WO2022200275A2 - Operation monitoring for a thick matter conveying system - Google Patents

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WO2022200275A2
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Definitions

  • the present invention relates to a sludge distributor mast, a sludge pump and a sludge delivery system.
  • a flexible and situation-adapted use of a sludge distributor boom and a sludge pump for sludge of different weights - even heavier than the design corresponds to - is therefore not readily possible. Buckets that are lifted by crane are therefore regularly used to convey such particularly heavy thick materials.
  • the sludge distributor boom can be mechanically modified to suit the application and fitted with a shorter sludge arrangement, which is expensive and permanently restricts the maximum working range of the sludge distributor boom.
  • thick matter distributor booms and thick matter pumps are problematic when conveying particularly heavy thick matter or under changing external conditions, in which the stability of the entire thick matter conveying system reaches its limits. This limit is usually not automatically taken into account by the thick matter conveying system, but can at best be recognized by the user, which in turn depends on his experience.
  • the stability during operation of the thick material conveying system is fundamentally not reliably guaranteed. As a rule, therefore, such a promotion of overly heavy thick matter is prohibited.
  • a thick matter distributor boom for distributing a thick matter to be conveyed by means of a thick matter pump, with a slewing gear that can be rotated about a vertical axis at a maximum rotational speed, a boom arrangement with at least a first boom arm and a second boom arm, with the first boom arm on a proximal end of the mast arrangement is connected to the slewing gear, and wherein the mast arms each have a maximum working range, a delivery line extending over the mast arrangement, which comprises a proximal end that can be connected to an outlet of a sludge pump and a distal end, the distal end of the conveying line at a distal end of the mast arrangement merges into an end hose, a receiving unit for receiving at least one item of operating information, a processing unit for determining a currently permissible working range of each of the first mast arm and the second ma arm and/or B determining a currently permissible slewing gear speed, in each case dependent
  • a thick matter pump for conveying a thick matter through a delivery line of a thick matter distribution boom is also disclosed, with a core pump in a double-piston design. type that has a maximum pumping speed, an S-tube that can be switched over at a maximum switching speed, which has an end that is arranged at an outlet of the sludge pump and that can be connected to a delivery line, a receiving unit for receiving at least one item of operating information, a processing unit for determining a currently permissible pumping speed and/or for determining a currently permissible switching speed, each depending on the at least one piece of operating information received, and a control unit for limiting the pumping speed to the currently permissible pumping speed if the determined currently permissible pumping speed is less than the maximum pumping speed, and/or for limiting the switching speed if the determined currently permissible switching speed is less than the maximum switching speed.
  • a pump frequency can also be considered instead of the pump speed, and a switching frequency can be considered instead of the switching speed
  • a thick matter conveying system is also disclosed, with a thick matter distributor mast for distributing thick matter to be conveyed, a thick matter pump for conveying the thick matter through a delivery line of the thick matter distributor mast, and a substructure on which the thick matter distributor mast and the thick matter pump are arranged, the substructure comprising: a supporting structure for supporting the substructure, the supporting structure having a stability area with a first threshold and with an upper limit defined by a maximum stability parameter, a receiving unit for receiving at least one item of operating information, a processing unit for determining a current stability parameter, depending on the at least one received operating information, and for determining a stability parameter to be expected in the future, depending on the at least one item of operating information received and at least one piece of prognosis information that is characteristic of a predicted change in the stability parameter after proper operation of at least one component of the thick matter distributor boom and/or the thick matter pump, and a control unit for controlling an operating parameter of at least one component of the thick matter distributor boom and/or or the
  • the sludge distributor boom according to the invention and the sludge pump according to the invention can be arranged on a stationary or mobile substructure.
  • the substructure of the inventive thick matter conveying system can also be mobile or stationary.
  • the sludge distributor boom according to the invention, the sludge pump according to the invention and the sludge conveyor system according to the invention are designed, for example, as a truck-mounted concrete pump.
  • the invention is a particularly advantageous embodiment of a sludge distributor boom, a sludge pump and a sludge conveying system, with a dynamic and situation-dependent determination of permissible operating parameters of the components involved in real time.
  • the individual components considered can each be properly operated up to a permissible operating parameter, so that it is also possible to use thick matter conveying in scenarios in which a safe and efficient use of conventional thick matter conveying systems and without the risk of damage to the high-density matter conveying system is not possible or only possible in a complex manner, for example through assembly work. Both the components of the sludge distributor boom and the sludge pump are taken into account.
  • the mast arrangement can generate more load moment than the substructure can absorb.
  • the working area of each individual mast arm of the mast arrangement can be limited in such a way that the stability of the entire system is nevertheless maintained. Overloading of individual components can be avoided.
  • This also makes thick material conveyor systems possible for specialized applications in which, for example, the mast arrangement can reach high but cannot be used fully extended, and for which a smaller substructure is sufficient. As a result, the thick matter conveying system can be made more compact and lighter.
  • the invention also makes use of the fact that the forces acting are lower when the speed of the components is reduced.
  • the components can also be these peripheral locations are used as efficiently as possible and with the greatest possible scope and intensity of activities.
  • a thick matter promotion can also be done on construction sites where heavy concrete is to be promoted.
  • Safe operation can also take place, particularly in marginal locations close to the upper limit of stability, with loads exceeding the design load, for example a correspondingly high load on the end hose (eg over 200 kg).
