EP4314441A1 - Ausfallsichere standsicherheitsüberwachung für ein dickstofffördersystem - Google Patents

Ausfallsichere standsicherheitsüberwachung für ein dickstofffördersystem

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Publication number
EP4314441A1
EP4314441A1 EP22714874.9A EP22714874A EP4314441A1 EP 4314441 A1 EP4314441 A1 EP 4314441A1 EP 22714874 A EP22714874 A EP 22714874A EP 4314441 A1 EP4314441 A1 EP 4314441A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
thick matter
operating information
conveyor system
mast
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22714874.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ansgar MÜLLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Putzmeister Engineering GmbH
Original Assignee
Putzmeister Engineering GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Putzmeister Engineering GmbH filed Critical Putzmeister Engineering GmbH
Publication of EP4314441A1 publication Critical patent/EP4314441A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0436—Devices for both conveying and distributing with distribution hose on a mobile support, e.g. truck
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/02—Conveying or working-up concrete or similar masses able to be heaped or cast
    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0445—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms
    • E04G21/0463—Devices for both conveying and distributing with distribution hose with booms with boom control mechanisms, e.g. to automate concrete distribution

Definitions

  • the present invention relates, inter alia, to a thick matter conveying system with a thick matter pump, a thick matter distributor boom, a substructure, a sensor unit and a processing unit, and a method for operating a thick matter conveying system.
  • a sludge delivery system with a sludge pump for delivering a sludge, a Thick matter distributor boom for distributing the thick matter to be conveyed, wherein the thick matter distributor boom has a slewing gear that can be rotated about a vertical axis and a boom arrangement encompassing at least two boom arms, a substructure on which the thick matter distributor boom and the thick matter pump are arranged, the substructure having a support structure for supporting the substructure with at least one horizontally and/or vertically movable support leg, a sensor unit with at least one sensor for detecting operating information, and a processing unit for determining a stability parameter of the thick matter conveyor system, depending on the at least one detected operating information, and for determining proper operation of the sensor of the sensor unit that records the at least one item of operating information, wherein if the processing unit does not determine proper operation of the sensor, the processing unit is set up to state the status to determine safety parameters depending on an extreme value of the operating information to be recorded by the
  • the thick matter conveying system according to the invention is, for example, a truck-mounted concrete pump.
  • the invention is a particularly advantageous embodiment of a sludge conveying system in which, to determine the stability, a stability parameter is also used to determine and thus check whether the operating information to be taken into account also comes from a properly operated sensor. If it is determined that the sensor capturing the operating information is actually not in proper operation, then, for the purpose of conservative estimation, an extreme value of the sensor actually to be obtained from the improperly operated comprehensive operating information instead of the recorded operating information considered in the determination, which represents such a position of a component in which the processing unit would determine the greatest stability parameter and thus the lowest stability.
  • the invention has recognized that by determining whether the sensor capturing the operating information is in proper operation at all, it can be avoided that operating information provided by faulty sensors and thus to be regarded as unreliable is used when determining stability.
  • the dependence of the subsequent determination of the stability parameter on an extreme value of the operating information to be considered as described above, which is required in this case, also allows a meaningful and reliable determination of the stability of the thick matter conveyor system as a whole and thus the most efficient possible further operation of the individual components of the thick matter conveyor system. In this way, fail-safe stability monitoring can be implemented without the need for redundancy of components, in particular complex sensors. An otherwise usual shutdown of the entire thick matter conveyor system for reasons of stability can be avoided.
  • a shutdown is fundamentally un- desirable, since in this case concrete usually has to be pumped back into the line, which is often associated with damage due to the rapid hardening of concrete.
  • access to the site of the concreting work is made more difficult by the switched off concrete pump.
  • the possibility of avoiding a shutdown is also particularly advantageous for concreting work that has to be carried out in one piece, for which an additional concrete pump must typically be available to protect critical concreting work. This enables significantly more efficient operation without unnecessary interruptions.
  • the sensor that cannot be operated properly does not have to be repaired immediately, but can be carried out as part of a normal inspection interval, which significantly increases the possible service life of the thick matter conveyor system.
  • Dickstoff is a generic term for media that are difficult to convey.
  • the thick substance can be, for example, a substance with coarse-grained components, a substance with aggressive components or the like.
  • the thick material can also be a bulk material.
  • the high-density material is fresh concrete.
  • Fresh concrete can contain grains up to a size of more than 30 mm, sets, forms deposits in dead spaces and is difficult to convey for these reasons.
  • Exemplary thick materials are concrete with a density of 800 kg/m 3 to 2300 kg/m 3 or heavy concrete with a density of more than 2300 kg/m 3 .
  • the sludge pump can have a core pump with two, for example exactly two, delivery cylinders. It is then switched from alternately from the first to the second delivery cylinder and from the second to the first delivery cylinder. In between an S-tube can be switched cyclically between the delivery cylinders. Furthermore, an additional cylinder can be set up in such a way that it bridges each of the transitions.
  • the S-pipe is a movable section of pipe that alternately connects the delivery cylinders to the outlet of the sludge pump.
  • the pipe section and the additional cylinder can be elements of a structural unit that is detachably connected to the sludge pump. This makes it easier to maintain and clean the sludge pump.
  • the slewing gear is rotatable, for example 360 degrees, about a vertical axis, for example a central axis of the slewing gear.
  • the slewing gear can include at least one actuator, such as a hydraulic or pneumatic cylinder or an electromechanical actuator or a combination of several actuators, including different types, with which it can change its position relative to the substructure by rotation.
  • the slewing gear includes a hydraulic motor and a pinion with a planetary gear.
  • the mast arrangement comprises at least two mast arms, but can also comprise three, four or five mast arms.
  • the mast assembly includes three to seven mast arms.
  • the first mast arm is connected at its proximal end to the slewing gear and at its distal end to the proximal end of an adjacent mast arm.
  • the one or more other mast arms are lined up next to one another and are each connected at their proximal end to a distal end of the adjacent mast arm.
  • the distal end of the mast arrangement corresponds to the distal end of the last mast arm in the row, which also has no further connection at its distal end. the distal end of the mast arm last in line defines a possible load attachment point.
  • the mast arms are each connected to one another via a mast joint in such a way that they can be moved at least, for example exclusively Lich, in one dimension, at least independently of the other mast arms.
  • Each mast arm is associated with the mast joint at its proximal end.
  • the first mast arm is connected to the slewing gear via its mast joint in such a way that when the slewing gear is rotated about its vertical axis, the first mast arm, and in some embodiments also the entire mast arrangement, is rotated about this axis.
  • the mast arm is fastened to the slewing gear in such a way that it can be moved, for example exclusively, in the vertical direction independently of the slewing gear and can be rotated, for example, via its mast joint.
  • a mast arm has a telescopic function and can be lengthened or shortened telescopically and steplessly along its longitudinal axis.
  • a mast arm can be adjusted, for example, in such a way that at least the distal end of the mast arm can be moved in at least one of the three spatial directions (x, y and z direction).
  • a mast arm can be rotatable about its longitudinal axis.
  • a mast arm includes at least one actuator for its mast joint, such as a hydraulic or pneumatic cylinder or an electromechanical actuator or a combination of several types of actuators, including different types, with which it adjusts its position relative to at least one other mast arm, in particular the mast arm connected at the proximal end.
  • the actuators can be set up, for example, the mast arm around a horizontal axis, which runs, for example, through its mast arm joint, to pivot in rotation and/or to move in a translatory manner in one, in two or in all spatial directions.
  • the mast arm can have further actuators, by means of which it can be lengthened or shortened or rotated, for example telescopically.
  • the substructure is a basic structure, for example a chassis, on which the sludge distributor boom and the sludge pump are arranged.
  • thick material distributor mast and / or thick material pump are fastened to the substructure.
  • the substructure can be stationary (e.g. as a platform) or mobile (e.g. as a vehicle).
  • the entire sludge conveying system can be designed as a particularly compact unit, and for example in the form of a truck-mounted concrete pump.
  • the substructure comprises a supporting structure for supporting the substructure with at least one support leg that can be moved horizontally and/or vertically.
  • a support leg of a thick matter conveyor system is a component of the supporting structure that serves to increase the stability of the thick matter conveyor system.
  • the influence of the support structure on the stability is particularly dependent on the individual arrangement and positioning of the support legs.
  • the support leg can be supported on a sub-ground with a support plate.
  • Usually four support legs are provided in a support structure.
  • the sludge conveying system includes means for executing or controlling the method according to the invention.
  • These funds include in particular the sensor unit and the processing unit, but can also include a control unit of the thick matter conveyor system, and can be designed as separate hardware and/or software components or combined in various combinations.
  • the means include, for example, at least one memory with program instructions from a computer program and at least one processor designed to execute program instructions from the at least one memory.
  • the sensor unit is set up to record at least one piece of operating information, in particular automatically and independently of a user input. It is conceivable that a piece of operating information is repeatedly recorded at predetermined time intervals. For example, operating information can be detected by measuring a measured variable that is characteristic of this operating information.
  • the sensor unit can comprise one or more sensors of the same or different type. Exemplary sensors are angle measurement sensors (e.g. for detecting a position of the slewing gear), force and pressure sensors (e.g. for detecting a cylinder force of a mast joint, a force acting on an actuator of a mast arm or a leg force of a support leg), position sensors (e.g.
  • sensors of a satellite gear based positioning systems such as GPS, GLONASS or Galileo
  • position sensors e.g. spirit levels or inclination sensors for detecting the angle of inclination of a mast arm
  • electrical e.g. induction sensors
  • optical sensors e.g. light barriers, laser sensors or 2D scanner
  • acoustic sensors e.g. ultrasonic or vibration sensors
  • operating information can also be acquired through the interaction of a number of sensors in the sensor unit.
  • the sensor unit can also include one or more (eg wireless) means of communication, by means of which (eg externally) recorded or specified operating information can be received at the sensor unit.
  • the processing unit is to be understood as being set up to determine a stability parameter of the thick matter conveying system. This should be done depending on the at least one, in particular all, recorded operating information. For this purpose, it can, for example, have access to the information recorded by the sensor unit. Determining the stability parameter should also be understood to mean that the stability parameter is calculated using specified properties of components of the thick matter conveyor system that are assumed to be constant, such as their mass or their spatial extent.
  • Proper operation of a component is understood to mean operation that is fundamentally and technically customary for the component and for which the component is designed under the typically prevailing conditions. For example, when a component is operating properly, a specific energy supply is provided for the component.
  • the processing unit is set up to determine proper operation of a sensor of the sensor unit that detects at least one item of operating information.
  • the processing unit is intended to check whether the sensor is operating properly. Measures to determine proper operation are known to the specialist. For example, the processing unit checks several criteria that ensure proper operation exclude.
  • a sensor can include two measuring systems, the recorded values of which are compared to one another in order to record the operating information.
  • the processing unit can also carry out plausibility checks, in which the processing unit determines whether operating information detected by a sensor is physically meaningful.
  • the processing unit can also check the energy supply of the sensor, for example, and rule out proper operation in the event of unusual deviations. It is also conceivable that a piece of operating information is recorded twice in quick succession, and the processing unit excludes proper operation if a measured value for which the recorded operating information is indicative deviates above a specifiable maximum permissible deviation.
  • the stability of the thick matter conveyor system is higher, the larger the distance of the line of action, which takes into account all forces acting on the thick matter conveyor system, from the tipping edges of the contact area.
  • a reliable statement about the stability can already be made if a line of action is taken as a basis, which at least takes into account the weight acting on the sludge conveyor system. The more of the actually acting forces in the line of action are taken into account, the more precisely this statement can be made. Therefore, the stability of the thick matter conveyor system can be characterized particularly advantageously by a stability parameter representing the distance between the line of action and the tilting edges of the contact area.
  • the stability parameter is within a predetermined or dynamically determinable stability range, within which the distance between the line of action and each of the tilting edges is greater than or equal to zero, and a safety reserve is preferably used taken into account.
  • the stability of the thick matter conveyor system is given within the stability area.
  • the upper limit of the stability range is defined by a maximum stability parameter.
  • the maximum stability parameter is when the distance between the line of action and one of the tipping edges is zero. Accordingly, the distance between the line of action of at least one of the tilting edges decreases as the stability parameter increases. Above the upper limit, the distance is less than zero and the high-viscosity conveyor system is no longer stable.
  • a stability range is specified or determinable for each operating situation of the thick matter conveying system, for example taking into account assumed constant properties of the components of the thick matter conveying system to be taken into account.
  • a contact area can be predetermined or determinable for every possible arrangement of the support structure, for example by a specific arrangement of support legs.
  • the distance of the line of action from one of the tipping edges and the position of the line of action are each at least dependent on the weight of the thick matter conveying system and can be calculated, for example, by the processing unit.
  • the position of the line of action can have vertical and horizontal direction components and depend on one or more directions of action and/or magnitudes of other forces.
  • one or more forces to be taken into account can be predefined or can be selected by a user (eg by means of a suitable user interface). For example, if only the weight of a sludge conveyor system is taken into account, then the line of action corresponds to a plumb line running through the overall center of gravity. The position of the line of action then equals the position of the plumb line.
  • the position of the line of action is also dependent on a force, which has a horizontal component, such as a wind force acting laterally on the sludge conveyor system, then the position of the line of action also includes at least one horizontal component, and its position is not equal to the plumb line. It is conceivable that the position of the line of action is dependent on one or more other forces in such a way that the processing unit determines the position, preferably only when one or more specific conditions occur, for example above one during operation of the Dick material conveyor system prevailing wind speed, gradually, for example, by a predetermined amount in a given direction before, adjust. It is also conceivable that the position of the line of action depends on the directions of action and/or magnitudes of one or more, preferably all, operating information recorded by the sensor unit and indicative of forces.
