DE102017003479A1 - Device for monitoring and / or changing the ground pressure distribution of a construction machine - Google Patents

Device for monitoring and / or changing the ground pressure distribution of a construction machine Download PDF

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Manfred Schapler
Steffen Schweizer
Michael Rajek
Alfred Koller
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Liebherr Werk Nenzing GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung und/oder Veränderung der Bodendruckverteilung einer Baumaschine, insbesondere einer Baumaschine mit Raupenantrieb, mit wenigstens einer Steuerung/Regelung, auf der der geometrische Aufbau der Baumaschine abgebildet ist, mit wenigstens einer Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Schwerpunktlage der Baumaschine und mit wenigstens einer Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben wenigstens eines Signals in Abhängigkeit vom geometrischen Aufbau und von der Schwerpunktlage.The invention relates to a device for monitoring and / or changing the ground pressure distribution of a construction machine, in particular a construction machine with crawler drive, with at least one control / regulation on which the geometric structure of the construction machine is shown, with at least one determining means for determining the center of gravity of the construction machine and with at least one output device for outputting at least one signal as a function of the geometric structure and of the center of gravity.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung und/oder Veränderung der Bodendruckverteilung einer Baumaschine, insbesondere einer Baumaschine mit Raupenantrieb. Bei der Baumaschine kann es sich beispielsweise um einen Kran oder eine Ramme handeln. Die Vorrichtung umfasst wenigstens eine Steuerung/Regelung, auf der der geometrische Aufbau der Baumaschine abgebildet ist, wenigstens eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Schwerpunktlage der Baumaschine und wenigstens eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben wenigstens eines Signals in Abhängigkeit vom geometrischen Aufbau und von der Schwerpunktlage.The invention relates to a device for monitoring and / or changing the ground pressure distribution of a construction machine, in particular a construction machine with caterpillar drive. The construction machine may be, for example, a crane or a ram. The device comprises at least one control / regulation, on which the geometric structure of the construction machine is mapped, at least one determination device for determining the center of gravity of the construction machine and at least one output device for outputting at least one signal as a function of the geometric structure and the center of gravity.

Bei Baumaschinen wie Raupenkranen oder Rammen ist es bekannt, dass diese umkippen können, wenn der von der Maschine auf ihren Untergrund ausgeübte Bodendruck ungünstig verteilt ist, wobei in einem Bereich des entsprechenden Raupenfahrwerks ein zu hoher Druck auf den Untergrund lasten kann. Die Maschine kann dabei in diesen Bereichen in den Untergrund einsinken und es kann hierdurch ein Umkippen der Maschine bewirkt werden. Um ein derartiges Umkippen zu verhindern, muss eine Bedienperson der Baumaschine dafür Sorge tragen, dass je nach Art des Untergrunds und/oder Neigung des Untergrunds der Schwerpunkt der Baumaschine so verändert wird, dass es zu einer möglichst gleichmäßigen Belastung des Untergrunds kommt. Diese Vorgehensweise ist somit von den Fähigkeiten der Bedienperson abhängig und dadurch entsprechend fehleranfällig.In construction machines such as crawler cranes or rams, it is known that these can tip over when the ground pressure exerted by the machine on its ground is unfavorably distributed, wherein in an area of the corresponding crawler undercarriage an excessive pressure can load on the ground. The machine can sink into these areas in the underground and it can thereby be caused tipping over of the machine. To prevent such overturning, an operator of the construction machine must ensure that depending on the type of substrate and / or inclination of the ground, the center of gravity of the construction machine is changed so that it comes to a uniform as possible load on the ground. This approach is thus dependent on the skills of the operator and thus prone to error.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung bereitzustellen, mittels der der Bodendruck gleichmäßig verteilt und/oder die sichere Bedienung der Baumaschine für eine Bedienperson vereinfacht wird.Against this background, it is an object of the invention to provide an improved device by means of which the ground pressure evenly distributed and / or the safe operation of the construction machine is simplified for an operator.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a device having the features of claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Demnach ist eine Vorrichtung zur Überwachung und/oder Veränderung der Bodendruckverteilung einer Baumaschine, insbesondere einer Baumaschine mit Raupenantrieb, vorgesehen, mit wenigstens einer Steuerung/Regelung, auf der der geometrische Aufbau der Baumaschine abgebildet ist, mit wenigstens einer Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Schwerpunktlage der Baumaschine und mit wenigstens einer Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben wenigstens eines Signals in Abhängigkeit vom geometrischen Aufbau und von der Schwerpunktlage.Accordingly, an apparatus for monitoring and / or changing the ground pressure distribution of a construction machine, in particular a construction machine with caterpillar drive, provided with at least one controller / control, on which the geometric structure of the construction machine is shown, with at least one determining means for determining the center of gravity of the construction machine and at least one output device for outputting at least one signal as a function of the geometric structure and of the center of gravity.

