DE19520166A1 - Maststeuerung für nicht-schwingungsfreie Vielgelenkgeräte, insbesondere für vielgliedrige Betonpumpen-Verteilausleger - Google Patents
Maststeuerung für nicht-schwingungsfreie Vielgelenkgeräte, insbesondere für vielgliedrige Betonpumpen-VerteilauslegerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Maststeuerung für nicht
schwingungsfreie Vielgelenkgeräte, insbesondere für viel
gliedrige Betonpumpen-Verteilausleger nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
Bei den unterschiedlichsten Baustellen und Großbaustellen
haben sich sogenannte Betonpumpenverteilergeräte durch
gesetzt. Diese umfassen auf Lastkraftwagen montierte Be
tonpumpenverteilermasten mit einer Vielzahl von jeweils
gelenkig miteinander verbundenen Ausleger-Abschnitten.
Jeder der Ausleger-Abschnitte ist über einen separaten
Verstellantrieb gegenüber seinem vorausgehenden Ausleger-
Abschnitt separat verschwenkbar. Der erste Ausleger-Ab
schnitt ist gegenüber einem auf dem Lastkraftwagen mon
tierten Basisabschnitt sowohl in der Höhe verschwenk- als
auch auf dem Basisabschnitt nach links und rechts ver
schwenkbar abgestützt.
Mittels eines derartigen Vielgelenkgerätes, im konkreten
Falle eines Betonpumpenverteilermastes, kann beispiels
weise von einem am Rand einer Baugrube positionierten
Lastkraftwagen Beton über ein großdimensioniertes Raster
feld verteilt werden.
Dazu ist eine Maststeuerung- und Eingabeeinheit vorgese
hen, worüber das Auslegerende, an welchem der Beton
schlauch gehalten ist, über das vorgegebene Rasterfeld
längs verfahren wird, um beispielsweise über das gesamte
vorgegebene Rasterfeld (d. h. also den betreffenden Bau
abschnitt) die erforderliche Menge Flüssigbeton zu vertei
len und auszutragen.
Die nach dem Stand der Technik bekannten Betonpumpenver
teiler-Maststeuerungen umfassen dazu eine Eingabe- und
Steuerungseinheit, die für die verschiedenen Ausleger-Ab
schnitte entsprechend benötigte Eingabe- und/oder Ver
stellhebel, Tasten und/oder Drehknöpfe etc. umfassen.
Die entsprechende Verschwenkung des Vielgelenkmastes er
fordert jedoch viel Erfahrung und Konzentration. Zum Ver
fahren des Auslegerendes über das betreffende Raster- oder
Bearbeitungsfeld hinweg ist es nämlich notwendig, das die
einzelnen Auslegerarme entsprechend richtig angesteuert
und verstellt werden, damit das Auslegerende möglichst in
gleichbleibender Höhe über das Bearbeitungsfeld hinweg
verfahren werden kann.
Bei dem bisher bekannt gewordenen Verfahren zur Verstel
lung der Verteilermastgelenke ist dies bisher nur mittels
manueller Eingabe der jeweils nächsten Steuerposition
möglich gewesen. D.h., daß pro Ausleger-Abschnitt, also
pro Auslegergelenk in der Regel zwei Bewegungen auszufüh
ren sind. Beispielsweise bei einem fünfgliedrigen Beton
verteilermast erfordert dies, daß eventuell bei einer Ver
stellung von einer zur nächsten Position zehn entsprechen
de Steuerpositionen verändert werden müssen, und dabei
wiederum fünf Positionen nahezu gleichzeitig. Hinzu kommen
noch zwei Eingabepositionen, nämlich für die Mastver
schwenkung nach links und nach rechts.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher eine
Maststeuerung für nicht-schwingungsfreie Vielgelenkgeräte,
insbesondere für einen Betonpumpenverteilermast zu schaf
fen, welche eine deutlich einfachere Bedienung ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im An
spruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausge
staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen an
gegeben.
Die vorliegende Erfindung schafft deutliche Handhabungs
vorteile gegenüber herkömmlichen Lösungen.
Mittels der erfindungsgemäßen Maststeuerung ist es nämlich
möglich, beispielsweise unter Verwendung eines sogenannten
Joy-Stick oder einer Joy-Stick-ähnlichen Steuerung mit
Steuerungselementen oder Tasten den Verteilermast oder
Auslegerarm nunmehr problemlos über ein vorbestimmtes
Bearbeitungsfeld hinweg zu verschwenken. Dabei kann das
Auslegerende quasi in gleicher Höhenlage bleibend über
dieses Bearbeitungsfeld verfahren werden. Die aufwendige
Eingabe einzelner Steuerungsdaten zur Verschwenkung ein
zelner Ausleger-Abschnitte bezogen auf einen vorausgehen
den Ausleger-Abschnitt fällt erfindungsgemäß weg.