  • Operating information is indicative of a property or an operating parameter of a large number of possible properties and operating parameters of a component of the thick material conveying system and is representative of this property or this operating parameter. Operating information should therefore be able to be assigned to a component.
  • a property or such an operating parameter can be characterized, for example, by a measured variable.
  • an extreme value of the operating information to be recorded by the sensor should be taken into account when determining the stability parameter.
  • Such, in particular hypothetical, operating information should be below this extreme value be understood, which the sensor would detect in a position of a component assigned to it, in which the processing unit determines the greatest stability parameter and thus the lowest stability.
  • the extreme value can be a minimum value or a maximum value.
  • the extreme value of an item of operational information can also be dependent on one or more other items of operational information. For example, several extreme values can be present for a piece of operational information, with the extreme value to be taken into account being dependent in particular on an instantaneous value of further operational information. For example, such an extreme value is stored in the processing unit for each sensor of the sensor unit.
  • the thick matter conveying system comprises a communication interface and/or a first user interface, the communication interface and the user interface each being set up to detect the extreme value or an extreme value range of the operating information to be detected by the sensor.
  • Such a communication interface can include one or more (eg, wireless) means of communication, by means of which extreme values that are recorded externally and entered, for example, by a user on a user terminal, are received by the thick matter conveyor system in a way known to those skilled in the art. Provision can also be made for an extreme value range to be detected.
  • the processing unit can select an extreme value for determining the stability parameter from the recorded extreme value range, for example using predetermined selection rules. For example, if there are several possible extreme values for the facility to be recorded In this way, the processing unit can, in particular, select an extreme value based on one or more other items of operating information.
  • a user interface for detecting the extreme value of the operating information to be detected by the sensor, this can be in the form of at least a button, a keypad, a keyboard, a mouse, a display unit (e.g. a display), a microphone, a touch-sensitive display unit (e.g. a touchscreen), a camera and/or a touch-sensitive surface (e.g. a touchpad).
  • capturing the extreme value is done by capturing user input at the user interface.
  • the thick matter conveyor system can have at least one second user interface for reporting an instantaneous value of the operating information to be recorded by the sensor, wherein the communication interface or the first user interface is set up to record the instantaneous value of the operating information to be recorded by the sensor, and wherein the processing unit is set up to determine the stability parameter as a function of the instantaneous value of the operating information to be detected by the sensor.
  • the instantaneous value is to be understood as such operating information that the sensor would record if it were to be operating properly at the time of the measurement.
  • a such an instantaneous value can, for example, correspond to a currently existing measured value or measured value range for which the user information to be detected by the sensor is indicative.
  • the instantaneous value of the operating information to be detected by the sensor can be announced by means of a second user interface associated with the sensor.
  • the second user interface can be embodied as a display.
  • the thick matter conveyor system has one or more second user interfaces in the form of scales arranged on components, each of which represents an instantaneous value. The user can then read the instantaneous value. The instantaneous value can then be made accessible to the processing unit via the communication interface or the first user interface, for example by a corresponding user input. The processing unit then takes the instantaneous value into account when determining the stability.
  • the stability parameter is determined depending on the instantaneous value instead of the extreme value if the instantaneous value is less than a maximum extreme value or greater than a minimum extreme value is.
  • the sensor unit comprises at least one position sensor for detecting operating information that is indicative of a position of one of the mast arms.
  • This can be an absolute position, ie position and/or location, or a relative position of the mast arm.
  • a position can be detected, for example, in the form of an angle of inclination of the mast arm relative to the perpendicular direction by means of an inclination sensor.
  • a relative position may be characterized by the position of a mast arm in comparison to another mast arm connected to the proximal end of the mast arm.
  • the first boom arm connected to the slewing gear it can be the position relative to the vertical axis of the slewing gear. Since the dimensions of the mast arm and the positions of the mast arm or slewing gear to be set in relation are known, the position of a mast arm can already be clearly determined by detecting the relative position, for example the angle of inclination.
  • both the slewing gear and a first mast arm of the mast assembly and two of the mast arms are connected to one another via an articulated joint, the position of a mast arm being continuously detectable, in particular by determining the opening angle of the mast arm.
  • the opening angle can be determined by comparing the angles of inclination of the mast arms connected via the articulated joint.
  • the control unit can be set up to limit the working range of the mast arrangement by restricting the pivotability of the mast arm to the currently permissible opening angle.
  • all articulated joints have articulation axes that are parallel to one another.
  • the articulated joints can each have a maximum opening angle of 120 degrees, preferably 150 degrees, and particularly preferably 180 degrees.
  • the sensor unit can detect the position of a mast arm in a particularly simple manner by determining the corresponding angle of inclination. The use of complex and extensive sensors to detect the position of the mast arm can be avoided.
  • the sensor unit comprises at least one leg position sensor for detecting operational information indicative of a position of the supporting leg.
  • the contact area can be increased particularly easily and the stability area can be increased with regard to at least one tipping edge.
  • the position of the at least one support leg is therefore of particular significance for determining the stability parameter.
  • the horizontal spacing of the steep surface and the direction of the horizontal spacing of the support leg in the respective operating state compared to a zero position in the retracted state are determined.
  • the vertical distance can also be determined and taken into account.
  • the leg position sensor is designed as a GPS sensor.
  • the sensor unit comprises at least one angle sensor for detecting operating information that is indicative of a position of the slewing gear.
  • the sensor unit preferably comprises at least one position sensor for detecting operating information which is indicative of an angle of inclination of the thick matter conveying system.
  • the angle of inclination should be an angle of the thick material conveyor system in relation to the vertical direction.
  • a maximum permissible inclination angle can be specified for the thick matter conveying system. If the thick matter conveyor system is operated on a sloping plane, i.e. inclined, the course of the line of action, which takes into account at least the weight force acting on the thick matter conveyor system, and the distance between the line of action and the tilting edges can change. Therefore, the inclusion of an angle of inclination of the thick material conveyor system when determining the stability parameter is particularly meaningful.
  • the sensor unit includes at least one distance sensor for detecting operating information that is indicative of an excavation of the thick matter conveyor system.
  • An excavation occurs when the sludge handling system is supported by its supporting structure, for example the supporting legs of the supporting structure.
  • the excavation under consideration can be further characterized, for example based on its height. This can be defined, for example, by the size of a vertical distance between the rising surface of the support leg and a zero position that can be specified, for example. Alter natively or in addition to this, a vertical distance of another component of the high-consistency conveyor system, such as the substructure, can also be used. Also can a Excavation can also be determined by exceeding a predetermined threshold of a detected vertical leg strength. If the thick matter conveying system is designed as a truck-mounted concrete pump, the excavation can also be characterized by measuring the suspension travel of the vehicle axles.
  • the sensor unit includes at least one leg strength sensor for detecting operating information that is indicative of a horizontal or vertical leg strength of the supporting leg.
  • the sensor unit can comprise at least one sensor for detecting operating information which is indicative of a load moment of one, several or all mast arms.
  • a horizontal or vertical leg force should be understood as meaning a horizontal or vertical force acting on a supporting leg.
  • a load moment of a mast arm is, for example, its joint moment.
  • the joint moment of a mast arm is the moment acting on its mast joint. This represents a moment that depends, among other things, on the total weight of the mast assembly, on wind loads, on the weight of the thick matter to be conveyed or on the weight acting on the distal end of the first mast arm of the mast assembly, corresponding to a mast tip load.
  • the Ge steering torque can, for example, by measuring in the actuator the cylinder force acting on the boom arm or a cylinder pressure acting in the actuator of the boom arm in conjunction with one or more other measurements, such as a measurement of the respective joint angle, can be used to determine the joint torque.
  • the joint moment of a mast arm can be calculated by means of a transfer function from a cylinder force and a joint angle of the mast joint of the respective mast arm. Based on these properties, the stability parameters of the thick matter conveyor system can be reliably determined. This in turn makes it possible to make a reliable statement about the stability of the thick matter conveyor system.
  • the processing unit can be set up to calculate a load moment based on recorded operating information indicative of the joint moments of all mast arms, and to determine the stability parameter as a function of the calculated load moment.
  • the processing unit can, for example, carry out a particularly precise determination of the stability parameter in real time, taking into account the cylinder pressure and the angle of inclination of the respective mast arms.
  • the sensor unit must then be set up to record indicative operating information for the cylinder force and the angle of inclination of all mast arms and, for example, comprise a number of suitable sensors.
  • the sensor unit can include a cylinder pressure sensor and/or a cylinder force sensor on a bottom side and/or on a rod side of an A-cylinder of the mast arrangement.
  • An A-cylinder is to be understood as meaning an actuator of the first mast arm, its purpose being to extend the cylinder
  • the pressure chamber used is called the bottom side and the pressure chamber used to retract the cylinder is called the rod side.
  • Operating information indicative of a cylinder force of one, several or all mast arms can be recorded particularly easily by means of one or more such sensors. This enables the load moment to be calculated, which can be used to determine the stability parameter in a particularly simple manner.
  • Further exemplary operating information is indicative of the weights of all boom arms with filled and/or unfilled delivery line, for the positions of the centers of gravity of all boom arms, for weights of additional loads, for positions of additional weight attachment points, for wind forces acting on the boom arms, for positions of the centers of wind area of all boom arms, for a weight of the substructure, for a position of the center of gravity of the substructure and for positions of the footprints of the support legs in the retracted and/or in the extended state.
  • the thick matter conveying system comprises a control unit for outputting a first control signal if the certain stability parameter of the thick matter conveying system is greater than a maximum stability parameter of the thick matter conveying system, and for outputting a second control signal if the certain stability parameter of the thick matter conveying system is less than or equal to the maximum stability parameter of the sludge conveying system.
  • the control unit can output further control signals, for example if the distance between the determined stability parameter and the maximum stability parameter falls below a specified minimum.
  • the control unit includes appropriate means to output control signals, such as a wired or wireless signal output. By outputting control signals in the manner described, the control unit can control at least one component of the thick matter conveying system and act on an operating parameter of the component.
  • the outputting of the second control signal causes the correct operation to be continued
  • the outputting of the first control signal causes the correct operation of the thick material conveying system to be stopped.
  • the outputting of the further control signals can cause, for example, that the operation of one or more components of the high-density matter conveying system takes place at a speed that is reduced compared to normal operation.
  • control unit can be set up to limit a working range of the mast arrangement to a currently permissible working range if the determined stability parameter of the thick matter conveyor system is greater than the maximum stability parameter, for which the control unit includes appropriate means.
  • Limiting an operating range of one or more components of the thick matter conveying system is to be understood as meaning that an operating parameter of the respective component is limited and the component is operated in accordance with the limited operating parameter.
  • the respective operating parameter can be restricted to an extent of action or an intensity of action of the component that is still permissible, depending on the specific stability parameter.
  • the operation of the component outside the permissible working area is prevented.
  • the scope of the action or the intensity of the action after the limitation is smaller than that for the component in principle, for example in proper operation, the intended maximum scope of action and the generally intended maximum intensity of action.
  • the control unit can determine a currently permissible upper limit for the working range of the mast arrangement and the operation of the thick material conveying system can be effected in such a way that the mast arrangement is only deflected below the determined upper limit. Accordingly, it can then be prevented, for example, that the opening angle or the actuator force of a mast arm of the mast arrangement exceeds a correspondingly defined limit.
  • the respective actuator can receive a suitable control signal, for example, which is output by the control unit.
  • the control unit can thus limit the deflection of a mast arm by an actuator.
  • the limitation of the working range of the mast arrangement should also be understood to mean an additional or alternative limitation of the rotation angle range of the slewing gear.
  • a method for operating a thick matter conveying system, with a thick matter pump for conveying a thick matter, a thick matter distributor boom for distributing the thick matter to be conveyed, the thick matter distributor boom having a slewing gear that can be rotated about a vertical axis and a boom arrangement comprising at least two boom arms has, a substructure on which the thick matter distributor boom and the thick matter pump are arranged, wherein the substructure comprises a supporting structure for supporting the substructure with at least one horizontally and/or vertically movable support leg, as well as with a sensor unit with at least one sensor for detecting a Operating information and with a processing unit, the method comprising the steps of: acquiring at least one piece of operating information; Determination, by the processing unit, of proper operation of the at least at least one sensor of the sensor unit that detects operating information; if proper operation of the sensor is not determined, the processing unit determines a stability parameter of the thick material conveying system as a function of an extreme value of
  • the method further comprises the steps: outputting, by a control unit of the thick matter conveyor system, a first control signal if the determined stability parameter of the thick matter conveyor system is greater than a maximum stability parameter of the thick matter conveyor system; and outputting, by the controller, a second control signal if the determined stability parameter of the thick matter handling system is less than or equal to the maximum stability parameter of the thick matter handling system.
  • the outputting of the first control signal can include: limiting the working range of the mast assembly to a currently permissible working range.
  • the invention also includes a computer program with program instructions to cause a processor to execute and/or control the method according to the invention when the computer program is executed on the processor.
  • the computer program according to the invention is stored, for example, on a computer-readable data carrier.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a thick material conveying system according to the invention in a side view.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a thick material conveying system according to the invention in a rear view.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a thick material conveying system according to the invention in a plan view
  • FIG. 4 shows a schematic flow diagram of an exemplary embodiment of a method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a thick matter conveying system 10, which comprises a thick matter pump 16 for conveying a thick matter and a thick matter distributor mast 18 for distributing the thick matter to be conveyed, with the thick matter distributor mast 18 having a rotary mechanism 19 which can be rotated about a vertical axis (shown in dotted lines) and a Mast assembly 40 with mast arms 41 has. Furthermore, a extending over the mast assembly 40 is shown ckende conveying line 17, with a at one Output of the sludge pump 16 arranged end of an S-tube of the sludge pump 16 is connected.
  • the sludge conveyor system 10 includes a substructure 30 on which the sludge distributor boom 18 and sludge pump 16 are arranged.
