EP4314441B1 - Ausfallsichere standsicherheitsüberwachung für ein dickstofffördersystem - Google Patents

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EP4314441B1
EP4314441B1 EP22714874.9A EP22714874A EP4314441B1 EP 4314441 B1 EP4314441 B1 EP 4314441B1 EP 22714874 A EP22714874 A EP 22714874A EP 4314441 B1 EP4314441 B1 EP 4314441B1
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EP
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thick matter
conveying system
sensor
mast
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Ansgar MÜLLER
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Putzmeister Engineering GmbH
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Putzmeister Engineering GmbH
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Publication date
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    • 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
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    • 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 distribution boom, a substructure, a sensor unit and a processing unit as well as a method for operating a thick matter conveying system.
  • An object of the present invention is to provide an improved thick material conveying system and an improved method for operating a thick material conveying system in view of the problems mentioned above.
  • a slurry conveying system comprising a slurry pump for conveying a slurry, a Thick matter distribution boom for distributing the thick matter to be conveyed, wherein the thick matter distribution boom has a rotating mechanism that can be rotated about a vertical axis and a boom arrangement comprising at least two boom arms, a substructure on which the thick matter distribution boom and the thick matter pump are arranged, wherein the substructure comprises 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 conveying system, depending on the at least one detected operating information, and for determining proper operation of the sensor of the sensor unit that detects the at least one operating information, wherein, if the processing unit does not determine proper operation of the sensor, the processing unit is set up to determine the stability parameter depending on an extreme value of the operating information to be detected by the sensor instead of 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 thick matter conveying system in which, in order to determine the stability using a stability parameter, it is additionally determined and thus checked whether the operating information to be taken into account also comes from a properly operated sensor. If it is determined that the sensor recording the operating information is actually not operating properly, an extreme value of the data actually to be recorded by the improperly operated sensor is used for the purpose of a conservative estimate. Operating information is taken into account in the determination instead of the recorded operating information, which represents 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 recording the operating information is in proper operation at all, it can be avoided that operating information provided by faulty sensors and thus considered unreliable is used to determine the 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 makes it possible to make a meaningful and reliable determination of the stability of the thick matter conveying system as a whole and thus ensure that the individual components of the thick matter conveying system continue to operate as efficiently as possible. In this way, fail-safe stability monitoring can be implemented without the need for redundant components, in particular complex sensor technology. An otherwise usual shutdown of the entire thick matter conveying system for stability reasons can be avoided.
  • a shutdown is fundamentally undesirable, because in this case, concrete usually has to be pumped back into the pipe, which is often accompanied by damage due to the rapid hardening of concrete. In addition, access to the concreting site is made more difficult by the concrete pump being switched off.
  • the option of avoiding shutdown is also particularly advantageous for concreting work that has to be completed in one go, for which an additional concrete pump typically has to be kept on hand to secure critical concreting. This enables much more efficient operation without unnecessary interruptions. As a result, repairs to the sensor that is not working properly are not immediately necessary, but can be carried out as part of a normal inspection interval, which significantly increases the possible service life of the thick matter conveying system.
  • Thick matter is a generic term for media that are difficult to convey.
  • Thick matter can be, for example, a material with coarse-grained components, a material with aggressive components or similar.
  • Thick matter can also be a bulk material.
  • thick matter 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 therefore difficult to convey.
  • Examples of thick matter 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 thick matter pump can comprise a core pump with two, for example exactly two, delivery cylinders. It then switches alternately from the first to the second delivery cylinder and from the second to the first delivery cylinder. Between An S-pipe can be switched cyclically between the conveyor 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 pipe section with which the delivery cylinders are alternately connected to the outlet of the thick matter pump.
  • the pipe section and the additional cylinder can be elements of a structural unit that is detachably connected to the thick matter pump. This can make maintenance and cleaning of the thick matter pump easier.
  • the slewing gear can be rotated about a vertical axis, for example a central axis of the slewing gear, for example by 360 degrees.
  • the slewing gear can comprise at least one actuator, such as a hydraulic or pneumatic cylinder or an electromechanical actuator or a combination of several, even different types of actuators, with which it can change its position relative to the substructure by rotation.
  • the slewing gear typically comprises 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. Typically, the mast arrangement comprises three to seven mast arms.
  • the first mast arm is connected at its proximal end to the rotating mechanism and at its distal end to the proximal end of an adjacent mast arm.
  • the other mast arms are lined up one after the other and each connected at its 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 last mast arm 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, in one dimension, at least independently of the other mast arms.
  • Each mast arm is assigned the mast joint at its proximal end.
  • the first mast arm is connected to the rotating mechanism via its mast joint in such a way that when the rotating mechanism rotates about its vertical axis, the first mast arm, and in some embodiments the entire mast arrangement, is also rotated about this axis.
  • the mast arm is attached to the rotating mechanism in such a way that it can be moved, for example exclusively, in the vertical direction independently of the rotating mechanism and can be rotated, for example, via its mast joint.
  • a mast arm has a telescopic functionality and can be extended or shortened telescopically and continuously along its longitudinal axis.
  • a mast arm is, for example, adjustable 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 directions).
  • a mast arm can be rotatable about its longitudinal axis.
  • a mast arm comprises at least one actuator for its mast joint, such as a hydraulic or pneumatic cylinder or an electromechanical actuator or a combination of several, even different types of actuators, with which it can change its position relative to at least one other mast arm, in particular the mast arm connected at the proximal end.
  • the actuators can, for example, be designed to move the mast arm to pivot rotationally about a horizontal axis, which runs, for example, through its mast arm joint, and/or to move translationally in one, two or all spatial directions.
  • the mast arm can have additional actuators by means of which it can be extended, shortened or rotated, for example in a telescopic manner.
  • the substructure is a basic framework, for example a chassis, on which the thick matter distribution boom and the thick matter pump are arranged.
  • the thick matter distribution boom and/or the thick matter pump are attached to the substructure.
  • the substructure can be stationary, for example as a platform, or mobile (for example as a vehicle).
  • the entire thick matter conveying system can be designed as a particularly compact unit, for example in the form of a truck-mounted concrete pump.
  • the substructure comprises a support structure for supporting the substructure with at least one horizontally and/or vertically movable support leg.
  • a support leg of a thick material conveying system is a component of the support structure that serves to increase the stability of the thick material conveying system. The influence of the support structure on the stability depends in particular on the individual arrangement and positioning of the support legs.
  • the support leg can be supported on a base with a support plate.
  • Four support legs are usually provided for a support structure.
  • the thick material conveying system comprises means for carrying out or controlling the method according to the invention.
  • These means comprise in particular the sensor unit and the processing unit, but can also comprise a control unit of the thick material conveying system, and can be designed as separate hardware and/or software components or as hardware and/or software components combined in various combinations.
  • the means comprise, for example, at least one memory with program instructions of a computer program and at least one processor designed to execute program instructions from the at least one memory.
  • the sensor unit is designed to record at least one piece of operating information, in particular automatically and independently of user input. It is conceivable that operating information is recorded repeatedly at predetermined time intervals. For example, operating information can be recorded 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 types. Examples of sensors are angle measuring sensors (e.g. for detecting the position of the slewing gear), force and pressure sensors (e.g. for detecting the 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-based positioning system 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 scanners
  • acoustic sensors e.g. ultrasonic or vibration sensors.
  • Operating information can also be recorded by the interaction of several sensors in the sensor unit.
  • the sensor unit may also comprise one or more (e.g. wireless) communication means through which (e.g. externally) recorded or specified operating information can be received at the sensor unit.
  • one or more (e.g. wireless) communication means through which (e.g. externally) recorded or specified operating information can be received at the sensor unit.
  • the processing unit should be understood as being set up to determine a stability parameter of the thick matter conveying system. This should be done depending on at least one, in particular all, of the operating information recorded. 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 include the fact that the stability parameter is calculated using predetermined and assumed constant properties of components of the thick matter conveying system, such as their mass or their spatial extent.
  • Proper operation of a component is understood to mean operation as is generally and customarily intended for the component and for which the component is designed under typically prevailing conditions. For example, proper operation of a component requires a specific power supply for the component.
  • the processing unit is set up to determine the proper operation of a sensor of the sensor unit that records at least one item of operating information.
  • the processing unit should check whether the sensor is operating properly. Measures for determining proper operation are known to those skilled in the art. For example, the processing unit checks several criteria that indicate proper operation. exclude.
  • a sensor can comprise two measuring systems, the recorded values of which are compared with one another to record the operating information.
  • the processing unit can also carry out plausibility checks in which the processing unit determines whether operating information recorded by a sensor makes physical sense.
  • the processing unit can also, for example, check the sensor's power supply and exclude proper operation in the event of unusual deviations. It is also conceivable that operating information is recorded twice in immediate succession, and the processing unit excludes proper operation in the event of a deviation of a measured value for which the recorded operating information is indicative, above a predefined maximum permissible deviation.
