Fahrstellung in eine Abstützstellung ganz oder teilweise ausfahrbar sind, und einen ausfaltbaren Mastarm, der einen um eine Hochachse drehbaren Drehschemel und eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen Mastsegmenten aufweist.
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Bei voll ausgefahrenen und abgestützten Stützauslegern ist üblicherweise eine Drehung des voll ausgeklappten Mastarms um 360° möglich. Es lässt sich somit insgesamt ein kreisförmiger Bereich um den Großmanipulator herum mit dem Mastarm erreichen, ohne dass die Gefahr des Kippens des Großmanipulators besteht. Bei einem als Dickstoffpumpe ausgebildeten Großmanipulator kann so, je nach Länge des Auslegers, Dickstoff in einem Radius von 70 Metern und mehr ausgebracht werden. Allerdings ist es häufig der Fall, dass die Stützausleger nicht komplett ausgefahren werden können, da der zur Verfügung stehende Platz am jeweiligen Einsatzort nicht ausreicht. Es befinden sich beispielsweise Hindernisse am Einsatzort, oder der Boden weist keine ausreichende Befestigung zum Abstützen der Maschine auf. Häufig befinden sich die Einsatzorte auch direkt an Straßen, so dass das Positionieren des Großmanipulators unmittelbar am Straßenrand erfolgen muss. In diesen Fällen kann nur eine Teilabstützung des Großmanipulators erfolgen. Hier können dann beispielsweise lediglich die vorderen, die seitlichen oder nur drei der vier Stützausleger vollständig ausgefahren und abgestützt werden. Die anderen Stützausleger werden nur in eine verkürzte Ausfahrstellung ausgefahren oder verbleiben sogar komplett in ihrer eingeklappten Stellung.
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Da beengte Baustellenverhältnisse mittlerweile die Regel sind, bieten die Hersteller vermehrt Großmanipulatoren mit Teilabstützungen in unterschiedlichen Varianten an. Nachteilig bei einer Teilabstützung ist zwar, dass sich hierdurch insgesamt nur ein eingeschränkter Arbeitsbereich des Mastes ergibt. Dies wird aber in Kauf genommen, um in beengten Umgebungen überhaupt arbeiten zu können. Die Hersteller geben verschiedene Abstützkonfigurationen vor, bei denen die Stützausleger in bestimmte Zwischenpositionen, d.h. nicht vollständig ausgefahrene Positionen gebracht werden. Diesen Abstützkonfigurationen sind jeweils Arbeitsbereiche des Mastarms zugeordnet, innerhalb derer ein sicherer Stand der Maschine gewährleistet ist.
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Damit der Bediener erkennen kann, dass ein Stützausleger eine herstellerseitig vorgegebene Zwischenposition erreicht hat, ist es bekannt, an den Auslegern Markierungen anzubringen. Erkennt der Bediener die Markierung, muss er manuell die Ausfahrbewegung des betreffenden Stützauslegers stoppen. Um ein genaues Stoppen an der vorgegebenen Position zu ermöglichen, sind zudem häufig ansteigende Markierungen, wie beispielsweise die Darstellung einer Pfeilspitze, bekannt. Hierdurch erkennt der Bediener die Annäherung an die Zwischenposition und kann somit die Geschwindigkeit rechtzeitig drosseln. Für den Bediener ist es dennoch schwierig, genau an der richtigen Position den Stützausleger manuell zu stoppen. Die gewünschte Zwischenposition wird daher selten beim ersten Anlauf gefunden, so dass es einer Neupositionierung bedarf. Dies ist umständlich und zeitaufwendig.