Der Vorteil dieses Verfahrens ist also, daß von dem Bedie
nungspersonal nur noch die Mastbewegung zum Vorwärts- und
Zurückschwenken, bzw. zum Links- und Rechtsschwenken aus
geführt werden muß.
Um das Auslegerende entsprechend problemlos verfahren zu
können, wird dabei vorab in einem Teach-In-Verfahrens
schritt der Ausleger-Abschnitt zumindest zwischen zwei Be
zugspunkten, vorzugsweise zwischen zumindest drei oder vier
Bezugspunkten verfahren, wobei während des Verschwenkens
und Verfahrens des Auslegerendes über dem Bearbeitungsfeld
die Relativlagen der einzelnen Ausleger-Abschnitte zu
einem vorhergehenden Ausleger-Abschnitt, d. h. die Ver
schwenkwinkel der Gelenke erfaßt und abgespeichert werden.
Wird später das Auslegerende von einem vorab eingespei
cherten Bezugspunkt zu einem nächsten vorab eingespeicher
ten Bezugspunkt verfahren, so kann über einen permanenten
Regelungsmechanismus der jeweils aktuelle Ist-Wert der
Lage des Auslegerendes auf den betreffenden Soll-Wert
rückgeführt werden, so daß darüber die gewünschte Höhenla
ge des Auslegerendes während seiner Verschwenkbewegung
über das Bearbeitungsfeld hinweg zumindest im wesentlichen
reproduzierbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, daß die für die Messung der Relativver
schwenklage eines Ausleger-Abschnittes zu einem vorherge
henden benötigten Sensoren so angeordnet sind, daß darüber
nicht eine Relativlage zwischen zwei benachbarten Ausle
ger-Abschnitten selbst, sondern die jeweilige Verstell
position der einzelnen Verstellmotoren zum Verschwenken
der Ausleger-Abschnitte gemessen und erfaßt wird. Da be
vorzugt Hydraulikzylinder zum Verschwenken der einzelnen
Ausleger-Abschnitte verwendet werden, werden hier die Ver
schwenkstellung der Hydraulikzylinder messende Sensoren
eingesetzt. Diese Konstruktion bietet den ganz wesentli
chen Vorteil, daß dadurch Schwingungen des Betonverteil
ermastes unberücksichtigt bleiben. Denn die Hydraulikzy
linder sind in ihrer jeweiligen Stellung eindeutig defi
niert, so daß - selbst wenn der gesamte Mast sich in ge
wissem Maße aufschaukelt - dadurch keine Meßwert-Verfäl
schungen bei der Erfassung der Ist-Auslenkzustände der
Hydraulikzylinder durch die Sensoren auftreten können.
Höchst komplizierte Steuerungsverfahren zum jeweiligen
Nachführen und zum Ausgleichen eines Schwingungszustandes
des Verteilermastes sind damit nicht notwendig.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist es
möglich, daß die entsprechenden Steuerungsdaten zur An
steuerung der einzelnen Verstellmotoren, insbesondere der
Hydraulikzylinder gespeichert werden. Da die Ansteuerung
der Hydraulikzylinder in der Regel über elektrisch ansteu
erbare Ventile, insbesondere Proportionalventile erfolgt,
kann durch Abspeicherung der entsprechenden elektrischen
Ansteuerungsdaten für diese Ventile (beispielsweise durch
Abspeicherung der Spannung und/oder der entsprechenden
Stromstärke) einmal spezifische Werte abgespeichert wer
den, die jeweils eine ganz bestimmte Relativlagenver
schwenkung eines Ausleger-Abschnittes zu einem vorherge
henden Ausleger-Abschnitt entsprechen.
Auf diese Weise kann auf die oben erwähnten Sensoren zur
Ist-Wert-Erkennung der relativen Verschwenklage der ein
zelnen Ausleger-Abschnitte verzichtet werden, da in jeder
Phase die entsprechenden elektrischen Ansteuerungsdaten
(die wie erwähnt einer ganz bestimmten Verschwenkstellung
der Verstellmotoren im allgemeinen bzw. der Hydraulikzy
linder zum Verschwenken der einzelnen Ausleger-Abschnitte
entsprechen) und daraus die jeweils exakte relative Ver
schwenkstellung zwischen zwei aufeinander folgenden Aus
leger-Abschnitten durch den Rechner erkennbar und entspre
chend auswertbar ist.