  • a particularly long end hose can also be used.
  • Influencing factors such as wind speed or a maximum ground load capacity are taken into account so that the operation of one or more components is restricted if necessary. This opens up new fields of application for the use of sludge conveying systems. It is also easily possible to use the thick matter conveying system with additional loads, corresponding to a crane function.
  • Dickstoff is a generic term for media that are difficult to convey.
  • the thick substance can be, for example, a substance with coarse-grained components, a substance with aggressive components or the like.
  • the thick material can also be a bulk material.
  • the high-density material is fresh concrete. Fresh concrete can contain grains up to a size of more than 30 mm, sets, forms deposits in dead spaces and is difficult to convey for these reasons.
  • the high-density material is heavy concrete with a density of more than 2300 kg/m 3 .
  • Components of a sludge distributor boom or a sludge pump are to be understood in particular as such elements as are listed in the independent claims. Examples include the slewing gear and mast arm on the sludge distributor mast and the core pump and S-tube on the sludge pump.
  • the components should have operating parameters based on which the respective component should be operated. Operating parameters can be, for example, a rotary speed of the slewing gear, a manipulation speed of a mast arm joint, an operating speed of an actuator of a mast arm, a pumping speed or a pumping frequency of the core pump or a switching speed or a switching frequency of the S-tube.
  • the slewing gear is rotatable, for example 360 degrees, about a vertical axis, for example a central axis of the slewing gear.
  • the slewing gear can include at least one actuator, such as a hydraulic or pneumatic cylinder or an electromechanical actuator or a combination of several, also different types of actuators, with which it can change its position relative to the substructure by rotation.
  • the slewing gear includes a hydraulic motor and a pinion with a planetary gear.
  • the mast arrangement comprises at least two, but can also comprise three, four or five mast arms.
  • the mast assembly includes three to seven mast arms.
  • the first mast arm is connected at its proximal end to the slewing gear and at its distal end to the proximal end of an adjacent mast arm.
  • the other mast arms are lined up next to each other and are each connected at their proximal end to a distal end of the adjacent mast arm.
  • the distal end of the mast arrangement corresponds to the distal end of the last mast arm, which also has no further connection at its distal end.
  • 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.
  • the mast joint is assigned to each mast arm at its proximal end.
  • the first mast arm is connected to the slewing gear via its mast joint in such a way that when the slewing gear is rotated about its vertical axis, the first mast arm, and in some embodiments also the entire mast arrangement, is rotated about this axis.
  • the mast arm is taken to the slewing gear so that it, for example, only, in the vertical Direction moves independently of the slewing gear and can be rotated, for example, on its mast joint.
  • a mast arm has a telescopic function and can be lengthened or shortened telescopically and steplessly along its longitudinal axis.
  • a mast arm can be adjusted, for example, in such a way that at least the distal end of the mast arm can be moved in at least one of the three spatial directions (x, y and z direction).
  • a mast arm can be rotatable about its longitudinal axis.
  • a mast arm 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, also 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 be set up, for example, to pivot the mast arm rotationally about a horizontal axis that runs, for example, through its star joint and/or to move it translationally in one, in two or in all spatial directions.
  • the mast arm can have further actuators, by means of which it can be lengthened or shortened or rotated, for example telescopically.
  • Each mast arm has a maximum working area within which it can move.
  • an opening angle can be defined between its longitudinal axis and the longitudinal axis of the mast arm attached to the proximal end, this opening angle corresponding to the opening angle of its mast joint.
  • the opening angle can be determined, for example, by comparing the angles of inclination of the respective mast arms.
  • the angle of inclination of a mast arm can be detected by means of an inclination sensor.
  • a maximum horizontal and/or vertical distance is provided between the proximal and distal ends of the mast arms as the maximum working area within which the respective mast arm may be moved.
  • specific maximum working ranges are specified for the individual mast arms of a mast assembly or for the mast assembly as a whole.
  • the conveying line of the sludge distributor boom can be fastened to the boom.
  • the conveying line is connected to a mast arm at least at the distal end of the mast arrangement. This place of attachment then corresponds to the load attachment point.
  • the transition of the delivery line into an end hose at a distal end of the mast arrangement should be understood to mean that the delivery line extends beyond the mast arrangement and has an area with the end hose that is not attached to the mast arrangement. Accordingly, the end hose can hang freely at the distal end of the mast assembly.
  • the end hose and conveying line can be designed separately or in one piece and in such a way that the thick matter to be conveyed is conveyed from the conveying line into the end hose with as little loss as possible.
  • the end hose may have an end hose pinch valve to control the flow of sludge.
  • the sludge distributor boom, the sludge pump and the thick sludge conveying system each comprise means for carrying out or controlling the method according to the invention.
  • These means include in particular the receiving unit, the processing unit and the control unit and can be designed as separate hardware and/or software components or combined in various combinations.
  • the means include, for example, at least one memory with program instructions of a computer program and at least one program processor, designed to execute program instructions from the at least one memory.
  • the receiving unit of the sludge distributor boom, sludge pump and sludge conveying system is each set up to receive at least one item of operating information.
  • the operational information is indicative of, and representative of, one of a variety of possible properties of the sludge distributor boom, sludge pump and sludge delivery system or components thereof.
  • Operating information should therefore be able to be assigned to a component.