Das ausgegebene Signal kann insbesondere davon abhängig sein, ob der Schwerpunkt innerhalb einer Kippkante liegt oder sich einer Kippkante annähert. Die Kippkante kann dabei aus dem geometrischen Aufbau berechenbar sein.The output signal may in particular be dependent on whether the center of gravity lies within a tilting edge or approaches a tilting edge. The tilting edge can be calculated from the geometric structure.

Die Bestimmungseinrichtung kann wenigstens teilweise mit der Steuerung/Regelung verknüpft sein oder von dieser umfasst sein. Beispielsweise ist es denkbar, dass die Bestimmungseinrichtung in Abhängigkeit von dem auf der Steuerung/Regelung hinterlegtem bzw. abgebildetem geometrischen Aufbau der Maschine den Schwerpunkt bzw. die Schwerpunktlage der Baumaschine bestimmt bzw. berechnet. Die Abbildung des geometrischen Aufbaus der Baumaschine kann jegliche die Baumaschine betreffende Informationen umfassen, aus denen der Aufbau der Baumaschine hervorgeht und aus denen die Bodendruckverteilung bzw. die Lage des Schwerpunkts und/oder das Gewicht der Baumaschine ableitbar sind.The determination device can be at least partially linked to the control system or can be encompassed by it. For example, it is conceivable that the determination device determines or calculates the center of gravity or the center of gravity of the construction machine as a function of the geometric structure of the machine stored or mapped on the control / regulation. The illustration of the geometric structure of the construction machine may include any information relating to the construction machine, showing the structure of the construction machine and from which the ground pressure distribution or the position of the center of gravity and / or the weight of the construction machine can be derived.

Auch die Ausgabeeinrichtung kann mit der Steuerung/Regelung verbunden bzw. von einer entsprechenden Steuerungs-/Regelungseinrichtung umfasst sein.The output device can also be connected to the control / regulation or can be encompassed by a corresponding control / regulation device.

