WO2002079596A1

WO2002079596A1 - Vorrichtung zur betätigung eines knickmasts insbesondere für betonpumpen

Info

Publication number: WO2002079596A1
Application number: PCT/EP2002/001877
Authority: WO
Inventors: Hartmut Benckert; Paul Von Bäumen
Original assignee: Putzmeister Aktiengesellschaft
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2002-10-10
Also published as: JP4288075B2; ATE306598T1; CN1492961A; DE10116407A1; ES2249557T3; JP2004526084A; KR20040004574A; EP1373661B1; DE50204528D1; US20040094212A1; CN1228527C; EP1373661A1; US7011108B2; KR100836351B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Sicherheitsüberwachung eines Knickmasts (22) insbesondere eines Betonverteilermasts, dessen Mastsegmente (23 bis 27) über ein Fernsteuergerät (50) und eine auf des-sen Fernsteuersignale ansprechende Steuereinrichtung (62) unter Verwen-dung einer rechnergestützten Schaltungsanordnung (80) ansteuerbar sind. Die Sicherheitsüberwachung erfolgt dadurch, daß die Steuereinrichtung (62) ein Unterbrecherelement (112, 112') aufweist, das bei Nullstellung der Fern-steuerorgane (52) des Fernsteuergeräts (50) über ein Verzögerungsglied (116) die Verbindung zu den Steuereingängen der den Antriebsaggregaten und/oder den Speiseaggregaten (98, 100) für deren Energie- oder Druckölzu-fuhr zugeordneten Stellglieder (92, 94) unterbricht.

Description

Vorrichtung zur Betätigung eines Knickmasts insbesondere für Betonpumpen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung eines an einem Mastbock angelenkten Knickmasts, insbesondere eines Betonverteilermasts, welcher Mastbock mit einem vorzugsweise hydraulisch betätigbaren Antriebsaggregat verdrehbar ist und welcher Knickmast mindestens drei Mastseg- mente aufweist, die um zur Drehachse des Mastbocks senkrechte, zueinander parallele Knickachsen gegenüber dem Mastbock oder einem benachbarten Mastsegment mittels je eines vorzugsweise hydraulisch betätigbaren Antriebsaggregat begrenzt verschwenkbar sind, mit einer Steuereinrichtung für die Mastbewegung mit Hilfe von den einzelnen Antriebsaggregaten und/oder einem Speiseaggregat für deren Energie- oder Druckölzufuhr zugeordneten Stellgliedern, und mit einem mit einer Eingangsstufe der Steuereinrichtung kommunizierenden Fernsteuergerät, das mindestens ein von Hand in jeweils mindestens einer Hauptstellrichtung durch eine Nullstellung hindurch hin- und herverstellbares und dabei ein Fernsteuersignal abgebendes Fernsteu- erorgan sowie weitere ein Fernsteuersignal abgebende Schaltorgane aufweist, wobei die Steuereinrichtung eine über die Eingangsstufe mit den Informationen der Fernsteuersignale beaufschlagbare rechnergestützte erste Schaltungsanordnung aufweist, die ausgangsseitig mit Steuereingängen der Stellglieder verbunden ist.