  • the stability of the thick material conveying system is higher the greater the distance of the line of action, which takes into account all the forces acting on the thick material conveying system, from the tipping edges of the contact surface.
  • a reliable statement about the stability can already be made using a line of action that takes into account at least the weight force acting on the thick material conveying system. The more of the actually acting forces are taken into account in the line of action, the more precisely this statement can be made. Therefore, the stability of the thick material conveying system can be characterized particularly advantageously by a stability parameter representing the distance of the line of action from the tipping edges of the contact surface.
  • the stability parameter is within a predetermined or dynamically determinable stability range within which the distance of the line of action from each of the tipping edges is greater than or equal to zero, preferably with a safety reserve. taken into account.
  • the stability of the thick matter conveying system is given within the stability range.
  • the upper limit of the stability range is defined by a maximum stability parameter.
  • the maximum stability parameter exists when the distance of the line of action from one of the tipping edges is zero. Accordingly, the distance of the line of action from at least one of the tipping edges decreases as the stability parameter increases. Above the upper limit, the distance is less than zero and the stability of the thick matter conveying system is no longer given.
  • a stability range is specified or determinable for each operating situation of the thick matter conveying system, for example taking into account constantly assumed properties of the components of the thick matter conveying system to be taken into account.
  • a contact area can be specified or determinable for each possible arrangement of the support structure, for example through a certain setup 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 dependent at least on the weight of the thick material conveying system and can be calculated, for example, by the processing unit.
  • the position of the line of action can have vertical and horizontal directional components and depend on one or more directions of action and/or amounts of other forces. For example, one or more forces to be taken into account can be predetermined or can be selected by a user (e.g. using a suitable user interface). If, for example, only the weight of a thick material conveying system is taken into account, the line of action corresponds to a plumb line running through the overall center of gravity. The position of the line of action then corresponds to 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 thick matter conveying system
  • the position of the line of action also includes at least one horizontal component, and its position is not equal to the plumb line.
  • the position of the line of action depends on one or more further forces in such a way that the processing unit can adjust the position step by step, for example by a predetermined amount in a predetermined direction, preferably only when one or more specific conditions occur, for example above a wind strength prevailing during operation of the thick matter conveying system.
  • the position of the line of action depends on the directions of action and/or amounts of one or more, preferably all, operating information recorded by the sensor unit and indicative of forces.
  • An operating information item 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 matter conveying system and is representative of this property or this operating parameter.
  • An operating information item should therefore be able to be assigned to a component.
  • Such a property or 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 considered to be below this extreme value. 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 operating information item can also be dependent on one or more other operating information items. For example, several extreme values can exist for an operating information item, with the extreme value to be taken into account being dependent in particular on an instantaneous value of another operating information item. For example, such an extreme value is stored in the processing unit for each sensor in the sensor unit.
  • the thick material conveying system comprises a communication interface and/or a first user interface, wherein the communication interface and the user interface are each configured 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 comprise one or more (e.g. wireless) communication means through which extreme values recorded externally and, for example, entered by a user into a user terminal are received by the thick material conveying system in a manner known to those skilled in the art. It can also be provided that an extreme value range is recorded.
  • the processing unit can select an extreme value for determining the stability parameter from the recorded extreme value range, for example based on predetermined selection rules. For example, if there are several possible extreme values for the operating information to be recorded The processing unit can thus select an extreme value, in particular depending on one or more other operating information.
  • a user interface for detecting the extreme value of the operating information to be detected by the sensor, this can be designed as at least one 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).
  • the extreme value is detected by detecting a user input on the user interface.
  • the thick matter conveying system can have at least a second user interface for communicating an instantaneous value of the operating information to be detected by the sensor, wherein the communication interface or the first user interface is configured to detect the instantaneous value of the operating information to be detected by the sensor, and wherein the processing unit is configured to determine the stability parameter depending on the instantaneous value of the operating information to be detected by the sensor.
  • the instantaneous value is understood to be such operating information that the sensor would record assuming proper operation at the time of measurement.
  • Such an instantaneous value can, for example, correspond to a currently existing measured value or range of measured values for which the user information to be recorded by the sensor is indicative.
  • the instantaneous value of the operating information to be recorded by the sensor can be made known by means of a second user interface associated with the sensor.
  • a second user interface should enable a user to access and, for example, read an instantaneous value independently of the sensor.
  • the second user interface can be designed as a display.
  • the thick material conveying 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 means of 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 smaller than a maximum extreme value or larger than a minimum extreme value.
  • 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, i.e. 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 vertical direction using an inclination sensor.
  • a relative position can be characterized by the position of a mast arm in comparison with another mast arm connected to the proximal end of the mast arm. In the case of the first mast arm connected to the slewing gear, it can be the relative position 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 related are known, the position of a mast arm can be clearly determined by detecting the relative position, for example the angle of inclination.
  • both the rotating mechanism and a first mast arm of the mast arrangement as well as two of the mast arms are each connected to one another via an articulated joint, wherein the position of a mast arm can be continuously determined, 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. However, opening angles between 180 degrees and 235 degrees, up to 270 degrees or up to 360 degrees are also conceivable.
  • the sensor unit can detect the position of a boom arm particularly easily by determining the corresponding angle of inclination. The use of complex and extensive sensors to detect the position of the boom arm can be avoided.
  • the sensor unit comprises at least one leg position sensor for detecting operational information indicative of a position of the support leg.
  • the contact area can be enlarged particularly easily and the stability area can be enlarged with regard to at least one tipping edge.
  • the position of at least one support leg is therefore particularly meaningful for determining the stability parameter.
  • the horizontal distance of the contact area and the direction of the horizontal distance of the support leg in the current operating state are determined compared to a zero position in the retracted state.
  • 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 rotating gear.
  • the sensor unit comprises at least one position sensor for detecting operating information that is indicative of an inclination angle of the thick material conveying system.
  • the angle of inclination should be an angle of the thick material conveying system in relation to the vertical direction.
  • a maximum permissible angle of inclination can be specified for the thick material conveying system. If the thick material conveying system is operated on an inclined plane, i.e. inclined, the course of the line of action, which at least takes into account the weight force acting on the thick material conveying system, and thus the distance of the line of action to the tipping edges, can change. Therefore, the inclusion of an angle of inclination of the thick material conveying system is particularly meaningful when determining the stability parameter.
  • the sensor unit comprises at least one distance sensor for detecting operating information which is indicative of an excavation of the thick matter conveying system.
  • An excavation occurs when the thick material conveying system is supported by its support structure, for example the support legs of the support structure.
  • the excavation in question can be further characterized, for example by its height. This can be defined, for example, by the size of a vertical distance of the support leg's installation surface compared to a, for example, predefined, zero position. Alternatively or in addition to this, a vertical distance of another component of the thick material conveying system, such as the substructure, can also be used.
  • a Excavation can also be determined by exceeding a predetermined threshold of a recorded vertical leg force. If the thick material conveying system is designed as a truck-mounted concrete pump, the excavation can also be characterized by measuring the spring travel of the vehicle axles.
  • the sensor unit comprises at least one leg force sensor for detecting operating information that is indicative of a horizontal or vertical leg force of the support leg. Furthermore, the sensor unit can comprise at least one sensor for detecting operating information that is indicative of a load moment of one, several or all mast arms.
  • a horizontal or vertical leg force is understood to be a horizontal or vertical force acting on a support leg.
  • An example of a load moment of a mast arm is 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 arrangement, wind loads, the weight of the thick material to be conveyed or the weight acting on the distal end of the first mast arm of the mast arrangement, corresponding to a mast tip load.
  • the joint moment can be determined, for example, by measuring a load in the actuator.
  • the joint moment can be determined from 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.
  • the joint moment of a boom arm can be calculated using a transfer function from a cylinder force and a joint angle of the boom joint of the respective boom arm.
  • the stability parameter of the thick material conveying system can be reliably determined using these properties. This in turn makes it possible to make a reliable statement about the stability of the thick material conveying 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 depending on the calculated load moment.
  • the processing unit can, for example, make a particularly precise determination of the stability parameter in real time, taking into account the cylinder pressure and the inclination angle of the respective mast arms.
  • the sensor unit must then be set up to record operating information indicative of the cylinder force and the inclination angle of all mast arms, and for example comprise a plurality of sensors suitable for this purpose.
  • the sensor unit can comprise 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 an actuator of the first boom arm, whereby the cylinder is extended
  • the pressure chamber used to retract the cylinder is referred to as the base side and the pressure chamber facing it is referred to as the rod side.
  • Further exemplary operating information is indicative of weights of all mast arms with filled and/or unfilled conveyor line, positions of the centres of gravity of all mast arms, weights of additional loads, positions of additional weight attachment points, wind forces acting on the mast arms, positions of the wind surface centres of gravity of all mast arms, a weight of the substructure, a position of the centre of gravity of the substructure and positions of the support surfaces of the support legs in the retracted and/or extended state.