  • the substructure 30 has a supporting structure 31 with four support legs 32 for supporting the substructure 30 .
  • the chassis 30 is shown as being positioned on a vehicle 33 by way of example.
  • the sensor unit 11 is designed to record operating information with at least one sensor. To do this, it can, for example, access operating information recorded by one or more sensors via wired or wireless signal lines.
  • the processing unit 12 is basically set up to determine a stability parameter of the high-consistency conveying system 10, depending on the at least one recorded piece of operating information. In addition, the processing unit is also set up to determine proper operation of the sensor of the sensor unit 11 that detects the at least one item of operating information. For this purpose, a corresponding configuration of the sensor unit 11 and the processing unit 12 with the necessary hardware and/or software components is provided for the thick material conveyor system 10 .
  • the processing unit 12 can check that the sensors of the sensor unit are sufficiently supplied with energy, or access data stored in a memory, for example by the sensors of the sensor unit 11, which includes information about the correct operation of a sensor. In the present example, the processing unit 12 closes when the power supply is insufficient or unusual statistical deviations in the operating information recorded by the sensor, that the sensor is operating correctly. In addition, the processing unit 12 carries out plausibility checks.
  • the processing unit 12 determines the stability parameter as a function of an extreme value of the operating information to be detected by the sensor instead of the operating information detected.
  • the extreme value corresponds to such operating information that the sensor would detect if the component to which the operating information to be detected is assigned is in a position in which the processing unit 12 determines the greatest stability parameter and thus the lowest stability.
  • extreme values for each sensor of the sensor unit 11 are stored in a memory of the processing unit 12 .
  • the extreme values to be recorded via a communication interface of the thick matter conveyor system 10 from a mobile user device or via a user input on a user interface of the thick matter conveyor system 10 designed as a touchscreen, for example in the form of a user dialog.
  • a user can also, for example using the mobile user terminal, call up extreme values provided externally, for example online, and make them accessible to the processing unit 12 via the communication interface or the user interface.
  • an extreme value range of the operating information to be recorded by the sensor of the sensor unit 11 is recorded by the communication interface or the user interface.
  • the processing unit 12 has predetermined selection rules to select an extreme value for determining the stability parameter from the recorded range of extreme values.
  • first lower and a second higher extreme value for operating information indicative of the cylinder force on the bottom side of the A cylinder of the mast arrangement 40, one of the two extreme values being selected depending on operating information indicative of a wind speed.
  • the first extreme value and below the second extreme value can be selected.
  • the processing unit 12 detects the improper operation of an angle measurement sensor for detecting operating information indicative of the position of the slewing gear (19).
  • an extreme value it can then be specified that for the position of the slewing gear (19) any possible rotation between 0° and 360° is assumed for the determination of the stability parameter.
  • an extreme value range can also be recorded, for example by means of user input at a suitable user interface, on which the determination of the stability parameter is to be based.
  • the user can enter that, for example, only one extreme value range for possible positions of the slewing gear (19) between 0° and 180° should be taken into account.
  • the thick matter conveyor system 10 has a further user interface in the form of scales arranged on the support legs 32 .
  • These scales are each assigned to a sensor of the sensor unit 11 that detects operating information for the leg strength of a supporting leg 32 and indicate an instantaneous value of the operating information to be detected by the sensor.
  • a user reads an instantaneous value, for example when using the thick material conveying system in peripheral areas, and the processing unit 12 in turn makes it accessible via the first user interface, i.e. the touchscreen.
  • the determination of the stability parameter is carried out by the processing unit 12 as a function of the instantaneous value of the operating information to be detected by the sensor.
  • the processing unit 12 can then access both the extreme value and the instantaneous value when it detects that the sensor is not operating properly and determine the stability parameter, for example depending on a difference between the extreme value and the instantaneous value.
  • processing unit 12 can also access data that includes information about the respective mass and/or about the respective spatial extent of all components of the high-consistency conveyor system 10 .
  • processing unit 12 can determine the stability parameter of thick material conveyor system 10 by calculating the current position of the overall center of gravity of thick material conveyor system 10 .
  • the processing unit 12 can calculate the respective distance of the line of action, which takes into account at least the weight of the thick matter conveyor system acting on the overall center of gravity, from the tilting edges of the contact area, and determine the stability parameter as a function of the calculated distance.
  • FIGS. 2 and 3 each show an illustration of a thick material conveying system 10, once in a rear view (FIG. 2) and once in a plan view (FIG. 3).
  • various exemplary sensors of the sensor unit 11 are also shown therein in exemplary arrangements.
  • the angle sensor 111 is set up to record operating information that is indicative of a position of the slewing mechanism 19 .
  • the position to be detected should be a relative rotation of the slewing gear 19 with respect to the substructure 30 .
  • the position sensors 112 are each a sensor that detects operating information that is representative of a position of a mast arm 41 assigned to it.
  • the sensors 112 determine the positions of the respective mast arm 41 on the basis of its angle of inclination. All of the position sensors 112 acquire operating information representative of a position of a mast arm 41 . Accordingly, this is operating information that is of the same type.
  • the leg position sensors 113 are provided for the respective detection of operating information which is indicative of a position of a support leg 32 . Both the horizontal and the vertical distance of the installation surface of the respective support leg 32 in the current operating state compared to its zero position in the retracted state are determined.
  • One such leg position sensor 113 is shown in FIG. 2 and two such leg position sensors in FIG.
  • the position sensor 114 embodied as an inclination sensor detects operating information which characterizes an inclination angle of the thick material conveying system 10 with respect to the vertical direction.
  • the sensor 115 is in the form of an optical sensor and is set up to record operating information that is indicative of an excavation of the thick matter conveyor system 10 .
  • the excavation is determined, for example, based on the respective vertical distances between the footprint of the support legs 32 and their zero position.
  • the thick material conveying system 10 shown in FIG. 3 has four tilting edges 51, 52, 53, 54.
  • the tilting edges 51, 52, 53, 54 are defined in particular by the positions of the support legs 32 de. The greater the distance between the line of action, which takes into account at least the overall focus of the thick matter conveyor system 10 and takes into account the weight force, from the tipping edges 51, 52, 53, 54 of the contact area, the greater its stability.
  • the area delimited by the tilting edges 51, 52, 53, 54 describes the contact area. If the overall center of gravity approaches the edge of the contact area, i.e.
  • the tipping edges 51, 52, 53, 54 for example in the case of a particularly far-reaching horizontal deflection of the thick matter distributor mast 18 or when conveying a particularly heavy thick matter through the mast arrangement 40 If the conveying line 17 moves, the stability of the thick matter conveying system 10 is reduced. If the line of action no longer runs within the contact area, the distance between the line of action and one of the tilting edges 51, 52, 53, 54 is less than zero and the stability of the thick matter conveying system is no longer given.
  • FIG. 4 shows a flowchart of an exemplary embodiment of a method 100 according to the invention.
  • a sensor of the sensor unit 11 acquires operating information of the high-consistency conveyor system 10.
  • the sensor measures a characteristic measurement variable for the operating information to be acquired, for example the angle of inclination of a boom arm 41 .
  • the sensor is assigned to the mast arm 41 .
  • additional operating information can optionally be recorded by a sensor of the sensor unit 11. For example, in steps 111 and 121 the angles of inclination of two further mast arms 41 are measured.
  • step 102 the processing unit 12 determines whether the sensor of the sensor unit 11 detecting the operating information in step 101 is in proper operation. In the aforementioned example, the correct operation of the sensor that detects the angle of inclination is checked. For this purpose, the processing unit 12 can, for example, check the energy supply of the sensor and determine whether this is sufficient or not. The processing unit 12 can carry out the same in steps 112 and 122 for the respective sensor detected in steps 111 and 121 .
  • step 104 a stability parameter of the thick material conveyor system 10 depending on an extreme value of the operating information to be detected by the sensor instead of the operating information detected .
  • the processing unit 12 then takes into account, for example, hypothetical operating information that is indicative of an angle of inclination of 0 degrees for the associated mast arm 41, i.e. a horizontal position of the mast arm 41, since this hypothetical operating information corresponds to an item of operational information in which the processing unit 12 determines the greatest stability parameter and thus the lowest stability.
  • the processing unit 12 for each the sensor of the sensor unit 11 stores an extreme value in a memory.
  • a corresponding procedure can be followed in step 104 if proper operation of the respective sensors has not been determined in steps 112 and 122 .
  • the processing unit 12 determines in step 103 a stability parameter of the thick material conveyor system 10 depending on the operating information recorded in step 101 and optionally also on the steps 111 and 112. This is done, for example, by calculating a current position of the overall center of gravity of the thick material conveyor system 10 on the basis of the operating information recorded, taking into account the mass and the spatial extent of all mast arms 41.
  • steps 105 and 106 optionally follows here.
  • a control unit of the thick material conveying system 10 outputs a first control signal.
  • the control unit controls at least one component of the thick material conveying system 10 and thus acts on an operating parameter of the component.
  • This can include, for example, a further step 107 in the form of limiting the working area of the thick matter distributor boom 18 to a currently permissible working area.
  • the control unit can output a second control signal.
  • the control unit can control a sludge pump 16 such that the pumping frequency of the core pump 15 and/or the switching frequency of the S-tube 24 is increased or decreased.

Abstract

Offenbart wird unter anderem ein Dickstofffördersystem (10) mit einer Dickstoffpumpe (16) zum Fördern eines Dickstoffs, einem Dickstoffverteilermast (18) zum Verteilen des zu fördernden Dickstoffs, wobei der Dickstoffverteilermast (18) ein um eine vertikale Achse drehbares Drehwerk (19) und eine zumindest zwei Mastarme (41) umfassende Mastanordnung (40) aufweist, einem Unterbau (30), an dem der Dickstoffverteilermast (18) und die Dickstoffpumpe (16) angeordnet sind, wobei der Unterbau (30) ein Stützwerk (31) zur Abstützung des Unterbaus (30) mit zumindest einem horizontal und/oder vertikal verfahrbaren Stützbein (32) umfasst, einer Sensoreinheit (11) mit zumindest einem Sensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, und einer Verarbeitungseinheit (12) zum Bestimmen eines Stand- Sicherheitsparameters des Dickstofffördersystems (10), abhängig von der zumindest einen erfassten Betriebsinformation, und zum Feststellen eines ordnungsgemäßen Betriebs des die zumindest eine Betriebsinformation erfassenden Sensors der Sensoreinheit (11), wobei, falls die Verarbeitungseinheit (12) einen ordnungsgemäßen Betrieb des Sensors nicht festgestellt, die Verarbeitungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, den Standsicherheitsparameter abhängig von einem Extremwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation anstelle der erfassten Betriebsinformation zu bestimmen.

Description

Ausfallsichere Standsicherheitsüberwachung für ein Dickstoffförder System
Die vorliegende Erfindung betrifft unter anderem ein Dick stofffördersystem mit einer Dickstoffpumpe, einem Dickstoff verteilermast, einem Unterbau, einer Sensoreinheit und einer Verarbeitungseinheit sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Dickstofffördersystems .
Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Dickstoffförder- systeme bekannt. Zu deren Standsicherheitsüberwachung werden verschiedene Betriebsparameter beobachtet, sodass bei Über schreiten eines kritischen Wertes eines solchen Betriebspara meters das Dickstofffördersystem als Reaktion darauf auf eine vorgegebene Art und Weise angesteuert werden kann und typi scherweise ein ordnungsgemäßer Betrieb des Dickstofffördersys tems insgesamt eingestellt wird. Problematisch ist, wenn eine zur Standsicherheitsüberwachung erforderliche Beobachtung ei nes Betriebsparameters nicht oder nur unzuverlässig möglich ist, etwa im Fall eines Defekts des Sensors des zu erfassenden Betriebsparameters .
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, vor dem Hin tergrund der voranstehend genannten Probleme ein verbessertes Dickstofffördersystem und ein verbessertes Verfahren zum Be treiben eines Dickstofffördersystems bereitzustellen.
Die erfindungsmäße Lösung liegt in den Merkmalen der unabhän gigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß der Erfindung wird ein Dickstofffördersystem offenbart, mit einer Dickstoffpumpe zum Fördern eines Dickstoffs, einem Dickstoffverteilermast zum Verteilen des zu fördernden Dick stoffs, wobei der Dickstoffverteilermast ein um eine vertikale Achse drehbares Drehwerk und eine zumindest zwei Mastarme um fassende Mastanordnung aufweist, einem Unterbau, an dem der Dickstoffverteilermast und die Dickstoffpumpe angeordnet sind, wobei der Unterbau ein Stützwerk zur Abstützung des Unterbaus mit zumindest einem horizontal und/oder vertikal verfahrbaren Stützbein umfasst, einer Sensoreinheit mit zumindest einem Sensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, und einer Ver arbeitungseinheit zum Bestimmen eines Standsicherheitsparame ters des Dickstofffördersystems, abhängig von der zumindest einen erfassten Betriebsinformation, und zum Feststellen eines ordnungsgemäßen Betriebs des die zumindest eine Betriebsinfor mation erfassenden Sensors der Sensoreinheit, wobei, falls die Verarbeitungseinheit einen ordnungsgemäßen Betrieb des Sensors nicht festgestellt, die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, den Standsicherheitsparameter abhängig von einem Extrem wert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation an stelle der erfassten Betriebsinformation zu bestimmen.
Das erfindungsgemäße Dickstofffördersystem ist beispielsweise eine Autobetonpumpe.