  • a property can, for example, be characterized by a measured variable. It can be a question of properties that come to light before or only after the start of conveying. For example, operating information can be received by measuring a measured variable that is characteristic of this operating information.
  • the operating information received by the receiving unit can specify or be the result of an upstream calculation, which for its part, for example, includes one or more measured variables.
  • an upstream calculation is conceivable directly on site in an appropriately equipped unit of the sludge distributor boom, the sludge pump and the sludge conveying system, but it can also be carried out externally, for example on a server device, and the operating information calculated in this way can then be used received by the receiving unit.
  • the processing unit of the sludge distributor boom, sludge pump and sludge conveying system should be understood as being set up for determining currently permissible working areas, currently permissible operating parameters and/or a current stability parameter and a stability parameter to be expected in the future. This should be at least partially dependent on, in particular all, received operating information follow.
  • a currently permissible working range for example, a currently permissible operating parameter and/or a current and a future stability parameter to be expected depending on the operating information received, taking into account given properties that are assumed to be constant of components of the sludge distributor boom, the sludge pump and/or the sludge conveyor system, such as their mass or their spatial extent. It is also conceivable that the determination of a currently permissible working area of a mast arm is alternatively or additionally dependent on an already determined working area of a further, for example an adjacent, mast arm of the mast arrangement.
  • the determination of the currently permissible working range of the second boom arm takes place after the determination of the permissible working range of the first boom arm, and is dependent on the working range determined for the first boom arm.
  • at least the processing unit of the sludge conveyor system is designed to calculate prognosis information that is characteristic of a predicted change in the stability parameter after proper operation of one or more components of the sludge distributor mast and/or the sludge pump. For example, it can be assumed for the calculation of the prognosis information that the operating state of the other components in the prognosis period, for example 1 second, 2 seconds or 3 seconds, remains unchanged.
  • An unchanged operating state is to be understood, for example, in a first approximation, as an operating state that is maintained in the forecast period without receiving a further control signal.
  • stored default or empirical values can be used to calculate the prognosis information.
  • the Processing unit determine a trend for the stability under consideration, which can be taken into account in addition to the current operating information in the control to be carried out by the control unit.
  • the control unit of the sludge distributor boom, sludge pump and sludge conveyor system each includes appropriate means to limit a working range or an operating parameter of a component to a currently permissible working range or a currently permissible operating parameter.
  • the respective control unit can additionally or alternatively also include means for limiting an operating parameter of a component to a currently permissible operating parameter if a current stability parameter determined by a processing unit is smaller than a maximum stability parameter, for example given. Limiting the operating range of one or more components should be understood to mean that an operating parameter of the respective component is limited and the component is operated in accordance with the limited operating parameter.
  • the respective operating parameter can be limited to an extent of action that is still permissible, a speed of action that is still permissible, or a frequency of action that is still permissible for the component, depending on the specific operating information or the specific stability parameter.
  • the operation of the component outside the permissible working range is prevented.
  • the extent of the action, the speed of the action or the frequency of the action after the limitation are smaller than the maximum scope of the action generally provided for the component, the maximum intended maximum intensity of the action and the maximum intended frequency of the action.
  • the control unit can determine a momentarily permissible upper limit for the working area of a boom arm and the operation of the thick matter distributor boom can be effected in such a way that the boom arm in each case is only deflected below the specified upper limit. Accordingly, it can then be prevented, for example, that the opening angle or the actuator force of the mast arm exceeds a correspondingly specific limit.
  • the respective actuator can, for example, receive a correspondingly 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.
  • the respective receiving units, processing units and control units of the sludge distributor boom, sludge pump and sludge conveying system can be designed analogously or even identically. These can each be different receiving units, processing units and control units, but it is also conceivable that the receiving units, processing units and control units of the sludge distribution boom, sludge pump and sludge conveyor system are each designed as modules of an overall unit. Such an overall unit can then be spatially combined in a special area of a thick-material conveying system comprising a thick-material distributor boom and a thick-material pump.
  • the sludge pump can have a core pump with two, for example exactly two, delivery cylinders. It is then alternately switched from the first to the second delivery cylinder and from the second to the first delivery cylinder.
  • An S-pipe can be switched cyclically between the delivery cylinders.
  • an additional cylinder can be set up in such a way that it bridges each of the transitions.
  • the S-pipe is a movable section of pipe that alternately connects the delivery cylinders to the outlet of the sludge pump.
  • the pipe section and the additional cylinder can be elements of a structural unit that is detachably connected to the sludge pump. This makes it easier to maintain and clean the sludge pump.
  • the substructure is a basic structure, for example a chassis, on which a sludge distributor boom and/or a sludge pump can be arranged.
  • a sludge distributor boom and/or a sludge pump can be arranged.
  • thick matter distributor boom and/or thick matter pump are attached to the substructure.
  • the substructure can be stationary (e.g. as a platform) or mobile (e.g. as a vehicle).
  • the substructure may include support structure for support. If a sludge distribution boom and a sludge pump are arranged on such a substructure, the entire sludge conveying system can be supported and its stability improved during operation.
  • the stability of the supporting structure, and thus of the entire thick matter conveyor system is higher, the greater the distance between the line of action, which takes into account all the forces acting on the thick matter conveyor system, from the tipping edges of the support surface.