  • the thick material conveying system preferably comprises a control unit for outputting a first control signal if the specific stability parameter of the thick material conveying system is greater than a maximum stability parameter of the thick material conveying system, and for outputting a second control signal if the specific stability parameter of the thick material conveying system is less than or equal to the maximum stability parameter of the thick material conveying system.
  • the output of further control signals by the control unit can be provided, for example if a predetermined minimum distance between the specific stability parameter and the maximum stability parameter is not reached.
  • the control unit comprises corresponding means for outputting control signals, such as a wired or wireless signal output.
  • control signals such as a wired or wireless signal output.
  • the control unit can control at least one component of the thick material conveying system and influence an operating parameter of the component. It is conceivable that while outputting the second control signal causes proper operation to continue, outputting the first control signal causes proper operation of the thick material conveying system to cease. Outputting the further control signals can, for example, cause one or more components of the thick material conveying system to operate at a reduced speed compared to proper operation.
  • control unit can be configured to limit a working range of the mast arrangement to a currently permissible working range if the specific stability parameter of the thick material conveying system is greater than the maximum stability parameter, for which purpose the control unit comprises corresponding means.
  • Limiting a working range of one or more components of the thick matter conveying system means 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 thus be limited to a scope of action or a still permissible action intensity of the component depending on the specific stability parameter. In particular, operation of the component outside the permissible working range is prevented.
  • the scope of action or the action intensity after limitation is smaller than the respective basic limit for the component, for example in proper operation, the intended maximum scope of action and the fundamentally 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 specified upper limit. Accordingly, it is then possible, for example, to prevent the opening angle or the actuator force of a mast arm of the mast arrangement from exceeding a correspondingly specified limit.
  • the respective actuator can, for example, receive a suitable control signal that is output by the control unit.
  • the control unit can thus limit the deflection of a mast arm by an actuator.
  • limiting the working range of the mast arrangement should also be understood as 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 distribution boom for distributing the thick matter to be conveyed, wherein the thick matter distribution boom has a rotating mechanism that can be rotated about a vertical axis and a boom arrangement comprising at least two boom arms, a substructure on which the thick matter distribution boom and the thick matter pump are arranged, wherein the substructure comprises a support structure for supporting the substructure with at least one horizontally and/or vertically movable support leg, and with a sensor unit with at least one sensor for detecting operating information and with a processing unit, the method comprising the steps: detecting at least one operating information; determining, by the processing unit, proper operation of the at least a sensor of the sensor unit that records operating information; if proper operation of the sensor is not determined, determining, by the processing unit, a stability parameter of the thick material conveying system depending on an extreme value of the operating information to be recorded by the sensor instead of the recorded
  • the method further comprises the steps of: outputting, by a control unit of the thick material conveying system, a first control signal if the determined stability parameter of the thick material conveying system is greater than a maximum stability parameter of the thick material conveying system; and outputting, by the control unit, a second control signal if the determined stability parameter of the thick material conveying system is less than or equal to the maximum stability parameter of the thick material conveying system.
  • outputting the first control signal may include: limiting the working range of the mast arrangement to a currently permissible working range.
  • the computer program is stored, for example, on a computer-readable data carrier.
  • a thick matter conveying system 10 which comprises a thick matter pump 16 for conveying a thick matter and a thick matter distribution boom 18 for distributing the thick matter to be conveyed, wherein the thick matter distribution boom 18 has a rotating mechanism 19 that can be rotated about a vertical axis (shown in dotted lines) and a boom arrangement 40 with boom arms 41. Furthermore, a conveying line 17 extending over the boom arrangement 40 is also shown, which is connected to a Outlet of the thick matter pump 16 arranged end of an S-pipe of the thick matter pump 16.
  • the thick matter conveying system 10 comprises a substructure 30 on which the thick matter distribution boom 18 and thick matter pump 16 are arranged.
  • the substructure 30 has a support structure 31 with four support legs 32 for supporting the substructure 30.
  • the substructure 30 is shown as being arranged on a vehicle 33 by way of example.
  • the sensor unit 11 is designed to detect operating information using at least one sensor. To do this, it can access operating information detected by one or more sensors, for example via wired or wireless signal lines.
  • the processing unit 12 is basically set up to determine a stability parameter of the thick matter conveying system 10, depending on the at least one recorded operating information. In addition, the processing unit is also set up to determine whether the sensor of the sensor unit 11 that records the at least one operating information is operating properly. For this purpose, a corresponding design of the sensor unit 11 and the processing unit 12 with the necessary hardware and/or software components is provided for the thick matter conveying system 10. For example, the processing unit 12 can check whether the sensors of the sensor unit are receiving sufficient energy, or access data stored in a memory, for example stored by the sensors of the sensor unit 11, which includes information about the proper operation of a sensor. In the present example, the processing unit 12 closes if the energy supply is insufficient. or unusual statistical deviations in the operating information recorded by the sensor indicate that the sensor is operating properly. In addition, the processing unit 12 carries out plausibility checks.
  • the processing unit 12 determines the stability parameter based on an extreme value of the operating information to be recorded by the sensor instead of the recorded operating information.
  • the extreme value corresponds to the type of operating information that the sensor would record if the component to which the operating information to be recorded is assigned is in a position in which the processing unit 12 determines the greatest stability parameter and thus the least stability.
  • extreme values for each sensor of the sensor unit 11 are stored in a memory of the processing unit 12.
  • the extreme values are recorded via a communication interface of the thick matter conveying system 10 from a mobile user device or via a user input on a user interface of the thick matter conveying system 10 designed as a touchscreen, for example in the form of a user dialog.
  • a user can also call up extreme values provided externally, for example online, using the mobile user terminal, for example, 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 extreme value range.
  • a first lower and a second higher extreme value are available for operating information indicative of the cylinder force on the bottom side of the A cylinder of the mast arrangement 40, wherein one of the two extreme values is to be selected depending on operating information indicative of a wind speed.
  • the first extreme value can be selected and below the second extreme value.
  • the processing unit 12 detects the improper operation of an angle measuring sensor for detecting operating information indicative of the position of the slewing gear (19). The extreme value can then be specified so that for the position of the slewing gear (19) every possible rotation between 0° and 360° is assumed for the determination of the stability parameter.
  • an extreme value range can also be detected, for example by means of user input on a suitable user interface, which is to be used as the basis for determining the stability parameter.
  • the user can specify that only one extreme value range for possible positions of the rotating gear (19) between 0° and 180° should be taken into account.
  • the thick material conveying 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 records operating information indicative of the leg force of a support leg 32 and indicate an instantaneous value of the operating information to be recorded by the sensor. It can be provided that that a user reads a current value, for example when using the thick material conveying system in peripheral areas, and makes it accessible to the processing unit 12 via the first user interface, i.e. the touchscreen. It is then conceivable that the determination of the stability parameter by the processing unit 12 is also dependent on the current value of the operating information to be recorded by the sensor. For example, if it determines that the sensor is not operating properly, the processing unit 12 can then access both the extreme value and the current value and determine the stability parameter, for example, depending on a difference between the extreme value and the current value.
  • the processing unit 12 can also access data that includes information about the respective mass and/or the respective spatial extent of all components of the thick material conveying system 10. For example, the processing unit 12 can determine the stability parameter of the thick material conveying system 10 based on a calculation of the current position of the overall center of gravity of the thick material conveying system 10. For example, the processing unit 12 can calculate the respective distance of the line of action, which takes into account at least the weight force of the thick material conveying system acting on the overall center of gravity, from the tipping edges of the contact surface, and determine the stability parameter depending on the calculated distance.
  • FIG. 2 and 3 each show a representation of a thick material conveying system 10, once in rear view ( Figure 2 ) and once in plan view ( Figure 3 In addition to the Figure 1
  • various exemplary sensors of the sensor unit 11 are shown in exemplary arrangements.
  • the angle sensor 111 is designed to detect operating information that is indicative of a position of the rotating gear 19.
  • the position to be detected should in this case be a relative rotation of the rotating gear 19 with respect to the substructure 30.
  • the position sensors 112 are each a sensor that records operating information that is representative of a position of a mast arm 41 assigned to it. In the exemplary embodiment shown, the sensors 112 determine the positions of the respective mast arm 41 based on its angle of inclination. All position sensors 112 record operating information that is 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 recording of operating information which is indicative of a position of a support leg 32. In this case, both the horizontal and the vertical distance of the support surface of the respective support leg 32 in the current operating state compared to its zero position in the retracted state are determined. Examples are Figure 2 in and Figure 3 two such leg position sensors 113 are shown, but the sensor unit 11 expediently comprises at least one corresponding sensor for each of the support legs 32, so that several operating information of the same type are detected by the sensor unit 11.
  • the position sensor 114 designed as an inclination sensor, detects operating information that characterizes an inclination angle of the thick material conveying system 10 with respect to the vertical direction.
  • the sensor 115 is designed as an optical sensor and is set up to detect operating information indicative of an excavation of the thick material conveying system 10.
  • the excavation is determined, for example, based on the respective vertical distances of the installation surface of the support legs 32 compared to their zero position.