Die erfindungsgemäße Maststeuerung kann problemlos auch
bei herkömmlichen Steuerungsanlagen nachgerüstet werden.
Herkömmliche Steuerungsanlagen umfassen in der Regel eine
Eingabeeinheit, die über eine Fernsteuerung (Sender) mit
der fahrzeuggestützten Empfangseinheit in Verbindung
steht, die über die mechanische Ansteuerung des Ausleger
mastes verfügt. Zwischen dem Empfänger und der eigentli
chen mechanischen Ansteuerung für den Auslegerarm wird
nunmehr die erfindungsgemäße rechnergestützte Steuerungs
einrichtung zwischengeschaltet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen für
verschiedene Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigen
im einzelnen:
Fig. 1a eine schematische Darstellung zur Erläute
rung des Aufbaus und der Funktionsweise
der erfindungsgemäßen Maststeuerung;
Fig. 1b Draufsicht auf eine in Fig. 1a darge
stellte Eingabeeinheit;
Fig. 1c eine schematische Seitenansicht auf die
Oberkante des Eingabegerätes gemäß Fig.
1b;
Fig. 2a eine schematische Seitendarstellung eines
Betonverteilergerätes zur Erläuterung ei
ner erfindungsgemäßen teilautomatisch ar
beitenden Betonpumpenverteiler-Maststeue
rung;
Fig. 2b eine Draufsicht auf die Darstellung gemäß
Fig. 2a;
Fig. 3a eine zur Fig. 2a entsprechende Darstel
lung bei ausgefahrenem Verteilermast;
Fig. 3b eine Draufsicht auf die Darstellung gemäß
Fig. 3a;
Fig. 4a bis 5b entsprechende Darstellungen zu
Fig. 2a bis 3b, für eine voll
automatisch arbeitende Betonpum
penverteiler-Maststeuerung;
Fig. 6 eine Diagrammdarstellung zur Verdeutli
chung der Abspeicherung von Eichdaten,
worüber Steuerungsdaten abhängig die ex
akte relative Verschwenklage der einzelnen
Ausleger-Abschnitte zu einem vorausgehen
den Ausleger-Abschnitt herleitbar ist; und
Fig. 7a bis 7d schematische Draufsicht zur Ver
deutlichung unterschiedlicher
Verschwenklagen eines Ausleger
mastes über einem Bearbeitungs
feld.
In Fig. 1 ist schematisch in Seitendarstellung ein in
Form einer Baugrube vorliegendes Bearbeitungsfeld 1 ge
zeigt, welches mittels eines Vielgelenkgerätes 3 bearbei
tet werden soll, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel
aus einem Betonpumpen-Verteilerfahrzeug mit darauf befind
lichen Betonpumpen-Verteilermasten besteht.
Der nachfolgend auch als Ausleger 5 bezeichnete Vertei
lermast umfaßt im gezeigten Ausführungsbeispiel fünf Aus
leger-Abschnitte 7, von denen jeweils ein nachfolgender
Ausleger-Abschnitt 7 gegenüber einem vorhergehenden Aus
leger-Abschnitt 7 mittels eines Verstellantriebes 9, im
gezeigten Ausführungsbeispiel mittels eines Hydraulikzy
linders 11 in seine Relativlage verstellt werden kann.
Der erste Ausleger-Abschnitt 7 ist gegenüber einer fahr
zeugseitigen Auslegerbasis 8 ebenso über einen Hydraulik
zylinder 11 in seiner Höhenausrichtung verstellbar, wobei
der erste Ausleger-Abschnitt 7 auf der Auslegerbasis 8
gegenüber dem Fahrzeug auch noch um eine im wesentlichen
vertikal ausgerichtete Verschwenkachse 13 (Fig. 2a und
2b) nach links und/ oder rechts verschwenkt werden kann.
Am Auslegerende 15 kann ein Bearbeitungsgerät, im gezeig
ten Ausführungsbeispiel ein Betonverteilerschlauch vorge
sehen sein, worüber über die Baustelle hinweg, also über
das Bearbeitungsfeld 1 hinweg im gezeigten Ausführungs
beispiel Flüssigbeton ausgetragen und verteilt werden
soll.
Die Ansteuerung des Auslegers 5 erfolgt in der Regel über
eine Eingabeeinheit 17, die beispielsweise mit einer Sen
deeinheit 19 in Verbindung stehen kann, um von dort -
bevorzugt drahtlos - zu einem fahrzeugseitigen Empfänger
21 die Steuerungsdaten zu übertragen, um dort über eine
Ansteuerungseinrichtung 23 den Ausleger zielgerichtet zu
verstellen und das Auslegerende entsprechend zu verfahren.