  • a reliable statement about the stability can be made based on a line of action that at least takes into account the weight acting on the thick matter conveyor system. The more of the forces actually acting in the line of action are taken into account, the more precisely this statement can be made. Therefore, the stability of the thick matter conveyor system can be characterized particularly advantageously by a stability parameter representing the distance between the line of action and the tilting edges of the contact area.
  • the stability parameter is within a given one or dynamically determinable stability area, within which the distance between the line of action and each of the tipping edges is greater than or equal to zero, a safety reserve is preferably taken into account.
  • a safety reserve is preferably taken into account.
  • the upper limit of the stability range is defined by a maximum stability parameter.
  • the maximum stability parameter is when the distance between the line of action and one of the tipping edges is zero. Accordingly, the distance between the line of action of at least one of the tilting edges decreases as the stability parameter increases. Above the upper limit, the distance is less than zero and stability is no longer guaranteed.
  • a stability range is predetermined or determinable for each operating situation of the thick matter conveying system, for example taking into account assumed constant properties of the components of the thick matter conveying system to be taken into account.
  • a contact area can be predetermined or determinable for every possible arrangement of the support structure, for example by a specific arrangement of support legs.
  • the stability area also includes a first and optionally also a second threshold.
  • the second threshold can be closer to the maximum stability parameter and thus closer to the upper limit of stability than the first.
  • the first threshold is exceeded first, then the second threshold and then the upper limit.
  • the distance of the line of action from one of the tipping edges and the position of the line of action are each at least dependent on the weight of the thick matter conveying system and can be calculated, for example, by the processing unit.
  • the position of the line of action can have vertical and horizontal direction components and depend on the directions of action and/or amounts of multiple forces. For example, one or more forces to be taken into account can be predetermined or can be selected by a user (eg by means of a suitable user interface). If, for example, only the weight of a thick matter conveyor system is taken into account, then the line of action corresponds to a plumb line running through the overall center of gravity. The position of the line of action then resembles the position of the plumb line.
  • the position of the line of action also depends on a force that has a horizontal component, such as a wind force acting laterally on the sludge conveyor 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 is dependent on one or more other forces in such a way that the processing unit changes the position, preferably only, when one or more specific conditions occur, for example above a prevailing wind speed during operation of the thick matter conveyor system , Gradually, for example by a predetermined amount in a predetermined direction Rich, adjust.
  • the position of the line of action depends on the directions of action and/or amounts of one or more, preferably all, operating information received by the receiving unit and indicative of forces.
  • the stability range can be described as a distance reserve that has a minimum value, if exceeded, the stability of the support structure is no longer given.
  • each movement of a component can result in a decrease, for example in the case of a deflection of a boom arm of a sludge distributor boom in the distal direction, or an increase, in turn, for example in the case of a Deflection of a mast arm in the proximal direction, guide the distance reserve.
  • the distance reserve is used up, a maximum stability parameter is present and the upper limit of the stability range has been reached. If the component under consideration is operated in such a way that it is to be expected that the distance reserve will increase, then such operation can take place, possibly at a reduced speed.
  • Proper operation of a component is understood to mean operation that is fundamentally and technically customary for the component and for which the component is designed under the typically prevailing conditions. For example, when a component is operating properly, a specific operating speed of the component is provided.
  • the operating information is indicative of a joint moment of a boom arm, of a cylinder force of a boom arm, and/or of an opening angle of a boom arm.
  • the joint moment of a mast arm is the moment acting on its mast joint. This represents a moment that depends, among other things, on the total weight of the mast assembly, on wind loads, on the weight of the thick matter to be conveyed or on the weight acting on the distal end of the first mast arm of the mast assembly, corresponding to a mast tip load.
  • the joint moment can be inferred from the joint moment, for example, by measuring a cylinder force acting in an actuator of the respective 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 mast arm by means a transfer function from a cylinder force and a joint angle of the mast joint of the respective mast arm.
  • the opening angle can be determined, for example, by comparing the angles of inclination of neighboring mast arms.
  • the processing unit can be set up to calculate a load moment based on recorded operating information indicative of the joint moments of all boom arms, and the currently permissible working range of the first boom arm and the second boom arm, the currently permissible slewing gear speed, the currently permissible pumping speed, to determine the currently permissible switching speed, the current stability parameter and/or the stability parameter to be expected in the future, each depending on the calculated load moment. Taking into account the respective angle of inclination of the mast arms, the processing unit can in this way carry out a particularly precise determination of the stability parameter in real time.
  • the processing unit can be set up to calculate the currently permissible working range of the first boom and the second boom arm, the currently permissible slewing gear speed, the currently permissible pumping speed, the currently permissible switching speed, the current stability parameter and/or the stability parameter to be expected in the future to be determined depending on egg ner operating information, which is indicative of a currently permissible theoretically maximum load torque.
  • the operational information may be indicative of a type of sludge to be conveyed, a density of the sludge to be conveyed, a load of the end hose, and/or a type of end hose.
  • the operational information can also be indicative of an angle of inclination of the thick matter conveyor system, for example of its substructure, for an angle of inclination of at least one boom arm, an actuator force of an actuator of a boom arm or an operating speed of an actuator of a boom arm.
  • the inclination angle of the sludge conveyor system corresponds to an angle between the axis of rotation of the slewing gear and the vertical direction.
  • the receiving unit is set up to receive operating information that is characteristic of the type of end hose by reading out a corresponding RFID tag on the end hose.
