EP4025749B1

EP4025749B1 - Verfahren, steuereinrichtung, system, betonverteilermast und computerprogramm zum steuern der bewegung eines endschlauchs

Info

Publication number: EP4025749B1
Application number: EP20797104.5A
Authority: EP
Inventors: Tobias Huth
Original assignee: Putzmeister Engineering GmbH
Current assignee: Putzmeister Engineering GmbH
Priority date: 2019-11-05
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2026-02-25
Anticipated expiration: 2040-10-26
Also published as: DE102019129810A1; KR20220092499A; US12546128B2; CN114630946B; WO2021089352A1; US20220396956A1; CN114630946A; EP4025749A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Bewegung eines an einem Betonverteilermast einer Betonpumpe angeordneten Endschlauchs mit einer im Bereich des Endschlauchs angeordneten Anzeigeeinrichtung mittels einer Steuereinrichtung. Die Erfindung betrifft ferner eine entsprechende Steuereinrichtung, ein System, einen Betonverteilermast sowie ein Computerprogramm zum Steuern der Bewegung eines Endschlauchs.
Betonverteilermasten bestehen aus mindestens zwei gelenkig über eine Schwenkachse miteinander verbundenen Mastarmen und können als Teil einer stationären oder fahrbaren Betonpumpe ausgebildet sein. Zum Ausbringen des Betons an einer gewünschten Stelle bspw. auf einer Baustelle, tragen die Mastarme eine Betonförderleitung und können durch Verschwenken derart positioniert werden, dass unterschiedliche Orte durch den Betonverteilermast erreichbar sind. Zusätzlich mündet die Betonförderleitung an der Mastspitze in einen zumeist flexiblen Endschlauch.
Zur Positionierung des Endschlauchs sind verschiedene Steuerungsarten bekannt. Mit derzeitigen Assistenzsystemen kann der Endschlauch bspw. derart bewegt werden, dass er sich in radialer Richtung bezüglich des zentralen Drehwerks der Betonpumpe bewegt oder mitsamt des gesamten Verteilermasts mit konstantem Radius um das Drehwerk dreht. Ebenso ist es möglich, eine Auf- oder Abwärtsbewegung des Endschlauchs durch ein Verfahren in Richtung der Drehachse zu steuern. Eine Steuerung des Endschlauchs entlang einer Geraden, deren Verlängerung das Drehwerk nicht schneidet, ist nur durch eine Überlagerung mehrerer Bewegungen möglich und kann nur durch erfahrene Bediener durchgeführt werden.
Die DE 10 2016 125 145 A1 offenbart eine Steuereinrichtung für eine Autobetonpumpe, deren Ziel es ist, den Knickmast möglichst schnell aus dem eingefalteten Zustand in die gewünschte Arbeitsposition zu bringen und umgekehrt. Zu diesem Zweck führt die Steuereinrichtung autonom eine Steuerungsabfolge aus, der Benutzer muss lediglich die Zielposition eingeben. Darüber hinaus ist eine Mastsensorik zum Erfassen der Lage der Mastarme vorgesehen, um die Bewegung des Mastes während der Ansteuerung zu überwachen. Eine Beschränkung der Berechnung der Steuerungsabfolge stellen gesetzliche Vorschriften hinsichtlich einer maximal zulässigen Geschwindigkeit der Endpunkte der Mastarme dar.