Es sind im Bereich Spezialtiefbau keine Lösungen bekannt, bei denen ein Assistenzsystem, eine Automatik oder eine Anzeige des Scherpunktes einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nahe kommen. Bisher muss sich der Fahrer auf sein Gefühl und seine Erfahrung verlassen, wenn er die Schwerpunktlage ermitteln bzw. optimieren will.There are no known solutions in the field of special civil engineering, in which an assistance system, an automatic or an indication of the shear point of a device according to the invention come close. So far, the driver has to rely on his feeling and his experience, if he wants to determine or optimize the center of gravity.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist denkbar, dass die Bestimmungseinrichtung wenigstens einen Sensor zum Erfassen wenigstens eines die Schwerpunktlage betreffenden Parameters umfasst. Der Sensor kann beispielsweise den Einstellwinkel und/oder die Position von an der Baumaschine angeordneten Werkzeugen oder Ballastgewichten erfassen und den erfassten Sensorwert der Bestimmungseinrichtung bzw. der Steuerung/Regelung zur Verfügung stellen. Selbstverständlich kann auch mehr als ein Sensor vorgesehen sein. So sind beispielsweise Kraftsensoren im Bereich des Raupenfahrwerks oder Kontaktsensoren in anderweitigen Bereichen der Baumaschinen denkbar, deren Messwerte bzw. Messsignale zur Berechnung der Schwerpunktlage der Baumaschine hinzugezogen werden können. Es kann auch wenigstens ein Neigungssensor vorgesehen sein, der den Neigungswinkel der Baumaschine gegen die Horizontale angeben kann.In a preferred embodiment of the invention, it is conceivable that the determination device comprises at least one sensor for detecting at least one parameter relating to the center of gravity. The sensor can detect, for example, the setting angle and / or the position of tools or ballast weights arranged on the construction machine and make the detected sensor value available to the determination device or the control / regulation. Of course, more than one sensor may be provided. For example, force sensors in the area of the crawler chassis or contact sensors in other areas of the construction machines are conceivable, whose measured values or measurement signals can be used to calculate the center of gravity of the construction machine. It can also be provided at least one tilt sensor, which can indicate the inclination angle of the construction machine against the horizontal.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass die Vorrichtung wenigstens eine Verstelleinrichtung zum Verstellen der Schwerpunktlage der Baumaschine umfasst. Bei der Verstelleinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Aktuator handeln, mittels dem Teile der Baumaschine bzw. Teile von Werkzeugen, welche mit der Baumaschine verbunden sind, verstellt werden können. Durch die Verstellung dieser Komponente kann die Schwerpunktlage der Baumaschine verändert werden. Als Verstelleinrichtung kommen somit auch üblicherweise bereits an Baumaschinen vorhandene verstellbare Komponenten in Frage.In a further preferred embodiment, it is conceivable that the device comprises at least one adjusting device for adjusting the center of gravity of the construction machine. In the Adjustment may be, for example, an actuator, by means of which parts of the construction machine or parts of tools, which are connected to the construction machine, can be adjusted. By adjusting this component, the center of gravity of the construction machine can be changed. As adjusting so also usually already existing on construction machines adjustable components come into question.

In einer besonders bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass die Verstelleinrichtung dazu eingerichtet ist einen Mäkler oder einen Ausleger zu verstellen. Dieser kann bewegbar relativ zum weiteren Gefüge der Baumaschine an dieser angeordnet sein und durch die Veränderung des Einstellwinkels oder sonstiger Parameter des Mäklers die Schwerpunktlage der gesamten Baumaschine beeinflussen.In a particularly preferred embodiment, it is conceivable that the adjusting device is adapted to adjust a broker or a boom. This can be arranged movable relative to the further structure of the construction machine at this and influence the center of gravity of the entire construction machine by changing the setting angle or other parameters of the leader.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass das Signal wenigstens ein Steuer-/Regelsignal zum Steuern/Regeln der Verstelleinrichtung umfasst. Mittels eines derartigen Steuer-/Regelsignals ist es möglich, die Verstelleinrichtung automatisch oder teilweise automatisch zu verstellen und damit die Schwerpunktlage der Baumaschine zu verändern.In a further preferred embodiment, it is conceivable that the signal comprises at least one control / regulating signal for controlling / regulating the adjusting device. By means of such a control / regulating signal, it is possible to automatically or partially automatically adjust the adjusting device and thus to change the center of gravity of the construction machine.