Die mechanische Ansteuerungseinrichtung 23 arbeitet dabei
in der Regel derart, daß elektrisch ansprechende Steue
rungsventile (beispielsweise Proportionalventile) ange
steuert werden, worüber die einzelnen Hydraulikzylinder 11
zielgerichtet angesteuert werden.
Eine entsprechende Eingabeeinheit 17 ist in Fig. 1a in
schematischer Seitenansicht (lediglich vom Oberteil der
Eingabeeinheit) und in Fig. 1b in Draufsicht schematisch
dargestellt. Sie umfaßt beispielsweise drei vor- und zu
rück- und links- und rechtsverschwenkbare Steuerungshebel
25, wobei der erste Steuerungshebel 25a zum Heben und
Senken des ersten Ausleger-Abschnittes 7 und zum Ver
schwenken des gesamten Auslegers 5 von links nach rechts
und umgekehrt dient, beispielsweise über den zweiten
Steuerungshebel 25b bei Vorwärts-/Rückwärtsverschwenkung
der zweite Auslegerarm angehoben und abgesenkt und bei
Links-/Rechtsverschwenkung der dritte Auslegerarm angeho
ben und abgesenkt werden kann. Entsprechend kann über den
dritte Steuerungshebel 25c der vierte bzw. fünfte Ausle
gerarm angehoben bzw. abgesenkt werden.
Erfindungsgemäß ist nunmehr zwischen Empfänger 21 und der
Ansteuerungseinrichtung 23 eine rechnergestützte Steue
rungseinrichtung 31 vorgesehen, auf deren Bedeutung und
Funktion unter Bezugnahme auf eine erste Ausführungsform
gemäß den Fig. 2a bis 3b nachfolgend eingegangen wird.
Soll beispielsweise das in den Fig. 2a bis 2b gezeigte
Bearbeitungsfeld 1 (Baustelle) gleichmäßig mit Flüssigbe
ton bedeckt werden, so wird mit der in den Fig. 1a und
1b gezeigten Eingabeeinheit 17 das Auslegerende 15 an den
Ausgangspunkt "a" in herkömmlicher Weise manuell hinbewegt
(Fig. 2a und 2b).
Anschließend wird mit der Eingabeeinheit unter Betätigung
der entsprechenden Steuerungshebel 25a bis 25c das Aus
legerende zu dem gegenüberliegenden Bezugspunkt "b" auf
dem Bearbeitungsfeld 1 bewegt, wobei die Ansteuerung der
art erfolgen soll, daß das Auslegerende 15 möglichst in
gleicher Höhenlage (oder annähernd gleicher Höhenlage)
über das Bearbeitungsfeld 1 hinwegbewegt wird. Anschlie
ßend wird das Auslegerende wieder zum Ausgangspunkt "a"
zurückbewegt. Während des einmaligen Aus- und Einfahrens
des Betonverteilermastes 5 werden währenddessen die ent
sprechenden Stellungen der Ausleger-Abschnitte bezogen auf
die vorausgehenden Ausleger-Abschnitte 7 über Sensoren ge
messen und abgespeichert. Die Sensoren sind dabei bevor
zugt an den Verstellmotoren, d. h. an den Hydraulikzylin
dern 11 sitzend vorgesehen, um dort die Kolben-Aus
fahrstellung direkt zu messen. Dies hat einen wichtigen
Vorteil insoweit, als bei normalem Einsatzbetrieb die
einzelnen Ausleger-Abschnitte 7 relativ starken Schwankun
gen unterworfen sind, welche normalerweise zu einer star
ken Beeinträchtigung und Verfälschung des Sensor-Meßergeb
nisses führen würde. Werden die Meßdaten jedoch an den
Verstellmotoren, d. h. den Hydraulikzylindern selbst er
faßt, so haben die Schwankungen des Auslegers selbst kei
nen oder keinen relevanten Einfluß auf die Meßdaten-Erfas
sung und die spätere Steuerung. Die einzelnen Sensor-Meß
leitungen 29 sind in Fig. 1 strichliert eingezeichnet.
Sie liefern die Sensor-Meßsignale von den Stellungen der
Hydraulikzylinder 11 über diese Sensor-Meßleitungen 29 zur
rechnergestützten Steuerungseinrichtung 31.