  • the thick material conveying system 10 shown has four tipping edges 51, 52, 53, 54.
  • the tipping edges 51, 52, 53, 54 are defined in particular by the positions of the support legs 32. The greater the distance of the line of action, which takes into account at least the weight force acting on the overall center of gravity of the thick material conveying system 10, from the tipping edges 51, 52, 53, 54 of the support surface, the higher its stability.
  • the area delimited by the tipping edges 51, 52, 53, 54 describes the support surface. If the overall center of gravity approaches the edge of the contact surface, i.e.
  • the stability of the thick matter conveying system 10 is reduced. If the line of action no longer runs within the contact surface, the distance of the line of action from one of the tipping 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 flow chart of an embodiment of a method 100 according to the invention.
  • a sensor of the sensor unit 11 detects operating information of the thick material conveying system 10.
  • the sensor measures a measurement variable that is characteristic of the operating information to be detected, for example the angle of inclination of a boom arm 41.
  • the senor is assigned to the mast arm 41.
  • further operating information can be recorded by a sensor of the sensor unit 11.
  • the inclination angles of two further mast arms 41 are measured.
  • step 102 the processing unit 12 determines whether the sensor of the sensor unit 11 that detects the operating information in step 101 is operating properly. In the above example, the proper operation of the sensor that detects the angle of inclination is checked. To do this, the processing unit 12 can, for example, check the energy supply of the sensor and determine whether it is sufficient or not. The processing unit 12 can do the same for the respective sensor that detects in steps 111 and 121 in steps 112 and 122.
  • step 104 the processing unit 12 determines a stability parameter of the thick matter conveying system 10 depending on an extreme value of the operating information to be recorded by the sensor instead of the recorded operating information.
  • the processing unit 12 then takes into account, for example, hypothetical operating information that is indicative of an inclination angle of 0 degrees for the associated boom arm 41, i.e. a horizontal position of the boom arm 41, since this hypothetical operating information corresponds to operating information for which the processing unit 12 determines the greatest stability parameter and thus the least stability.
  • the processing unit 12 for each Sensor of the sensor unit 11 stores an extreme value in a memory.
  • the 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 a stability parameter of the thick material conveying system 10 in step 103 depending on the operating information acquired in step 101 and, if applicable, additionally on the operating information acquired in steps 111 and 112. For example, this is done by calculating a current position of the overall center of gravity of the thick material conveying system 10 on the basis of the acquired operating information, taking into account the mass and the spatial extent of all boom arms 41.
  • steps 105 and 106 follows here.
  • a control unit of the thick matter conveying system 10 outputs a first control signal in step 105.
  • the control unit controls at least one component of the thick matter conveying system 10 and thus influences an operating parameter of the component.
  • This can, for example, include a further step 107 in the form of limiting the working range of the thick matter distribution boom 18 to a currently permissible working range.
  • the control unit can output a second control signal in a step 106.
  • the control unit can control a thick matter pump 16 in this way so that the pumping frequency of the core pump 15 and/or the switching frequency of the S-pipe 24 is increased or decreased.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft unter anderem ein Dickstofffördersystem mit einer Dickstoffpumpe, einem Dickstoffverteilermast, einem Unterbau, einer Sensoreinheit und einer Verarbeitungseinheit sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Dickstofffördersystems.
  • Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Dickstofffördersysteme bekannt. Zu deren Standsicherheitsüberwachung werden verschiedene Betriebsparameter beobachtet, sodass bei Überschreiten eines kritischen Wertes eines solchen Betriebsparameters das Dickstofffördersystem als Reaktion darauf auf eine vorgegebene Art und Weise angesteuert werden kann und typischerweise ein ordnungsgemäßer Betrieb des Dickstofffördersystems insgesamt eingestellt wird. Problematisch ist, wenn eine zur Standsicherheitsüberwachung erforderliche Beobachtung eines Betriebsparameters nicht oder nur unzuverlässig möglich ist, etwa im Fall eines Defekts des Sensors des zu erfassenden Betriebsparameters. Dickstofffördersysteme mit den Merkmalen des einleitenden Teils des Anspruchs 1 sind z.B. aus der EP 1 366 253 B1 oder der WO 2019/175400 A1 bekannt.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, vor dem Hintergrund der voranstehend genannten Probleme ein verbessertes Dickstofffördersystem und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Dickstofffördersystems bereitzustellen.
  • Die erfindungsmäße Lösung liegt in den Merkmalen der unabhängigen 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 Dickstoffs, wobei der Dickstoffverteilermast ein um eine vertikale Achse drehbares Drehwerk und eine zumindest zwei Mastarme umfassende 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 Verarbeitungseinheit zum Bestimmen eines Standsicherheitsparameters des Dickstofffördersystems, abhängig von der zumindest einen erfassten Betriebsinformation, und zum Feststellen eines ordnungsgemäßen Betriebs des die zumindest eine Betriebsinformation 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 Extremwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation anstelle der erfassten Betriebsinformation zu bestimmen.
  • Das erfindungsgemäße Dickstofffördersystem ist beispielsweise eine Autobetonpumpe.
  • Bei der Erfindung handelt es sich um eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Dickstofffördersystems, bei dem zur Bestimmung der Standsicherheit anhand eines Standsicherheitsparameters zusätzlich festgestellt und somit überprüft wird, ob die dabei zu berücksichtigende Betriebsinformation auch von einem ordnungsgemäß betriebenen Sensor stammt. Sollte festgestellt 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 erfassenden Betriebsinformation anstelle der erfassten Betriebsinformation bei der Bestimmung berücksichtigt, der eine solche Stellung einer Komponente repräsentiert, bei der die Verarbeitungseinheit 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 befindlichen Sensor zu erfassenden Betriebsinformation charakterisiert 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 charakterisieren.
  • 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 Bestimmung der Standsicherheit herangezogen werden. Die in diesem Fall geforderte Abhängigkeit der anschließenden Bestimmung des Standsicherheitsparameters von einem Extremwert der zu betrachtenden Betriebsinformation wie oben beschrieben, erlaubt es zudem, dennoch eine aussagekräftige und verlässliche Bestimmung der Standsicherheit des Dickstofffördersystems insgesamt vornehmen zu können und so einen möglichst effizienten Weiterbetrieb der einzelnen Komponenten des Dickstofffördersystems zu gewährleisten. Auf diese Weise kann eine ausfallsichere Standsicherheitsüberwachung ohne die Notwendigkeit einer Redundanz von Komponenten, insbesondere von aufwändiger Sensorik, realisiert werden. Eine ansonsten übliche Abschaltung des gesamten Dickstofffördersystems aus Standsicherheitsgründen kann vermieden werden. Eine Abschaltung ist grundsätzlich unerwünscht, da in diesem Fall üblicherweise Beton in der Leitung zurückgepumpt werden muss, was aufgrund der schnellen Aushärtung von Beton häufig mit Beschädigungen einhergeht. Zudem wird der Zugang zum Ort der Betonierarbeiten durch die abgeschaltete Betonpumpe erschwert. Die Möglichkeit, eine Abschaltung zu vermeiden ist darüber hinaus besonders vorteilhaft bei solchen Betonierarbeiten, die in einem Stück gefertigt werden müssen, wozu typischerweise eine weitere Betonpumpe zur Absicherung kritischer Betonagen vorgehalten werden muss. Somit wird ein wesentlich effizienterer Betrieb ohne unnötige Unterbrechungen möglich. In der Folge ist auch eine Reparatur des nicht ordnungsgemäß betreibbaren Sensors nicht unmittelbar 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, beispielsweise genau zwei, Förderzylindern umfassen. Es wird dann abwechselnd vom ersten auf den zweiten Förderzylinder und vom zweiten auf den ersten Förderzylinder umgeschaltet. Zwischen den Förderzylindern kann ein S-Rohr zyklisch umgeschaltet werden. Ferner kann ein Zusatzzylinder so eingerichtet sein, dass er jeden der Übergänge überbrückt.
  • Bei dem S-Rohr handelt es sich um einen bewegbaren Rohrabschnitt, mit dem die Förderzylinder wechselweise mit dem Auslass 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 werden.
  • 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 einen elektromechanischer Aktuator oder eine Kombination mehrerer, auch unterschiedlicher Typen von Aktuatoren, mit dem es seine Stellung gegenüber dem Unterbau rotatorisch verändern kann. Typischerweise umfasst das Drehwerk dazu einen Hydraulikmotor 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 benachbarten 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 distalen Ende des letztgereihten Mastarms, der zudem keine weitere Verbindung an seinem distalen Ende aufweist. Das distale Ende des letztgereihten Mastarms definiert einen möglichen Lastanhängepunkt.