Denkbar ist auch, dass in einer weiteren bevorzugten Ausführung die Vorrichtung wenigstens eine Auslösereinrichtung zum Auslösen der Verstelleinrichtung umfasst. Hierbei kann das Signal zum Steuern/Regeln der Verstelleinrichtung erst nach Betätigung der Auslösereinrichtung an die Verstelleinrichtung gesendet werden und es besteht somit eine Eingriffsmöglichkeit für eine Bedienperson. Dadurch kann das Verstellen der Verstelleinrichtung erst nach Freigabe durch eine Bedienperson erfolgen. Das Auslösen der Verstelleinrichtung kann vorliegend die Freigabe einer Bewegung der Verstelleinrichtung bedeuten.It is also conceivable that in a further preferred embodiment, the device comprises at least one trigger device for triggering the adjusting device. In this case, the signal for controlling / regulating the adjusting device can only be sent to the adjusting device after actuation of the triggering device and thus there is an intervention possibility for an operating person. As a result, the adjustment of the adjusting device can only take place after release by an operator. The triggering of the adjusting device can in this case mean the release of a movement of the adjusting device.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass das Signal wenigstens ein Informationssignal für eine Bedienperson der Baumaschine insbesondere betreffend ein zulässiges Verstellen der Baumaschine umfasst. Das Informationssignal kann auf einer entsprechenden Anzeige angezeigt werden, was es der Bedienperson einfach ermöglicht, zulässige Verstellmöglichkeiten der Baumaschine zu erkennen. Beispielsweise kann eine entsprechende Graphik angezeigt werden, aus der hervorgeht, in welcher Weise die Baumaschine zur Optimierung der Druckverteilung verstellt werden kann. Damit kann die Ausgabeeinrichtung sowohl Signale an eine Bedienperson als auch an Verstelleinrichtungen der Baumaschine ausgeben, wodurch sowohl ein automatisches Verstellen als auch ein manuelles Verstellen der Baumaschine erleichtert bzw. ermöglicht wird.In a further preferred embodiment, it is conceivable that the signal comprises at least one information signal for an operator of the construction machine, in particular regarding a permissible adjustment of the construction machine. The information signal can be displayed on a corresponding display, which makes it easy for the operator to recognize permissible adjustment possibilities of the construction machine. For example, a corresponding graphic can be displayed, which shows how the construction machine can be adjusted to optimize the pressure distribution. Thus, the output device can output both signals to an operator and to adjusting the construction machine, whereby both an automatic adjustment and a manual adjustment of the construction machine is facilitated or enabled.

Die Erfindung ist ferner auf eine Baumaschine, insbesondere einen Raupenkran oder eine Ramme, mit wenigstens einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 gerichtet.The invention is further directed to a construction machine, in particular a crawler crane or a ram, with at least one device according to one of claims 1 to 7.

Die Erfindung ist auch auf ein Assistenzverfahren zur Überwachung und/oder Veränderung der Bodendruckverteilung einer Baumaschine gemäß Anspruch 8 gerichtet, dass die Schritte umfasst:

  • • Bestimmung einer Schwerpunktlage und/oder einer Druckverteilung der Baumaschine;
  • • Überprüfung, ob Schwerpunktlage und/oder Bodendruckverteilung innerhalb von Vorgabeparametern liegen;
  • • Ausgeben wenigstens eines Signals in Abhängigkeit davon, ob die Bodendruckverteilung und/oder die Schwerpunktlage innerhalb der Vorgabeparameter liegen.
The invention is also directed to an assistance method for monitoring and / or changing the ground pressure distribution of a construction machine according to claim 8, comprising the steps of:
  • • determining a center of gravity and / or a pressure distribution of the construction machine;
  • • check if center of gravity and / or ground pressure distribution are within default parameters;
  • Outputting at least one signal as a function of whether the ground pressure distribution and / or the center of gravity are within the default parameters.

Einzelne Merkmale des Verfahrens können mit Merkmalen übereinstimmen, welche im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschreiben werden. Auf eine Wiederholung hierzu wird der Einfachheit halber verzichtet.Individual features of the method may coincide with features that will be described in the context of the device. A repetition of this is omitted for the sake of simplicity.

In einer bevorzugten Ausführung kann das Verfahren den Schritt umfassen:

  • • Verstellen einer Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von dem Signal.
In a preferred embodiment, the method may include the step of:
  • • Adjusting an adjusting device in dependence on the signal.

Damit kann das Verfahren auch ein aktives Verfahren sein, welches selbständig oder nach manueller Bestätigung Verstellungen an der Baumaschine zur Optimierung der Schwerpunktlage durchführen kann.Thus, the method can also be an active method, which can perform independently or after manual confirmation adjustments to the construction machine to optimize the center of gravity.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand der in den Figuren beispielhaft beschriebenen Ausführung erläutert. Dabei zeigen:

  • 1a bis 1c: die Schwerpunktlage der Baumaschine in unterschiedlichen Situationen;
  • 2a, 2b: die Bodendruckverteilung einer Baumaschine in unterschiedlichen Situationen; und
  • 3: ein Diagramm zu einem möglichen Ablauf des erfindungsgemäßen Assistenzverfahrens.
Further details and advantages of the invention are explained with reference to the embodiment described by way of example in the figures. Showing:
  • 1a to 1c : the center of gravity of the construction machine in different situations;
  • 2a . 2 B : the ground pressure distribution of a construction machine in different situations; and
  • 3 : a diagram of a possible sequence of the assistance method according to the invention.