Autobetonpumpen werden üblicherweise durch einen Bediener betätigt, der über das Femsteuergerät sowohl für die Pumpensteuerung als auch für die Positionierung des an der Spitze des Knickmasts angeordneten End- schlauchs verantwortlich ist. Der Bediener hat dazu mehrere rotatorische Freiheitsgrade des Knickmasts über die zugehörigen Antriebsaggregate unter Bewegung des Knickmasts im nicht strukturierten dreidimensionalen Ar- beitsraum bei Beachtung der Baustellenrandbedingungen zu betätigen. Um die Handhabung in dieser Hinsicht zu erleichtern, wurde bereits eine Betätigungsvorrichtung vorgeschlagen (DE-A-4306127), bei der die redundanten Knickachsen des Knickmasts in jeder Drehlage des Mastbocks unabhängig von dessen Drehachse mit einem einzigen Stellvorgang des Fernsteuerorgans gemeinsam angesteuert werden. Dabei führt der Knickmast eine für den Bediener anschauliche Streck- und Verkürzungsbewegung aus, wobei die Höhe der Mastspitze zusätzlich konstant gehalten werden kann. Um dies zu ermöglichen, weist dort die Steuereinrichtung einen über das Fernsteuer- organ ansteuerbaren, rechnerunterstützten Koordinatentransformator für die Antriebsaggregate auf. Grundvoraussetzung für eine solche Betätigung des Knickmasts ist eine Lageregelung, zu der u.a. eine den einzelnen Mastarmen, Knickachsen und/oder Antriebsaggregaten zugeordnete Sensorik zur Weg- oder Winkelmessung gehört. Da Störungen in technischen Systemen dieser Art, die sowohl mechanische als auch elektronische und hydraulische Komponenten umfassen, nicht vollständig auszuschließen sind, bedarf es einer Sicherheitsüberwachung, die den Bediener warnt und in den Funktionsablauf sichernd eingreift.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung zur Betätigung des Knickmasts dahingehend zu verbessern, daß auch bei einer rechnergestützten Umsetzung der Fernsteuersignale in Bewegungsabläufe ein sicherer, vom Bediener kontrollierbarer Bewegungsablauf des Knickmasts gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Anspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Handhabungssystemen mit teilautomatisch oder automatisch betätigten Komponenten Vorkehrungen getroffen werden müssen, die verhindern, daß fehlerhafte Automatikabläufe auftreten können. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Steuereinrichtung ein Unterbrecherelement aufweist, das bei Nullstellung des mindestens einen Fern- steuerorgans die Verbindung zu den Steuereingängen, der den Antriebsaggregaten und/oder dem Speiseaggregat für deren Energie- oder Druckölzu- fuhr zugeordneten Stellgliedern unterbricht. Die Fernsteuerorgane sind zweckmäßig als am Fernsteuergerät angeordnete Steuerhebel (Joysticks) ausgebildet, während das Unterbrecherelement auf die durch Nullstellungs- kontakte der Steuerhebel ausgelösten Fernsteuersignale anspricht. Wenn sich die Nullstellung der Fernsteuerorgane auch bei deren Loslassen einstellt, sorgen die erfindungsgemäßen Maßnahmen dafür, daß eine Knickmastbewegung nur dann erfolgt, wenn diese bewußt vom Bediener ausgelöst wird. Dies gilt sowohl für den Fall, daß die erste Schaltungsanordnung einen rechnerunterstützten Lageregler für die redundanten Knickachsen mit zugehörigen Weg- oder Winkelgebern und/oder eine rechnergestützte Dämpfungseinrichtung mit zugehörigen Druckaufnehmern an den hydraulischen Arbeitsaggregaten aufweist. In beiden Fällen könnte es ohne das erfindungsgemäße Unterbrecherelement bei Reglerfehlern zu unerwünschten, sicherheitsrelevanten Knickmastbewegungen kommen. Da bei jeder elektronischen Regelung Verzögerungen im Sinne von Schleppfehlern auftreten, ist es von Vorteil, wenn das Unterbrecherelement über ein Verzögerungsglied ansteuerbar ist. Das Verzögerungsglied kann dabei als Verzögerungsrelais ausgebildet sein. Die Zeitkonstante des Verzögerungsglieds sollte an den Schleppabstand des Regelkreises angepaßt werden. Im Falle der Lageregelung und Dämpfung der Mastsegmente ist die Zeitkonstante zweckmäßig kleiner 3 Sekunden und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,2 bis 1 ,5 Sekunden.

Im Pumpbetrieb einer Betonpumpe wird der Knickmast oft nicht bewegt. Das Fernsteuerorgan für die Knickmastbewegung befindet sich daher in NuIIstel- lung, so daß die Antriebsaggregate über das Unterbrecherelement außer Betrieb gesetzt sind. Da andererseits der Knickmast seiner Konstruktion nach ein elastisch schwingungsfähiges System ist, das zu Eigenschwingungen anregbar ist, kann es durch den pulsierenden Betrieb der Betonpume und die hieraus resultierende periodische Beschleunigung und Verzögerung der durch die Förderleitung gedrängten Betonsäule zu einer unerwünschten Schwingungsanregung des Knickmasts kommen, die beispielsweise durch eine aktive Mastbedämpfung unterdrückt werden kann. Die aktive Mastbe- dämpfung erfordert eine Relativbewegung der Mastsegmente, die der Schwingungsanregung entgegengerichtet ist. Um trotz Nullstellung der Fernsteuerorgane eine aktive Schwingungsbedämpfung zu ermöglichen, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Steuereinrichtung ein Schaltelement aufweist, das bei Betätigung eines vorgegebenen Tastorgans das Unterbrecherelement und/oder dessen Ver- zögerungsglied überbrückt. Mit dieser Maßnahme kann der Bediener durch Betätigen des Tastorgans bewußt eine aktive Mastbedämpfung einleiten.