Die JP 2019-108749 A offenbart eine Autobetonpumpe deren sämtliche Mastarme mit Laserlichtquellen ausgestattet sind, die stets vertikal bzw. in einer Vertikalebene um einen Winkel gegen die Vertikale schwenkend nach unten strahlen, um dem Benutzer ihre Position zu signalisieren und so die Sicherheit des Bedienpersonals zu erhöhen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren bzw. eine Steuereinrichtung zum Steuern der Bewegung eines Endschlauchs vorzustellen, bei dem die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden oder zumindest reduziert sind.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine Steuereinrichtung gemäß Anspruch 5, ein System mit entsprechender Steuereirichtung gemäß Anspruch 8, einen Betonverteilermast gemäß Anspruch 12 und ein Computerprogramm gemäß Anspruch 14.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Bewegung eines an einem Betonverteilermast angeordneten Endschlauchs mit einer im Bereich des Endschlauchs angeordneten Anzeigeeinrichtung mit den Schritten: Ausgeben eines Signals zum Anzeigen einer vorgegebenen Bewegungsrichtung an die Anzeigeeinrichtung, Empfangen einer vorgegebenen Geschwindigkeit zur Bewegung des Endschlauchs von einer Betätigungseinrichtung und Berechnen und Ausgeben von Steuersignalen zum Steuern des Betonverteilermast derart, dass sich der Endschlauch mit der vorgegebenen Geschwindigkeit in die vorgegebene Bewegungsrichtung bewegt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Steuereinrichtung zum Bewegen eines an einem Betonverteilermast angeordneten Endschlauchs mit einer im Bereich des Endschlauchs angeordneten Anzeigeeinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Bediener die Ausrichtung am Tool Center Point (TCP) im Bereich des Endschlauchs in der Regel nicht genau erkennen kann, was die Steuerung der Endschlauchbewegung erschwert. Durch die im Bereich des Endschlauchs angeordnete Anzeigeeinrichtung wird somit eine vereinfachte Steuerungsmöglichkeit der Endschlauchbewegung geschaffen, die auch durch einen weniger erfahrenen Bediener ausgeführt werden kann. Die Anzeigeeinrichtung zeigt dazu eine vorgegebene Bewegungsrichtung an, die für den Bediener bei der Steuerung der Endschlauchbewegung sichtbar ist. Die vorgegebene Bewegungsrichtung kann entweder in die Anzeigeeinrichtung einprogrammiert sein oder über einen Bediener festgelegt oder geändert werden. Die Bewegungsrichtung kann unabhängig von der Position des Verteilermasts oder den Gegebenheiten der Baustelle sein. Der Bediener hat somit lediglich eine Geschwindigkeit einzustellen mit der sich der Endschlauch in die vorgegebene Bewegungsrichtung bewegen soll. Anschließend erfolgt eine Umsetzung der Fahrbefehle des Bedieners in Fahrbefehle für die Gelenke des Verteilermasts derart, dass sich der Endschlauch mit der vorgegebenen Geschwindigkeit in die vorgegebene Bewegungsrichtung bewegt. Dazu werden basierend auf den Werten für die vorgegebene Bewegungsrichtung und die vorgegebene Geschwindigkeit Steuersignale für den Betonverteilermast berechnet und ausgegeben.
Der Betonverteilermast kann als Teil einer mobilen oder stationären Betonpumpe ausgebildet sein.
Der Endschlauch kann geradlinig bewegt werden, insbesondere entlang einer beliebigen Geraden, deren Verlängerung nicht durch den zentralen Drehpunkt des Verteilermastes verläuft. Durch die geradlinige Bewegung können - unabhängig vom Aufstellort der Betonpumpe - Standardkonturen abgefahren werden.
Der Bediener stellt eine vorgegebene Geschwindigkeit der Endschlauchbewegung über die Betätigungseinrichtung ein.
Über die Betätigungseinrichtung kann auch ein Signal entsprechend einer negativen Geschwindigkeit vorgegeben werden, das zu einer Bewegung des Endschlauchs entgegen der vorgegebenen Bewegungsrichtung führt. Diese Funktion ermöglicht ein einfaches Zurückfahren des Endschlauchs ohne aufwändige Steuerungsschritte oder Änderung der Bewegungsrichtung.
Mit den zusätzlichen Verfahrensschritten: Empfangen eines Signals entsprechend einer geänderten Bewegungsrichtung von der Betätigungseinrichtung und Übermitteln eines Signals zur Anpassung der vorgegebenen Bewegungsrichtung an die Anzeigeeinrichtung, kann die vorgegebene Bewegungsrichtung geändert werden. Die angepasste Bewegungsrichtung kann dabei nahezu verzögerungsfrei über die Anzeigeeinrichtung angezeigt werden, und so lange geändert werden, bis sie der gewünschten Bewegungsrichtung entspricht.
Die vorgegebene Bewegungsrichtung kann einer x- und y-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems entsprechen, bei dem sich der Endschlauch im Koordinatenursprung des kartesischen Koordinatensystems befindet, und die vorgegebene Geschwindigkeit kann einer Bewegungsrichtung in x- und/oder y-Richtung entsprechen. Die Anzeigeeinrichtung zeigt in diesem Fall anstelle einer vorgegebenen Bewegungsrichtung, sowohl die x- als auch die y-Achse des kartesischen Koordinatensystems an. Diese Achsen können beispielsweise einmalig auf der Baustelle ausgerichtet werden. Das orthogonale Koordinatensystem im zweidimensionalen Raum ermöglicht dem Bediener eine schnelle Orientierung.