1a bis 1c zeigen eine erfindungsgemäße Baumaschine welche entsprechend eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung/Veränderung der Bodendruckverteilung der Baumaschine umfassen kann. Bei der Baumaschine kann es sich im vorliegenden Fall um eine Ramme mit einem Mäkler handeln. Die Baumaschine kann wenigstens eine Steuerung/Regelung aufweisen, auf der der geometrische Aufbau der Baumaschine abgebildet sein kann. Die Baumaschine kann ferner wenigstens eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Schwerpunktlage der Baumaschine umfassen. Der Schwerpunkt bzw. die Schwerpunktlage ist in den 1a -1c und 2a - 2b durch das Schwerpunktsymbol eines Kreises mit einem darin befindlichen Kreuz gekennzeichnet. Die Baumaschine kann ferner wenigstens eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben wenigstens eines Signals in Abhängigkeit vom geometrischen Aufbau der Baumaschine und von der Schwerpunktlage umfassen. Der Begriff des geometrischen Aufbaus kann vorliegend die Position, die Ausrichtung, das Gewicht und/oder gegebenenfalls weitere Parameter der Baumaschine und eventuell mit der Baumaschine gekoppelter Komponenten umfassen. 1a to 1c show a construction machine according to the invention which may accordingly comprise a device according to the invention for monitoring / changing the ground pressure distribution of the construction machine. The construction machine may in the present case be a rammer with a broker. The construction machine can have at least one control / regulation on which the geometric structure of the construction machine can be mapped. The construction machine can also at least a determination device for determining the center of gravity of the construction machine include. The center of gravity or the center of gravity is in the 1a - 1c and 2a - 2 B characterized by the center of gravity symbol of a circle with a cross therein. The construction machine may further comprise at least one output device for outputting at least one signal as a function of the construction of the construction machine and of the center of gravity. The term of the geometric structure may in the present case include the position, the orientation, the weight and / or optionally further parameters of the construction machine and possibly coupled with the construction machine components.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Maschine bzw. die Vorrichtung anzeigt, wo sich gerade der Schwerpunkt der Baumaschine befindet. Dies ermöglicht dem Fahrer bzw. einer Bedienperson durch gezieltes Eingreifen die Schwerpunktlage der Maschine möglichst in einem stabilen Bereich zu halten. Dabei geht es nicht nur um die Lage sondern auch um die Höhe des Schwerpunktes. Dies erhöht die Sicherheit beim Verfahren der Maschine, speziell bei geneigten Untergründen. Auch besteht die Möglichkeit, beim Abstellen der Maschine diese möglichst stabil zu parken um etwaigen Sturmschäden vorzubeugen.In one exemplary embodiment of the invention, it can be provided that the machine or the device indicates where the center of gravity of the construction machine is currently located. This allows the driver or an operator by targeted intervention to keep the center of gravity of the machine as possible in a stable area. It's not just about the location but also about the height of the center of gravity. This increases the safety when moving the machine, especially on sloping surfaces. There is also the possibility of parking the machine as stably as possible in order to prevent possible storm damage.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Maschine bzw. die Vorrichtung nicht nur die Schwerpunktlage anzeigt, sondern auch ein Assistenzsystem bereitstellt, welches dem Fahren anzeigt, was er tun muss, um die Schwerpunktlage hinsichtlich der Bodendruckverteilung beispielsweise beim Befahren von Rampen etc. zu optimieren.Furthermore, it can be provided that the machine or the device not only displays the center of gravity, but also provides an assistance system which indicates to the driver what he has to do in order to optimize the center of gravity with regard to the ground pressure distribution, for example when driving on ramps.

Weiterhin kann die Maschine bzw. die Vorrichtung durch eine integrierte Automatik bzw. durch verschiedenen Aktoren einzelne Bauteile (z.B. den Mäkler) automatisch in die stabilste Position für die gerade auftretende Situation bringen. Dadurch werden auch schlechte bzw. unerfahrene Fahrer unterstützt, was die Betriebssicherheit erhöht.Furthermore, the machine or the device can automatically bring individual components (for example the broker) into the most stable position for the situation just occurring by means of an integrated automatic or various actuators. This also supports bad or inexperienced drivers, which increases the reliability.