Da das Fernsteuergerät ohnehin je ein Tastorgan für das Einschalten und Ausschalten des Antriebsmotors für die Hydraulikpumpen umfaßt, bietet es sich an, das Tastorgan für den Motorstart mit einem zusätzlichen Schließkontakt für die Überbrückung des Unterbrecherelements und damit die Mastbedämpfung zu bestücken. Der eigentliche Schließkontakt befindet sich dabei in der Steuereinrichtung und wird über ein Tastorgan im Fernsteuergerät durch ein entsprechendes Fernsteuersignal ausgelöst.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Schaltungsanordnung einen rechnerunterstützten Koordinatentransformator auf, über den in einer ersten Hauptstellrichtung eines der Fernsteuerorgane die Antriebsaggregate der redundanten Knickachsen der Mastsegmente unter Ausführung einer Streck- oder Verkürzungsbewegung des Knickmasts nach Maßgabe einer vorgegebenen Weg-Schwenk- Charakteristik und in einer zweiten Hauptstellrichtung das Antriebsaggregat des Mastbocks betätigbar sind.

Eine erhöhte Betriebszuverlässigkeit läßt sich dadurch erzielen, daß die Steuereinrichtung eine mit der Eingangsstufe verbundene zweite Schaltungsanordnung aufweist, die ausgangsseitig mit den Steuereingängen der Stellglieder verbunden ist und dabei jeder Hauptstellrichtung der Fernsteuerorgane eines der Antriebsaggregate zuordnet. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht hierbei vor, daß beide Schaltungsanordnungen mit- einander kompatible ausgangsseitige Steckplätze für den Anschluß eines zu den Steuereingängen der Stellglieder führenden Kabelbaums aufweisen. Auf diese Weise ist es durch einfaches Umstecken des Kabelbaums möglich, den Knickmast entweder konventionell unter Betätigung der einzelnen Mastsegmente über jeweils eine Hauptstellrichtung der Fernsteuerorgane zu be- tätigen (zweite Schaltungsanordnung) oder über eine intelligente computergestützte Elektronik (erste Schaltungsanordnung). Beide Schaltungsanordnungen weisen eine gemeinsame Eingangsstufe auf, die beispielsweise einen Funkempfänger für den Empfang der vom Fernsteuergerät ausgesandten Fernsteuersignale aufweist. Die Eingangsstufe kann über einen Daten- bus, insbesondere einen CAN-Bus zur Übertragung der digitalisierten Fernsteuersignale mit der ersten Schaltungsanordnung verbunden sein.

Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Antriebsaggregate als doppeltwirkende Hydrozylinder oder als Hydromotoren ausgebildet sind, daß das Speiseaggregat als Speiseventil für die gemeinsame Druckölzufuhr zu den Antriebsaggregaten ausgebildet ist, das über die Steuereinrichtung mittels eines elektromagnetischen Stellglieds betätigbar ist, und daß das Unterbrecherelement als in der Zuleitung des Stellglieds angeordneter, vorzugs- weise über das Verzögerungsglied ansteuerbarer Schaltkontakt ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist das Speiseventil Bestandteil eines über das Femsteuergerät ansteuerbaren Wechselbetriebsventils für die wahlweise Ansteue- rung der Mastbewegung oder einer Fahrwerkabstützung. Die Steuereinrich- tung weist dabei zweckmäßig ein Unterbrecherelement auf, das bei Umschaltung des Wechselbetriebsventils auf Fahrwerksabstützung vorzugsweise über das Verzögerungsglied die Verbindung zu den Steuereingängen der den Antriebsaggregaten für die Mastbewegung und/oder ein Speiseaggregat für deren Energie- und Druckölzufuhr zugeordneten Stellgliedern unterbricht. Die Steuereinrichtung weist ferner zweckmäßig ein Unterbrecherelement auf, das bei Nullstellung des mindestens einen Fernsteuerorgans oder bei An- steuerung der Mastbewegung die Verbindung zu Steuereingängen der den Antriebsaggregaten für die Fahrwerkabstützung und/oder eines Speiseaggregats für deren Energie- oder Druckölzufuhr zugeordneten Stellgliedern unterbricht.

Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung wird vorteilhafterweise in einer Autobetonpumpe mit Knickmast und elektronischer Steuerung der Mastbewegung verwendet.