Bei der Erfindung handelt es sich um eine besonders vorteil hafte Ausgestaltung eines Dickstofffördersystems, bei dem zur Bestimmung der Standsicherheit anhand eines Standsicherheits parameters zusätzlich festgestellt und somit überprüft wird, ob die dabei zu berücksichtigende Betriebsinformation auch von einem ordnungsgemäß betriebenen Sensor stammt. Sollte festge stellt werden, dass der die Betriebsinformation erfassende Sensor tatsächlich nicht in ordnungsgemäßem Betrieb ist, so wird zwecks konservativer Abschätzung ein Extremwert der von dem nicht ordnungsgemäß betriebenen Sensor eigentlich zu er- fassenden Betriebsinformation anstelle der erfassten Betriebs information bei der Bestimmung berücksichtigt, der eine solche Stellung einer Komponente repräsentiert, bei der die Verarbei tungseinheit den größten Standsicherheitsparameter und somit die geringste Standsicherheit bestimmen würde. Somit wird für die Komponente des Dickstofffördersystems, deren Eigenschaft durch die von dem sich nicht in ordnungsgemäßem Betrieb be findlichen Sensor zu erfassenden Betriebsinformation charakte risiert werden sollte, ihr Einfluss auf die Standsicherheit als diese größtmöglich reduzierend angenommen. Der Extremwert soll demnach einen „Worst-Case"-Einfluss der Komponente auf die Standsicherheit des Dickstofffördersystems charakterisie ren.
Die Erfindung hat erkannt, dass durch die Feststellung, ob der die Betriebsinformation erfassende Sensor sich überhaupt in einem ordnungsgemäßen Betrieb befindet, vermieden werden kann, dass von fehlerhaften Sensoren bereitgestellte und somit als unzuverlässig anzusehende Betriebsinformationen bei der Be stimmung der Standsicherheit herangezogen werden. Die in die sem Fall geforderte Abhängigkeit der anschließenden Bestimmung des Standsicherheitsparameters von einem Extremwert der zu be trachtenden Betriebsinformation wie oben beschrieben, erlaubt es zudem, dennoch eine aussagekräftige und verlässliche Be stimmung der Standsicherheit des Dickstofffördersystems insge samt vornehmen zu können und so einen möglichst effizienten Weiterbetrieb der einzelnen Komponenten des Dickstoffförder systems zu gewährleisten. Auf diese Weise kann eine ausfallsi chere Standsicherheitsüberwachung ohne die Notwendigkeit einer Redundanz von Komponenten, insbesondere von aufwändiger Senso rik, realisiert werden. Eine ansonsten übliche Abschaltung des gesamten Dickstofffördersystems aus Standsicherheitsgründen kann vermieden werden. Eine Abschaltung ist grundsätzlich un- erwünscht, da in diesem Fall üblicherweise Beton in der Lei tung zurückgepumpt werden muss, was aufgrund der schnellen Aushärtung von Beton häufig mit Beschädigungen einhergeht. Zu dem wird der Zugang zum Ort der Betonierarbeiten durch die ab geschaltete Betonpumpe erschwert. Die Möglichkeit, eine Ab schaltung zu vermeiden ist darüber hinaus besonders vorteil haft bei solchen Betonierarbeiten, die in einem Stück gefer tigt werden müssen, wozu typischerweise eine weitere Beton pumpe zur Absicherung kritischer Betonagen vorgehalten werden muss. Somit wird ein wesentlich effizienterer Betrieb ohne un nötige Unterbrechungen möglich. In der Folge ist auch eine Re paratur des nicht ordnungsgemäß betreibbaren Sensors nicht un mittelbar erforderlich, sondern kann im Rahmen eines üblichen Inspektionsintervalls vorgenommen werden, was die mögliche Einsatzdauer des Dickstofffördersystems signifikant erhöht.
Nachfolgend seien zunächst einige Begriffe erläutert:
Dickstoff ist ein Oberbegriff für schwer förderbare Medien.
Bei dem Dickstoff kann es sich beispielsweise um einen Stoff mit grobkörnigen Bestandteilen, einen Stoff mit aggressiven Bestandteilen oder Ähnliches handeln. Der Dickstoff kann auch ein Schüttgut sein. In einer Ausführungsform ist der Dickstoff Frischbeton. Frischbeton kann Körner bis zu einer Größe von mehr als 30 mm enthalten, bindet ab, bildet Ablagerungen in Toträumen und ist aus diesen Gründen schwierig zu fördern. Beispielhafte Dickstoffe sind Beton mit einer Dichte von 800 kg/m3 bis 2300 kg/m3 oder Schwerbeton mit einer Dichte von mehr als 2300 kg/m3.
Die Dickstoffpumpe kann eine Kernpumpe mit zwei, beispiels weise genau zwei, Förderzylindern umfassen. Es wird dann ab wechselnd vom ersten auf den zweiten Förderzylinder und vom zweiten auf den ersten Förderzylinder umgeschaltet. Zwischen den Förderzylindern kann ein S-Rohr zyklisch umgeschaltet wer den. Ferner kann ein Zusatzzylinder so eingerichtet sein, dass er jeden der Übergänge überbrückt.
Bei dem S-Rohr handelt es sich um einen bewegbaren Rohrab schnitt, mit dem die Förderzylinder wechselweise mit dem Aus lass der Dickstoffpumpe verbunden werden. Der Rohrabschnitt und der Zusatzzylinder können Elemente einer Baueinheit sein, die lösbar mit der Dickstoffpumpe verbunden ist. Dadurch kann die Wartung und Reinigung der Dickstoffpumpe erleichtert wer den.
Das Drehwerk ist um eine vertikale Achse, zum Beispiel eine zentrale Achse des Drehwerks, drehbar, beispielsweise um 360 Grad. Das Drehwerk kann zumindest einen Aktuator umfassen, wie zum Beispiel einen Hydraulik-, oder Pneumatikzylinder oder ei nen elektromechanischer Aktuator oder eine Kombination mehre rer, auch unterschiedlicher Typen von Aktuatoren, mit dem es seine Stellung gegenüber dem Unterbau rotatorisch verändern kann. Typischerweise umfasst das Drehwerk dazu einen Hydrau likmotor und ein Ritzel mit Planetengetriebe.
Die Mastanordnung umfasst zumindest zwei Mastarme, kann aber auch drei, vier oder fünf Mastarme umfassen. Typischerweise umfasst die Mastanordnung drei bis sieben Mastarme. Der erste Mastarm ist dabei an seinem proximalen Ende mit dem Drehwerk und an seinem distalen Ende an dem proximalen Ende eines be nachbarten Mastarms verbunden. Der oder die weiteren Mastarme sind aneinandergereiht, und jeweils an ihrem proximalen Ende mit einem distalen Ende des benachbarten Mastarms verbunden. Das distale Ende der Mastanordnung entspricht dabei dem dista len Ende des letztgereihten Mastarms, der zudem keine weitere Verbindung an seinem distalen Ende aufweist. Das distale Ende des letztgereihten Mastarms definiert einen möglichen Lastan hängepunkt .
Die Mastarme sind dabei jeweils über ein Mastgelenk so mitei nander verbunden, dass sie zumindest, zum Beispiel ausschließ lich, in einer Dimension zumindest unabhängig von den übrigen Mastarmen bewegbar sind. Jedem Mastarm ist dabei das Mastge lenk an seinem proximalen Ende zugeordnet.
Der erste Mastarm ist über sein Mastgelenk derart mit dem Drehwerk verbunden, dass bei einer Drehung des Drehwerks um dessen vertikale Achse auch der erste Mastarm, in Ausführungs formen auch die gesamte Mastanordnung, um diese Achse gedreht wird. Beispielsweise ist der Mastarm so an dem Drehwerk befes tigt, dass er, zum Beispiel ausschließlich, in vertikaler Richtung unabhängig vom Drehwerk bewegt und beispielsweise über sein Mastgelenk rotiert werden kann. Denkbar ist auch, dass ein Mastarm eine Teleskopfunktionalität aufweist und ent lang seiner Längsachse teleskopartig und stufenlos verlänger- oder verkürzbar ist. Ein Mastarm ist zum Beispiel so verstell bar, dass zumindest das distale Ende des Mastarms zumindest in eine der drei Raumrichtungen (x-, y- und z-Richtung) bewegbar ist.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Mastarm um seine Längs achse rotierbar sein. Beispielsweise umfasst ein Mastarm zu mindest einen Aktuator für sein Mastgelenk, wie zum Beispiel einen Hydraulik-, oder Pneumatikzylinder oder einen elektrome chanischer Aktuator oder eine Kombination mehrerer, auch un terschiedlicher Typen von Aktuatoren, mit dem er seine Lage gegenüber zumindest einem anderen Mastarm, insbesondere dem am proximalen Ende verbundenen Mastarm, verändern kann. Die Aktu atoren können zum Beispiel dazu eingerichtet sein, den Mastarm um eine horizontale Achse, die zum Beispiel durch sein Mast armgelenk verläuft, rotatorisch zu verschwenken und/oder in eine, in zwei oder in alle Raumrichtungen translatorisch zu bewegen .
Alternativ oder zusätzlich kann der Mastarm weitere Aktuatoren aufweisen, mittels derer er, zum Beispiel teleskopartig, ver längert oder verkürzt oder rotiert werden kann.
Bei dem Unterbau handelt es sich um ein Grundgerüst, zum Bei spiel ein Fahrgestell, an dem der Dickstoffverteilermast und die Dickstoffpumpe angeordnet sind. Beispielsweise sind Dick stoffverteilermast und/oder Dickstoffpumpe an dem Unterbau be festigt. Der Unterbau kann stationär, zum Beispiel als Platt form) oder mobil (zum Beispiel als Fahrzeug) ausgebildet sein. Durch die Anordnung von Dickstoffverteilermast und Dickstoff pumpe an dem Unterbau kann das gesamte Dickstofffördersystem besonders kompakt als eine Einheit, und beispielweise in Form einer Autobetonpumpe ausgebildet sein.
Der Unterbau umfasst ein Stützwerk zur Abstützung des Unter baus mit zumindest einem horizontal und/oder vertikal verfahr baren Stützbein. Ein Stützbein eines Dickstofffördersystems stellt eine Komponente des Stützwerks dar, die der Erhöhung der Standsicherheit des Dickstofffördersystems dient. Der Ein fluss des Stützwerks auf die Standsicherheit ist dabei insbe sondere von einer individuellen Anordnung und Aufstellung von Stützbeinen abhängig. Dazu ist das Stützbein auf einem Unter grund mit einem Abstützteller abstützbar. Üblicherweise sind bei einem Stützwerk vier Stützbeine vorgesehen.
Das Dickstofffördersystem umfasst Mittel zur Ausführung oder Steuerung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Mittel um- fassen insbesondere die Sensoreinheit und die Verarbeitungs einheit, können aber auch eine Steuereinheit des Dickstoffför- dersystems umfassen, und können als jeweils separate oder in verschiedenen Kombinationen zusammengefasste Hardware- und/o der Software-Komponenten ausgebildet sein. Die Mittel umfassen beispielsweise mindestens einen Speicher mit Programmanweisun gen eines Computerprogramms und mindestens einen Prozessor, ausgebildet zum Ausführen von Programmanweisungen aus dem min destens einen Speicher.
Die Sensoreinheit ist dazu eingerichtet, zumindest eine Be triebsinformation zu erfassen, insbesondere selbsttätig und unabhängig von einer Benutzereingabe. Denkbar ist, dass eine Betriebsinformation in vorgegebenen zeitlichen Intervallen wiederholt erfasst wird. Beispielsweise kann das Erfassen ei ner Betriebsinformation durch ein Messen einer für diese Be triebsinformation charakteristischen Messgröße erfolgen. Die Sensoreinheit kann dazu einen oder mehrere Sensoren gleichen oder unterschiedlichen Typs umfassen. Beispielhafte Sensoren sind Winkelmesssensoren (z.B. zum Erfassen einer Stellung des Drehwerks), Kraft- und Drucksensoren (z.B. zum Erfassen einer Zylinderkraft eines Mastgelenks, einer auf einen Aktuator ei nes Mastarms wirkenden Kraft oder einer Beinkraft eines Stütz beins), Positionssensoren (z.B. Sensoren eines satellitenge stützten Positionssystems wie GPS, GLONASS oder Galileo) zum Erfassen der Stellung eines Mastarms oder der Position eines Stützbeins, Lagesensoren (z.B. Wasserwaagen oder Neigungssen sorik zum Erfassen eines Neigungswinkels eines Mastarms), elektrische (z.B. Induktionssensoren), optische Sensoren (z.B. Lichtschranken, Lasersensoren oder 2D-Scanner) oder akustische Sensoren (z.B. Ultraschall- oder Schwingungssensoren). Gleich ermaßen kann eine Betriebsinformation auch durch das Zusammen wirken mehrerer Sensoren der Sensoreinheit erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinheit auch ein o- der mehrere (z.B. drahtlose) Kommunikationsmittel umfassen, durch die (z.B. extern) erfasste oder vorgegebene Betriebsin formationen an der Sensoreinheit empfangen werden können.
Die Verarbeitungseinheit soll als eingerichtet zum Bestimmen eines Standsicherheitsparameters des Dickstofffördersystems verstanden werden. Dies soll abhängig von der zumindest einen, insbesondere von sämtlichen, erfassten Betriebsinformation er folgen. Dazu kann sie zum Beispiel Zugriff auf die von der Sensoreinheit erfassten Informationen haben. Von dem Bestimmen des Standsicherheitsparameters soll ebenfalls als umfasst ver standen werden, dass der Standsicherheitsparameter unter Hin zuziehung vorgegebener und als konstant angenommenen Eigen schaften von Komponenten des Dickstofffördersystems, wie zum Beispiel deren Masse oder deren räumliche Ausdehnung, berech net wird.
Unter einem ordnungsgemäßen Betrieb einer Komponente ist ein solcher Betrieb zu verstehen, wie er für die Komponente grund sätzlich und fachüblich vorgesehen und wofür die Komponente bei typischerweise vorherrschenden Bedingungen ausgelegt ist. Beispielsweise ist bei einem ordnungsgemäßen Betrieb einer Komponente eine spezifische Energieversorgung der Komponente vorgesehen .