Es passiert oft, dass Baumaschinen umkippen, weil der Bodendruck der Maschine an einem Bereich des Raupenfahrwerkes zu hoch ist. Viele dieser Unfälle können verhindert werden, wenn die Bodendruckverteilung der Maschine optimiert würde.It often happens that construction machinery tilts because the ground pressure of the machine is too high at one area of the crawler track. Many of these accidents can be prevented if the ground pressure distribution of the machine were optimized.

Durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Assistenzsystems bzw. - verfahrens und/oder durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche dem Fahrer nicht nur die aktuelle Schwerpunktlage anzeigen, sondern auch anzeigen, was er tun kann/muss, um die Schwerpunktlage zu optimieren, ergeben sich, neben der Reduzierung des Umkipprisikos, auch weiter Vorteile:

  1. 1. Der Fahrer kann bei kritischen Untergründen (in der Regel sind die Untergründe, auf denen Spezialtiefbaumaschinen eingesetzt werden, immer kritisch) den Bodendruck, den die Maschine erzeugt, durch das optimieren des Schwerpunktes bzw. der Schwerpunktlage möglichst gleichmäßig verteilen und so die maximalen Bodendrücke senken. Dies kann eine gegebenenfalls ohnehin an einer Baumaschine vorgesehene Bodendruckbegrenzung sehr gut ergänzen, indem der Fahrer nicht bloß gewarnt wird, dass er in einem kritischen Bodendruckbereich kommt, sondern direkt eine Handlungsalternative bzw. einen Vorschlagen bekommt, um den Bodendruck zu senken.
  2. 2. Eine optimierte Schwerpunktlage senkt das Kipprisiko. Dies erhöht die Sicherheit gegen das Umstürzen der Maschine.
  3. 3. Es ermöglicht unter Umständen das Befahren von Bodenneigungen (z.B. Rampen), was ohne ständige Optimierung des Schwerpunktes nicht einfach möglich wäre.
Through the use of an assistance system or method according to the invention and / or through the use of a device according to the invention, which not only inform the driver of the current center of gravity, but also indicate what he can / must do to optimize the center of gravity, it follows that besides the reduction of the tip-over risk, also further advantages:
  1. 1. The driver can always distribute the ground pressure, which the machine generates, by the optimizing of the center of gravity or the center of gravity as evenly as possible on critical subfloors (in general the subfloors on which special deep engineering machines are used) and thus the maximum ground pressures reduce. This can very well supplement a ground pressure limitation, which may already be provided anyway on a construction machine, by not merely warning the driver that he is coming in a critical ground pressure area, but directly receiving an action alternative or proposing to lower the ground pressure.
  2. 2. An optimized center of gravity reduces the risk of tipping. This increases the security against the overturning of the machine.
  3. 3. It may allow driving on land inclines (eg ramps), which would not be possible without constant optimization of the center of gravity.

Bei der Verwendung einer Automatik, um den Schwerpunkt zu optimieren, kann es möglich sein, dass mittels Knopfdruck die Maschine selbstständig die optimale Schwerpunktlage einrichtet. Das heißt, dass im Unterschied zu einem passiven Assistenzsystem nicht nur Handlungsempfehlungen gegeben werden, die der Fahrer umsetzten kann. Es werden diese Empfehlungen, beispielsweise per Knopfdruck, selbständig von der Maschine umgesetzt, bis eine optimale Schwerpunktlage vorliegt.When using an automatic to optimize the center of gravity, it may be possible that at the push of a button the machine automatically sets up the optimum center of gravity. This means that, in contrast to a passive assistance system, not only are recommended actions to be taken, which the driver can implement. These recommendations are implemented automatically by the machine, for example at the push of a button, until an optimal center of gravity is reached.

1b und 1c zeigen ein Anwendungsbeispiel, bei dem eine Baumaschine auf geneigtem Untergrund steht oder verfahren wird. 1b and 1c show an application example in which a construction machine is on inclined ground or is moved.