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Es ist vor diesem Hintergrund Aufgabe der Erfindung, einen fahrbaren Großmanipulator bereitzustellen, bei dem ein unvollständiges Aus- und/oder Einfahren einzelner Stützausleger einfach, schnell und zuverlässig vollzogen werden kann.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Großmanipulator mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstände der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale auch in beliebiger und technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und somit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
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Der erfindungsgemäße fahrbare Großmanipulator weist ein Fahrgestell auf, zwei vordere und zwei hintere auf einem Untergrund über ausfahrbare Stützbeine abstützbare Stützausleger, die jeweils am Fahrgestell angeordnet und von einer Fahrstellung in eine Abstützstellung ganz oder teilweise ausfahrbar sind, sowie einen ausfaltbaren Mastarm, der einen am Fahrgestell um eine Hochachse drehbar angeordneten Drehschemel und eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen Mastsegmenten aufweist. Erfindungsgemäß ist eine Steuerungseinrichtung für das Aus-/Einfahren der Stützausleger vorgesehen, mit einer Sensorik zur Erfassung der Ausfahrpositionen der Stützausleger, wobei die Steuerungseinrichtung so eingerichtet ist, dass sie wenigstens temporär das Ein- bzw. Ausfahren wenigstens eines Stützauslegers automatisch stoppt, sobald dieser eine vorgegebene Zwischenposition erreicht.
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Der erfindungsgemäße Großmanipulator weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass die Stützausleger exakt in der jeweils gewünschten Abstützkonfiguration automatisch gestoppt werden. Eine aufwendige und zeitintensive Feinpositionierung entfällt somit. Dies wird erfindungsgemäß durch die Steuerungseinrichtung erreicht, die die momentanen Ausfahrpositionen der Stützausleger sensorisch überwacht und bei Erreichen der jeweiligen Zwischenposition die Bewegung stoppt.
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Bevorzugt handelt es sich bei der erfindungsgemäß genutzten Sensorik um eine diskret messende Sensorik. Hierbei kann es sich beispielsweise um mechanische oder induktive Näherungsschalter handeln. Durch den Einsatz von induktiven Näherungsschaltern lassen sich Objekte sicher und berührungslos erfassen. Gemäß der Erfindung kann hierzu an der Zwischenposition ein elektrisch leitfähiges Material angeordnet sein. Nähert sich die Zwischenposition mit dem leitfähigen Material dem Schalter an, dann entzieht das leitfähige Material diesem Energie. Die sich ändernde Energie wird detektiert und bei Erreichen eines bestimmten Wertes wird ein Signal erzeugt und der Stützausleger wird automatisch gestoppt. Nachteilig bei einer diskret messenden Sensorik ist jedoch, dass hiermit nur ein hartes Abschalten der Bewegung der Stützausleger möglich ist. Bei Vorliegen eines entsprechenden Signals werden die Stützen unmittelbar gestoppt.
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Vorteilhafterweise handelt es sich bei der Sensorik um eine kontinuierlich messende Sensorik. Idealerweise weist die Sensorik einen Seilzugsensor auf. Seilzugsensoren bieten den Vorteil, dass sich damit auch eine Verringerung der Geschwindigkeit vor Erreichen einer Zwischenposition realisieren lässt. Hierdurch wird der Bediener auf ein baldiges Erreichen einer Zwischenposition aufmerksam gemacht, so dass ihm ausreichend Zeit bleibt, zu überlegen, ob der Stützausleger in der Zwischenposition endgültig gestoppt werden soll oder bei Erreichen der Zwischenposition weiter aus- bzw. eingefahren werden soll. Ferner ist mittels eines Seilzugsensors die Erfassung mehrerer Zwischenpositionen eines Stützauslegers auf einfache Weise möglich, so dass das Stoppen des Stützauslegers an verschiedenen Zwischenpositionen ohne weitere Anpassung der Sensorik erfolgen kann.
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Die zuvor beschriebene Sensorik findet idealerweise Anwendung bei teleskopierbaren Stützauslegern, die zum Beispiel als Bogenstützen ausgebildet sein können. Derartige Stützausleger bilden meist den vorderen Teil des Abstützsystems des Großmanipulators.