Es ist vorgesehen, dass die Verarbeitungseinheit zum Feststel len eines ordnungsgemäßen Betriebs eines die zumindest eine Betriebsinformation erfassenden Sensors der Sensoreinheit ein gerichtet ist. Dabei soll die Verarbeitungseinheit überprüfen, ob ein ordnungsgemäßer Betrieb des Sensors vorliegt. Maßnahmen zum Feststellen eines ordnungsgemäßen Betriebs sind dem Fach mann bekannt. Beispielsweise überprüft die Verarbeitungsein heit dazu mehrere Kriterien, die einen ordnungsgemäßen Betrieb ausschließen. So kann ein Sensor zwei Messsysteme umfassen, deren erfasste Werte zur Erfassung der Betriebsinformation miteinander verglichen werden. Auch kann die Verarbeitungsein heit alternativ oder zusätzlich Plausibilitätschecks durchfüh ren, in denen die Verarbeitungseinheit festgestellt, ob eine von einem Sensor erfasste Betriebsinformation physikalisch sinnvoll ist. Auch kann die Verarbeitungseinheit beispiels weise die Energieversorgung des Sensors überprüfen und bei un üblichen Abweichungen einen ordnungsgemäßen Betrieb ausschlie ßen. Ebenso ist denkbar, dass eine Betriebsinformation doppelt unmittelbar hintereinander erfasst wird, und die Verarbei tungseinheit bei einer Abweichung eines Messwertes, für den die jeweils erfasste Betriebsinformation indikativ ist, ober halb einer vorgebbaren maximal zulässigen Abweichung einen ordnungsgemäßen Betrieb ausschließt.
Die Standsicherheit des Dickstofffördersystems ist umso höher, je größer der Abstand der Wirkungslinie, die sämtliche auf das Dickstofffördersystem wirkenden Kräfte berücksichtigt, von den Kippkanten der Aufstandsfläche ist. Eine verlässliche Aussage über die Standsicherheit kann aber schon bei Zugrundelegung einer Wirkungslinie getroffen werden, die zumindest die auf das Dickstofffördersystem wirkende Gewichtskraft berücksich tigt. Je mehr der tatsächlich wirkenden Kräfte in der Wir kungslinie berücksichtigt werden, desto präziser kann diese Aussage getroffen werden. Daher kann die Standsicherheit des Dickstofffördersystems besonders vorteilhaft durch einen den Abstand der Wirkungslinie von den Kippkanten der Aufstandsflä che repräsentierenden Standsicherheitsparameter charakteri siert werden. Der Standsicherheitsparameter befindet sich in nerhalb eines vorgegebenen oder dynamisch bestimmbaren Stand- sicherheitsbereichs, innerhalb welchem der Abstand der Wir kungslinie von jeder der Kippkanten größer als oder gleich Null ist, vorzugsweise wird dabei noch eine Sicherheitsreserve berücksichtigt. Innerhalb des Standsicherheitsbereichs ist die Standsicherheit des Dickstofffördersystems gegeben. Die Ober grenze des Standsicherheitsbereichs wird durch einen maximalen Standsicherheitsparameter definiert. Der maximale Standsicher- heitsparameter liegt dann vor, wenn der Abstand der Wirkungs linie von einer der Kippkanten Null ist. Entsprechend nimmt der Abstand der Wirkungslinie von zumindest einer der Kippkan ten mit zunehmendem Standsicherheitsparameter ab. Oberhalb der Obergrenze ist der Abstand kleiner als Null und die Standsi cherheit des Dickstofffördersystems nicht mehr gegeben. Es ist denkbar, dass ein Standsicherheitsbereich für jede Betriebssi tuation des Dickstofffördersystems vorgegeben oder bestimmbar ist, zum Beispiel unter Berücksichtigung konstant angenommener Eigenschaften der zu berücksichtigenden Komponenten des Dick stofffördersystems . Beispielsweise kann dazu für jede mögliche Anordnung des Stützwerks, zum Beispiel durch eine bestimmte Aufstellung von Stützbeinen, eine Aufstandsfläche vorgegeben oder bestimmbar sein.
Der Abstand der Wirkungslinie von einer der Kippkanten sowie die Lage der Wirkungslinie sind jeweils zumindest von der Ge wichtskraft des Dickstofffördersystems abhängig und können zum Beispiel von der Verarbeitungseinheit berechnet werden. Die Lage der Wirkungslinie kann vertikale und horizontale Rich tungskomponenten aufweisen, und von einer oder mehrerer Wir kungsrichtungen und /oder Beträgen weiterer Kräfte abhängen. Beispielsweise können eine oder mehrere dabei zu berücksichti gende Kräfte vorgegebene oder von einem Benutzer (z.B. mittels einer geeigneten Benutzerschnittstelle) auswählbar sein. Wird zum Beispiel nur die Gewichtskraft eines Dickstofffördersys tems berücksichtigt, dann entspricht die Wirkungslinie einer durch den Gesamtschwerpunkt verlaufenden Lotlinie. Die Lage der Wirkungslinie gleicht dann der Lage der Lotlinie. Ist die Lage der Wirkungslinie zusätzlich von einer Kraft abhängig, die eine horizontale Komponente aufweist, wie zum Beispiel eine auf das Dickstofffördersystem seitlich einwirkende Wind kraft, dann umfasst die Lage der Wirkungslinie auch zumindest eine horizontale Komponente, und ihre Lage ist ungleich der Lotlinie. Es ist denkbar, dass die Lage der Wirkungslinie auf eine solche Weise von einer oder mehreren weiteren Kräften ab hängig ist, dass die Verarbeitungseinheit die Lage, vorzugs weise nur, bei Eintreffen einer oder mehrerer spezifischer Be dingungen, zum Beispiel oberhalb einer beim Betrieb des Dick stofffördersystems vorherrschenden Windstärke, stufenweise, zum Beispiel um jeweils einen vorgegebenen Betrag in eine vor gegebene Richtung, anpassen kann. Es ist auch denkbar, dass die Lage der Wirkungslinie von den Wirkungsrichtungen und/oder Beträgen einer oder mehrerer, vorzugsweise sämtlicher, von der Sensoreinheit erfassten und für Kräfte indikativen Betriebsin formationen abhängt.
Eine Betriebsinformation ist indikativ für eine Eigenschaft o- der einen Betriebsparameter einer Vielzahl von möglichen Ei genschaften und Betriebsparametern einer Komponente des Dick stofffördersystems und repräsentativ für diese Eigenschaft o- der diesen Betriebsparameter. Eine Betriebsinformation soll sich somit einer Komponente zuordnen lassen können. Eine sol che Eigenschaft oder ein solcher Betriebsparameter kann bei spielsweise durch eine Messgröße charakterisiert werden. Dabei kann es sich um Eigenschaften und Betriebsparameter handeln, die bereits vor oder erst nach einem Beginn des Förderns zu Tage treten.
Anstelle der erfassten Betriebsinformation soll bei der Be stimmung des Standsicherheitsparameters gegebenenfalls ein Extremwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinforma tion zu berücksichtigen sein. Unter diesem Extremwert soll eine solche, insbesondere hypothetische, Betriebsinformation verstanden werden, die der Sensor bei einer Stellung einer ihm zugeordneten Komponente, bei der die Verarbeitungseinheit den größten Standsicherheitsparameter und somit die geringste Standsicherheit bestimmt, erfassen würde. Bei dem Extremwert kann es sich um einen Minimalwert oder auch einen Maximalwert sein. Der Extremwert einer Betriebsinformation kann zusätzlich abhängig von einer oder mehreren anderen Betriebsinformationen sein. Zum Beispiel können für eine Betriebsinformation mehrere Extremwerte vorhanden sein, wobei der zu berücksichtigende Extremwert insbesondere abhängig von einem Momentanwert einer weiteren Betriebsinformation ist. Beispielsweise ist in der Verarbeitungseinheit für jeden Sensor der Sensoreinheit ein solcher Extremwert hinterlegt.
In einer Ausführungsform umfasst das Dickstofffördersystem eine Kommunikationsschnittstelle und/oder eine erste Benutzer schnittstelle, wobei die Kommunikationsschnittstelle und die Benutzerschnittstelle jeweils dazu eingerichtet sind, den Ext remwert oder einen Extremwertbereich der von dem Sensor zu er fassenden Betriebsinformation zu erfassen.
Eine solche Kommunikationsschnittstelle kann ein oder mehrere (z.B. drahtlose) Kommunikationsmittel umfassen, durch die ex tern erfasste und zum Beispiel von einem Benutzer an ein Be nutzerendgerät eingegebene Extremwerte von dem Dickstoffför dersystem auf fachmännisch bekanntem Wege empfangen werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Extremwertbereich erfasst wird. In diesem Fall kann die Verarbeitungseinheit einen Ext remwert zum Bestimmen des Standsicherheitsparameters aus dem erfassten Extremwertbereich auswählen, zum Beispiel anhand von vorgegebenen Auswahlregeln. Beispielsweise bei Vorliegen meh rerer möglicher Extremwerte für die zu erfassende Betriebsin- formation kann die Verarbeitungseinheit so, insbesondere ab hängig von einer oder mehreren anderen Betriebsinformationen, einen Extremwert auswählen.
Ist eine Benutzerschnittstelle zum Erfassen des Extremwerts der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation vorgese hen, so kann diese als zumindest eine Taste, ein Tastenfeld, eine Tastatur, eine Maus, eine Anzeigeeinheit (z.B. ein Dis play), ein Mikrofon, eine berührungsempfindliche Anzeigeein heit (z.B. ein Touchscreen), eine Kamera und/oder eine berüh rungsempfindliche Oberfläche (z.B. ein Touchpad) ausgebildet sein. Zum Beispiel erfolgt das Erfassen des Extremwerts durch ein Erfassen einer Benutzereingabe an der Benutzerschnitt stelle.
Dies stellt weitere Optionen dar, auf welche Weise die Verar beitungseinheit Zugriff auf den von ihr gegebenenfalls zu be rücksichtigenden Extremwert erhalten kann.
Zusätzlich kann das Dickstofffördersystem zumindest eine zweite Benutzerschnittstelle zur Kundgabe eines Momentanwerts der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation auf weist, wobei die Kommunikationsschnittstelle oder die erste Benutzerschnittstelle dazu eingerichtet ist, den Momentanwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation zu er fassen, und wobei die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, den Standsicherheitsparameter abhängig von dem Momentan wert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation zu bestimmen.
Unter dem Momentanwert soll eine solche Betriebsinformation verstanden werden, die der Sensor bei Annahme eines ordnungs gemäßen Betriebs zum Zeitpunkt der Messung erfassen würde. Ein solcher Momentanwert kann zum Beispiel einem momentan anlie genden Messwert oder Messwertbereich, für den die von dem Sen sor zu erfassende Benutzerinformation indikativ ist, entspre chen. Beispielsweise kann der Momentanwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation mittels einer dem Sensor zugehörigen zweiten Benutzerschnittstelle kundgetan werden.
Mittels einer zweiten Benutzerschnittstelle soll ein Benutzer die Möglichkeit haben, auf einen Momentanwert unabhängig von dem Sensor zugreifen und zum Beispiel ablesen zu können. Ent sprechend kann die zweite Benutzerschnittstelle als eine An zeige ausgeführt sein. Beispielsweise weist das Dickstoffför- dersystem eine oder mehrere zweite Benutzerschnittstellen in Form von an Komponenten angeordneten Skalen auf, die jeweils einen Momentanwert darstellen. Der Benutzer kann dann den Mo mentanwert ablesen. Der Momentanwert kann dann der Verarbei tungseinheit über die Kommunikationsschnittstelle oder die erste Benutzerschnittstelle zugänglich gemacht werden, zum Beispiel durch eine entsprechende Benutzereingabe. Die Verar beitungseinheit berücksichtigt den Momentanwert dann bei der Bestimmung der Standsicherheit.
Dies kann zum Beispiel in der Form erfolgen, dass, falls die Verarbeitungseinheit einen ordnungsgemäßen Betrieb des Sensors nicht festgestellt hat, der Standsicherheitsparameter abhängig von dem Momentanwert anstelle des Extremwerts bestimmt wird, wenn der Momentanwert kleiner als ein maximaler Extremwert o- der größer als ein minimaler Extremwert ist.
Beispielhaft umfasst die Sensoreinheit zumindest einen Stel lungssensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, die indi kativ für eine Stellung eines der Mastarme ist. Dabei kann es sich um eine absolute Stellung, sprich Position und/oder Lage, handeln, oder aber um eine relative Stellung des Mastarms. Eine Stellung kann beispielhaft in Form eines Neigungswinkels des Mastarms gegenüber der Lotrichtung mittels eines Neigungssensors erfasst werden. Eine relative Stellung kann durch die Stellung eines Mastarms im Vergleich mit einem am proximalen Ende des Mastarms verbundenen weiteren Mastarm charakterisiert sein. Im Falle des mit dem Drehwerk verbunde nen ersten Mastarms kann es sich um die relative Stellung zur vertikalen Achse des Drehwerks handeln. Da die Dimensionen des Mastarms sowie die Stellungen des in Relation zu setzenden Mastarms bzw. Drehwerks bekannt sind, kann die Stellung eines Mastarms bereits durch die Erfassung der relativen Stellung, zum Beispiel der Neigungswinkel, eindeutig bestimmt werden.