Beim ebenen Grund gemäß 1a, 2a und 2b liegt der Schwerpunkt deutlich hinter der Kippkante (Strichlinie), was bedeutet, dass sich die Maschine im stabilen Bereich befindet. Befährt die Maschine nun eine Rampe, so wandert der Schwerpunkt vor die Kippkante, was ein Umkippen der Maschine zur Folge hätte. Damit das nicht passiert, errechnet das Assistenzsystem bzw. die Steuerung/Regelung oder die Bestimmungseinrichtung als eine Handlungsmöglichkeit, den Mäkler um einen bestimmten Winkel nach hinter zu neigen, um den Schwerpunkt damit hinter die Kippkante zu Verlagern. Dies verhindert ein Umkippen der Maschine und ermöglicht so das sichere Befahren der Rampe.According to the level reason 1a . 2a and 2 B the center of gravity is clearly behind the tilting edge (dashed line), which means that the machine is in a stable area. If the machine now has a ramp, the center of gravity moves in front of the tilting edge, which would result in the machine tipping over. In order for this not to happen, the assistance system or the control system or the determination device calculates as a possible action to tilt the leader backwards by a certain angle in order to shift the center of gravity behind the tilting edge. This prevents the machine from tipping over and thus enables safe driving on the ramp.

Durch die Optimierung der Schwerpunktlage der Maschine ist es möglich, den Bodendruck besser über die Länge der Kette zu verteilen und damit den maximalen Bodendruck Pmax zu senken. Dies ist beispielhaft in den 2a und 2b gezeigt. Das Assistenzsystem weist den Fahrer darauf hin, welche Möglichkeiten er hat um den Bodendruck zu verringern bzw. setzt es per Knopfdruck von alleine um. In diesem Beispiel wird der Mäkler so weit wie möglich abgesenkt und die Ausladung reduziert.By optimizing the center of gravity of the machine it is possible to distribute the ground pressure better over the length of the chain and thus to lower the maximum ground pressure Pmax. This is exemplary in the 2a and 2 B shown. The assistance system informs the driver about the options he has to reduce the pressure on the ground or sets it by itself at the push of a button. In this example, the leader is lowered as much as possible and the throat is reduced.

Die grobe Struktur des Assistenzsystems bzw. Assistenzverfahrens kann entsprechend dem Diagramm aus 3 aussehen.The rough structure of the assistance system or assistance procedure can be determined according to the diagram 3 appearance.

Erfindungsgemäß kann zunächst eine Bestimmung der Parameter des Bodendrucks und/oder der Schwerpunktlage (CoG) der Baumaschine erfolgen. Hierbei kann auch bestimmt werden, in welchen Bereichen oder in welchem Bereich unterhalb der Baumaschine der maximale Bodendruck (Pmax) auftritt. Diese Bestimmung kann online bzw. im laufenden Betrieb der Baumaschine erfolgen.According to the invention, a determination of the parameters of the ground pressure and / or the center of gravity (CoG) of the construction machine can first be carried out. It can also be determined in which areas or in which area below the construction machine the maximum ground pressure (Pmax) occurs. This determination can be made online or during operation of the construction machine.

In einem weiteren Schritt können die ermittelten Werte des Bodendrucks und/oder der Schwerpunktlage mit entsprechenden Vorgabeparametern verglichen werden. Diese Vorgabeparameter können manuell eingegeben und/oder automatische festgelegt werden.In a further step, the determined values of the ground pressure and / or the center of gravity can be compared with corresponding default parameters. These default parameters can be entered manually and / or automatically set.

Falls der Vergleich ergibt, dass der Bodendruck und/oder die Schwerpunktlage innerhalb der Vorgabeparameter liegen bzw. innerhalb von durch die Vorgabeparameter definierten Bereichen liegen, können diese Parameter im Betrieb der Baumaschine weiter überwacht bzw. mit den Vorgabeparametern verglichen werden, so dass eine Verschlechterung der Parameter bzw. eine Annäherung der erfassten Parameter bezogen auf die Vorgabeparameter erkannt werden kann.If the comparison reveals that the ground pressure and / or the center of gravity lie within the default parameters or lie within ranges defined by the default parameters, these parameters can be further monitored during operation of the construction machine or compared with the default parameters, so that a deterioration of the Parameter or an approximation of the detected parameters based on the default parameters can be detected.