Die Fernsteuerorgane sind bevorzugt als Steuerhebel in einem Funkfernsteuergerät ausgebildet. Grundsätzlich ist es möglich, auch einen an der Spitze des Knickmasts angeordneten Endschlauch als Fernsteuerorgan zu benutzen, wobei die über die Auslenkung des Endschlauchs beispielsweise über einen Neigungsgeber ausgelösten Fernsteuersignale in einem Koordinatengeber der ersten Schaltungsanordnung in Anweisungen für die Knickmastbewegung umsetzbar sind. Die weiteren, ein Fernsteuersignal abgebenden Schalt- oder Tastorgane, und dabei insbesondere das die Mastbedämpfung auslösende Tastorgan können dabei an einem mit dem End- schlauch verbundenen Fernsteuergerät angeordnet sein. lm folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schemati- scher Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Autobetonpumpe mit zusammengelegtem Knickmast;

Fig. 2 die Autobetonpumpe nach Fig. 1 mit Knickmast in Arbeitsstellung;

Fig. 3 ein schematischer Stromlaufplan einer Vorrichtung zur Betätigung des Knickmasts und der Fahrwerkabstützung mit Sicherheitsschaltung.

Die Autobetonpumpe 10 umfaßt ein Transportfahrzeug 11 , eine z.B. als Zweizylinderkolbenpumpe ausgebildete Dickstoffpumpe 12 sowie einen um eine fahrzeugfeste Hochachse 13 drehbaren Betonverteilermast 14 als Träger für eine Betonförderleitung 16. Über die Betonförderleitung 16 wird Flüssigbeton, der in einen Aufgabebehälter 17 während des Betonierens fortlaufend eingebracht wird, zu einer von dem Standort des Fahrzeugs 11 entfernt angeordneten Betonierstelle 18 gefördert.

Der Verteilermast 14 besteht aus einem mittels eines hydraulischen Drehantriebs 19 um die Hochachse 13 drehbaren Mastbock 21 und einem an diesem schwenkbaren Knickmast 22, der auf variable Reichweite r und Höhendifferenz h zwischen dem Fahrzeug 11 und der Betonierstelle 18 kontinuier- lieh einstellbar ist. Der Knickmast 22 besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus fünf gelenkig miteinander verbundenen Mastsegmenten 23 bis 27, die um parallel zueinander und rechtwinklig zur Hochachse 13 des Mastbocks 21 verlaufende Achsen 28 bis 32 schwenkbar sind. Die Knickwinkel ε bis ε₅ (Fig. 2) der durch die Knickachsen 28 bis 32 gebildeten Knickge- lenke und deren Anordnung zueinander sind so aufeinander abgestimmt, daß der Knickmast 22 mit der aus Fig. 1 ersichtlichen, einer mehrfachen Fal- tung entsprechenden raumsparenden Transportkonfiguration auf dem Fahrzeug 11 ablegbar ist. Durch eine Aktivierung von Antriebsaggregaten 34 bis 38 die den Knickachsen 28 bis 32 einzeln zugeordnet sind, ist der Knickmast 22 in unterschiedlichen Distanzen r und/oder Höhendifferenzen h zwischen der Betonierstelle 18 und dem Fahrzeugstandort entfaltbar (Fig. 2).

Der Bediener steuert mittels eines drahtlosen Fernsteuergeräts 50 die Mastbewegung, durch die die Mastspitze 33 mit dem Endschlauch 43 über den zu betonierenden Bereich hinweggeführt wird. Der Endschlauch 43 hat eine typische Länge von 3 bis 4 m und kann wegen seiner gelenkigen Aufhängung im Bereich der Mastspitze 33 und aufgrund seiner Eigenflexibilität mit seinem Austrittsende von einem Schlauchmann in einer günstigen Position zur Betonierstelle 18 gehalten werden.

Das Fahrzeug ist mittels einer aus vorderen und rückwärtigen Stützbeinen 40,42 bestehenden Fahrwerkabstützung am Standort des Fahrzeugs unter Abheben der Räder auf dem Boden 44 abstützbar. Die Stützbeine 40,42 sind mit Hilfe nicht dargestellter hydraulischer Antriebsaggregate aus der in Fig. 1 dargestellten Transportstellung in die in Fig. 2 gezeigte Abstützstellung am Fahrzeug ausfahrbar. Der Bediener verwendet dazu ebenfalls das Fernsteuergerät 50, das auch für die Steuerung der Mastbewegung und des Pumpenbetriebs bestimmt ist.