  • the type of thick matter is to be understood, for example, as the material composition or the viscosity of the thick matter to be conveyed.
  • the angle of inclination of a mast arm can be an absolute angle of inclination, i.e. an angle of the position of the mast arm in relation to the vertical direction, or a relative angle of inclination, i.e. a difference angle between the angles of inclination of two, in particular neighboring, mast arms .
  • the processing unit can determine a momentarily permissible working range for this boom arm that is smaller than the maximum working range, thereby overloading the boom arm or the thick matter distributor boom as a whole can be avoided.
  • any associated deterioration in stability can be the case, for example, This can be the case with a particularly high end hose load due to an overly long end hose, or when pumping heavy concrete.
  • a momentarily permissible working range that is smaller than the maximum working range can be determined.
  • stability parameters that are above the first threshold can also be determined.
  • the operating information is therefore advantageously indicative of an expected, in particular maximum, wind speed or a maximum ground load capacity.
  • an expected change in wind speed or individual ground conditions can be taken into account and the currently permissible operating parameters can be adjusted accordingly.
  • a low expected maximum wind speed or a firm ground can allow the determination of more far-reaching and extensive operating parameters than would be the case with strong wind or a loose ground.
  • the processing unit can determine a working range that is lower than the currently maximum permissible working range for one or more of the boom arms, despite the fact that the thick material that can actually be conveyed with the maximum working areas of the boom arms.
  • the operational information is indicative of a position of a load attachment point and/or a load weight.
  • the position of a load attachment point should be understood, for example, as a horizontal distance from the vertical axis of the slewing gear.
  • the load weight is intended to designate the weight force acting on the load attachment point.
  • the operating parameters and the stability parameters can be determined individually and precisely for the thick matter to be conveyed and its properties, for example material-related properties.
  • Further exemplary operating information is indicative of the weights of all boom arms with a filled conveyor line and/or with an unfilled conveyor line, positions of the centers of gravity of all boom arms, weights of additional loads, positions of additional weight attachment points, wind forces acting on the boom arms, positions of the centers of wind area of all boom arms, for a weight of the substructure, for a position of the center of gravity of the substructure, for positions of the footprints of the support legs in the retracted and/or extended state, and/or for leg forces.
  • the processing unit for the thick material distributor boom can alternatively or additionally determine a currently permissible slewing gear speed of the slewing gear, which also takes place as a function of the operating information received from the receiving unit.
  • the cylinder force of a mast joint of a mast arm can increase significantly due to the rotation of the slewing gear due to centrifugal force, so that there is a risk of damage to the mast arm.
  • the processing unit can determine the currently permissible slewing gear speed less than the maximum slewing gear speed. In this case, the control unit limits the speed of rotation of the slewing gear to the momentarily permissible speed of rotation determined by the processing unit.
  • the mast assembly includes a further mast arm.
  • the total number of mast arms of the mast arrangement then amounts to three. It is also conceivable that two or three further mast arms are provided in the mast arrangement, the mast arrangement then comprising four or five mast arms.
  • the maximum range of action of the thick matter distributor boom can be easily increased.
  • the design of the mast arrangement can still be particularly compact.
  • the processing unit can be set up to determine a currently permissible working area for the, preferably each, additional boom arm depending on the at least one item of operating information received, with the control unit also being set up to limit the respective currently permissible working area if a of the specific currently permissible working ranges of the further boom arms is smaller than the respective maximum working range of the corresponding boom arm.
  • the further arm of the boom can be taken into account when determining the currently permissible working range.
  • the momentarily permissible working range of the further boom arm can then also be limited by the control unit, if necessary.
  • both the slewing gear and a first mast arm of the mast assembly and two of the mast arms are connected to one another via an articulated joint, with the processing unit also being set up to determine the currently permissible working range of a mast arm based on the determination of a currently permissible one To determine the opening angle of the Knickge joint at a proximal end of the mast arm.
  • the control unit can be set up to work area based on a restriction of the pivoting of the mast arm to be limited 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.
  • control unit is set up to control the operating parameter in such a way that, if the specific current stability parameter is above the first threshold and the specific future stability parameter to be expected is further away from the maximum stability parameter than the specific current stability parameter lies, the Be operation of the component with unchanged speed he follows.
  • the stability range of the support structure preferably includes a second threshold which is closer to the maximum stability parameter than the first threshold, with the control unit also being set up to control the operating parameter in such a way that if the determined instantaneous stability parameter is above the second threshold and the future expected stability ity parameter is closer to the maximum stability parameter than the specific instantaneous stability parameter, proper operation of the component is set.
  • control unit can also be set up to control the operating parameter in such a way that if the specific current stability parameter is above the second threshold and the specific future stability parameter to be expected is further away from the maximum stability parameter than the specific current stability parameter , the component is operated at a reduced speed.
  • the stability can be jeopardized when operating in the peripheral position, proper operation can still be carried out by taking into account the expected change in the stability parameter with an expected improvement in stability.
  • This can optionally apply at least to the stability area between a first and a second threshold. If the determined momentary stability parameter is above the second threshold, and thus even closer to the upper limit of stability, proper operation cannot be completely stopped if an improvement is to be expected, but the operation of the component can take place at a reduced speed In certain cases, operation can be continued despite acting close to the upper limit of the stability area, so that the thick matter conveyor system can be used even more effectively in marginal locations.