Falls der Vergleich ergibt, dass die Parameter nicht innerhalb der Vorgabeparameter liegen kann erfindungsgemäß ein Vorschlag für Handlungsalternativen zur Verbesserung der Schwerpunktlage und/oder der Bodendruckverteilung ausgegeben werden.If the comparison shows that the parameters are not within the default parameters, a proposal for action alternatives for improving the center of gravity position and / or the ground pressure distribution can be output according to the invention.

Claims (10)

Vorrichtung zur Überwachung und/oder Veränderung der Bodendruckverteilung einer Baumaschine, insbesondere einer Baumaschine mit Raupenantrieb, mit wenigstens einer Steuerung/Regelung, auf der der geometrische Aufbau der Baumaschine abgebildet ist, mit wenigstens einer Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen der Schwerpunktlage der Baumaschine und mit wenigstens einer Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben wenigstens eines Signals in Abhängigkeit vom geometrischen Aufbau und von der Schwerpunktlage.Device for monitoring and / or changing the ground pressure distribution of a construction machine, in particular a construction machine with crawler drive, with at least one control / regulation on which the geometric structure of the construction machine is shown, with at least one determining means for determining the center of gravity of the construction machine and with at least one output device for outputting at least one signal as a function of the geometric structure and of the center of gravity. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmungseinrichtung wenigstens einen Sensor zum Erfassen wenigstens eines die Schwerpunktlage betreffenden Parameters umfasst.Device after Claim 1 , characterized in that the determining device comprises at least one sensor for detecting at least one parameter relating to the center of gravity. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens eine Verstelleinrichtung zum Verstellen der Schwerpunktlage der Baumaschine umfasst.Device after Claim 1 or 2 , characterized in that the device comprises at least one adjusting device for adjusting the center of gravity of the construction machine. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung dazu eingerichtet ist, einen Mäkler oder einen Ausleger zu verstellen.Device after Claim 3 , characterized in that the adjusting device is adapted to adjust a broker or a boom. Vorrichtung wenigstens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal wenigstens ein Steuer-/Regelsignal zum Steuern/Regeln der Verstelleinrichtung umfasst.Device at least after Claim 3 , characterized in that the signal comprises at least one control signal for controlling the adjusting device. Vorrichtung wenigstens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens eine Auslöseeinrichtung zum Auslösen der Verstelleinrichtung umfasst.Device at least after Claim 3 , characterized in that the device comprises at least one triggering device for triggering the adjusting device. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal wenigstens ein Informationssignal für eine Bedienperson der Baumaschine insbesondere betreffend ein zulässiges Verstellen der Baumaschine umfasst.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the signal comprises at least one information signal for an operator of the construction machine, in particular concerning a permissible adjustment of the construction machine. Baumaschine, insbesondere Raupenkran oder Ramme mit wenigstens einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Construction machine, in particular crawler crane or rammer with at least one device according to one of Claims 1 to 7 , Assistenzverfahren zur Überwachung und/oder Veränderung der Bodendruckverteilung einer Baumaschine gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Schritte: • Bestimmung einer Schwerpunktlage und/oder einer Druckverteilung; • Überprüfung, ob Schwerpunktlage und/oder Bodendruckverteilung innerhalb von Vorgabeparameter liegen; und • Ausgeben wenigstens eines Signals in Abhängigkeit davon, ob die Bodendruckverteilung und/oder die Schwerpunktlage innerhalb der Vorgabeparameter liegen.Assistance method for monitoring and / or changing the ground pressure distribution of a construction machine according to Claim 8 characterized by the steps of: • determining a center of gravity and / or a pressure distribution; • checking whether the center of gravity and / or ground pressure distribution are within default parameters; and • outputting at least one signal in dependence on whether the ground pressure distribution and / or the center of gravity are within the default parameters. Assistenzverfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch den Schritt: • Verstellen einer Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von dem Signal.Assistance procedure after Claim 9 characterized by the step of: adjusting an adjusting device in response to the signal.
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