Das Fernsteuergerät 50 enthält bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei als Steuerhebel ausgebildeten Fernsteuerorgane 52,54, die in drei Hauptstellrichtungen unter Abgabe von Fernsteuersignalen hin- und herverstellt werden können. Die Fernsteuersignale werden über eine Funkstrecke 56 zum fahrzeugfesten Funkempfänger 58 übertragen, der in der Eingangsstufe 60 einer Steuereinrichtung 62 integriert ist. Das Fernsteuergerät 50 enthält eine Reihe weiterer Schaltorgane 64,66,66', bei deren Betätigung über die Funkstrecke 56 weitere Funksignale zum Funkempfänger 58 übertragen werden. Ein erstes Schaltorgan 64 ist dabei als Wahlschalter zur wahlweisen Freigabe der Stützbeine (Leitung 74) und der Mastbewegung (Leitung 76) mit neutraler Mittelstellung ausgebildet, auf dessen Fernsteuersignale der Schalter 68 in der Eingangsstufe 60 der Steuereinrichtung 62 anspricht. Auf die Fernsteuersignale der Tastorgane 66,66' spricht der in der Eingangsstufe 60 befindliche Wechselschalter 70 an, über den bei Betätigen des Tastorgans 66 über die Leitung 72 der Motor für den Antrieb der Hydraulikpumpen gestartet wird. In der Nullstellung der Fernsteuerorgane 52,54 wird vom Fernsteuergerät jeweils ein Fernsteuersignal ausgelöst, das in der Ein- gangsstufe die Öffnung eines Nullstellungskontakts 78 in der Mastfreigabeleitung 76 auslösen.

Die Steuereinrichtung 62 umfaßt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine erste Schaltungsanordnung 80 und eine zweite Schaltungsanordnung 82 die unabhängig voneinander geeignet sind, die im Funkempfänger 58 ankommenden und in der Eingangsstufe 60 in Form elektrischer Signale anstehenden Fernsteuersignale so zu verknüpfen, daß je nach Bedarf die Antriebsaggregate der Fahrwerksabstützung 40,42 und des Verteilermasts 14 sowie der Betonpumpe elektrisch angesteuert werden. Die beiden Schal- tungsanordnungen 80,82 weisen zu diesem Zweck kompatible Steckplätze 84,84' auf, auf die wahlweise der mit einem passenden Stecker versehene Kabelbaum 86, der zu den Steuereingängen der Stellglieder für die Antriebsaggregate führt, aufsteckbar ist. Die Steckplätze 84,84' sind in Fig. 3 vereinfacht dargestellt. Sie zeigen lediglich die Steckkontakte 88,90 für die Ansteuerung des Stellglieds 92 für die Stützbeinfreigabe und des Stellglieds 94 für die Mastfreigabe mit dem zugehörigen Massekontakt 96. Über die Stellglieder 92,94 werden die Speiseventile 98,100 für die gemeinsame Druckölzufuhr zu den Antriebsaggregaten der Stützbeine 40,42 bzw. der Mastsegmente 23 bis 27 und des Drehwerks 19 elektromagnetisch geöffnet und geschlossen. Die Speiseventile 98,100 sind eingangsseitig an die Druckleitung einer Hydraulikpumpe angeschlossen und sind Bestandteil ei- nes Wechselbetriebsventils. Weiter sind in Fig. 3 die Vielfachkontakte 102 für die Ansteuerung der Stellglieder der Antriebsaggregate 19,34 bis 38 für die Mastbewegung angedeutet.

Die zweite Schaltungsanordnung 82 enthält eine Verknüpfungsschaltung 104, in der die in der Eingangsstufe in elektrische Signale umgesetzten Fernsteuersignale auf galvanischem Wege in Ausgangssignale umgesetzt werden, die über den Steckplatz 84' auf den Kabelbaum 86 übertragen werden. Insbesondere werden in der Verknüpfungsschaltung 104 die bei Mast- freigäbe über den Wahlschalter 68 über die Steuerhebel 50,52 ausgelösten Fernsteuersignale individuell auf die den Hauptstellrichtungen der Steuerhebel zugeordneten Antriebsaggregate 19,34 bis 38 des Verteilermasts umgesetzt. Die Einzelachsenbetätigung hat zwar den Vorteil, daß die einzelnen Mastsegmente individuell in jede beliebige, nur durch ihren Schwenkbereich begrenzte Lage gebracht werden können. Jeder Achse des Knickmasts und des Mastbocks ist dabei eine Hauptstellrichtung der Fernsteuerorgane zugeordnet, so daß vor allem bei Vorhandensein von mehr als drei Mastsegmenten die Betätigung unübersichtlich wird. Der Bediener muß stets sowohl die betätigten Achsen als auch den Endschlauch im Auge behalten, um das Ri- siko von unkontrollierten Bewegungen im Endschlauch und damit eine Gefährdung des Baustellenpersonals zu vermeiden.