  • control unit can be set up in one embodiment of the thick matter conveying system to bring about a signal output, depending on the specific instantaneous status safety parameter and the determined future stability parameter to be expected.
  • a first signal can be output if the current stability parameter determined is above the second threshold and the future expected stability parameter is closer to the maximum stability parameter than the current stability parameter determined, and/or a second signal can be output if the certain instantaneous stability parameters are above the first threshold and the certain stability parameters to be expected in the future are further away from the maximum stability parameters than the certain instantaneous stability parameters, and/or a third signal output can be effected if the certain instantaneous stability parameters are above the second threshold and the determined future stability parameter to be expected is further away from the maximum stability parameter than the determined instantaneous stability parameter.
  • the control unit can thus cause a corresponding signal output at a suitable user interface of the thick matter conveyor system, for example in the form of a display, in particular in the form of the brightness of an illuminated control element of a component of the thick matter conveyor system.
  • a corresponding display with a variable-size lighting field is also possible.
  • the first signal output has a maximum brightness or magnitude
  • the second signal output has a reduced brightness or magnitude
  • the third signal output has a minimum brightness or magnitude.
  • a signal is output in the form of an acoustic (eg as a warning tone) or haptic signal (eg a vibration of the operating element). becomes. In this way, the user-friendliness of the sludge conveying system can be further increased.
  • the extent of the reduction in speed is dependent on the operating speed of the component. It is conceivable that the extent also depends on how large the difference between the stability parameter to be expected in the future and the maximum stability parameter is. For example, it can be specified that the extent of the reduction in speed increases as the distance decreases, for example linearly or quadratically.
  • the processing unit is preferably set up to determine the stability parameter to be expected in the future depending on prognosis information that is characteristic of a predicted change in the operating information after proper operation of several, preferably all, components of the sludge distributor boom and/or the sludge pump.
  • the predicted effects of operation are taken into account not just for one, but for several components.
  • several partial area parameters to be expected in the future which for example characterize the distance to one of the tipping edges of the thick matter conveyor system, can also be determined, and the stability parameter to be expected in the future can be selected from the determined partial area parameters.
  • the sub-area parameter that comes closest to the maximum stability parameter can be selected.
  • Other leg forces, a moment acting on the slewing gear or also, preferably all, load moments of the ma forces can be taken into account. This allows an even more meaningful estimate of the stability parameter to be expected and thus an even more effective and safer operation of the thick matter conveyor system in marginal locations.
  • an influence of the component that increases the stability parameter as much as possible is assumed as the predicted change in the stability parameter.
  • the prognosis information can be calculated taking into account a control signal to be output by the control unit for proper operation in a prognosis period.
  • the control unit will output one or more control signals as part of the proper operation of the thick matter conveying system. For example, this can be done based on a request to the thick matter conveying system for a specific control of the thick matter conveying system, for example one or more actuators of the thick matter conveying system. Such a request can be received, for example, at the reception unit, for example by user input at a suitable user interface (eg by a joystick movement on a handheld controller) of the thick matter handling system. In this way, the output of control signals by the control unit can also be taken into account when determining the stability parameter to be expected in the future.
  • the support structure also includes at least one horizontal Support leg that can be moved vertically and horizontally.
  • a support leg of a thick matter conveyor system is a component of the supporting structure that serves to increase the stability of the thick matter conveyor system.
  • the influence of the supporting structure on the stability is particularly dependent on the individual arrangement and positioning of the support legs.
  • the support leg can be supported on a surface with a support plate.
  • the receiving unit is set up to receive operating information that is indicative of a torque of a slewing gear of the thick matter distributor boom that can be rotated about a vertical axis, a horizontal leg force of the at least one support leg, or a vertical leg force of the at least one support leg.
  • a horizontal or vertical leg force should be understood as meaning a horizontal or vertical force acting on a supporting leg.
  • the processing unit of the thick matter conveyor system is set up to calculate a current position of the overall center of gravity of the thick matter conveyor system from a plurality of received operating information and to determine the stability parameter depending on the calculated current position of the overall center of gravity.
  • the processing unit can be set up to calculate the respective distance of a line of action of at least one force acting on the thick matter conveyor system from the tipping edges of the contact area, and to determine the stability parameter as a function of the calculated distance.
  • the at least one force acting on the thick-material conveying system includes a force of the thick-material conveying system acting at the current position of the total center of gravity of the thick-material conveying system.
  • the respective reception unit of the sludge distributor boom, sludge pump or sludge conveyor system includes a sensor unit for acquiring operating information, a communication interface for acquiring operating information, or a user interface for acquiring operating information.
  • the receiving unit can acquire operating information automatically and independently of a user input.
  • the sensor unit can comprise one or more sensors of the same or different type.
  • Exemplary sensors are force and pressure sensors (e.g. for detecting a cylinder force of a mast joint of a mast arm, a force acting on an actuator of a mast arm or the load of the end hose), 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 boom arm), electrical sensors (e.g. induction sensors), optical sensors (e.g.
  • a wind measuring and forecasting device for determining an expected wind speed also represents a suitable sensor.
  • operating information can also be acquired through the interaction of a number of sensors in the sensor unit.
  • the respective receiving unit can also include one or more (eg wireless) communication interfaces, through which (eg externally) recorded operating information is received by the receiving unit in a way known to those skilled in the art.