Die Steuereinrichtung ist so ausgebildet, dass die vorgegebene Bewegungsrichtung und die vorgegebene Geschwindigkeit bzw. die x- und y-Richtung und die vorgegebene Bewegungsrichtung in x- und/oder y-Richtung in Steuersignale für mindestens einen Gelenksantrieb des Betonverteilermasts umgerechnet werden. Dazu kann die Steuereinrichtung ferner dazu ausgebildet sein, mit einem Winkelgeber eines Gelenksantriebs des Betonverteilermasts zu kommunizieren. Das heißt über die Winkelgeber können Informationen über die Winkel der Knickgelenke ausgelesen werden. Vorzugsweise kommuniziert die Steuereinrichtung mit jedem Winkelgeber eines Gelenksantriebs oder Mastarms des Betonverteilermastes.
Vorzugsweise wird zum Steuern der Endschlauchbewegung ein System umfassend eine entsprechende Steuereinrichtung, eine Anzeigeeinrichtung und eine Betätigungseinrichtung verwendet. Die Steuereinrichtung ist dazu so ausgebildet, dass sie Signale an die Anzeigeeinrichtung bezüglich der vorgegebenen Bewegungsrichtung übermittelt und Signale von der Betätigungseinrichtung bezüglich einer vorgegebenen Geschwindigkeit empfängt. Über die im Bereich des Endschlauchs angeordnete Anzeigeeinrichtung kann die vorgegebene Bewegungsrichtung direkt angezeigt werden. Über die Betätigungseinrichtung kann die vorgegebene Geschwindigkeit durch den Bediener direkt eingestellt werden.
Die Anzeigeeinrichtung kann als physikalische Einrichtung an dem Endschlauch angeordnet sein oder computergestützt in das Sichtfeld eines Bedieners projiziert werden. Zusätzlich zu der Bewegungsrichtung kann die Anzeigeeinrichtung eine weitere Richtung entgegengesetzter Bewegungsrichtung (Rückwärtsrichtung) anzeigen. Somit kann ein Bediener die Anzeigeeinrichtung aus jedem Blickwinkel - auch von hinten - erkennen. In kartesischen Koordinaten bedeutet dies, dass neben der x- und y-Richtung auch die -x und -y Richtungen angezeigt werden können.
Die Anzeigeeinrichtung ist als LED Ring ausgebildet
Der LED-Ring weist umlaufend und über seinen Umfang verteilt eine Vielzahl von Leuchtmitteln auf, , die aufleuchten und so die vorgegebene Richtung anzeigen. Dazu kann der LED-Ring so ausgebildet sein, dass bspw. die Farbe "grün" die Vorwärtsrichtung (vorne) und die Farbe "rot" die Rückwärtsrichtung (hinten) anzeigen.
Die Betätigungseinrichtung kann als Fernsteuerung, bspw. als Funkfernsteuerung, ausgebildet sein. Dies ermöglicht dem Bediener die Bewegung des Endschlauches von jedem Punkt der Baustelle aus zu steuern. Es ist insbesondere nicht notwendig, sich in unmittelbarer Nähe des Endschlauchs oder ggf. der Steuereinrichtung aufzuhalten.
Die Betätigungseinrichtung kann ein erstes Bedienelement umfassen, wobei über das erste Bedienelement die vorgegebene Geschwindigkeit und/oder die vorgegebene Bewegungsrichtung eingestellt wird. Die Geschwindigkeit und die Bewegungsrichtung können schrittweise entsprechend vordefinierter Intervalle oder kontinuierlich eingestellt werden. Eine Auslenkung des Bedienelements in oder entgegen der vorgegebenen Bewegungsrichtung kann zu einer Fahrbewegung des Endschlauchs führen. Eine Auslenkung des Bedienelements senkrecht zur vorgegebenen Bewegungsrichtung kann zur einer Lenkbewegung (Zylinderkoordinaten) oder zu einer Bewegung senkrecht zur vorgegebenen Bewegungsrichtung (kartesische Koordinaten) führen. Die Betätigungseinrichtung kann alternativ ein erstes und zweites Bedienelemente umfassen, wobei über das erste Bedienelement die vorgegebene Bewegungsrichtung und über das zweite Bedienelement die vorgegebene Geschwindigkeit eingestellt bzw. geändert werden. Die Steuerung kann als proportionale, stufenlos regelbare Zweikanal-Fernsteuerung (ein Kanal für die Geschwindigkeit, ein Kanal für die Richtung) ausgebildet sein. Alternativ kann die Betätigungseinrichtung ein Bedienelement umfassen, wobei über das Bedienelement die Bewegungsrichtung in x- und/oder y-Richtung einstellbar ist oder eine Betätigungseinrichtung mit einem ersten und zweiten Bedienelement umfassen, bei der über das erste bzw. zweite Bedienelement die Bewegungsrichtung in x- bzw. y-Richtung einstellbar ist.
Eines oder mehrere der Bedienelemente können als Joystick ausgebildet sein.