  • Die Mastarme sind dabei jeweils über ein Mastgelenk so miteinander verbunden, dass sie zumindest, zum Beispiel ausschließlich, in einer Dimension zumindest unabhängig von den übrigen Mastarmen bewegbar sind. Jedem Mastarm ist dabei das Mastgelenk 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 Ausführungsformen auch die gesamte Mastanordnung, um diese Achse gedreht wird. Beispielsweise ist der Mastarm so an dem Drehwerk befestigt, 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 entlang seiner Längsachse teleskopartig und stufenlos verlänger- oder verkürzbar ist. Ein Mastarm ist zum Beispiel so verstellbar, 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 Längsachse rotierbar sein. Beispielsweise umfasst ein Mastarm zumindest einen Aktuator für sein Mastgelenk, wie zum Beispiel einen Hydraulik-, oder Pneumatikzylinder oder einen elektromechanischer Aktuator oder eine Kombination mehrerer, auch unterschiedlicher Typen von Aktuatoren, mit dem er seine Lage gegenüber zumindest einem anderen Mastarm, insbesondere dem am proximalen Ende verbundenen Mastarm, verändern kann. Die Aktuatoren können zum Beispiel dazu eingerichtet sein, den Mastarm um eine horizontale Achse, die zum Beispiel durch sein Mastarmgelenk 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, verlängert oder verkürzt oder rotiert werden kann.
  • Bei dem Unterbau handelt es sich um ein Grundgerüst, zum Beispiel ein Fahrgestell, an dem der Dickstoffverteilermast und die Dickstoffpumpe angeordnet sind. Beispielsweise sind Dickstoffverteilermast und/oder Dickstoffpumpe an dem Unterbau befestigt. Der Unterbau kann stationär, zum Beispiel als Plattform) oder mobil (zum Beispiel als Fahrzeug) ausgebildet sein. Durch die Anordnung von Dickstoffverteilermast und Dickstoffpumpe 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 Unterbaus mit zumindest einem horizontal und/oder vertikal verfahrbaren Stützbein. Ein Stützbein eines Dickstofffördersystems stellt eine Komponente des Stützwerks dar, die der Erhöhung der Standsicherheit des Dickstofffördersystems dient. Der Einfluss des Stützwerks auf die Standsicherheit ist dabei insbesondere von einer individuellen Anordnung und Aufstellung von Stützbeinen abhängig. Dazu ist das Stützbein auf einem Untergrund 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 umfassen insbesondere die Sensoreinheit und die Verarbeitungseinheit, können aber auch eine Steuereinheit des Dickstofffördersystems umfassen, und können als jeweils separate oder in verschiedenen Kombinationen zusammengefasste Hardware- und/oder Software-Komponenten ausgebildet sein. Die Mittel umfassen beispielsweise mindestens einen Speicher mit Programmanweisungen eines Computerprogramms und mindestens einen Prozessor, ausgebildet zum Ausführen von Programmanweisungen aus dem mindestens einen Speicher.
  • Die Sensoreinheit ist dazu eingerichtet, zumindest eine Betriebsinformation 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 einer Betriebsinformation durch ein Messen einer für diese Betriebsinformation 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 eines Mastarms wirkenden Kraft oder einer Beinkraft eines Stützbeins), Positionssensoren (z.B. Sensoren eines satellitengestützten Positionssystems wie GPS, GLONASS oder Galileo) zum Erfassen der Stellung eines Mastarms oder der Position eines Stützbeins, Lagesensoren (z.B. Wasserwaagen oder Neigungssensorik 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). Gleichermaßen kann eine Betriebsinformation auch durch das Zusammenwirken mehrerer Sensoren der Sensoreinheit erfasst werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinheit auch ein oder mehrere (z.B. drahtlose) Kommunikationsmittel umfassen, durch die (z.B. extern) erfasste oder vorgegebene Betriebsinformationen 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 erfolgen. Dazu kann sie zum Beispiel Zugriff auf die von der Sensoreinheit erfassten Informationen haben. Von dem Bestimmen des Standsicherheitsparameters soll ebenfalls als umfasst verstanden werden, dass der Standsicherheitsparameter unter Hinzuziehung vorgegebener und als konstant angenommenen Eigenschaften von Komponenten des Dickstofffördersystems, wie zum Beispiel deren Masse oder deren räumliche Ausdehnung, berechnet wird.
  • Unter einem ordnungsgemäßen Betrieb einer Komponente ist ein solcher Betrieb zu verstehen, wie er für die Komponente grundsätzlich 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 Feststellen eines ordnungsgemäßen Betriebs eines die zumindest eine Betriebsinformation erfassenden Sensors der Sensoreinheit eingerichtet ist. Dabei soll die Verarbeitungseinheit überprüfen, ob ein ordnungsgemäßer Betrieb des Sensors vorliegt. Maßnahmen zum Feststellen eines ordnungsgemäßen Betriebs sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise überprüft die Verarbeitungseinheit 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 Verarbeitungseinheit alternativ oder zusätzlich Plausibilitätschecks durchführen, in denen die Verarbeitungseinheit festgestellt, ob eine von einem Sensor erfasste Betriebsinformation physikalisch sinnvoll ist. Auch kann die Verarbeitungseinheit beispielsweise die Energieversorgung des Sensors überprüfen und bei unüblichen Abweichungen einen ordnungsgemäßen Betrieb ausschlie-ßen. Ebenso ist denkbar, dass eine Betriebsinformation doppelt unmittelbar hintereinander erfasst wird, und die Verarbeitungseinheit bei einer Abweichung eines Messwertes, für den die jeweils erfasste Betriebsinformation indikativ ist, oberhalb 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 berücksichtigt. Je mehr der tatsächlich wirkenden Kräfte in der Wirkungslinie 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 Aufstandsfläche repräsentierenden Standsicherheitsparameter charakterisiert werden. Der Standsicherheitsparameter befindet sich innerhalb eines vorgegebenen oder dynamisch bestimmbaren Standsicherheitsbereichs, innerhalb welchem der Abstand der Wirkungslinie 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 Obergrenze des Standsicherheitsbereichs wird durch einen maximalen Standsicherheitsparameter definiert. Der maximale Standsicherheitsparameter liegt dann vor, wenn der Abstand der Wirkungslinie von einer der Kippkanten Null ist. Entsprechend nimmt der Abstand der Wirkungslinie von zumindest einer der Kippkanten mit zunehmendem Standsicherheitsparameter ab. Oberhalb der Obergrenze ist der Abstand kleiner als Null und die Standsicherheit des Dickstofffördersystems nicht mehr gegeben. Es ist denkbar, dass ein Standsicherheitsbereich für jede Betriebssituation des Dickstofffördersystems vorgegeben oder bestimmbar ist, zum Beispiel unter Berücksichtigung konstant angenommener Eigenschaften der zu berücksichtigenden Komponenten des Dickstofffördersystems. 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 Gewichtskraft des Dickstofffördersystems abhängig und können zum Beispiel von der Verarbeitungseinheit berechnet werden. Die Lage der Wirkungslinie kann vertikale und horizontale Richtungskomponenten aufweisen, und von einer oder mehrerer Wirkungsrichtungen und /oder Beträgen weiterer Kräfte abhängen. Beispielsweise können eine oder mehrere dabei zu berücksichtigende Kräfte vorgegebene oder von einem Benutzer (z.B. mittels einer geeigneten Benutzerschnittstelle) auswählbar sein. Wird zum Beispiel nur die Gewichtskraft eines Dickstofffördersystems 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 Windkraft, 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 abhängig ist, dass die Verarbeitungseinheit die Lage, vorzugsweise nur, bei Eintreffen einer oder mehrerer spezifischer Bedingungen, zum Beispiel oberhalb einer beim Betrieb des Dickstofffördersystems vorherrschenden Windstärke, stufenweise, zum Beispiel um jeweils einen vorgegebenen Betrag in eine vorgegebene 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 Betriebsinformationen abhängt.
  • Eine Betriebsinformation ist indikativ für eine Eigenschaft oder einen Betriebsparameter einer Vielzahl von möglichen Eigenschaften und Betriebsparametern einer Komponente des Dickstofffördersystems und repräsentativ für diese Eigenschaft oder diesen Betriebsparameter. Eine Betriebsinformation soll sich somit einer Komponente zuordnen lassen können. Eine solche Eigenschaft oder ein solcher Betriebsparameter kann beispielsweise 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 Bestimmung des Standsicherheitsparameters gegebenenfalls ein Extremwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation 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 Benutzerschnittstelle, wobei die Kommunikationsschnittstelle und die Benutzerschnittstelle jeweils dazu eingerichtet sind, den Extremwert oder einen Extremwertbereich der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation zu erfassen.
  • Eine solche Kommunikationsschnittstelle kann ein oder mehrere (z.B. drahtlose) Kommunikationsmittel umfassen, durch die extern erfasste und zum Beispiel von einem Benutzer an ein Benutzerendgerät eingegebene Extremwerte von dem Dickstofffördersystem auf fachmännisch bekanntem Wege empfangen werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Extremwertbereich erfasst wird. In diesem Fall kann die Verarbeitungseinheit einen Extremwert zum Bestimmen des Standsicherheitsparameters aus dem erfassten Extremwertbereich auswählen, zum Beispiel anhand von vorgegebenen Auswahlregeln. Beispielsweise bei Vorliegen mehrerer möglicher Extremwerte für die zu erfassende Betriebsinformation kann die Verarbeitungseinheit so, insbesondere abhängig von einer oder mehreren anderen Betriebsinformationen, einen Extremwert auswählen.