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Ferner kann die Sensorik auch Drehwinkel- und/oder Winkelgeber aufweisen. Die Drehwinkelgeber sind dabei bevorzugt an Gelenkbolzen angeordnet, die die Stützausleger mit dem Fahrgestell verbinden. Eine derartige Sensorik wird meist im Zusammenhang mit klappbaren Stützauslegern verwendet, die bevorzugt den hinteren Teil des Abstützsystems des Großmanipulators bilden, aber auch für die vorderen Stützen verwendet werden können. Drehwinkelgeber können auch an teleskopierbaren Stützen verwendet werden, wenn diese zum Beispiel mittels eines Kettentriebes ausgefahren werden. Die Ausschubweite der Teleskopstützen wird hierfür bevorzugt aus dem Drehwinkel des Kettenantriebsritzels abgeleitet. Bei einer Bogenabstützung, die mit einem Seilantrieb Ein- und Ausgefahren wird, kann die Drehwinkelmessung auch direkt am Seilantrieb vorgenommen werden.
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Werden die Stützausleger mittels Hydraulikzylindern verfahren, so ist grundsätzlich auch denkbar, dass Weglängenmesssysteme in den Hydraulikzylindern als Sensorik zur Anwendung kommen. Hierbei wird eine Zwischenposition jeweils einer Hublänge des Hydraulikzylinders zugeordnet. Die Sensorik bzw. die Weglängenmesssysteme erfassen den von dem Hydraulikzylinder zurückgelegten Weg und erkennen anhand des zurückgelegten Weges, ob eine Zwischenposition erreicht ist. Bei Erreichen einer Zwischenposition gibt die Sensorik eine Rückmeldung an die Steuerungseinrichtung und diese stoppt den Stützausleger.
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Idealerweise umfasst der Großmanipulator eine Fernsteuerung zur Eingabe von Fahrbefehlen für die Stützausleger. Durch den Einsatz der Fernsteuerung kann sich der Bediener während des Ein- bzw. Ausfahrens der Stützausleger frei bewegen, so dass er das Verfahren der Stützausleger beobachten und entsprechend reagieren kann.
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Damit für den Bediener das Erreichen einer Zwischenposition leicht zu erkennen ist, kann die Fernsteuerung wenigstens ein Element aufweisen, dass dem Bediener signalisiert, dass eine Zwischenposition bzw. die vordefinierte Zwischenposition erreicht ist. Dies kann sowohl akustisch als auch visuell erfolgen. An der Fernsteuerung kann hierzu wenigstens ein Leuchtelement angeordnet sein. Das Leuchtelement leuchtet dabei beispielsweise bei Erreichen einer Zwischenposition auf. Es kann aber auch seine Farbe verändern. Es sind auch Kombinationen denkbar, d.h. der Bediener betätigt die Stützen mittels Steuerhebeln am Fahrzeug und die Fernbedienung signalisiert dass Erreichen der Zwischenpositionen. Ebenso kann die Anzeige zusätzlich an einer Anzeigetafel vorgenommen werden, die in einem am Großmanipulator angeordneten Steuerschrank angeordnet ist.
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Bevorzugt weist die Fernsteuerung ein Display auf. Das Display gibt dabei bevorzugt eine grafische Darstellung der Stützausleger wieder. Das Display signalisiert dem Bediener, dass eine Zwischenposition erreicht worden ist. Bei Erreichen der Zwischenposition eines Stützauslegers kann sich z.B. die Farbe des dargestellten Stützauslegers auf dem Display verändern. Bei Erreichen der Zwischenposition wird der Stützausleger z.B. in grün dargestellt. Denkbar ist auch, dass auf dem Display graphische Symbole erscheinen, sobald eine Zwischenposition erreicht ist. Die Symbole können den einzelnen Stützauslegern zugeordnet sein. Auch eine Kombination aus Farbänderung der Stützausleger und Symbolen ist möglich.