Die Erfindung betrifft ferner einen Betonverteilermast mit einer entsprechenden Steuerungseinrichtung gemäß Ansprüche 5 bis 7 oder einem entsprechenden System gemäß Ansprüche 8 bis 11 umfassend eine Steuerungseinrichtung.
Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln zum Steuern der Bewegung eines an einem Betonverteilermast einer Betonpumpe angeordneten Endschlauchs, um alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einer geeigneten Recheneinrichtung, insbesondere einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, ausgeführt wird. Die vorliegende Beschreibung deckt auch ein Computerprogramm mit Programmcode ab, der dazu geeignet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm auf einer geeigneten Recheneinrichtung wie bspw. einer Steuereinrichtung abläuft. Es werden sowohl das Computerprogramm selbst als auch abgespeichert auf einem computerlesbaren Medium (Computerprogrammprodukt) beansprucht. Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit weiteren im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung beschriebenen Merkmalen fortgebildet werden. Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung kann mit weiteren im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merkmalen fortgebildet werden. Die Erfindung wird nachfolgend anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:

Figur 1:: schematische Ansicht eines an einem Betonverteilermast angeordneten Endschlauchs mit einer mechanischen Anzeigeeinrichtung gemäß einer ersten nicht Erfindungsgemäßen Ausführungsform a) in Seitenansicht und b) in Draufsicht;
Figur 2:: schematische Ansicht eines an einem Betonverteilermast angeordneten Endschlauchs mit einer Anzeigeeinrichtung in einer alternativen Erfindungsgemäßen Ausführungsform a) in Seitenansicht und b) in Draufsicht;
Figur 3:: schematische Ansicht der Bewegungsmöglichkeiten eines an einem Betonverteilermast angeordneten Endschlauchs;
Figur 4:: schematische Darstellung einer Betonpumpe mit erfindungsgemäßer Steuereinrichtung;
Figur 5:: schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern der Endschlauchbewegung entlang einer rechteckigen, geschlossenen Kontur;
Figur 6:: schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum unabhängigen Steuern der Richtung und Geschwindigkeit der Endschlauchbewegung entlang einer eckigen, offenen Kontur;
Figur 7:: schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern der Endschlauchbewegung entlang einer runden, geschlossenen Kontur; und
Figur 8:: schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Steuern der Endschlauchbewegung entlang einer eckigen, offenen Kontur mit kartesischen Koordinaten.

In Figur 1 ist eine Mastspitze eines (Beton-)Verteilermasts 10 einer Betonpumpe gezeigt. Bei dem in der Figur dargestellten Teil des Verteilermasts 10 handelt es sich um den letzten Mastarm. An dem Verteilermast 10 ist eine Betonförderleitung 11 geführt, die in einen flexiblen Endschlauch 12 mündet. In einem Bereich, in dem die Förderleitung 11 in Form eines gekrümmten Rohrverbinders in den Endschlauch 12 übergeht, ist eine Anzeigeeinrichtung 20 angeordnet. Die Anzeigeeinrichtung 20 ist als mechanische Anzeigeeinrichtung ausgebildet. Die Anzeigeeinrichtung 20 umfasst in dieser Ausführungsform zwei Anzeigeelemente 22, 22', von denen ein erstes Anzeigeelement 22 in eine y-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems zeigt und ein zweites Anzeigeelement 22 in eine x-Richtung des kartesischen Koordinatensystems zeigt. Bei der x-Richtung (Anzeigeelement 22') handelt es sich um die vorgegebene Bewegungsrichtung. Die Anzeigeelemente 22, 22' sind Teil eines umlaufenden Rings 21, dessen Ausrichtung über Antriebe 23 eingestellt werden kann und dessen Ausrichtung durch einen Sensor 24 ausgelesen werden kann. Soll die vorgegebene Bewegungsrichtung (Ausrichtung Anzeigelement22') geändert werden, wird der gesamte Ring samt Anzeigeelemente 22, 22' gedreht.
In der in Figur 2 gezeigten alternativen Ausführungsform ist die Anzeigeeinrichtung 20 als LED-Ring ausgebildet. Dazu weist der Ring 21 umlaufend und über seinen Umfang verteilt zumindest acht Anzeigeelemente in Form von Leuchtmittel auf. In der dargestellten Ausführungsform können die einzelnen Leuchtmittel jeweils "rot" oder "grün" leuchten. Die grünleuchtende LED ist entlang der vorgegebenen Bewegungsrichtung (Anzeigeelement 22') ausgerichtet und zeigt dementsprechend in Vorwärtsrichtung, während die rotleuchtende LED entgegen der vorgegebenen Bewegungsrichtung ausgerichtet ist (Anzeigeelement 22) und dementsprechend nach hinten zeigt. Die Verwendung von acht Anzeigemitteln ermöglicht die Einstellung der vorgegebenen Bewegungsrichtung um 45° genau. Je mehr Leuchtmittel verwendet werden, desto genauer kann die vorbestimmte Bewegungsrichtung eingestellt werden.
Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform wird lediglich die vorgegebene Bewegungsrichtung durch die Anzeigeeinrichtung 20 in Form von Anzeigeelement 22' angezeigt. Über ein nicht dargestelltes Betätigungselement kann der Endschlauch 12 entlang oder entgegen der vorgegebenen Bewegungsrichtung (entlang der Pfeilrichtungen 221 und 220) bewegt werden. Zudem kann die vorgegebene Bewegungsrichtung durch eine Drehbewegung entlang der Pfeilrichtung 222 geändert werden und somit die Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung anders ausgerichtet werden. Die Position des Endschlauchs 12 wird auch als "Tool Center Point" (TCP) bzw. Werkzeugmittelpunkt bezeichnet.
In Figur 4 ist eine Autobetonpumpe 1 mit Betonverteilermast 10 aus der Vogelperspektive dargestellt, an dessen Mastspitze der Endschlauch 12 angeordnet ist. In dem Bereich des Endschlauchs 12 ist eine Anzeigeeinrichtung 20 angeordnet, die über Anzeigeelement 22' eine vorgegebene Bewegungsrichtung in Fahrtrichtung der Autobetonpumpe 1 anzeigt. Der Betonverteilermast 10 weist ferner eine Steuerungseinrichtung 50 zur Endschlauchbewegung auf. Die Steuerungseinrichtung 50 ist derart ausgebildet, dass sie zur Endschlauchbewegung Signale an die Anzeigeeinrichtung 20 zum Anzeigen einer vorgegebenen Bewegungsrichtung senden kann und Signale bezüglich einer vorgegebenen Geschwindigkeit von einer Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt) empfangen kann. Aus diesen Informationen berechnet die Steuereinrichtung 50 Steuersignale für die Gelenkantriebe des Betonverteilermasts 10. Zu den Gelenkantrieben zählen das zentrale Drehwerk und die Schwenkgelenke zwischen den einzelnen Mastarmen. Der Winkel α der Anzeigeeinrichtung 20 wird dabei gegenüber dem Koordinatensystem der Maschine (x, z) konstant gehalten.
In den Figuren 5-8 sind verschiedene Konturen 40 dargestellt, die mit dem Verfahren bzw. der Steuereinrichtung 50 zum Steuern der Bewegung des Endschlauchs 12 abgefahren werden können. Die Steuerung und Bedienung wird nachstehend näher erläutert.
In Figur 5 ist die Autobetonpumpe 1 durch den Verteilermast 10 angedeutet, an dessen Ende der Endschlauch 12 angeordnet ist. In einer Ausgangsposition ist der Endschlauch 12 in einer rechten oberen Ecke der rechteckigen Kontur 40 angeordnet. Im Bereich des Endschlauchs 12 ist eine Anzeigeeinrichtung 20 mit zwei Anzeigeelementen 22, 22' angeordnet. Das Anzeigeelement 22' zeigt in die vorgegebene Bewegungsrichtung, das Anzeigeelement 22 weist in eine zur vorgegebenen Bewegungsrichtung entgegengesetzte Richtung. Es ist zusätzlich eine als Fernsteuerung ausgebildete Betätigungseinrichtung 30 dargestellt, über die ein Bediener die Endschlauchbewegung durch Vorgabe einer Geschwindigkeit steuern kann.
Die Steuereinrichtung 50 ist derart ausgebildet, dass sie mit der Anzeigeeinrichtung 20, der Betätigungseinrichtung 30 und dem Verteilermast 10 wie voranstehend beschrieben zusammenwirkt (gestrichelte Linie). Anhand der vorgegebenen Richtung gemäß Anzeigeeinrichtung 20 und der vorgegebenen Geschwindigkeit gemäß Betätigungseinrichtung 30 berechnet die Steuereinrichtung 50 Fahrbefehle für die Antriebsgelenke des Verteilermasts 10 derart, dass der Endschlauch 12, insbesondere geradlinig, entlang der vorgegebenen Bewegungsrichtung bewegt werden kann. Die Steuereinrichtung 50 übernimmt dabei die Umsetzung der Fahrbefehle eines Bedieners in Fahrbefehle für die Gelenke des Verteilermasts 10.