  • Ist eine Benutzerschnittstelle zum Erfassen des Extremwerts der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation vorgesehen, so kann diese als zumindest eine Taste, ein Tastenfeld, eine Tastatur, eine Maus, eine Anzeigeeinheit (z.B. ein Display), ein Mikrofon, eine berührungsempfindliche Anzeigeeinheit (z.B. ein Touchscreen), eine Kamera und/oder eine berührungsempfindliche Oberfläche (z.B. ein Touchpad) ausgebildet sein. Zum Beispiel erfolgt das Erfassen des Extremwerts durch ein Erfassen einer Benutzereingabe an der Benutzerschnittstelle.
  • Dies stellt weitere Optionen dar, auf welche Weise die Verarbeitungseinheit Zugriff auf den von ihr gegebenenfalls zu berücksichtigenden Extremwert erhalten kann.
  • Zusätzlich kann das Dickstofffördersystem zumindest eine zweite Benutzerschnittstelle zur Kundgabe eines Momentanwerts der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation aufweist, wobei die Kommunikationsschnittstelle oder die erste Benutzerschnittstelle dazu eingerichtet ist, den Momentanwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation zu erfassen, und wobei die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, den Standsicherheitsparameter abhängig von dem Momentanwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation zu bestimmen.
  • Unter dem Momentanwert soll eine solche Betriebsinformation verstanden werden, die der Sensor bei Annahme eines ordnungsgemäßen Betriebs zum Zeitpunkt der Messung erfassen würde. Ein solcher Momentanwert kann zum Beispiel einem momentan anliegenden Messwert oder Messwertbereich, für den die von dem Sensor zu erfassende Benutzerinformation indikativ ist, entsprechen. 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. Entsprechend kann die zweite Benutzerschnittstelle als eine Anzeige ausgeführt sein. Beispielsweise weist das Dickstofffördersystem eine oder mehrere zweite Benutzerschnittstellen in Form von an Komponenten angeordneten Skalen auf, die jeweils einen Momentanwert darstellen. Der Benutzer kann dann den Momentanwert ablesen. Der Momentanwert kann dann der Verarbeitungseinheit über die Kommunikationsschnittstelle oder die erste Benutzerschnittstelle zugänglich gemacht werden, zum Beispiel durch eine entsprechende Benutzereingabe. Die Verarbeitungseinheit 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 oder größer als ein minimaler Extremwert ist.
  • Beispielhaft umfasst die Sensoreinheit zumindest einen Stellungssensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, die indikativ 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 verbundenen 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 Öffnungswinkels 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 aufweisen. 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 komplexer und umfangreicher Sensorik zum Erfassen der Stellung des Mastarms kann vermieden werden.
  • Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit zumindest einen Beinpositionssensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, die indikativ für eine Position des Stützbeins ist.
  • Mithilfe des Aufstellens von Stützbeinen kann die Aufstandsfläche besonders einfach vergrößert und der Standsicherheitsbereich in Hinblick auf zumindest eine Kippkante vergrößert werden. Daher ist die Position des zumindest einen Stützbeins von besonderer Aussagekraft für die Bestimmung des Standsicherheitsparameters. Insbesondere wird dabei der horizontale Abstand der Aufstellfläche und die Richtung des horizontalen Abstands des Stützbeins im jeweils vorliegenden Betriebszustand 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 zumindest einen Winkelsensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, die indikativ für eine Stellung des Drehwerks ist.
  • Die Berücksichtigung dieser Eigenschaft dient dazu, eine asymmetrische Ausrichtung des Stützwerks oder einen Betrieb auf geneigtem Untergrund, und damit eine Asymmetrie der Aufstandsfläche, in die Bestimmung des Standsicherheitsparameters einfließen lassen zu können.
  • Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit zumindest einen Lagesensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, die indikativ für einen Neigungswinkel des Dickstofffördersystems ist.
  • Bei dem Neigungswinkel soll es sich um einen Winkel des Dickstofffördersystems gegenüber der Lotrichtung handeln. Dabei kann für das Dickstofffördersystem ein maximal zulässiger Neigungswinkel 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 damit der Abstand der Wirkungslinie zu den Kippkanten ändern. Daher ist die Einbeziehung eines Neigungswinkels des Dickstofffördersystems bei der Bestimmung des Standsicherheitsparameters besonders aussagekräftig.
  • Vorteilhafterweise umfasst die Sensoreinheit zumindest einen Distanzsensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, die indikativ für einen Aushub des Dickstofffördersystems ist.
  • Ein Aushub liegt vor, wenn das Dickstofffördersystem von seinem Stützwerk, zum Beispiel den Stützbeinen des Stützwerks, getragen wird. Darüber hinaus kann der betrachtete Aushub weitergehend charakterisiert werden, zum Beispiel anhand seiner Höhe. Diese kann beispielhaft durch die Größe eines vertikalen Abstands der Aufstellfläche des Stützbeins gegenüber einer, zum Beispiel vorgebbaren, Nullstellung definiert sein. Alternativ oder zusätzlich dazu auch ein vertikaler Abstand einer anderen Komponente des Dickstofffördersystems, wie beispielsweise 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 ausgebildet, 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 Dickstofffördersystems nicht gefedert auf dem Boden stehen, und gegebenenfalls nicht als Gegengewicht berücksichtigbar sind. Die Berücksichtigung des Aushubs bei der Bestimmung des Standsicherheitsparameters erlaubt daher eine noch exaktere Bestimmung der Standsicherheit.
  • Optional umfasst die Sensoreinheit zumindest einen Beinkraftsensor zum Erfassen einer Betriebsinformation, die indikativ für eine horizontale oder vertikale Beinkraft des Stützbeins ist. Des weiteren kann die Sensoreinheit zumindest einen Sensor zum Erfassen einer Betriebsinformation umfassen, die indikativ für ein Lastmoment eines, mehrerer oder sämtlicher Mastarme 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 anderem 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 Gelenkmoment 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 Messung des jeweiligen Gelenkwinkels, auf das Gelenkmoment geschlossen werden. Beispielsweise kann das Gelenkmoment eines Mastarms mittels einer Übertragungsfunktion aus einer Zylinderkraft 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 verlässliche Aussage über die Standsicherheit des Dickstofffördersystems zu treffen.
  • Zusätzlich kann die Verarbeitungseinheit eingerichtet sein, ein Lastmoment basierend auf für die Gelenkmomente sämtlicher Mastarme indikativen erfassten Betriebsinformationen zu berechnen, 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 Standsicherheitsparameters in Echtzeit vornehmen. Gleichwohl muss dann die Sensoreinheit eingerichtet sein, für die Zylinderkraft und die Neigungswinkel sämtlicher Mastarme indikative Betriebsinformationen zu erfassen, und zum Beispiel eine Mehrzahl dazu geeigneter Sensoren umfassen.
  • Des weiteren kann die Sensoreinheit einen Zylinderdrucksensor und/oder einen Zylinderkraftsensor an einer Bodenseite und/oder 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 Stangenseite 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 besonderes 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 Zusatzgewichtanhängepunkten, 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 Steuereinheit zum Ausgeben eines ersten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems größer als ein maximaler Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems ist, und zum Ausgeben eines zweiten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems kleiner oder gleich dem maximalen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Ausgeben weiterer Steuersignale durch die Steuereinheit vorgesehen sein, zum Beispiel bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestabstands zwischen dem bestimmten Standsicherheitsparameter und dem maximalen Standsicherheitsparameter.