Vorzugsweise sind sowohl das Drehwerk und ein erster Mastarm der Mastanordnung als auch jeweils zwei der Mastarme jeweils über ein Knickgelenk miteinander verbunden, wobei die Stellung eines Mastarms, insbesondere durch Bestimmen des Öffnungswin kels des Mastarms, stufenlos erfassbar ist. Beispielsweise kann der Öffnungswinkel durch Vergleich der Neigungswinkel der über das Knickgelenk verbundenen Mastarme ermittelt werden. Außerdem kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, den Arbeitsbereich der Mastanordnung anhand eines Einschränkens der Verschwenkbarkeit des Mastarms auf den momentan zulässigen Öffnungswinkel zu begrenzen. Darüber hinaus ist denkbar, dass sämtliche Knickgelenke zueinander parallele Knickachsen auf weisen. Ferner können die Knickgelenke jeweils einen maximalen Öffnungswinkel von 120 Grad, vorzugsweise von 150 Grad, und besonders vorzugsweise von 180 Grad aufweisen. Es sind aber auch Öffnungswinkel zwischen 180 Grad und 235 Grad, bis zu 270 Grad oder bis zu 360 Grad denkbar. Dies stellt eine besonders einfach umsetzbare und funktionale Ausführung der Verbindung zwischen Mastarmen bzw. zwischen Mastarm und Drehwerk dar, bei der nichtsdestotrotz ein großer Aktionsumfang für den Dickstoffverteilermast gewahrt bleibt. Zudem kann bei einer solchen Ausführungsform die Sensoreinheit die Stellung eines Mastarms besonders einfach durch Ermittlung der entsprechenden Neigungswinkel erfassen. Ein Einsatz kom plexer und umfangreicher Sensorik zum Erfassen der Stellung des Mastarms kann vermieden werden.
Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit zumindest einen Beinpo sitionssensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, die in dikativ für eine Position des Stützbeins ist.
Mithilfe des Aufsteilens von Stützbeinen kann die Aufstands fläche besonders einfach vergrößert und der Standsicherheits bereich in Hinblick auf zumindest eine Kippkante vergrößert werden. Daher ist die Position des zumindest einen Stützbeins von besonderer Aussagekraft für die Bestimmung des Standsi- cherheitsparameters . Insbesondere wird dabei der horizontale Abstand der Aufsteilfläche und die Richtung des horizontalen Abstands des Stützbeins im jeweils vorliegenden Betriebszu stand gegenüber einer Nullstellung im eingefahrenen Zustand ermittelt. Zusätzlich kann dabei auch der vertikale Abstand ermittelt und berücksichtigt werden. Denkbar ist auch, dass der Beinpositionssensor als ein GPS-Sensor ausgeführt ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Sensoreinheit zumin dest einen Winkelsensor zum Erfassen einer Betriebsinforma tion, die indikativ für eine Stellung des Drehwerks ist.
Die Berücksichtigung dieser Eigenschaft dient dazu, eine asym metrische Ausrichtung des Stützwerks oder einen Betrieb auf geneigtem Untergrund, und damit eine Asymmetrie der Aufstands fläche, in die Bestimmung des Standsicherheitsparameters ein fließen lassen zu können.
Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit zumindest einen Lage sensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, die indikativ für einen Neigungswinkel des Dickstofffördersystems ist.
Bei dem Neigungswinkel soll es sich um einen Winkel des Dick stofffördersystems gegenüber der Lotrichtung handeln. Dabei kann für das Dickstofffördersystem ein maximal zulässiger Nei gungswinkel vorgegeben sein. Wird das Dickstofffördersystem auf einer schiefen Ebene, ergo geneigt, betrieben, kann sich der Verlauf der zumindest die auf das Dickstofffördersystem wirkende Gewichtskraft berücksichtigende Wirkungslinie und da mit der Abstand der Wirkungslinie zu den Kippkanten ändern. Daher ist die Einbeziehung eines Neigungswinkels des Dick stofffördersystems bei der Bestimmung des Standsicherheitspa rameters besonders aussagekräftig.
Vorteilhafterweise umfasst die Sensoreinheit zumindest einen Distanzsensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, die in dikativ für einen Aushub des Dickstofffördersystems ist.
Ein Aushub liegt vor, wenn das Dickstofffördersystem von sei nem Stützwerk, zum Beispiel den Stützbeinen des Stützwerks, getragen wird. Darüber hinaus kann der betrachtete Aushub wei tergehend charakterisiert werden, zum Beispiel anhand seiner Höhe. Diese kann beispielhaft durch die Größe eines vertikalen Abstands der Aufsteilfläche des Stützbeins gegenüber einer, zum Beispiel vorgebbaren, Nullstellung definiert sein. Alter nativ oder zusätzlich dazu auch ein vertikaler Abstand einer anderen Komponente des Dickstofffördersystems, wie beispiels weise des Unterbaus, herangezogen werden. Ebenfalls kann ein Aushub auch durch ein Überschreitens einer vorgegebenen Schwelle einer erfassten vertikalen Beinkraft festgestellt werden. Ist das Dickstofffördersystem als Autobetonpumpe aus gebildet, kann der Aushub auch durch Messung des Federwegs der Fahrzeugachsen charakterisiert werden. Das Vorhandensein eines Aushubs hat Auswirkungen auf die Lage des Gesamtschwerpunkts und damit auf die Standsicherheit des Dickstofffördersystems. Vor allem kann durch das Erfassen des Aushubs sichergestellt werden, dass zu betrachtende Masseanteile des Dickstoffförder systems nicht gefedert auf dem Boden stehen, und gegebenen falls nicht als Gegengewicht berücksichtigbar sind. Die Be rücksichtigung des Aushubs bei der Bestimmung des Standsicher- heitsparameters erlaubt daher eine noch exaktere Bestimmung der Standsicherheit.
Optional umfasst die Sensoreinheit zumindest einen Beinkrafts ensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, die indikativ für eine horizontale oder vertikale Beinkraft des Stützbeins ist. Des weiteren kann die Sensoreinheit zumindest einen Sen sor zum Erfassen einer Betriebsinformation umfassen, die indi kativ für ein Lastmoment eines, mehrerer oder sämtlicher Mast arme ist.
Unter einer horizontalen oder vertikalen Beinkraft soll eine auf ein Stützbein wirkende horizontale oder vertikale Kraft verstanden werden. Indikativ für ein Lastmoment eines Mastarms ist beispielsweise dessen Gelenkmoment. Bei dem Gelenkmoment eines Mastarms handelt es sich um das auf dessen Mastgelenk wirkende Moment. Dieses stellt ein Moment dar, das unter ande rem abhängig ist von dem Gesamtgewicht der Mastanordnung, von Windlasten, vom Gewicht des zu fördernden Dickstoffs oder auch von dem am distalen Ende des ersten Mastarms der Mastanordnung wirkenden Gewicht, entsprechend einer Mastspitzenlast. Das Ge lenkmoment kann beispielsweise durch Messung einer im Aktuator des Mastarms wirkenden Zylinderkraft oder eines im Aktuator des Mastarms wirkenden Zylinderdrucks in Verbindung mit einer oder mehreren anderen Messungen, wie zum Beispiel einer Mes sung des jeweiligen Gelenkwinkels, auf das Gelenkmoment ge schlossen werden. Beispielsweise kann das Gelenkmoment eines Mastarms mittels einer Übertragungsfunktion aus einer Zylin derkraft und einem Gelenkwinkel des Mastgelenks des jeweiligen Mastarms berechnet werden. Anhand dieser Eigenschaften lässt sich der Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems zuverlässig bestimmen. Dies ermöglicht es wiederum, eine ver lässliche Aussage über die Standsicherheit des Dickstoffför dersystems zu treffen.
Zusätzlich kann die Verarbeitungseinheit eingerichtet sein, ein Lastmoment basierend auf für die Gelenkmomente sämtlicher Mastarme indikativen erfassten Betriebsinformationen zu be rechnen, und den Standsicherheitsparameter abhängig von dem berechneten Lastmoment zu bestimmen. Auf diese Weise kann die Verarbeitungseinheit zum Beispiel unter Berücksichtigung des Zylinderdrucks und des Neigungswinkels der jeweiligen Mastarme eine besonders präzise Bestimmung des Standsicherheitsparame ters in Echtzeit vornehmen. Gleichwohl muss dann die Sen soreinheit eingerichtet sein, für die Zylinderkraft und die Neigungswinkel sämtlicher Mastarme indikative Betriebsinforma tionen zu erfassen, und zum Beispiel eine Mehrzahl dazu geeig neter Sensoren umfassen.
Des weiteren kann die Sensoreinheit einen Zylinderdrucksensor und/oder einen Zylinderkraftsensor an einer Bodenseite und/o der an einer Stangenseite eines A-Zylinders der Mastanordnung umfassen .
Unter einem A-Zylinder soll ein Aktuator des ersten Mastarms verstanden werden, wobei dessen zum Ausfahren des Zylinders verwendete Druckkammer als Bodenseite und dessen zum Einfahren des Zylinders verwendete zugewandte Druckkammer als Stangen seite bezeichnet wird. Mittels eines oder mehreren solcher Sensoren kann eine für eine Zylinderkraft eines, mehrerer oder sämtlicher Mastarme indikative Betriebsinformation besonders einfach erfasst werden. Dies ermöglicht eine Berechnung des Lastmoments, anhand dessen der Standsicherheitsparameter be sonderes einfach bestimmbar ist.
Weitere beispielhafte Betriebsinformationen sind indikativ für Gewichte aller Mastarme mit befüllter und/oder mit unbefüllter Förderleitung, für Positionen der Schwerpunkte aller Mastarme, für Gewichte von Zusatzlasten, für Positionen von Zusatzge wichtanhängepunkten, für auf die Mastarme wirkende Windkräfte, für Positionen der Windflächenschwerpunkte aller Mastarme, für ein Gewicht des Unterbaus, für eine Position des Schwerpunkte des Unterbaus und für Positionen der AufStellflächen der Stützbeine im eingefahrenen und/oder im ausgefahrenen Zustand.
Vorzugsweise umfasst das Dickstofffördersystem eine Steuerein heit zum Ausgeben eines ersten Steuersignals, falls der be stimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems größer als ein maximaler Standsicherheitsparameter des Dick stofffördersystems ist, und zum Ausgeben eines zweiten Steuer signals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems kleiner oder gleich dem maximalen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems ist. Al ternativ oder zusätzlich kann das Ausgeben weiterer Steuersig nale durch die Steuereinheit vorgesehen sein, zum Beispiel bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestabstands zwischen dem bestimmten Standsicherheitsparameter und dem maximalen Stand- sicherheitsparameter . Die Steuereinheit umfasst entsprechende Mittel, um Steuersig nale auszugeben, wie beispielsweise einen drahtgebundenen oder drahtlosen Signalausgang. Durch die Ausgabe von Steuersignalen auf die beschriebene Art und Weise kann die Steuereinheit zu mindest eine Komponente des Dickstofffördersystems ansteuern, und auf einen Betriebsparameter der Komponente einwirken. Es ist denkbar, dass während das Ausgeben des zweiten Steuersig nals eine Fortführung des ordnungsgemäßen Betriebs bewirkt, das Ausgeben des ersten Steuersignals hingegen eine Einstel lung des ordnungsgemäßen Betriebs des Dickstofffördersystems bewirkt. Das Ausgeben der weiteren Steuersignale kann bei spielsweise bewirken, dass der Betrieb einer oder mehrerer Komponenten des Dickstofffördersystems mit einer gegenüber dem ordnungsgemäßen Betrieb reduzierten Geschwindigkeit erfolgt.
Beispielsweise kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, einen Arbeitsbereich der Mastanordnung auf einen momentan zu lässigen Arbeitsbereich zu begrenzen, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems größer als der maximale Standsicherheitsparameter ist, wozu die Steu ereinheit entsprechende Mittel umfasst.
Unter dem Begrenzen eines Arbeitsbereichs einer oder mehrerer Komponenten des Dickstofffördersystems soll verstanden werden, dass ein Betriebsparameter der jeweiligen Komponente begrenzt und ein Betreiben der Komponente gemäß dem begrenzten Be triebsparameter bewirkt wird. So kann der jeweilige Betriebs parameter auf einen abhängig von dem bestimmten Standsicher- heitsparameter noch zulässigen Aktionsumfang oder eine noch zulässige Aktionsintensität der Komponente beschränkt werden. Insbesondere wird der Betrieb der Komponente außerhalb des zu lässigen Arbeitsbereichs unterbunden. Dabei sind der Aktions umfang oder die Aktionsintensität nach dem Begrenzen kleiner als der jeweils für die Komponente grundsätzlich, zum Beispiel im ordnungsgemäßen Betrieb, vorgesehene maximale Aktionsumfang und die grundsätzlich vorgesehene maximale Aktionsintensität. Beispielsweise kann die Steuereinheit für den Arbeitsbereich der Mastanordnung eine momentan zulässige Obergrenze bestimmen und der Betrieb des Dickstofffördersystems derart bewirkt wer den, dass die Mastanordnung nur unterhalb der bestimmten Ober grenze ausgelenkt wird. Entsprechend kann dann beispielsweise verhindert werden, dass der Öffnungswinkel oder die Aktua torkraft eines Mastarms der Mastanordnung eine entsprechend bestimmte Grenze überschreitet. Dazu kann der jeweilige Aktua tor zum Beispiel ein dazu geeignetes Steuersignal erhalten, das von der Steuereinheit ausgegeben wird. Beispielsweise kann die Steuereinheit so die Auslenkung eines Mastarms durch einen Aktuator begrenzen. Darüber hinaus soll von dem Begrenzen des Arbeitsbereichs der Mastanordnung auch ein zusätzliches oder alternatives Begrenzen des Drehwinkelbereichs des Drehwerks verstanden werden.