Die Betätigungseinrichtung 30 weist in dieser Ausführungsform ein Bedienelement 31 auf. Es ist ebenfalls denkbar, dass die Betätigungseinrichtung 30 zwei oder mehr Bedienelemente aufweist, wobei ein erstes Bedienelement der Geschwindigkeit und ein zweites Bedienelement der Richtung zugeordnet werden kann. Die Steuerung kann als proportionale, stufenlos regelbare Ein- oder Zweikanal-Fernsteuerung (ein Kanal für die Geschwindigkeit, ein Kanal für die Richtung) ausgebildet sein.
Das Bedienelement 31 ist als Joystick ausgebildet. Eine Legende 31' zeigt verschiedene Joystickstellung des Bedienelements 31, die ebenfalls entlang der abzufahrenden Kontur 40 dargestellt sind. In der ersten Zeile der Legende 31' ist die Stellung des Bedienelements 31 in x-Richtung von der Seite gezeigt und in der zweiten Zeile ist die gleiche Stellung des Bedienelements 31 in x-Richtung von oben gezeigt. Bei einer Stellung des Bedienelements 31 in +x bzw. -x-Richtung ändert sich die vorgegebene Bewegungsrichtung. In der dritten Zeile der Legende 31' ist die Stellung des Bedienelements 31 in y-Richtung von oben gezeigt. Auf eine entsprechende Seitendarstellung wurde verzichtet, da sich die y-Richtung in der Legende 31' senkrecht zur Papierebene befindet. Bei einer Stellung des Bedienelements in +y oder -y-Richtung bewegt sich der Endschlauch 12 in Vorwärts- bzw. Rückwärtsrichtung. In dieser Ausführungsform der Betätigungseinrichtung 30 entspricht somit eine Bewegung des Joysticks in x-Richtung dem "Lenken" und eine Bewegung in y-Richtung dem "Fahren". Die Funktionen des Bedienelements 31 in x- und y-Richtung können natürlich auch vertauscht werden. Durch die vier verschiedenen Stellungen des Bedienelements 31 (+x, -x, +y, -y) kann der Endschlauch 12 beliebig gesteuert werden. Dies wird nachstehend ausführlich erläutert.
Bei einer Auslenkung des Bedienelements 31 nach oben (+y) bewegt sich der Endschlauch 12 vorwärts d.h. entlang der vor gegebenen Bewegungsrichtung 22'. Bei einer Auslenkung des Bedienelements 31 nach unten bewegt sich der Endschlauch 12 rückwärts, d.h. entgegen der vorgegebenen Bewegungsrichtung 22. Bei einer Auslenkung des Bedienelements 31 zur Seite (+x, -x) dreht sich die vorgegebene Bewegungsrichtung nach rechts bzw. links, d.h. im oder entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn. Es ist grundsätzlich möglich die Einstellungen mithilfe von zwei Bedienelementen anstelle von einem Bedienelement 31 auszuführen.
In Figur 5 sind die Fahrbefehle zum Abfahren einer rechteckigen, geschlossenen Kontur 40 anhand einer vorgegebenen Bewegungsrichtung und einer vorgegebenen Geschwindigkeit gezeigt. Um den Endschlauch 12 entlang der geschlossenen Kontur zu bewegen, werden abwechselnd Fahrbefehle zum Bewegen entlang der vorgegebenen Bewegungsrichtung (+y) und Lenkbefehle (Änderung der vorgegebenen Bewegungsrichtung) entgegen dem Uhrzeigersinn (+x) vorgegeben. An den Eckpunkten der rechteckigen Kontur 40 findet jeweils eine Drehung der vorgegebenen Bewegungsrichtung um 90° statt.
In Figur 6 sind die Fahrbefehle zum Abfahren einer eckigen, offen Kontur 40 durch eine vorgegebenen Bewegungsrichtung und vorgegebene Geschwindigkeit gezeigt. Die Kontur 40 kann in Richtung der vorgegebenen Bewegungsrichtung 22' oder entgegen der vorgegebenen Bewegungsrichtung 22 und ggf. zurück abgefahren werden. Ausgehend von der gezeigten Ausgangsstellung (linke obere Ecke der Kontur 40) wird der Endschlauch 12 durch Auslenkung des Bedienelements 31 nach unten (-y) zunächst entgegen der vorgegebenen Bewegungsrichtung 22 bewegt. An dem Eckpunkt der eckigen Kontur 40 wird der Endschlauch 12 anschließend durch Auslenkung des Bedienelements 31 nach rechts (-x) im Uhrzeigersinn gedreht. Der Drehwinkel beträgt 90°. Durch Auslenkung des Bedienelements 31 nach unten (-y) wird der Endschlauch 12 anschließend erneut entgegen der vorgegebenen Bewegungsrichtung 22 bewegt. Der Rückweg erfolgt analog durch Auslenkung des Bedienelements 31 nach oben, woraufhin eine Bewegung des Endschlauchs 12 entlang der vorgegebenen Bewegungsrichtung 22'. Alternativ ließe sich auch am Umkehrpunkt die vorgegebene Bewegungsrichtung um 180° drehen.