  • Die Steuereinheit umfasst entsprechende Mittel, um Steuersignale auszugeben, wie beispielsweise einen drahtgebundenen oder drahtlosen Signalausgang. Durch die Ausgabe von Steuersignalen auf die beschriebene Art und Weise kann die Steuereinheit zumindest eine Komponente des Dickstofffördersystems ansteuern, und auf einen Betriebsparameter der Komponente einwirken. Es ist denkbar, dass während das Ausgeben des zweiten Steuersignals eine Fortführung des ordnungsgemäßen Betriebs bewirkt, das Ausgeben des ersten Steuersignals hingegen eine Einstellung des ordnungsgemäßen Betriebs des Dickstofffördersystems bewirkt. Das Ausgeben der weiteren Steuersignale kann beispielsweise 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 zulässigen Arbeitsbereich zu begrenzen, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems größer als der maximale Standsicherheitsparameter ist, wozu die Steuereinheit 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 Betriebsparameter bewirkt wird. So kann der jeweilige Betriebsparameter auf einen abhängig von dem bestimmten Standsicherheitsparameter noch zulässigen Aktionsumfang oder eine noch zulässige Aktionsintensität der Komponente beschränkt werden. Insbesondere wird der Betrieb der Komponente außerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs unterbunden. Dabei sind der Aktionsumfang 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 werden, dass die Mastanordnung nur unterhalb der bestimmten Obergrenze ausgelenkt wird. Entsprechend kann dann beispielsweise verhindert werden, dass der Öffnungswinkel oder die Aktuatorkraft eines Mastarms der Mastanordnung eine entsprechend bestimmte Grenze überschreitet. Dazu kann der jeweilige Aktuator 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 Betreiben eines Dickstofffördersystems, mit einer Dickstoffpumpe zum Fördern eines Dickstoffs, einem Dickstoffverteilermast zum Verteilen des zu fördernden Dickstoffs, wobei der Dickstoffverteilermast ein um eine vertikale Achse drehbares Drehwerk und eine zumindest zwei Mastarme umfassende 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, sowie mit einer Sensoreinheit mit zumindest einem Sensor zum Erfassen einer Betriebsinformation und mit einer Verarbeitungseinheit, das Verfahren umfassend die Schritte: Erfassen zumindest einer Betriebsinformation; Feststellen, durch die Verarbeitungseinheit, eines ordnungsgemäßen Betriebs des die zumindest eine Betriebsinformation erfassenden Sensors der Sensoreinheit; falls ein ordnungsgemäßer Betrieb des Sensors nicht festgestellt wird, Bestimmen, durch die Verarbeitungseinheit, eines Standsicherheitsparameters des Dickstofffördersystems abhängig von einem Extremwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation anstelle der erfassten Betriebsinformation; und ansonsten, Bestimmen, durch die Verarbeitungseinheit, des Standsicherheitsparameters, abhängig von der zumindest einen erfassten Betriebsinformation.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner die Schritte: Ausgeben, durch eine Steuereinheit des Dickstofffördersystems, eines ersten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems größer als ein maximaler Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems ist; und Ausgeben, durch die Steuereinheit, eines zweiten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems kleiner oder gleich dem maximalen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems ist.
  • Zusätzlich kann das Ausgeben des ersten Steuersignals umfassen: Begrenzen des Arbeitsbereichs der Mastanordnung auf einen momentan zulässigen Arbeitsbereich.
  • Zur näheren Erläuterung weiterer vorteilhafter Weiterbildungen der Verfahren wird auf die vorstehend beschriebenen Weiterbildungen des Dickstofffördersystems Bezug genommen.
  • Offenbart ist ebenso ein Computerprogramm mit Programmanweisungen, einen Prozessor zur Ausführung und/oder Steuerung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu veranlassen, wenn das Computerprogramm auf dem Prozessor ausgeführt wird.
  • Das 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 beigefügten Zeichnungen anhand von vorteilhaften Ausführungsformen beispielhaft näher erläutert.
    • Figur 1
    zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Dickstofffördersystems in Seitansicht.
    Figur 2
    zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Dickstofffördersystems in Rückansicht.
    Figur 3
    zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Dickstofffördersystems in Draufsicht und
    Figur 4
    zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In Figur 1 ist ein Dickstofffördersystem 10 gezeigt, das eine Dickstoffpumpe 16 zum Fördern eines Dickstoffs und einen Dickstoffverteilermast 18 zum Verteilen des zu fördernden Dickstoffs umfasst, wobei der Dickstoffverteilermast 18 ein um eine vertikale Achse (punktiert eingezeichnet) drehbares Drehwerk 19 und eine Mastanordnung 40 mit Mastarmen 41 aufweist. Ferner ist auch eine sich über die Mastanordnung 40 erstreckende 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 Unterbau 30, an dem der Dickstoffverteilermast 18 und Dickstoffpumpe 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 Verarbeitungseinheit 12 vorgesehen. Die Sensoreinheit 11 ist dazu eingerichtet, mit zumindest einem Sensor eine Betriebsinformation zu erfassen. Dazu kann sie zum Beispiel über kabelgebundene oder drahtlose Signalleitungen auf von einem oder mehreren Sensoren erfasste Betriebsinformationen zugreifen.
  • Die Verarbeitungseinheit 12 ist grundsätzlich zum Bestimmen eines Standsicherheitsparameters des Dickstofffördersystems 10 eingerichtet, abhängig von der zumindest einen erfassten Betriebsinformation. 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 Dickstofffördersystem 10 eine entsprechende Ausgestaltung der Sensoreinheit 11 und der Verarbeitungseinheit 12 mit dafür erforderlichen Hardware- und/oder Software-Komponenten vorgesehen. So kann die Verarbeitungseinheit 12 beispielsweise eine ausreichende Energieversorgung der Sensoren der Sensoreinheit überprüfen, oder auf in einem Speicher hinterlegte, zum Beispiel 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 Betrieb des Sensors nicht fest, bestimmt sie den Standsicherheitsparameter abhängig von einem Extremwert der von dem Sensor 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 Betriebsinformation zugeordnet ist, sich in einer Stellung befindet, bei der die Verarbeitungseinheit 12 den größten Standsicherheitsparameter 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 Kommunikationsschnittstelle des Dickstofffördersystems 10 von einem mobilen Benutzergerät oder über eine Benutzereingabe an einem als Touchscreen ausgebildeten Benutzerschnittstelle des Dickstofffördersystems 10, zum Beispiel in Form eines Benutzerdialogs, erfasst werden. Auch kann ein Benutzer dabei, beispielsweise 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 Extremwertbereich der von dem Sensor der Sensoreinheit 11 zu erfassenden Betriebsinformation durch die Kommunikationsschnittstelle oder die Benutzerschnittstelle erfasst wird. Für diesen Fall verfügt die Verarbeitungseinheit 12 über vorgegebene Auswahlregeln, um einen Extremwert zum Bestimmen des Standsicherheitsparameters aus dem erfassten Extremwertbereich auszuwählen.
  • Beispielsweise liegen für eine für die Zylinderkraft an der Bodenseite des A-Zylinders der Mastanordnung 40 indikative Betriebsinformation ein erster niedrigerer und ein zweiter höherer Extremwert vor, wobei einer der beiden Extremwerte abhängigen von einer für eine Windgeschwindigkeit indikativen Betriebsinformation ausgewählt werden soll. So kann im Falle einer Windgeschwindigkeit oberhalb einer vorgegebenen Schwelle der erste und unterhalb der zweite Extremwert ausgewählt werden. 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 Stellung des Drehwerks (19) jede mögliche Drehung zwischen 0° und 360° für die Bestimmung des Standsicherheitsparameters angenommen wird. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch, zum Beispiel mittels Benutzereingabe an einer geeigneten Benutzerschnittstelle, ein Extremwertbereich erfasst werden, der für die Bestimmung des Standsicherheitsparameters zugrunde zu legen ist. So kann der Benutzer eingeben, dass beispielsweise nur ein Extremwertbereich für mögliche Stellungen des Drehwerks (19) zwischen 0° und 180° zu berücksichtigen sein soll.
  • Optional weist das Dickstofffördersystem 10 eine weitere Benutzerschnittstelle in Form von auf den Stützbeinen 32 angeordneten Skalen auf. Diese Skalen sind dabei jeweils einem eine für die Beinkraft eines Stützbeins 32 indikative Betriebsinformation erfassenden Sensors der Sensoreinheit 11 zugeordnet 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 Benutzerschnittstelle, sprich den Touchscreen, zugänglich macht. Dann ist denkbar, dass die Bestimmung des Standsicherheitsparameters durch die Verarbeitungseinheit 12 zusätzlich abhängig von dem Momentanwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation erfolgt. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit 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 zugreifen, die Informationen über die jeweilige Masse und/oder über die jeweilige räumliche Ausdehnung sämtlicher Komponenten des Dickstofffördersystems 10 umfassen. Beispielhaft kann die Verarbeitungseinheit 12 den Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems 10 anhand einer Berechnung der momentanen Lage des Gesamtschwerpunkts des Dickstofffördersystems 10 bestimmen. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit 12 dazu den jeweiligen Abstand der zumindest die am Gesamtschwerpunkt wirkende Gewichtskraft des Dickstofffördersystems berücksichtigende 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 Dickstofffördersystems 10, einmal in Rückansicht (Figur 2) und einmal in Draufsicht (Figur 3). Neben bereits in Figur 1 beschriebenen Komponenten werden darin zusätzlich verschiedene exemplarische Sensoren der Sensoreinheit 11 in beispielhaften Anordnungen dargestellt.
  • Der Winkelsensor 111 ist eingerichtet, eine Betriebsinformation zu erfassen, die indikativ für eine Stellung des Drehwerks 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 repräsentativ 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 erfassen 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 indikativ für eine Position eines Stützbeins 32 ist, sind die Beinpositionssensoren 113 vorgesehen. Dabei werden sowohl der horizontale als auch der vertikale Abstand der Aufstellfläche des jeweiligen Stützbeins 32 im momentanen Betriebszustand gegenüber seiner Nullstellung im eingefahrenen Zustand ermittelt. Beispielhaft sind in Figur 2 ein und in Figur 3 zwei solche Beinpositionssensoren 113 dargestellt, jedoch umfasst die Sensoreinheit 11 zweckmäßigerweise mindestens einen entsprechenden Sensor jeweils für jedes der Stützbeine 32, sodass mehrere typengleiche Betriebsinformationen von der Sensoreinheit 11 erfasst werden.