Gemäß der Erfindung wird zudem ein Verfahren offenbart zum Be treiben eines Dickstofffördersystems, mit einer Dickstoffpumpe zum Fördern eines Dickstoffs, einem Dickstoffverteilermast zum Verteilen des zu fördernden Dickstoffs, wobei der Dickstoff verteilermast ein um eine vertikale Achse drehbares Drehwerk und eine zumindest zwei Mastarme umfassende Mastanordnung auf weist, einem Unterbau, an dem der Dickstoffverteilermast und die Dickstoffpumpe angeordnet sind, wobei der Unterbau ein Stützwerk zur Abstützung des Unterbaus mit zumindest einem ho rizontal und/oder vertikal verfahrbaren Stützbein umfasst, so wie mit einer Sensoreinheit mit zumindest einem Sensor zum Er fassen einer Betriebsinformation und mit einer Verarbeitungs einheit, das Verfahren umfassend die Schritte: Erfassen zumin dest einer Betriebsinformation; Feststellen, durch die Verar beitungseinheit, eines ordnungsgemäßen Betriebs des die zumin- dest eine Betriebsinformation erfassenden Sensors der Sen soreinheit; falls ein ordnungsgemäßer Betrieb des Sensors nicht festgestellt wird, Bestimmen, durch die Verarbeitungs einheit, eines Standsicherheitsparameters des Dickstoffförder- systems abhängig von einem Extremwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation anstelle der erfassten Be triebsinformation; und ansonsten, Bestimmen, durch die Verar beitungseinheit, des Standsicherheitsparameters, abhängig von der zumindest einen erfassten Betriebsinformation.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner die Schritte: Ausgeben, durch eine Steuereinheit des Dickstoffför- dersystems, eines ersten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems größer als ein maximaler Standsicherheitsparameter des Dickstoffför dersystems ist; und Ausgeben, durch die Steuereinheit, eines zweiten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitspa rameter des Dickstofffördersystems kleiner oder gleich dem ma ximalen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems ist.
Zusätzlich kann das Ausgeben des ersten Steuersignals umfas sen: Begrenzen des Arbeitsbereichs der Mastanordnung auf einen momentan zulässigen Arbeitsbereich.
Zur näheren Erläuterung weiterer vorteilhafter Weiterbildungen der Verfahren wird auf die vorstehend beschriebenen Weiterbil dungen des Dickstofffördersystems Bezug genommen.
Die Erfindung umfasst ebenso ein Computerprogramm mit Pro grammanweisungen, einen Prozessor zur Ausführung und/oder Steuerung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu veranlassen, wenn das Computerprogramm auf dem Prozessor ausgeführt wird. Das erfindungsgemäße Computerprogramm ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen und Ausgestaltungen sind lediglich als beispielhaft zu verstehen und sollen die vorliegende Erfindung in keiner Weise einschränken.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beige fügten Zeichnungen anhand von vorteilhaften Ausführungsformen beispielhaft näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausfüh rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Dick stofffördersystems in Seitansicht.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausfüh rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Dick stofffördersystems in Rückansicht.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausfüh rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Dick stofffördersystems in Draufsicht und
Figur 4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Ausfüh rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Figur 1 ist ein Dickstofffördersystem 10 gezeigt, das eine Dickstoffpumpe 16 zum Fördern eines Dickstoffs und einen Dick stoffverteilermast 18 zum Verteilen des zu fördernden Dick stoffs umfasst, wobei der Dickstoffverteilermast 18 ein um eine vertikale Achse (punktiert eingezeichnet) drehbares Dreh werk 19 und eine Mastanordnung 40 mit Mastarmen 41 aufweist. Ferner ist auch eine sich über die Mastanordnung 40 erstre ckende Förderleitung 17 dargestellt, die mit einem an einem Ausgang der Dickstoffpumpe 16 angeordneten Ende eines S-Rohrs der Dickstoffpumpe 16 verbunden ist.
Darüber hinaus umfasst das Dickstofffördersystem 10 einen Un terbau 30, an dem der Dickstoffverteilermast 18 und Dickstoff pumpe 16 angeordnet sind. Der Unterbau 30 weist ein Stützwerk 31 mit vier Stützbeinen 32 zur Abstützung des Unterbaus 30 auf. Der Unterbau 30 ist beispielhaft als auf einem Fahrzeug 33 angeordnet dargestellt.
Des weiteren sind eine Sensoreinheit 11 und eine Verarbei tungseinheit 12 vorgesehen. Die Sensoreinheit 11 ist dazu ein gerichtet, mit zumindest einem Sensor eine Betriebsinformation zu erfassen. Dazu kann sie zum Beispiel über kabelgebundene o- der drahtlose Signalleitungen auf von einem oder mehreren Sen soren erfasste Betriebsinformationen zugreifen.
Die Verarbeitungseinheit 12 ist grundsätzlich zum Bestimmen eines Standsicherheitsparameters des Dickstofffördersystems 10 eingerichtet, abhängig von der zumindest einen erfassten Be triebsinformation. Darüber hinaus ist die Verarbeitungseinheit zusätzlich auch zum Feststellen eines ordnungsgemäßen Betriebs des die zumindest eine Betriebsinformation erfassenden Sensors der Sensoreinheit 11 eingerichtet. Dazu ist für das Dick stofffördersystem 10 eine entsprechende Ausgestaltung der Sen soreinheit 11 und der Verarbeitungseinheit 12 mit dafür erfor derlichen Hardware- und/oder Software-Komponenten vorgesehen. So kann die Verarbeitungseinheit 12 beispielsweise eine aus reichende Energieversorgung der Sensoren der Sensoreinheit überprüfen, oder auf in einem Speicher hinterlegte, zum Bei spiel von den Sensoren der Sensoreinheit 11 hinterlegte, Daten zugreifen, die Informationen über den ordnungsgemäßen Betrieb eines Sensors umfassen. Im vorliegenden Beispiel schließt die Verarbeitungseinheit 12 bei unzureichender Energieversorgung oder unüblichen statistischen Abweichungen der von dem Sensor erfassten Betriebsinformationen einen ordnungsgemäßen Betrieb des Sensors aus. Zusätzlich führt die Verarbeitungseinheit 12 Plausibilitätschecks durch.
Stellt die Verarbeitungseinheit 12 einen ordnungsgemäßen Be trieb des Sensors nicht fest, bestimmt sie den Standsicher- heitsparameter abhängig von einem Extremwert der von dem Sen sor zu erfassenden Betriebsinformation anstelle der erfassten Betriebsinformation. Der Extremwert entspricht dabei einer solchen Betriebsinformation, die der Sensor erfassen würde, wenn die Komponente, der die zu erfassenden Betriebsinforma tion zugeordnet ist, sich in einer Stellung befindet, bei der die Verarbeitungseinheit 12 den größten Standsicherheitspara meter und somit die geringste Standsicherheit bestimmt. Dazu sind in einem Speicher der Verarbeitungseinheit 12 Extremwerte für jeden Sensor der Sensoreinheit 11 hinterlegt. Es ist aber auch denkbar, dass die Extremwerte über eine Kommunikations schnittstelle des Dickstofffördersystems 10 von einem mobilen Benutzergerät oder über eine Benutzereingabe an einem als Touchscreen ausgebildeten Benutzerschnittstelle des Dick stofffördersystems 10, zum Beispiel in Form eines Benutzerdia logs, erfasst werden. Auch kann ein Benutzer dabei, beispiels weise mittels dem mobilen Benutzerendgerät, von extern, zum Beispiel online, bereitgestellte Extremwerte abrufen und der Verarbeitungseinheit 12 über die Kommunikationsschnittstelle oder die Benutzerschnittstelle zugänglich machen.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Ext remwertbereich der von dem Sensor der Sensoreinheit 11 zu er fassenden Betriebsinformation durch die Kommunikationsschnitt stelle oder die Benutzerschnittstelle erfasst wird. Für diesen Fall verfügt die Verarbeitungseinheit 12 über vorgegebene Aus- wahlregeln, um einen Extremwert zum Bestimmen des Standsicher- heitsparameters aus dem erfassten Extremwertbereich auszuwäh len.
Beispielsweise liegen für eine für die Zylinderkraft an der Bodenseite des A-Zylinders der Mastanordnung 40 indikative Be triebsinformation ein erster niedrigerer und ein zweiter höhe rer Extremwert vor, wobei einer der beiden Extremwerte abhän gigen von einer für eine Windgeschwindigkeit indikativen Be triebsinformation ausgewählt werden soll. So kann im Falle ei ner Windgeschwindigkeit oberhalb einer vorgegebenen Schwelle der erste und unterhalb der zweite Extremwert ausgewählt wer den. In einem weiteren Beispiel soll angenommen werden, dass die Verarbeitungseinheit 12 den nicht ordnungsgemäßen Betrieb eines Winkelmesssensors zum Erfassen einer für die Stellung des Drehwerks (19) indikativen Betriebsinformation feststellt. Als Extremwert kann dann vorgegeben sein, dass für die Stel lung des Drehwerks (19) jede mögliche Drehung zwischen 0° und 360° für die Bestimmung des Standsicherheitsparameters ange nommen wird. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch, zum Beispiel mittels Benutzereingabe an einer geeigneten Benutzer schnittstelle, ein Extremwertbereich erfasst werden, der für die Bestimmung des Standsicherheitsparameters zugrunde zu le gen ist. So kann der Benutzer eingeben, dass beispielsweise nur ein Extremwertbereich für mögliche Stellungen des Dreh werks (19) zwischen 0° und 180° zu berücksichtigen sein soll.
Optional weist das Dickstofffördersystem 10 eine weitere Be nutzerschnittstelle in Form von auf den Stützbeinen 32 ange ordneten Skalen auf. Diese Skalen sind dabei jeweils einem eine für die Beinkraft eines Stützbeins 32 indikative Be triebsinformation erfassenden Sensors der Sensoreinheit 11 zu geordnet und geben einen Momentanwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation kund. Es kann vorgesehen sein, dass ein Benutzer einen Momentanwert, zum Beispiel bei einem Einsatz des Dickstofffördersystems in Randlagen, abliest und der Verarbeitungseinheit 12 wiederum über die erste Benutzer schnittstelle, sprich den Touchscreen, zugänglich macht. Dann ist denkbar, dass die Bestimmung des Standsicherheitsparame ters durch die Verarbeitungseinheit 12 zusätzlich abhängig von dem Momentanwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsin formation erfolgt. Beispielsweise kann die Verarbeitungsein heit 12 dann bei Feststellung eines mangelnden ordnungsgemäßen Betriebs des Sensors sowohl auf den Extremwert als auch auf den Momentanwert zugreifen und den Standsicherheitsparameter zum Beispiel abhängig von einer Differenz von Extremwert und Momentanwert bestimmen.
Ferner kann die Verarbeitungseinheit 12 auch auf Daten zugrei fen, die Informationen über die jeweilige Masse und/oder über die jeweilige räumliche Ausdehnung sämtlicher Komponenten des Dickstofffördersystems 10 umfassen. Beispielhaft kann die Ver arbeitungseinheit 12 den Standsicherheitsparameter des Dick stofffördersystems 10 anhand einer Berechnung der momentanen Lage des Gesamtschwerpunkts des Dickstofffördersystems 10 be stimmen. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit 12 dazu den jeweiligen Abstand der zumindest die am Gesamtschwerpunkt wirkende Gewichtskraft des Dickstofffördersystems berücksich tigende Wirkungslinie von den Kippkanten der Aufstandsfläche berechnen, und den Standsicherheitsparameter abhängig von dem berechneten Abstand zu bestimmen.
Die Figur 2 und 3 zeigen jeweils eine Darstellung eines Dick stofffördersystems 10, einmal in Rückansicht (Figur 2) und einmal in Draufsicht (Figur 3). Neben bereits in Figur 1 be schriebenen Komponenten werden darin zusätzlich verschiedene exemplarische Sensoren der Sensoreinheit 11 in beispielhaften Anordnungen dargestellt. Der Winkelsensor 111 ist eingerichtet, eine Betriebsinforma tion zu erfassen, die indikativ für eine Stellung des Dreh werks 19 ist. Bei der zu erfassenden Stellung soll es sich vorliegend um eine relative Drehung des Drehwerks 19 gegenüber dem Unterbau 30 handeln.
Bei den Stellungssensoren 112 handelt es sich um jeweils um einen Sensor, der eine Betriebsinformation erfasst, die reprä sentativ für eine Stellung eines ihm zugeordneten Mastarms 41 ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ermitteln die Sensoren 112 dazu die Stellungen des jeweiligen Mastarms 41 anhand von dessen Neigungswinkel. Sämtliche Stellungssensoren 112 erfas sen Betriebsinformationen, die repräsentativ für eine Stellung eines Mastarms 41 sind. Entsprechend handelt es sich dabei um Betriebsinformationen, die typengleich sind.
Zum jeweiligen Erfassen einer Betriebsinformation, die indika tiv für eine Position eines Stützbeins 32 ist, sind die Bein positionssensoren 113 vorgesehen. Dabei werden sowohl der ho rizontale als auch der vertikale Abstand der AufStellfläche des jeweiligen Stützbeins 32 im momentanen Betriebszustand ge genüber seiner Nullstellung im eingefahrenen Zustand ermit telt. Beispielhaft sind in Figur 2 ein und in Figur 3 zwei solche Beinpositionssensoren 113 dargestellt, jedoch umfasst die Sensoreinheit 11 zweckmäßigerweise mindestens einen ent sprechenden Sensor jeweils für jedes der Stützbeine 32, sodass mehrere typengleiche Betriebsinformationen von der Sensorein heit 11 erfasst werden.
Der als ein Neigungssensor ausgebildete Lagesensor 114 erfasst eine Betriebsinformation, die einen Neigungswinkel des Dick stofffördersystems 10 gegenüber der Lotrichtung charakteri siert. Der Sensor 115 ist als ein optischer Sensor ausgebildet und zur Erfassung einer für einen Aushub des Dickstofffördersys- tems 10 indikativen Betriebsinformation eingerichtet. Vorlie gend wird der Aushub beispielhaft anhand der jeweiligen verti kalen Abstände der AufStellfläche der Stützbeine 32 gegenüber ihrer Nullstellung ermittelt.