In Figur 7 sind die Fahrbefehle zum Abfahren einer runden, geschlossenen Kontur 40 anhand einer vorgegebenen Bewegungsrichtung und einer vorgegebenen Geschwindigkeit gezeigt. Die Besonderheit bei einer Bewegung entlang einer Kreisbahn liegt darin, dass die Lenk- und Fahrbewegung gleichzeitig stattfinden. Dazu wird das Bedienelement 31 in Fahrrichtung vorwärts (+y) und zum Lenken nach links (+x) ausgelenkt, was der gezeigten diagonalen Auslenkung des Bedienelements 31 nach oben links entspricht. Daraus ergibt sich eine Bewegung entlang der in Figur 7 dargestellten Kreisbahn. Es ist ebenfalls möglich bei der Verwendung von zwei Bedienelementen, die Bedienelemente jeweils in +x- bzw. +y-Richtung auszulenken.
In Figur 8 sind die Fahrbefehle zum Abfahren einer eckigen, offenen Kontur 40 anhand von kartesischen Koordinaten gezeigt. Im Unterschied zu den in Figur 6 gezeigten Fahrbefehlen (bei identischer Kontur 40), findet keine Lenkbewegung, d.h. Änderung der vorgegebenen Bewegungsrichtung, statt. Stattdessen wird der Endschlauch 12 nur in bzw. entgegen der vorgegebenen Bewegungsrichtung 22, 22' und dazu senkrecht bewegt. Aus der in Fig. 8 gezeigten Ausgangsposition wird der Endschlauch zunächst entgegen der vorgegebenen Bewegungsrichtung 22 durch Auslenken des Bedienelements 31 nach unten (-y) bewegt und anschließend durch Auslenkung des Bedienelements 31 nach rechts (-x) senkrecht zur vorgegebenen Bewegungsrichtung bewegt. Die Auslenkung des Bedienelemente 31 in x- bzw. y-Richtung entspricht damit einer Bewegung in kartesischen Koordinaten und deckt die gesamte zweidimensionale Fläche (x, y) ab. Die vorgegebene Bewegungsrichtung 22 (Anzeigeelement 22') entspricht somit der y- bzw. -y-Richtung.
Mit dem Verfahren bzw. der Steuereinrichtung 50 zum Steuern der Bewegung eines an einem Betonverteilermast 10 einer Betonpumpe 1 angeordneten Endschlauchs 12 können Konturen 40 beliebiger Form abgefahren werden, bei denen die Gelenkantriebe des Verteilermasts 10 komplexe Bewegungsabläufe durchführen.

Claims

Verfahren zum Steuern der Bewegung eines an einem Betonverteilermast (10) angeordneten Endschlauchs (12) mit einer im Bereich des Endschlauchs (12) angeordneten Anzeigeeinrichtung (20), die als LED-Ring ausgebildet ist, der umlaufend und über seinen Umfang verteilt eine Vielzahl von Leuchtmitteln aufweist, die aufleuchten und so die vorgegebene Richtung anzeigen, mittels einer Steuereinrichtung (50) mit den Schritten:
- Ausgeben eines Signals zum Anzeigen einer vorgegebenen Bewegungsrichtung an die Anzeigeeinrichtung (20),

- Empfangen einer von einer Bedienperson über eine Betätigungseinrichtung (30) vorgegebenen Geschwindigkeit zur Bewegung des Endschlauchs (12) und

- Berechnen und Ausgeben von Steuersignalen zum Steuern des Betonverteilermasts (10) derart, dass sich der Endschlauch (12) mit der vorgegebenen Geschwindigkeit in die vorgegebene Bewegungsrichtung bewegt,
derart dass zur Steuerung des Endschlauchs (12) in die angezeigte vorgegebene Bewegungsrichtung lediglich eine Geschwindigkeit über die Betätigungseinrichtung (30) einzustellen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Endschlauch (12) geradlinig bewegt wird, und/oder
bei dem eine vorgegebene negative Geschwindigkeit zu einer Bewegung des Endschlauchs entgegen der vorgegebenen Bewegungsrichtung führt, und/oder

bei dem das Berechnen der Steuersignale für mindestens einen Gelenkantrieb des Betonverteilermasts (10) auf Basis der vorgegebenen Bewegungsrichtung und der vorgegebenen Geschwindigkeit erfolgt, und/oder

bei dem die Anzeige der Bewegungsrichtung durch gleichzeitiges oder unterschiedliches Aufleuchten einzelner Leuchtmittel des LED-Rings erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, mit den zusätzlichen Schritten:
- Empfangen einer geänderten Bewegungsrichtung von der Betätigungseinrichtung (30) und

- Übermitteln eines Signals zur Anpassung der vorgegebenen Bewegungsrichtung an die Anzeigeeinrichtung (20).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die vorgegebenen Bewegungsrichtung einer x- und y-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems entspricht, bei dem sich der Endschlauch im Koordinatenursprung befindet und bei dem die vorgegebene Geschwindigkeit einer Bewegungsrichtung in x- und/oder y-Richtung entspricht.