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Die Stützausleger werden bevorzugt mittels Hydraulikantrieben verfahren, die über handbetätigte Ventile angesteuert werden. Die Ventile können über Schalter betätigt werden. Durch die Aktivierung werden die Ventile mit Öl versorgt, so dass ein Verfahren der Stützausleger ermöglicht wird. Stellt die Steuereinrichtung über die Sensorik fest, dass eine Zwischenposition erreicht worden ist, dann wird bevorzugt automatisch ein zentrales Freigabeventil wenigstens temporär gesperrt und eine weitere Bewegung des Stützauslegers wird unterbunden. Denkbar ist auch, dass die Ventile über die Fernsteuerung gesteuert werden. Die Betätigung der Fernsteuerung führt zur Aktivierung der Ventile, womit ein Verfahren der Stützausleger einhergeht. Stellt die Steuereinrichtung über die Sensorik fest, dass eine Zwischenposition erreicht worden ist, dann wird automatisch ein Ventil wenigstens temporär gesperrt und eine weitere Bewegung des Stützauslegers wird unterbunden.
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Die Erfindung ermöglicht eine exakte und einfache Positionierung der Stützausleger bei Großmanipulatoren in Zwischenpositionen, ohne dass hierzu der Bediener über besondere Erfahrungen und/oder Geschicklichkeit verfügen muss.
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Bevorzugt fährt der Stützausleger nach Erreichen der Zwischenposition und einem temporären Stopp wieder weiter, wenn keine weitere Eingabe durch den Bediener (z.B. an der Fernbedienung) erfolgt. Dies bedeutet, dass nur ein vorübergehendes Stoppen an einer Zwischenposition erfolgt. Die Dauer des Stopps kann dabei vorteilhafterweise an die Bedürfnisse des Bedieners angepasst werden.
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Erfindungsmäßig ist es auch möglich, dass der Stützausleger nach Erreichen der Zwischenposition erst weiter aus- bzw. einfährt, sobald eine Eingabe durch den Bediener erfolgt. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Stützausleger die Zwischenposition auch wirklich nur dann passiert, wenn dies ausdrücklich von dem Bediener gewünscht wird. Ein notwendiges gegenläufiges Verfahren des Stützauslegers bei Überfahren der eigentlich gewünschten Zwischenposition ist somit ausgeschlossen.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigte Ausführungsvariante beschränkt. Insbesondere umfasst die Erfindung, soweit es technisch sinnvoll ist, beliebige Kombinationen der technischen Merkmale, die in den Ansprüchen aufgeführt oder in der Beschreibung als erfindungsrelevant beschrieben sind.
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Es zeigen:
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1 Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Großmanipulator in einer Ausgestaltung,
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2 schematische Ansicht auf eine Fernsteuerung.
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1 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Großmanipulator 10 in einer möglichen Ausgestaltung. Der Großmanipulator 10 weist ein Fahrgestell 12 und zwei vordere 14, 16 und zwei hintere 18, 20 auf einem Untergrund über ausfahrbare Stützbeine abstützbare Stützausleger 14, 16, 18, 20 auf. Während die vorderen Stützausleger 14, 16 als teleskopierbare Bogenstützen ausgebildet sind, sind die hinteren Stützausleger 18, 20 als Klappstützen ausgebildet. Die Stützausleger 14, 16, 18, 20 sind jeweils am Fahrgestell 12 angeordnet und sind von einer Fahrstellung in eine Abstützstellung ganz oder teilweise ausfahrbar. Des Weiteren weist der Großmanipulator 10 einen ausfaltbaren Mastarm 22 auf, der einen am Fahrgestell 12 um eine Hochachse drehbar angeordneten Drehschemel 24 und eine Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen Mastsegmenten aufweist. Erfindungsgemäß umfasst der Großmanipulator 10 ferner eine Steuerungseinrichtung (nicht dargestellt) für das Aus-/ Einfahren der Stützausleger 14, 16, 18, 20 mit einer Sensorik zur Erfassung der Stützpositionen der Stützausleger 14, 16, 18, 20. Die Steuerungseinrichtung ist dabei so eingerichtet, dass sie wenigstens temporär das Ein- bzw. Ausfahren wenigstens eines Stützauslegers 14, 16, 18, 20 automatisch stoppt, sobald dieser eine Zwischenposition A, B, C erreicht. Die Zwischenposition A, B, C sind dabei herstellerseitig vorgegeben.