Nachdem also die entsprechenden Meßdaten durch einmaliges
Aus- und Einfahren des Auslegers mittels Handsteuerung
erfaßt und abgespeichert sind, können in einem nächsten
Schritt mittels Rechenprogramm die abgefahrenen Positionen
entsprechend verwertet werden, wobei die in der "Teach-
In"-Phase womöglich durch die Handsteuerung aufgetretene
Ungleichmäßigkeiten bezüglich der gewünschten gleichmäßi
gen Höhenlage rechnergesteuert korrigiert werden können
(durch Interpolation). Dadurch ist im späteren Einsatz
eine automatische Steuerung möglich, so daß nunmehr über
den in der Eingabeeinheit gemäß Fig. 1b zusätzlich vor
gesehenen Joy-Stick 37 nunmehr nur noch durch Hebelver
stellung nach vorne bzw. hinten der Auslegerarm über das
Rasterfeld 1 beliebig nach vorne oder wieder zurück ver
fahren werden kann, wobei gleichzeitig durch Verschwenken
des Joy-Sticks nach links oder rechts der Auslegerarm 5
insgesamt um seine Auslegerbasis 8 nach links oder rechts
verdreht werden kann.
Sollten auf dem zu bearbeitenden Raster- oder Bearbei
tungsfeld 1 Aufbauten stehen, oder Erhöhungen gegenüber
den vorher eingestellten Meßpunkten a bzw. b, so kann
jederzeit manuell eingegriffen und über die vorab ermit
telten Werte der Auslegerarm zusätzlich z. B. angehoben
oder abgesenkt werden.
Anhand der Fig. 4a bis 5b ist nunmehr eine zu Fig. 2a
bis 3b entsprechende Darstellung gezeigt, wobei das nun
mehrige Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4a bis 5b
eine Betonpumpenverteiler-Maststeuerung betrifft, die
einen vollautomatischen Betrieb ermöglicht.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel wird das Auslegerende
7 zunächst zum Ausgangspunkt "a" verfahren. Anschließend
wird über manuelle Steuerung mit dem Hebel 25a bis 25c das
Auslegerende möglichst in gleicher Höhenlage zum gegen
überliegenden Meßpunkt "b" geschwenkt und die Meßdaten von
den Sensoren zwischenzeitlich aufgezeichnet.
Nach der Speicherung der Meßpunkte am Ausgangspunkt "a"
und nach dem Verschwenken am gegenüberliegenden Meßpunkt
"b" wird der Mast beispielsweise zum seitlich versetzt
liegenden Eckpunkt "c" verfahren, um auch auf dieser
Strecke die entsprechenden Meßdaten zu speichern. Danach
kann das Auslegerende vorzugsweise wieder zum Ausgangs
punkt "a" und von dort zu dem dem Eckpunkt "d" gegenüber
liegenden Eckpunkt "b" verschwenkt und auch hier wieder
die entsprechenden von den Meßsensoren gelieferten Daten
gespeichert werden. Schließlich kann das Auslegerende 15
vom Bezugspunkt "d" zum bereits vorher vermessenen Bezugs
punkt "b" und von dort zum Ausgangspunkt "a" unter der
üblichen Meßerfassung zurückverschwenkt werden.
Anschließend kann mittels der rechnergestützten Steue
rungseinrichtung 31 auf "Start" gedrückt werden, wobei im
Automatikbetrieb dann automatisch mit dem Betonieren be
gonnen wird.
Das Rechnerprogramm kann so eingestellt werden, daß bei
spielsweise das Auslegerende 15 gemäß Fig. 5b zunächst
zum gegenüberliegenden Eckpunkt "b" verfahren wird, wobei
dann eine automatische Verschwenkung der einzelnen Aus
leger-Abschnitte 7 untereinander sowie eine Verschwenkung
um die vertikale Verschwenkachse 13 automatisch so er
folgt, daß das Auslegerende die in Draufsicht gemäß Fig.
5b meanderförmig über das gesamte Rasterfeld 1 verfahren
wird. Dabei ist der Rasterabstand frei wählbar, wie dies
in der Draufsicht gemäß Fig. 5b für unterschiedliche
Rasterbreiten R₁ und R₂ dargestellt ist.
Auch im vollautomatischen Betrieb kann jederzeit durch
Betätigen des Joy-Sticks 37 in die Automatik eingegriffen
und manuelle weitergesteuert werden.