Steuereinrichtung (50) zum Steuern und Bewegen eines an einem Betonverteilermast (10) angeordneten Endschlauchs (12), wobei der Betonverteilermast (10) eine im Bereich des Endschlauchs (12) angeordnete Anzeigeeinrichtung (20) aufweist, die als LED-Ring ausgebildet ist, der umlaufend und über seinen Umfang verteilt eine Vielzahl von Leuchtmitteln aufweist, die aufleuchten und so die vorgegebene Richtung anzeigen,
wobei die Steuereinrichtung (50) dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.
Steuereinrichtung (50) nach Anspruch 5, bei der die vorgegebenen Bewegungsrichtung einer x- und y-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems entspricht, bei dem sich der Endschlauch im Koordinatenursprung befindet, und bei der die vorgegebene Geschwindigkeit einer Bewegungsrichtung in x- und/oder y-Richtung entspricht, oder
wobei die Steuereinrichtung (50) dazu ausgebildet ist, die vorgegebene Bewegungsrichtung und die vorgegebenen Geschwindigkeit bzw. die x- und y-Richtung und die vorgegebene Bewegungsrichtung in x- und/oder y-Richtung in Steuersignale für mindestens einen Gelenkantrieb des Betonverteilermasts (10) umzurechnen.
Steuereinrichtung (50) nach Anspruch 5 oder 6, die dazu ausgebildet ist, mit einem Winkelgeber eines Gelenkantriebs des Betonverteilermasts (10) zu kommunizieren.
System aus einer Steuereinrichtung (50) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, einem an einem Betonverteilermast (10) angeordneten Endschlauch (12) und einer im Bereich des Endschlauchs (12) angeordneten Anzeigeeinrichtung (20), die als LED-Ring ausgebildet ist, der umlaufend und über seinen Umfang verteilt eine Vielzahl von Leuchtmitteln aufweist, die aufleuchten und so die vorgegebene Richtung anzeigen, und einer Betätigungseinrichtung (30), die zur Vorgabe einer Geschwindigkeit zur Bewegung des Endschlauchs (12) ausgebildet ist.
System nach Anspruch 8, bei dem die Anzeigeeinrichtung (20) zusätzlich eine Bewegungsrichtung entgegen der vorgegebenen Bewegungsrichtung oder eine -x- und -y-Richtung des kartesischen Koordinatensystems anzeigt, und/oder
bei dem die Betätigungseinrichtung (30) als Fernsteuerung ausgebildet ist.
System nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Betätigungseinrichtung (30) ein erstes Bedienelement (31) umfasst, wobei über das erste Bedienelement (31) die vorgegebene Geschwindigkeit und/oder die vorgegebenen Bewegungsrichtung einstellbar ist, und/oder
bei dem die Betätigungseinrichtung (30) ein Bedienelement (32) umfasst, wobei über das Bedienelement (32) die Bewegungsrichtung in x- und/oder y-Richtung eingestellt werden kann oder bei dem die Betätigungseinrichtung (30) ein erstes und zweites Bedienelement umfasst, wobei über das erste Bedienelement die Geschwindigkeit und über das zweite Bedienelement die Bewegungsrichtung eingestellt werden kann.
System nach Anspruch 10, bei dem eines oder mehrere Bedienelemente (31) als Joystick ausgebildet sind.
Betonverteilermast (10) mit einer Steuereinrichtung (50) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7 und/oder mit einem System gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11.
Betonverteilermast nach Anspruch 12, bei dem ein Betriebsmodus der Steuereinrichtung (50) zwischen Zylinderkoordinaten und kartesischen Koordinaten gewechselt werden kann.
Computerprogramm mit Programmcodemitteln zum Steuern der Bewegung eines an einem Betonverteilermast (10) einer Betonpumpe angeordneten Endschlauchs (12), um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einer Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7 ausgeführt wird.