Das in Figur 3 gezeigte Dickstofffördersystem 10 weist vier Kippkanten 51, 52, 53, 54 auf. Die Kippkanten 51, 52, 53, 54 werden insbesondere durch die Positionen der Stützbeine 32 de finiert. Je größer der Abstand der zumindest die am Gesamt schwerpunkt des Dickstofffördersystems 10 wirkende Gewichts kraft berücksichtigenden Wirkungslinie von den Kippkanten 51, 52, 53, 54 der Aufstandsfläche ist, desto höher ist dessen Standsicherheit. Die von den Kippkanten 51, 52, 53, 54 um grenzte Fläche beschreibt die Aufstandsfläche. Nähert sich der Gesamtschwerpunkt dem Rand der Aufstandsfläche, sprich einer der Kippkanten 51, 52, 53, 54, zum Beispiel bei einer beson ders weitreichenden horizontalen Auslenkung des Dickstoffver- teilermasts 18 oder beim Fördern eines besonders schweren Dickstoffs durch die sich über die Mastanordnung 40 erstre ckende Förderleitung 17, verringert sich die Standsicherheit des Dickstofffördersystems 10. Verläuft die Wirkungslinie nicht mehr innerhalb der Aufstandsfläche, ist der Abstand der Wirkungslinie von einer der Kippkanten 51, 52, 53, 54 kleiner als Null und die Standsicherheit des Dickstofffördersystems nicht mehr gegeben.
Figur 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels ei nes erfindungsgemäßen Verfahrens 100. In einem Schritt 101 er fasst ein Sensor der Sensoreinheit 11 eine Betriebsinformation des Dickstofffördersystems 10. Dazu misst der Sensor eine für die zu erfassende Betriebsinformation charakteristische Mess größe, beispielsweise den Neigungswinkel eines Mastarms 41. Entsprechend ist der Sensor dem Mastarm 41 zugeordnet. Optio nal kann in den Schritten 111 und 121 jeweils eine weitere Be triebsinformation von einem Sensor der Sensoreinheit 11 er fasst werden. Zum Beispiel werden dabei in den Schritten 111 und 121 die Neigungswinkel zwei weiterer Mastarme 41 gemessen.
Im Schritt 102 stellt die Verarbeitungseinheit 12 fest, ob der die Betriebsinformation in Schritt 101 erfassende Sensor der Sensoreinheit 11 sich in einem ordnungsgemäßen Betrieb befin det. Im vorgenannten Beispiel wird dabei der ordnungsgemäße Betrieb des den Neigungswinkel erfassenden Sensors überprüft. Dazu kann die Verarbeitungseinheit 12 zum Beispiel die Ener gieversorgung des Sensors überprüfen und feststellen, ob diese hinreichend ist oder nicht. Analoges kann die Verarbeitungs einheit 12 für den jeweiligen in den Schritten 111 und 121 er fassenden Sensor in den Schritten 112 und 122 durchführen.
Falls in Schritt 102 ein ordnungsgemäßer Betrieb des im Schritt 101 erfassenden Sensors durch die Verarbeitungseinheit 12 nicht festgestellt wird, bestimmt die Verarbeitungseinheit 12 in Schritt 104 einen Standsicherheitsparameter des Dick stofffördersystems 10 abhängig von einem Extremwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation anstelle der er fassten Betriebsinformation. Im gewählten Beispiel der Messung eines Neigungswinkels eines Mastarms 41 in Schritt 101 berück sichtigt die Verarbeitungseinheit 12 dann beispielsweise eine hypothetische Betriebsinformation, die indikativ für einen Neigungswinkel von 0 Grad für den zugeordneten Mastarm 41, sprich einer Horizontalstellung des Mastarms 41 ist, da diese hypothetische Betriebsinformation einer Betriebsinformation entspricht, bei der die Verarbeitungseinheit 12 den größten Standsicherheitsparameter und somit die geringste Standsicher heit bestimmt. Dazu ist in der Verarbeitungseinheit 12 für je- den Sensor der Sensoreinheit 11 ein Extremwert in einem Spei cher hinterlegt. Optional kann in Schritt 104 entsprechend vorgegangen werden, falls in den Schritten 112 und 122 ein ordnungsgemäßer Betrieb der jeweiligen Sensoren nicht festge stellt worden ist.
Andenfalls bestimmt die Verarbeitungseinheit 12 in Schritt 103 abhängig von der in Schritt 101 und zusätzlich gegebenenfalls von den in den Schritten 111 und 112 erfassten Betriebsinfor mationen einen Standsicherheitsparameter des Dickstoffförder- systems 10. Beispielsweise erfolgt dies durch Berechnung einer momentanen Lage des Gesamtschwerpunkts des Dickstofffördersys- tems 10 auf Grundlage der erfassten Betriebsinformation unter Berücksichtigung der Masse und der räumlichen Ausdehnung sämt licher Mastarme 41.
Optional schließt sich hier einer der Schritte 105 und 106 an.
Ist der von der Verarbeitungseinheit 12 bestimmte Standsicher- heitsparameter des Dickstofffördersystems 10 größer als ein maximaler Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems 10, so gibt in Schritt 105 eine Steuereinheit des Dick stofffördersystems 10 ein erstes Steuersignal aus. Mittels ei nes solchen Steuersignals steuert die Steuereinheit zumindest eine Komponente des Dickstofffördersystems 10 an und wirkt so auf einen Betriebsparameter der Komponente ein. Dies kann bei spielsweise einen weiteren Schritt 107 in Form eines Begren- zens des Arbeitsbereichs des Dickstoffverteilermasts 18 auf einen momentan zulässigen Arbeitsbereich umfassen.
Im entgegengesetzten Fall, sprich bei einer Bestimmung des Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems 10 durch die Verarbeitungseinheit 12 als kleiner oder gleich dem maxi malen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems 10, kann die Steuereinheit in einem Schritt 106 ein zweites Steu ersignal ausgeben. Beispielsweise kann die Steuereinheit auf diese Weise eine Dickstoffpumpe 16 dahingehend ansteuern, dass die Pumpfrequenz der Kernpumpe 15 und/oder die Umschaltfre- quenz des S-Rohrs 24 erhöht oder verringert wird.
Die in dieser Spezifikation beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und die diesbezüglich jeweils ange führten optionalen Merkmale und Eigenschaften sollen auch in allen Kombinationen miteinander offenbart verstanden werden. Insbesondere soll auch die Beschreibung eines von einer Aus führungsform umfassten Merkmals - sofern nicht explizit gegen teilig erklärt - vorliegend nicht so verstanden werden, dass das Merkmal für die Funktion der Ausführungsform unerlässlich oder wesentlich ist.

Claims

Patentansprüche
1. Dickstofffördersystem (10), mit
- einer Dickstoffpumpe (16) zum Fördern eines Dickstoffs,
- einem Dickstoffverteilermast (18) zum Verteilen des zu fördernden Dickstoffs, wobei der Dickstoffverteilermast
(18) ein um eine vertikale Achse drehbares Drehwerk
(19) und eine zumindest zwei Mastarme (41) umfassende Mastanordnung (40) aufweist,
- einem Unterbau (30), an dem der Dickstoffverteilermast (18) und die Dickstoffpumpe (16) angeordnet sind, wobei der Unterbau (30) ein Stützwerk (31) zur Abstützung des Unterbaus (30) mit zumindest einem horizontal und/oder vertikal verfahrbaren Stützbein (32) umfasst,
- einer Sensoreinheit (11) mit zumindest einem Sensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, und
- einer Verarbeitungseinheit (12) zum Bestimmen eines Standsicherheitsparameters des Dickstofffördersystems (10) abhängig von der zumindest einen erfassten Be triebsinformation und zum Feststellen eines ordnungsge mäßen Betriebs des die zumindest eine Betriebsinforma tion erfassenden Sensors der Sensoreinheit (11), wobei, falls die Verarbeitungseinheit (12) einen ordnungsgemä ßen Betrieb des Sensors nicht feststellt, die Verarbei tungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, den Standsi- cherheitsparameter abhängig von einem Extremwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation an stelle der erfassten Betriebsinformation zu bestimmen.
2. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 1, des weiteren mit:
- einer Kommunikationsschnittstelle, und/oder
- einer ersten Benutzerschnittstelle, wobei die Kommunikationsschnittstelle und die Benutzer schnittstelle jeweils dazu eingerichtet sind, den Extrem wert oder einen Extremwertbereich der von dem Sensor zu er fassenden Betriebsinformation zu erfassen.
3. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 2, das zumindest eine zweite Benutzerschnittstelle zur Kundgabe eines Momen tanwerts der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinforma tion aufweist, wobei die Kommunikationsschnittstelle oder die erste Benutzerschnittstelle dazu eingerichtet ist, den Momentanwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsin formation zu erfassen, und wobei die Verarbeitungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, den Standsicherheitsparameter abhängig von dem Momentanwert der von dem Sensor zu erfas senden Betriebsinformation zu bestimmen.
4. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (11) zumindest einen Stellungssensor zum Erfassen einer Betriebsinformation um fasst, die indikativ für eine Stellung eines der Mastarme (41) ist.
5. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei sowohl das Drehwerk (19) und ein erster Mastarm (41) der Mastanordnung (40) als auch jeweils zwei der Mastarme (41) jeweils über ein Knickgelenk miteinander verbunden sind, und wobei die Stellung eines Mastarms (41), insbesondere durch Bestimmen des Öffnungswinkels des Knick gelenks, an einem proximalen Ende des Mastarms (41) stufen los erfassbar ist.
6. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (11) zumindest einen Beinpositionssensor zum Erfassen einer Betriebsinformation umfasst, die indikativ für eine Position des Stützbeins (32) ist.
7. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (11) zumindest einen Winkelsensor zum Erfassen einer Betriebsinformation um fasst, die indikativ für eine Stellung des Drehwerks (19) ist.
8. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (11) zumindest einen La gesensor zum Erfassen einer Betriebsinformation umfasst, die indikativ für einen Neigungswinkel des Dickstoffförder- systems (10) ist.
9. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (11) zumindest einen Distanzsensor zum Erfassen einer Betriebsinformation um fasst, die indikativ für einen Aushub des Dickstoffförder- systems (10) ist.
10. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (11) zumindest einen Beinkraftsensor zum Erfassen einer Betriebsinformation um fasst, die indikativ für eine horizontale oder vertikale Beinkraft des Stützbeins (32) ist.
11. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (11) zumindest einen Sensor zum Erfassen einer Betriebsinformation umfasst, die indikativ für ein Lastmoment eines, mehrerer oder sämtli cher Mastarme (41) ist.
12. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 11, wobei die Sensoreinheit (11) einen Zylinderdrucksensor und/oder einen Zylinderkraftsensor an einer Bodenseite oder an einer Stan genseite eines A-Zylinders der Mastanordnung (40)umfasst.
13. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, das des weiteren eine Steuereinheit (13) zum Ausgeben eines ersten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) größer als ein maximaler Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) ist, und zum Ausgeben eines zweiten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicher- heitsparameter des Dickstofffördersystems (10) kleiner oder gleich dem maximalen Standsicherheitsparameter des Dick stofffördersystems (10) ist, umfasst.
14. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 13, wobei die Steuereinheit (13) des weiteren dazu eingerichtet, einen Arbeitsbereich der Mastanordnung (40) auf einen momentan zulässigen Arbeitsbereich zu begrenzen, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) größer als der maximale Standsicherheitsparameter ist.
15. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Unterbau (30) auf einem Fahrzeug (33) angeordnet ist.
16. Verfahren (100) zum Betreiben eines Dickstofffördersystems (10) mit einer Dickstoffpumpe (16) zum Fördern eines Dick stoffs, einem Dickstoffverteilermast (18) zum Verteilen des zu fördernden Dickstoffs, wobei der Dickstoffverteilermast (18) ein um eine vertikale Achse drehbares Drehwerk (19) und eine zumindest zwei Mastarme (41) umfassende Mastanord nung (40) aufweist, einem Unterbau (30), an dem der Dick stoffverteilermast (18) und die Dickstoffpumpe (16) ange ordnet sind, wobei der Unterbau (30) ein Stützwerk (31) zur Abstützung des Unterbaus (30) mit zumindest einem horizon tal und/oder vertikal verfahrbaren Stützbein (32) umfasst, sowie mit einer Sensoreinheit mit zumindest einem Sensor zum Erfassen einer Betriebsinformation und mit einer Verar beitungseinheit (12), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Erfassen (101) zumindest einer Betriebsinformation;
- Feststellen (102), durch die Verarbeitungseinheit (12), eines ordnungsgemäßen Betriebs des die zumindest eine Betriebsinformation erfassenden Sensors der Sensorein heit (11);
- falls ein ordnungsgemäßer Betrieb des Sensors nicht festgestellt wird, Bestimmen (104), durch die Verarbei tungseinheit (12), eines Standsicherheitsparameters des Dickstofffördersystems (10) abhängig von einem Extrem wert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinforma tion anstelle der erfassten Betriebsinformation; und
- ansonsten, Bestimmen (103), durch die Verarbeitungsein heit (12), des Standsicherheitsparameters, abhängig von der einen erfassten Betriebsinformation.
17. Verfahren (100) gemäß Anspruch 16, mit den weiteren Schrit ten:
- Ausgeben (105), durch eine Steuereinheit (13) des Dick stofffördersystems (10), eines ersten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dick stofffördersystems (10) größer als ein maximaler Stand- sicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) ist; und
- Ausgeben (106), durch die Steuereinheit (13), eines zweiten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicher- heitsparameter des Dickstofffördersystems (10) kleiner oder gleich dem maximalen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) ist.
18. Verfahren (100) gemäß Anspruch 17, wobei das Ausgeben (107) des ersten Steuersignals das Begrenzen (107) des Arbeitsbe reichs der Mastanordnung (40) auf einen momentan zulässigen Arbeitsbereich umfasst.
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