Anhand der erläuterten Ausführungsbeispiele ist ersicht
lich, daß bei der halb- oder vollautomatischen Steuerung
die Maß- bzw. Signalaufnahme zur Ermittlung der Relativ
verschwenkung zwischen den einzelnen Ausleger-Abschnitten
ohne Berücksichtigung der Instabilität bzw. der Schwingung
der jeweiligen Gelenkarme vorgenommen wird. Dies erfolgt
durch geeignete Anbringung der Sensoren, worüber nur die
Verschwenkstellung der Hydraulikzylinder gemessen wird, da
trotz bestehender Instabilitäten hier keine Meßverfäl
schungen und Meßfehler auftreten. Um eine mehr oder weni
ger starke Aufschwingung des Verteilermastes durch ver
änderte Konsistenz des Betons, Erhöhung und Verminderung
der Förderleistung der Betonpumpe auszugleichen, ist - wie
erwähnt - jederzeit während des halb- oder vollautomati
schen Betriebes eine manuelle Korrektur eines x-beliebigen
Gelenkarmes, also eines beliebigen Ausleger-Abschnittes 7
mit oder ohne Berücksichtigung im kinematischen Ablauf
programm des Verteilermastes durchführbar.
Zweck der Steuerung ist es auch, die Kinematik des Beton
verteilermastes den jeweiligen Baustellenverhältnissen
vorab anzupassen und die Bewegungsabläufe halbautomatisch
bzw. vollautomatisch zu wiederholen. Zur Berücksichtigung
von Besonderheiten ist es problemlos möglich, diese Beson
derheiten vor Durchführung des halb- oder vollautomati
schen Betriebes in die Steuerung einzugeben. Das Bedie
nungspersonal muß sich anschließend während des Betriebs
der Betonpumpe nur noch auf das Schwenken des Verteiler
mastes nach links und rechts und nach vorne und zurück
konzentrieren, wobei im halbautomatischen Betrieb diese
Steuerung über den Joy-Stick 37 vorgenommen wird, und im
vollautomatischen Betrieb automatisch. Das Bedienungsper
sonal kann hier durch Eingreifen über den Joy-Stick 37 die
Automatik stets "übersteuern". Die richtige Nachsteuerung
der einzelnen Hydraulikzylinder 11 erfolgt in jeder Lage
folgerichtig über die rechnergestützte Steuerungseinrich
tung 31.
Da von Baustelle zu Baustelle andere Bedingungen vorgefun
den werden, nämlich z. B. bezüglich der Kinematik, Konsi
stenz des Betons, Förderleistung der Betonpumpe und
Schwingungsverhalten des Betonverteilermastes bzw. auch
Größe und Form des Bearbeitungs- oder Rasterfeldes 1, ist
es ein leichtes, mittels Höhenkorrektur von Hand den Bewe
gungsablauf zu beeinflussen. Es wird lediglich die anson
sten von Hand betätigte Ablauffunktion in der "Teach-In"-
Phase auf Speicher aufgenommen, wobei von Hand bewirkte
Schwankungen (unerwünschtes Wechseln der Höhenlage) nach
folgend sogar noch rechnergesteuert korrigiert werden
können. Das Auslegerende kann dann punktgenau über das
gesamte Bearbeitungsfeld 1 verfahren werden.
Anhand von Fig. 6 wird ein abgewandeltes Ausführungsbei
spiel für die Maststeuerung beschrieben.
In diesem Ausführungsbeispiel wird auf die anhand der
vorstehend genannten Figuren erwähnten Sensoren verzich
tet.
Es wird davon ausgegangen, daß über die rechnergestützte
Steuerungseinrichtung 31 auf elektrischem Wege entspre
chende Ventile, beispielsweise schwarz-weiß-Ventile (Um
schaltventile) und vor allem auch Proportionalventile strom
und/oder spannungsabhängig oder in sonstiger analoger
oder digitaler Weise so angesteuert werden, daß einer
bestimmten elektronischen Steuerungsgröße ein bestimmtes
Verschwenkverhalten eines betreffenden Hydraulikzylinders
erzeugt werden kann.
In dem Diagramm gemäß Fig. 6 sind für einen dreigliedri
gen Ausleger 5, also für einen Ausleger 5 mit drei Aus
leger-Abschnitten 7 und drei ihm zugeordneten Hydraulik
zylindern elektrische Steuerungskurven gezeigt, wobei die
unterschiedlichen Steuerungskurven einmal dem ersten, dem
zweiten bzw. dem dritten Mastabschnitt sowie einmal der
Drehfunktion um die vertikale Achse 13 zugeordnet ist
(dabei sind die drei Ausleger-Abschnitte durchnummeriert
mit 1, 2, 3).
Diese entsprechenden Steuerungsdaten können einmal quasi
als "Eichkurve" ermittelt und in der rechnergestützten
Steuerungseinrichtung abgespeichert werden. Zum Verschwen
ken des Auslegermastes werden über diese Steuerungskurven
die einzelnen Ausleger-Abschnitte entsprechend angesteu
ert, wobei bestimmte Steuerungswerte dann einem exakten
Ausschwenkverhalten eines Ausleger-Abschnittes zu einem
vorhergehenden bzw. zur Auslegerbasis entsprechen, und
eine bestimmte Steuergröße ein exaktes Maß für die Ver
schwenkstellung des Auslegers insgesamt darstellt. Von
daher können über diese Meß- und Steuerungsdaten nicht nur
der Auslegerarm entsprechend angesteuert werden, sondern
es kann über diese Daten exakt festgehalten werden, in
welcher Verschwenkstellung sich der Ausleger befindet.