  • a user interface for capturing operating information
  • this can, for example, be 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 touch screen), a camera and/or a touch-sensitive surface (e.g. a touchpad).
  • the operational information is received by detecting a user input at the user interface.
  • thick matter conveying system which comprises a thick matter distributor mast according to the invention, a thick matter pump according to the invention and/or a thick matter conveying system according to the invention.
  • a thick matter distributor mast according to the invention
  • a thick matter pump according to the invention
  • a thick matter conveying system according to the invention.
  • This further thick matter conveying system according to the invention can also be designed, for example, as a car pump.
  • a method for operating a sludge pump with a core pump of double-piston design that has a maximum pump speed, an S-tube that can be switched at a maximum switching speed, that has an end that is arranged at an outlet of the sludge pump that can be connected to a delivery line is disclosed, as well as with a receiving unit, a processing unit and a control unit, the method comprising the steps of: receiving, by the receiving unit, at least one piece of operational information; determining, by the processing unit, a momentarily permissible pump speed and/or determining, by the processing unit, a momentarily permissible switching speed, each depending on the at least one piece of operating information received; and limiting, by the control unit, the pump speed to the currently permitted Significant pumping speed if the determined instantaneously permissible pumping speed is less than the maximum pumping speed, and/or limiting, by the control unit, the switchover speed if the determined instantaneously permissible changeover speed is less than the maximum changeover speed.
  • a method for operating a thick matter conveyor system with a thick matter distributor boom, a thick matter pump, and a substructure on which the thick matter distributor boom and the thick matter pump can be arranged the substructure comprising a supporting structure for supporting the substructure, and the supporting structure having a Stability range with a first threshold and with an upper limit defined by a maximum stability parameter, and with a receiving unit, a processing unit and a control unit, the method comprising the steps: Receiving, by the receiving unit, at least one item of operational information; determining, by the processing unit, a current stability parameter depending on the at least one received piece of operational information; Determination, by the processing unit, of a stability parameter to be expected in the future, depending on the at least one piece of operating information received and forecast information that is characteristic of a predicted change in the stability parameter after proper operation of at least one component of the thick matter distributor boom and/or the thick matter pump; and controlling, by the control unit, an operating parameter of at least one component of the sludge distributor boom and/or the
  • the disclosed computer program is stored, for example, on a computer-readable data carrier.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an exemplary embodiment of a sludge distributor mast according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of awhosbei game of a sludge pump according to the invention.
  • Fig. 3 is a schematic representation of awhosbei game of a thick matter conveyor system according to the invention.
  • a sludge distributor boom 18 is shown for distributing ei nes by means of a sludge pump to be conveyed thick matter ge, with a slewing gear 19, a mast assembly 40 and a delivery line 17.
  • the mast assembly 40 comprises a first mast arm 41, a second mast arm 42, a first additional mast arm 43 and a second additional mast arm 44.
  • the proximal end of the first mast arm 41 corresponds to the proximal end of the mast assembly 40 and the distal end to the second mast arm 42 the distal end of the mast arrangement 40.
  • the slewing gear 19 is intended to be rotatable about a vertical axis, ie about an axis in the plane of the drawing, at a maximum rotational speed.
  • the first boom arm 41 is connected to the slewing mechanism 19 via a boom arm joint at the proximal end of the first boom arm 41 .
  • the connection via the mast arm joint is designed as a fastening by means of an articulated joint.
  • the first further mast arm 43 is connected at its proximal end to the distal end of the first mast arm 41 via a mast arm joint which is also designed as an articulated joint. Accordingly, the second further mast arm 44 follows, which is ver in the same way via an articulated joint with the first further mast arm 43 connected.
  • the second mast arm 42 is connected via an articulated joint at its proximal end to the distal end of the second mast arm 44 direct white.
  • Each of the mast arms 41, 42, 43, 44 of the mast assembly 40 has a working area.
  • the maximum working range of each mast arm is characterized as its minimum or maximum opening angle.
  • the opening angle 47 of the second mast arm 42 is shown as an example, which should be defined as the angle which is enclosed by the longitudinal axis of the mast arm 42 and the longitudinal axis of the mast arm 44 connected to its proximal end.
  • the maximum working range of the second boom arm 42 then corresponds to an opening angle 47 of 180°.
  • a (maximum) opening angle and thus also a (maximum) working area are also defined for each of the other mast arms.
  • the opening angle should be understood as the angle enclosed by the longitudinal axis of the mast arm 41 and a plane perpendicular to the vertical axis of the slewing gear 19 .
  • a substructure 30 is shown in dashed lines, on which the thick matter distribution boom 18 is arranged.
  • the substructure 30 is arranged, for example, on a vehicle 33 indicated by dotted lines.
  • the delivery line 17 has a proximal end which is connected to a sludge pump (not shown) and extends from the base 30, along the slewing mechanism 19, and from the proximal end of the mast assembly 40 to the distal end thereof. There the delivery line 17 merges into an end hose 45 .
  • the location of the transition specifies a load attachment point 46 at which the mast arrangement 40 can also have an eyelet, for example.
  • the thick matter distributor boom 18 has a reception unit 11 , a processing unit 12 and a control unit 13 .
  • the receiving unit 11 comprises a sensor unit with a plurality of sensors arranged in the mast joints of the mast arms 41, 42, 43, 44 in each case.