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Der in 1 dargestellte vordere, rechte Stützausleger 14 weist drei Zwischenpositionen A, B, C auf, wobei an jeder Zwischenposition A, B, C ein diskret messender Sensor angeordnet ist. Idealerweise handelt es sich bei dem Sensor um einen induktiven Näherungsschalter 26‘, 26‘‘, 26‘‘‘.
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Der in 1 dargestellte vordere, linke Stützausleger 16 weist eine kontinuierlich messende Sensorik, nämlich einen Seilzugsensor 28, auf. Bei Verwendung von Seilzugsensoren 28 werden die einzelnen Zwischenpositionen A, B, C jeweils mit einer bestimmten ausgezogenen Länge des Messseils in Verbindung gebracht. Detektiert der Seilzugsensor 28 eine Länge, die im Zusammenhang mit einer Zwischenposition steht, so gibt er der Steuerungseinrichtung eine Rückmeldung, wodurch der Stützausleger 16 zunächst verlangsamt und dann automatisch gestoppt wird. Für jede Zwischenposition können auch unterschiedliche Geschwindigkeiten der Verlangsamung gewählt werden um diese ohne weitere Anzeige unterscheiden zu können.
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Die hinteren Stützausleger 18, 20 sind gelenkig am Fahrgestell 12 angeordnet und werden mittels Hydraulikzylinder 32 ein- bzw. ausgefahren. Eine Möglichkeit, die Abstützposition der Stützausleger 18, 20 dabei zu erfassen, ist die Verwendung von berührungslosen Drehwinkelgebern 30. Die Drehwinkelgeber 30 sind dabei bevorzugt an Gelenkbolzen angeordnet, die die Stützausleger 18, 20 mit dem Fahrgestell 12 verbinden. Bei Verwendung eines Drehwinkelgebers 30 wird eine Zwischenposition des Stützauslegers 18, 20 einem bestimmten Winkel zugeordnet. Erfasst der Drehwinkelgeber 30 einen Winkel, der im Zusammenhang mit einer Zwischenposition steht, so gibt die Sensorik der Steuerungseinrichtung ein Signal und die Steuerungseinrichtung stoppt den Stützausleger.
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Ferner können Weglängenmesssysteme 34 in den Hydraulikzylindern 32 zum Einsatz kommen. Bei derartigen Weglängenmesssystemen wird eine Zwischenposition jeweils einer Hublänge des Hydraulikzylinders 34 zugeordnet. Erfasst das Weglängenmesssystem eine Hublänge, die um Zusammenhang mit einer Zwischenposition steht, so gibt sie der Steuerungseinrichtung eine Rückmeldung und diese stoppt den Stützausleger.
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2 zeigt eine schematische Ansicht auf eine Fernsteuerung 36 zur Eingabe einer Abstützkonfiguration der Stützausleger 14, 16, 18 20. Der Einsatz einer Fernsteuerung 36 bietet den Vorteil, dass sich der Bediener während des Ein- bzw. Ausfahrens der Stützausleger 14, 16, 18 20 frei bewegen kann. Die Fernsteuerung 36 ist idealerweise so ausgebildet, dass sie dem Bediener aufzeigt, wann eine Zwischenposition erreicht worden ist. Hierzu kann die Fernsteuerung ein Leuchtelement 42 aufweisen. Das Leuchtelement 42 leuchtet auf, sobald eine Zwischenposition A, B, C erreicht ist. Denkbar ist aber auch, dass das Leuchtelement 42 seine Farbe ändert, sobald eine Zwischenposition A, B, C erreicht ist.