Mit der Schaltungsanordnung 80 ist es möglich, die Handhabungen bei der Bewegung des Knickmasts in dieser Hinsicht wesentlich zu erleichtern. Die Schaltungsanordnung 80 weist zu diesem Zweck eine rechnergestützte Verknüpfungsschaltung 106 auf, mit welcher die über einen Datenbus 108 von der Eingangsstufe 60 übertragenen Fernsteuersignale mit einem vorgegebenen Algorithmus miteinander verknüpft und in dieser Form auf den Steckplatz 84 zur Ansteuerung der Stellglieder ausgegeben werden. Die Verknüp- fungsschaltung 106 umfaßt u.a. einen rechnerunterstützten Koordinatentransformator, der u.a. die in der DE-A-4306127 beschriebenen Eigenschaf- ten aufweist. Über den Koordinatentransformator werden die in einer ersten Hauptstellung des Fernsteuerorgans 52 erzeugten Fernsteuersignale die Antriebsaggregate 34 bis 38 der redundanten Knickachsen 28 bis 32 der Mastsegmente 23 bis 27 unter Ausführung einer Streck- oder Verkürzungs- bewegung des Knickmasts nach Maßgabe einer vorgegebenen Weg- Schwenk-Charakteristik und in einer zweiten Hauptstellrichtung das Antriebs- aggregat 19 des Mastbocks 21 angesteuert. In einer dritten Hauptstellrichtung sind die Antriebsaggregate 34 bis 38 der Knickachsen 28 bis 32 unabhängig unter Ausführung einer Hub- und Senkbewegung der Mastspitze 33 betätigbar. Dazu gehört, daß die Weg-Schwenk-Charakteristik im Koordinatentransformator nach Maßgabe von an den einzelnen Mastsegmenten angreifenden lastabhängigen Biege- und Torsionsmomenten modifiziert wird. Da diese Verknüpfung nur im Rahmen einer Lageregelung zu genauen Ergebnissen führt, sind an den einzelnen Achsen der Knicksegmente zusätz- lieh Weg- oder Winkelmessungen erforderlich, die in der Verknüpfungsschaltung 106 ausgewertet werden. Die Verknüpfungsschaltung 106 kann zusätzlich zur Mastbedämpfung eingesetzt werden. Dazu bedarf es einer zusätzlichen Regelung unter Berücksichtigung gemessener Schwingungsparameter.

Die zum Teil automatisch ablaufenden Regelvorgänge in der Verknüpfungsschaltung 106 sind bei einem Manipulator insofern problematisch, als Störungen in der Elektronik oder im Meßsystem zu unkontrollierten Bewegungsabläufen führen könnten. Mit den folgenden Sicherheitsvorkehrungen soll dieses Problem gelöst werden:

In der zum Mastkontakt 90 des Wechselbetriebsventils 98,100 auf dem Steckplatz 84 führenden Ausgangsleitung 110 befindet sich ein Relaiskontakt 112', der zu dem Relais 112 in der Schaltungsanordnung 80 gehört. Das Relais 112 kann einmal über einen Kontakt im Tastorgan 66 im Femsteuer- gerät über den Wechselschalter 70, die Leitung 72 und die Diodenstrecke 114 in der Steuereinrichtung 62 angesteuert werden. Dem Schalter 66 kommt dabei die Funktion einer Zustimmungstaste zu, über die der Relaiskontakt 112' geschlossen wird. Außerdem ist das Zustimmungsrelais 112 über einen Schließkontakt 116' des Verzögerungsrelais 116 angeordnet, das hinter dem Nullstellungskontakt 78 über die von der Eingangsstufe 60 kom- mende Mastfreigabeleitung 76 ansteuerbar ist. Das Verzögerungsrelais 116 fällt mit einer einstellbaren Zeitkonstante von 0,2 bis 3 s ab, wenn der Wahlschalter 68 von der Mastfreigabe in Richtung Stützbeinfreigabe umgeschaltet wird oder wenn der Kontakt 78 im Falle der Nullstellung des Fernsteuerorgans 52 geöffnet wird. Aufgrund des Zustimmungsrelais 112 ist eine Mast- betätigung daher nur möglich, wenn der Wahlschalter 68 zur Mastfreigabe auf die Leitung 76 geschaltet ist und das für die Mastbetätigung relevante Fernsteuerorgan 52 zumindest in einer Hauptrichtung aus der Nullstellung herausbewegt ist. Die Verzögerung beim Abfallen des Relais 116 ist so eingestellt, daß die Mastbetätigung nicht abrupt unterbrochen wird und ein zu- vor stattgefundener Regelvorgang in der Verknüpfungsschaltung 106 abgeschlossen ist. Bei unbewegtem Knickmast, beispielsweise während eines Pumpvorgangs, kann durch Betätigung der Zustimmungstaste 66 der Relaiskontakt 112' in seine Schließstellung gebracht werden. Damit ist es möglich, über die Verknüpfungsschaltung 106 eine aktive Schwingungsdämpfung auszulösen.