Unter Berücksichtigung einer derartigen einmal ermittelten
"Eich-Steuerungskurve" kann dann auf die oben erwähnten
Sensoren verzichtet werden.
Bei der Verstellung eines zusammengefahrenen Auslegers bis
zu einem insoweit entfalteten Ausleger, daß dessen Aus
legerende sich am Ausgangspunkt "a" befindet bzw. zu einem
völlig ausgefahrenen Ausleger, an welchem das Auslegerende
den Bezugspunkt "b" erreicht, ist in der Darstellung gemäß
Fig. 6 oben schematisch wiedergegeben. Daraus ist auch
ersichtlich, daß der dritte Ausleger erst dann Steuersi
gnale erhält, wenn der in diesem Ausführungsbeispiel zwei
te Ausleger-Abschnitt in die an zweiter Stelle gezeigte
angehobene Position verschwenkt wurde. Beim weiteren Ver
schwenken in die in Fig. 6 oben rechts liegende ausgefah
rende Ausleger-Stellung werden dann alle elektrischen
Ventile angesteuert, um alle Hydraulikzylinder 11 entspre
chend auszufahren.
In den Fig. 7a bis 7d ist für dieses Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 6 nur verdeutlicht, in welch unter
schiedlichen Schwenkstellungen nach links bzw. nach rechts
der Ausleger verfahren werden kann.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 und 7a bis 7d kann
also bei allen elektrisch angesteuerten Ventilen zum Ein
satz kommen. Bei einer elektrischen Ansteuerung beispiels
weise eines hydraulischen Proportionalventiles entstehen
verschiedene Strom- bzw. Spannungswerte, die beispiels
weise von 100 mA bis 500 mA stufenlos variieren. Die auf
diese Weise entstehenden Werte werden lückenlos durch eine
Speichereinheit (z. B. im Zusammenhang mit dem rechnerge
stützten Steuerungssystem 31) aufgezeichnet, wodurch die
Möglichkeit geschaffen wird, den Arbeitsablauf vom Spei
cherbeginn bis zum Speicherende selbsttätig zu wiederholen.
Darüber hinaus können alle elektrischen Funktionen einer
derartigen Anlage, beispielsweise einschließlich einer
hydraulischen Abstützung des Fahrzeuges (was stets aus
Sicherheitsgründen vorgesehen ist) einschließlich einer
mobilen Autobetonpumpe durch die Speichereinheit erfaßt
und verwertet werden. Auf diese Weise kann zusätzlich
erreicht werden, daß bei nicht komplett abgestütztem Fahr
zeug beispielsweise der Drehverschwenkbereich des Ausle
gers 5 und die Reichweite des Auslegers 5 mittels eines
Rechnerprogrammes automatisch begrenzt wird, um darüber
die Standsicherheit der Maschine nicht zu gefährden.
Auch durch diese problemlos zusätzlich zu integrierende
Maßnahme wird die Arbeitssicherheit der gesamten Anlage
deutlich erhöht, da es dem Bedienungspersonal nunmehr
nicht mehr möglich ist, die Sicherheitsbestimmungen bewußt
oder unbewußt zu umgehenden. Es wird automatisch der je
weils vorhandene Abstützzustand des Fahrzeuges erfaßt,
wodurch davon abhängig die Dreh- und Reichweitenbegrenzung
entsprechend einstellbar ist.
Abschließend wird auch noch darauf hingewiesen, daß die
erfindungsgemäße rechnergestützte elektronische Steue
rungseinrichtung 31 problemlos zwischen der Eingabeeinheit
17 bzw. einer Sensor-Empfangseinheit 21 und der eigentli
chen Maschinen-Ansteuerung 23 zwischengeschaltet und nach
gerüstet werden kann.