  • Der als ein Neigungssensor ausgebildete Lagesensor 114 erfasst eine Betriebsinformation, die einen Neigungswinkel des Dickstofffördersystems 10 gegenüber der Lotrichtung charakterisiert.
  • Der Sensor 115 ist als ein optischer Sensor ausgebildet und zur Erfassung einer für einen Aushub des Dickstofffördersystems 10 indikativen Betriebsinformation eingerichtet. Vorliegend wird der Aushub beispielhaft anhand der jeweiligen vertikalen 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 definiert. Je größer der Abstand der zumindest die am Gesamtschwerpunkt des Dickstofffördersystems 10 wirkende Gewichtskraft 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 umgrenzte Fläche beschreibt die Aufstandsfläche. Nähert sich der Gesamtschwerpunkt dem Rand der Aufstandsfläche, sprich einer der Kippkanten 51, 52, 53, 54, zum Beispiel bei einer besonders weitreichenden horizontalen Auslenkung des Dickstoffverteilermasts 18 oder beim Fördern eines besonders schweren Dickstoffs durch die sich über die Mastanordnung 40 erstreckende 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 eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100. In einem Schritt 101 erfasst ein Sensor der Sensoreinheit 11 eine Betriebsinformation des Dickstofffördersystems 10. Dazu misst der Sensor eine für die zu erfassende Betriebsinformation charakteristische Messgröße, beispielsweise den Neigungswinkel eines Mastarms 41.
  • Entsprechend ist der Sensor dem Mastarm 41 zugeordnet. Optional kann in den Schritten 111 und 121 jeweils eine weitere Betriebsinformation von einem Sensor der Sensoreinheit 11 erfasst 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 befindet. Im vorgenannten Beispiel wird dabei der ordnungsgemäße Betrieb des den Neigungswinkel erfassenden Sensors überprüft. Dazu kann die Verarbeitungseinheit 12 zum Beispiel die Energieversorgung des Sensors überprüfen und feststellen, ob diese hinreichend ist oder nicht. Analoges kann die Verarbeitungseinheit 12 für den jeweiligen in den Schritten 111 und 121 erfassenden 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 Dickstofffördersystems 10 abhängig von einem Extremwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation anstelle der erfassten Betriebsinformation. Im gewählten Beispiel der Messung eines Neigungswinkels eines Mastarms 41 in Schritt 101 berücksichtigt 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 Standsicherheit bestimmt. Dazu ist in der Verarbeitungseinheit 12 für jeden Sensor der Sensoreinheit 11 ein Extremwert in einem Speicher hinterlegt. Optional kann in Schritt 104 entsprechend vorgegangen werden, falls in den Schritten 112 und 122 ein ordnungsgemäßer Betrieb der jeweiligen Sensoren nicht festgestellt 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 Betriebsinformationen einen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems 10. Beispielsweise erfolgt dies durch Berechnung einer momentanen Lage des Gesamtschwerpunkts des Dickstofffördersystems 10 auf Grundlage der erfassten Betriebsinformation unter Berücksichtigung der Masse und der räumlichen Ausdehnung sämtlicher Mastarme 41.
  • Optional schließt sich hier einer der Schritte 105 und 106 an.
  • Ist der von der Verarbeitungseinheit 12 bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems 10 größer als ein maximaler Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems 10, so gibt in Schritt 105 eine Steuereinheit des Dickstofffördersystems 10 ein erstes Steuersignal aus. Mittels eines solchen Steuersignals steuert die Steuereinheit zumindest eine Komponente des Dickstofffördersystems 10 an und wirkt so auf einen Betriebsparameter der Komponente ein. Dies kann beispielsweise einen weiteren Schritt 107 in Form eines Begrenzens 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 maximalen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems 10, kann die Steuereinheit in einem Schritt 106 ein zweites Steuersignal ausgeben. Beispielsweise kann die Steuereinheit auf diese Weise eine Dickstoffpumpe 16 dahingehend ansteuern, dass die Pumpfrequenz der Kernpumpe 15 und/oder die Umschaltfrequenz des S-Rohrs 24 erhöht oder verringert wird.
  • Die in dieser Spezifikation beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und die diesbezüglich jeweils angeführten optionalen Merkmale und Eigenschaften sollen auch in allen Kombinationen miteinander offenbart verstanden werden, sofern diese in den Schutzumfang der Erfindung fallen, welche nur durch die Ansprüche definiert wird.
  • Insbesondere soll auch die Beschreibung eines von einer Ausführungsform umfassten Merkmals - sofern nicht explizit gegenteilig erklärt - vorliegend nicht so verstanden werden, dass das Merkmal für die Funktion der Ausführungsform unerlässlich oder wesentlich ist.

Claims (15)

  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 Betriebsinformation, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit zum Feststellen eines ordnungsgemäßen Betriebs des die zumindest eine Betriebsinformation erfassenden Sensors der Sensoreinheit (11) ausgebildet ist, und dass, falls die Verarbeitungseinheit (12) einen ordnungsgemä-ßen Betrieb des Sensors nicht feststellt, 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.
  2. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 1, des weiteren mit:
    - einer Kommunikationsschnittstelle, und/oder
    - einer ersten Benutzerschnittstelle,
    wobei die Kommunikationsschnittstelle und die Benutzerschnittstelle jeweils dazu eingerichtet sind, den Extremwert oder einen Extremwertbereich der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation zu erfassen.
  3. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 2, das zumindest eine zweite Benutzerschnittstelle zur Kundgabe eines Momentanwerts der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation aufweist, wobei die Kommunikationsschnittstelle oder die erste Benutzerschnittstelle dazu eingerichtet ist, den Momentanwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation zu erfassen, und wobei die Verarbeitungseinheit (12) dazu eingerichtet ist, den Standsicherheitsparameter abhängig von dem Momentanwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation zu bestimmen.
  4. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (11) zumindest einen Stellungssensor zum Erfassen einer Betriebsinformation umfasst, 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 Knickgelenks, an einem proximalen Ende des Mastarms (41) stufenlos 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; und/oder
    - zumindest einen Winkelsensor zum Erfassen einer Betriebsinformation umfasst, die indikativ für eine Stellung des Drehwerks (19) ist; und/oder
    - zumindest einen Lagesensor zum Erfassen einer Betriebsinformation umfasst, die indikativ für einen Neigungswinkel des Dickstofffördersystems (10) ist; und/oder
    - zumindest einen Distanzsensor zum Erfassen einer Betriebsinformation umfasst, die indikativ für einen Aushub des Dickstofffördersystems (10) ist.
  7. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (11) zumindest einen Beinkraftsensor zum Erfassen einer Betriebsinformation umfasst, die indikativ für eine horizontale oder vertikale Beinkraft des Stützbeins (32) ist.
  8. 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 sämtlicher Mastarme (41) ist.
  9. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 8, wobei die Sensoreinheit (11) einen Zylinderdrucksensor und/oder einen Zylinderkraftsensor an einer Bodenseite oder an einer Stangenseite eines A-Zylinders der Mastanordnung (40)umfasst.
  10. 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 Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) kleiner oder gleich dem maximalen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) ist, umfasst.
  11. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 10, 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.
  12. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Unterbau (30) auf einem Fahrzeug (33) angeordnet ist.
  13. Verfahren (100) zum Betreiben eines Dickstofffördersystems (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, sowie mit einer Sensoreinheit mit zumindest einem Sensor zum Erfassen einer Betriebsinformation und mit einer Verarbeitungseinheit (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 Sensoreinheit (11);
    - falls ein ordnungsgemäßer Betrieb des Sensors nicht festgestellt wird, Bestimmen (104), durch die Verarbeitungseinheit (12), eines Standsicherheitsparameters des Dickstofffördersystems (10) abhängig von einem Extremwert der von dem Sensor zu erfassenden Betriebsinformation anstelle der erfassten Betriebsinformation; und
    - ansonsten, Bestimmen (103), durch die Verarbeitungseinheit (12), des Standsicherheitsparameters, abhängig von der einen erfassten Betriebsinformation.
  14. Verfahren (100) gemäß Anspruch 13, mit den weiteren Schritten:
    - Ausgeben (105), durch eine Steuereinheit (13) des Dickstofffördersystems (10), eines ersten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) größer als ein maximaler Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) ist; und
    - Ausgeben (106), durch die Steuereinheit (13), eines zweiten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) kleiner oder gleich dem maximalen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) ist.
  15. Verfahren (100) gemäß Anspruch 14, wobei das Ausgeben (107) des ersten Steuersignals das Begrenzen (107) des Arbeitsbereichs der Mastanordnung (40) auf einen momentan zulässigen Arbeitsbereich umfasst.
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