In der Ausgangsleitung 120 für die Stützbeinfreigabe im Wechselbetriebsventil 98 befindet sich ebenfalls ein Relaiskontakt 122', der zu einem Relais 122 gehört. Das Relais 122 wird über die von der Eingangsstufe 60 kom- mende Stützbeinfreigabeleitung 74 angesteuert, wenn der Wahlschalter 64,68 in seine Stützbeinfreigabestellung gelangt. In diesem Fall wird über die Ausgangsleitung 120 das Stellglied 92 angesteuert und über das Speiseventil 98 die Antriebsaggregate der Stützbeine 40,42 mit Drucköl beaufschlagt.

Die Relais 112 und 122 haben jeweils einen weiteren zwangsgeführten Kontakt 112", 122" in der Aktivierungsleitung zu dem Notaus-Relais 124. Diese Maßnahme dient insofern der Sicherheit, als bei einem Hängenbleiben der Kontakte 112', 122' das Notaus-Relais 124 mit seinen Kontakten 124',124" nicht mehr aktiviert werden kann. Dabei ist zu berücksichtigen, daß bei jeder Inbetriebnahme der Steuereinrichtung 62 zunächst die Notausschaltung 124 aktiviert werden muß, damit die Speiseventile 98,100 des Wechsel betriebs- ventils mit Spannung beaufschlagt werden können. Hierbei handelt es sich um eine Reset-Funktion, bei der für die akustische Quittierung zugleich die Hupe betätigt wird.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Sicherheitsüberwachung eines Knickmasts 22 insbesondere eines Betonverteilermasts, dessen Mastsegmente 23 bis 27 über ein Fernsteuergerät 50 und eine auf dessen Femsteuersignale ansprechende Steuereinrichtung 62 unter Verwendung einer rechnergestützten Schal- tungsanordnung 80 ansteuerbar sind. Die Sicherheitsüberwachung erfolgt dadurch, daß die Steuereinrichtung 62 ein Unterbrecherelement 112,112' aufweist, das bei Nullstellung der Fernsteuerorgane 52 des Fernsteuergeräts 50 über ein Verzögerungsglied 16 die Verbindung zu den Steuereingängen der den Antriebsaggregaten und/oder den Speiseaggregaten 98,100 für de- ren Energie- oder Druckölzufuhr zugeordneten Stellglieder 92,94 unterbricht.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Betätigung eines an einem Mastbock (21) angelenkten Knickmasts (22), insbesondere eines Betonverteilermasts, welcher Mastbock (21) mit einem vorzugsweise hydraulisch betätigbaren Antriebsaggregat verdrehbar ist und welcher Knickmast (22) mindestens drei Mastsegmente (23 bis 27) aufweist, die um zur Drehachse (13) des Mastbocks (21) senkrechte, zueinander parallele Knickachsen (28 bis 32) gegenüber dem Mastbock (21) oder einem benachbarten Mast- segment mittels je eines vorzugsweise hydraulisch betätigbaren Antriebsaggregats (34 bis 38) begrenzt verschwenkbar sind, mit einer Steuereinrichtung (62) für die Mastbewegung mit Hilfe von den einzelnen Antriebsaggregaten und/oder einem Speiseaggregat (100) für deren Energie- oder Druckölzufuhr zugeordneten Stellgliedern (94), und mit einem mit einer Eingangsstufe (60) der Steuereinrichtung (62) kommunizierenden Fernsteuergerät (50), das mindestens ein von Hand in jeweils mindestens einer Hauptstellrichtung durch eine Nullstellung hindurch hin- und herverstellbares und dabei ein Fernsteuersignal abgebendes Fernsteuerorgan (52,54) sowie weitere ein Fernsteuersignal abgebende Schalt- oder Tastorgane (64,66,66') aufweist, wobei die