Claims (11)
1. Maststeuerung für nicht-schwingungsfreie Vielgelenkge
räte, insbesondere für vielgliedrige Betonpumpen-Vertei
lerausleger, bei welchen ein Auslegerende (15) eines meh
rere Ausleger-Abschnitte (7) umfassenden Auslegers (5)
über ein vorgegebenes Bearbeitungsfeld (1) verfahrbar ist,
wobei die Verschwenkbewegung des Auslegers (5) über eine
Ansteuereinrichtung (23) erfolgt, worüber die vorzugsweise
aus Hydraulikzylindern (11) bestehenden Verstellantriebe
(9) zur Verschwenkung der einzelnen Ausleger-Abschnitte
(7) bezogen auf einen vorangehenden Ausleger-Abschnitt (7)
bzw. eine Auslegerbasis (8) sowie eine Verschwenkbewegung
des Auslegers (5) insgesamt durchführbar ist, gekennzeich
net durch die folgenden weiteren Merkmale
- - es ist eine rechnergestützte Steuerungseinrichtung (31) vorgesehen,
- - die rechnergestützte Steuerungseinrichtung (31) umfaßt eine Speichereinrichtung, in welcher zumindest ein durch zwei, vorzugsweise durch drei oder vier versetzt zuein ander liegende Bezugspunkte (a, b, c, d) repräsentierter Verstellweg und/oder ein Bearbeitungsfeld (1) für den Ausleger (5) oder das Auslegerende (15) abspeicherbar ist, und zwar unter Abspeicherung der relativen Ver schwenklagen eines jeweiligen Ausleger-Abschnittes (7) bezogen auf seinen vorausgehenden Ausleger-Abschnitt (7) bzw. die Auslegerbasis (8), und
- - der Ausleger (5) bzw. das Auslegerende (15) ist längs des durch die Bezugspunkte (a, b, c, d) festgelegten Verstellweges und/oder Bearbeitungsfeldes (1) verfahr bar.
2. Maststeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß allein durch Eingabe von Steuerungswerten für "vor
wärts", "rückwärts" und/oder "linksdrehen" bzw. "rechts
drehen" der Ausleger (5) bzw. das Auslegerende (15) vor
zugsweise in gleicher oder im wesentlichen in gleicher Hö
henlage über dem Verstellweg und/ oder dem Betätigungsfeld
(1) verfahrbar ist.
3. Maststeuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß unter Umschaltung auf "Automatikbetrieb" der
Ausleger (5) bzw. das Auslegerende (15) entsprechend eines
voreinstellbaren Rasterlinienabstandes automatisch über
das Betätigungsfeld hinweg vorzugsweise rechteckförmig
verfahrbar ist.
4. Maststeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß den einzelnen Ausleger-Abschnitten (7)
Sensoren zur Messung der Relativlagen-Verschwenkung eines
Ausleger-Abschnittes (7) gegenüber einem vorhergehenden
Ausleger-Abschnitt (7) bzw. zur Auslegerbasis (8) zuge
ordnet sind.
5. Maststeuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoren an den Verstellmotoren (9), vorzugsweise
an den in Form von Hydraulikzylindern (11) ausgebildeten
Verstellmotoren (9) sitzend ausgebildet sind.
6. Maststeuerung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Sensoren aus Glasfasermeßstäben und/oder
Induktionssensoren bestehen.
7. Maststeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Einstellung einer Höhenendlage des
Auslegers (5) bzw. des Auslegerendes (15) in einem Teach-
In-Verfahren vorab Bezugspunkte (a, b, c, d) des zu über
fahrenden Bearbeitungsfeldes (1) abspeicherbar sind, längs
derer der Ausleger (5) bzw. das Auslegerende (15) nachfol
gend verfahrbar ist.
8. Maststeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit (17) einen Joy-
Stick (37) umfaßt, worüber manuell eine Vorwärts-/Rück
wärts- und/oder Links-/Rechtsschwenkung des Auslegers (5)
durchführbar ist.
9. Maststeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß auch im vollautomatischen Betrieb über
den manuell betätigbaren Joy-Stick (37) die Automatik
steuerung zumindest kurzzeitig außer Funktion setzbar und
die Steuerung manuell durchführbar ist.
10. Maststeuerung insbesondere nach einem der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerungsdaten
der Verstellmotoren (9) nach Art einer Eichkurve in einem
elektronischen Speicher abgespeichert sind, und daß zwi
schen den Steuerungsdaten zur Ansteuerung der einzelnen
eine Relativ-Verschwenkung der Ausleger-Abschnitte (7) zu
dem vorausgehenden Ausleger-Abschnitt (7) bzw. der Aus
legerbasis (8), insbesondere zur Ansteuerung der Steue
rungsventile für die vorzugsweise in Form von Hydraulikzy
lindern ausgebildeten Verstellmotoren, und der tatsächli
chen Verschwenkstellung der Ausleger-Abschnitte (7) eine
eindeutige Korelation besteht.
11. Maststeuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die Ansteuerung der Ausleger-Abschnitte (7) sen
sorfrei erfolgt.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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Family
ID=7763456
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