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Ferner kann die Fernsteuerung 36 ein Display 38 aufweisen. Das Display 38 gibt dabei bevorzugt eine grafische Darstellung des Großmanipulators 10, insbesondere der Stützausleger 14, 16, 18, 20 wieder und signalisiert dem Bediener, dass eine Zwischenposition A, B, C erreicht worden ist. Hierzu kann sich bei Erreichen der Zwischenposition A, B, C eines Stützauslegers 14, 16, 18, 20 die Farbe des Stützauslegers 14, 16, 18, 20 auf dem Display 38 verändern. Der Stützausleger 14, 16, 18, 20 kann beispielsweise in grün dargestellt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich während des Ein- bzw. Ausfahrens die Darstellung bzw. die Farbe des Stützauslegers 14, 16, 18, 20 auf dem Display 38 kontinuierlich verändert. Hierdurch wird der Bediener schon frühzeitig auf das Erreichen einer Zwischenposition aufmerksam gemacht. Ferner können auf dem Display 38 graphische Symbole 40 aufleuchten, sobald ein Stützausleger 14, 16, 18, 20 eine Zwischenposition A, B, C erreicht hat.
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Die Fernsteuerung kann ferner ein Bedienelement aufweisen, mit dem das Stoppen in den Zwischenpositionen deaktiviert wird. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn die Stützen beim Abrüsten des Großmanipulators komplett eingefahren werden, so dass diese nicht in allen Zwischenpositionen erst anhalten und damit das Abrüsten der Maschine verzögern.
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Ferner hat der Bediener die Möglichkeit eine bestimmte Teilabstützkonfiguration auszuwählen und die Stützen stoppen im Sinne der Erfindung erst, wenn sie die erforderliche Stützweite für diese Abstützkonfiguration erreicht haben. Beispielsweise sollen für eine vorgewählte Abstützkonfiguration die Stützen auf der rechten Seite komplett und auf der linken Seite nur zu zwei Drittel ausgefahren werden, womit ein Arbeitsbereich, der nur an der rechten Seite der Maschine liegt, mit dem Großmanipulator ausreichend gut und sicher erreicht werden kann. Beim Ausfahren der linken Stützen würden die Stützen dann nicht in der möglichen „Ein-Drittel Stellung“ anhalten, sondern bis zu der „Zwei-Drittel-Stellung“ durchfahren bis sie temporär anhalten und der Bediener damit deutlich erkennt, dass die Stützen die gewünschte Zielposition erreicht haben. Analog dazu fahren die Stützen auf der rechten Seite in diesem Beispiel ohne Zwischenstopp aus, bis die maximale Abstützweite erreicht ist. Falls die Baustellenverhältnisse es dennoch zulassen, kann der Bediener nach dem temporären Anhalten die Stützen auf der linken Seite weiter ausfahren lassen, wodurch sich der Arbeitsbereich des Großmanipulators erweitert bzw. eine sicherere Abstützung der Maschine für den erforderlichen Arbeitsbereich ergibt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Großmanipulator
- 12
- Fahrgestell
- 14
- vorderer Stützausleger
- 16
- vorderer Stützausleger
- 18
- hinterer Stützausleger
- 20
- hinterer Stützausleger
- 22
- Mastarm
- 24
- Drehschemel
- 26
- induktiver Näherungssensor
- 28
- Seilzugsensor
- 30
- Drehwinkelgeber
- 32
- Hydraulikzylinder Stützausleger
- 34
- Weglängenmesssystem
- 36
- Fernsteuerung
- 38
- Display
- 40
- graphisches Symbol
- 42
- Leuchtelement
- A, B, C
- Zwischenposition