Steuereinrichtung (62) eine über die Eingangsstufe (60) mit den Informationen der Fernsteuersignale beaufschlagbare rechnergestützte erste Schaltungsanordnung (80) aufweist, die ausgangsseitig mit Steuereingängen (88,90) der Stellglieder (92,94) verbunden ist, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (62) ein Unterbrecherelement

(112,112') aufweist, das bei Nullstellung des mindestens einen Fernsteuerorgans (52) die Verbindung zu den Steuereingängen (90) der den Antriebsaggregaten und/oder dem Speiseaggregat (100) für die Energie- oder Druckölzufuhr zugeordneten Stellglieder (94) unterbricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltungsanordnung (80) einen rechnergestützten Lagerregler für die redundanten Knickachsen (28 bis 32) mit zugehörigen Weg- oder Winkelgebern und/oder eine rechnergestützte Dämpfungseinrichtung mit zugehörigen Druckaufnehmern an den hydraulischen Antriebsaggregaten (34 bis 38) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbrecherelement (112,112') über ein Verzögerungsglied (116,116') ansteuerbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied als Verzögerungsrelais (116,116') ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied eine Zeitkonstante kleiner 3 Sekunden, vorzugsweise von 0,2 bis 1 ,5 Sekunden aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, daß das mindestens eine Fernsteuerorgan (52,54) als am

Fernsteuergerät (50) angeordneter Steuerhebel ausgebildet ist, und daß das Unterbrecherelement auf die durch mindestens einen Nullstellungskontakt des Steuerhebels ausgelösten Fernsteuersignale anspricht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltungsanordnung (80) einen rechnergestützten Koordinatentransformator aufweist, über den in einer ersten Hauptstellrichtung des mindestens einen Fernsteuerorgans (52) die An- triebsaggregate (34 bis 38) der redundanten Knickachsen (28 bis 32) der Mastsegmente (23 bis 27) unter Ausführung einer Streck- oder Verkürzungsbewegung des Knickmasts (22) nach Maßgabe einer vorgegebenen Weg-Schwenk-Charakteristik und in einer zweiten Hauptstellrichtung das Antriebsaggregat (19) des Mastbocks (21) betätigbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (62) eine mit der Eingangsstufe (60) verbundene zweite Schaltungsanordnung (82) aufweist, die aus- gangsseitig mit den Steuereingängen der Stellglieder verbunden ist und dabei jeder Hauptstellrichtung der Fernsteuerorgane (52,54) eines der

Antriebsaggregate (19,34 bis 38) zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schaltungsanordnungen (80,82) miteinander kompatible ausgangssei- tige Steckplätze (84,84') für den Anschluß eines zu den Steuereingängen (88,90) der Stellglieder (92,94) führenden Kabelbaums aufweisen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schaltungsanordnungen (80,82) eine gemeinsame Ein- gangsstufe (60) aufweisen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsstufe (60) einen Funkempfänger (58) für den Empfang der vom Fernsteuergerät (50) ausgesandten Fernsteuersignale aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsstufe (60) der Steuereinrichtung (62) über einen vorzugsweise als CAN-Bus ausgebildeten Datenbus zur Übertragung der den Fernsteuersignalen zugeordneten Daten mit der ersten Schaltungsanordnung (80) verbunden ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsaggregate (19,34 bis 38) als doppeltwirkende Hydrozylinder oder Hydromotoren ausgebildet sind, daß das Speiseaggregat (98,100) als Speiseventil für die gemeinsame Druckölzufuhr zu den Antriebsaggregaten ausgebildet ist, das über die Steuereinrichtung (62) mittels eines elektromagnetischen Stellglieds (92,94) betätigbar ist, und daß das Unterbrecherelement (112,112', 122, 122') als in der Zuleitung des Stellglieds (92,94) angeordneter, vorzugsweise über das Verzögerungsglied (116) ansteuerbarer Schaltkontakt (112', 122') aus- gebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Speiseventil (98,100) Bestandteil eines über das Fernsteuergerät (50) ansteuerbaren Wechselbetriebsventils für die wahlweise Ansteuerung der Mastbewegung oder einer Fahrwerkabstützung (40,42) ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (62) ein Unterbrecherelement (98) aufweist, das bei Nullstellung des mindestens einen Fernsteuerorgans (52,54) oder bei Ansteuerung der Mastbewegung die Verbindung zu Steuereingängen der den Antriebsaggregaten für die Fahrwerksabstützung (40,42) und/oder eines Speiseventils (98) zu deren Energie- oder Druckölzufuhr zugeordneten Stellgliedern (92) unterbricht.

16. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 in einer Autobetonpumpe mit Knickmast und elektronischer Steuerung der Mastbewegung.