  • the receiving unit 11 is designed to receive at least one item of operating information from the sensor unit.
  • the Sensors are understood as each designed to detect operational information in the form of the cylinder force of the mast joint of the respective mast arm.
  • the processing unit 12 determines a currently permissible working area for each of the mast arms 41, 42, 43, 44.
  • This currently specific, currently permissible working range is defined as a currently permissible opening angle.
  • the currently permissible opening angle can correspond to an angle smaller than the maximum opening angle.
  • the processing unit 12 determines the currently permissible opening angle, and thus the currently permissible working range, smaller than the maximum opening angle. This is done, for example, in order to avoid overloading the second boom 42 or the thick matter distributor boom 18 as a whole. Such a scenario can occur, for example, in the case of a particularly high load on the end hose 45 applied at the load attachment point 46, which is regularly the case when heavy concrete is being conveyed or when high formwork is being filled.
  • a currently permissible working range can be determined which is smaller than the maximum working range. This can be the case, for example, in adverse outdoor conditions such as strong winds or unpaved ground. If corresponding operating information is received by the receiving unit 11, for example by detecting a user input at a user interface of the receiving unit 11, the processing unit 12 can, despite the fact that the mast arms actually have maximum working ranges determine a working range that is lower than the currently maximum permissible working range for the conveyable thick matter.
  • the control unit 13 limits the working area of the corresponding boom arm to the specific currently permissible working area, and in the present example thus to a currently permissible opening angle that is smaller than the maximum opening angle.
  • the corresponding boom arm is not deflected by the thick matter distributor boom 18, for example by corresponding actuators of the thick matter distributor boom 18, and is prevented, for example, in response to a control signal from the control unit 13.
  • the working range of the mast arm is not limited and its deflection is not adjusted. This can be the case, for example, when conveying according to the planned design of the thick matter distribution boom 18 .
  • the processing unit 12 in the present example additionally determines a currently permissible slewing gear speed, which also depends on the operating information received from the receiving unit 11, for example the cylinder forces detected by the sensors of the sensor unit.
  • a momentarily permissible rotational speed of the slewing gear 19 is lower than the maximum rotational speed used in proper operation.
  • the cylinder force of the second boom arm 42 in its boom arm joint 47 can increase significantly due to the rotation of the slewing gear 19 due to centrifugal force, so that there is a risk of damage to the second boom arm 42 .
  • the processing unit 12 can determine the currently permissible slewing gear speed to be lower than the maximum slewing gear speed. In this case, the control unit 13 limits the rotational speed of the slewing gear 19 to the currently permissible rotational speed determined by the processing unit 12 .
  • Fig. 2 shows a thick material pump 16 for conveying a thick material.
  • the sludge pump 16 comprises a core pump 15 of double-piston design and a switchable S-tube 24.
  • the core pump 15 has a maximum pumping speed and the S-tube 24 has a maximum switching speed, at which one end of the S-tube 24 switches between the two pistons of the Core pump is switched back and forth on.
  • the other end of the S-tube 24 is connected to a conveying line 17 of a thick matter distribution boom, not shown.
  • the sludge pump 16 comprises a receiving unit 11, a processing unit 12 and a control unit 13.
  • the receiving unit 11 includes a user interface, for example a touch-sensitive display unit, by means of which operating information can be recorded in the form of a user input.
  • a user can enter the type of thick matter to be conveyed, and the reception side 11 can receive corresponding operating information.
  • the processing unit 12 determines a pump speed that is currently permitted, for example (maximum) provided for the conveyance of high-viscosity material of the type in question, and a currently permitted switching speed, which can also be provided (maximum) for conveying thick matter of the present type, for example.
  • the currently permissible pumping speed determined in this way and the currently permissible switching speed determined in this way can be less than a maximum pumping speed of the core pump 15 and a maximum switching speed of the S-tube 24. If this is the case with the selected example of the specific type of conveying thick matter is the case, then the control unit 13 limits the pumping speed of the core pump 15 to the specific currently permissible pumping speed and the switchover speed of the S-tube 24 to the specific currently permissible switchover speed.
  • FIG. 3 shows a thick matter conveying system 10 which comprises a substructure 30 on which a thick matter distributor boom 18 and a thick matter pump 16 are arranged.
  • the substructure 30 is again shown as being arranged on a vehicle 33 by way of example.
  • a delivery line 17 and a slewing gear 19 are also shown by way of example as standard components of the thick matter distributor mast 18 .
  • the substructure 30 comprises a support structure 31 with support legs 32 for supporting the substructure 30.
  • a stability area is specified, which has a first threshold and a second threshold and an upper limit, where the upper limit is defined by a maximum stability parameter.
  • a reception unit 11, a processing unit 12 and a control unit 13 are also provided in the substructure 30.
  • the receiving unit 11 is set up to receive a plurality of pieces of operational information which, by way of example, are each representative of a horizontal and a vertical leg force of each of the support legs 32 .
  • the receiving unit 11 has a sensor unit that has corresponding sensors in the support legs 32 for detecting the respective leg strength.
  • the processing unit 12 determines an instantaneous stability parameter which characterizes the instantaneous stability of the supporting structure and also its mechanical resilience.
  • the processing unit 12 also determines a stability parameter to be expected in the future as a function of prognosis information that is characteristic of a predicted change in the stability parameter after proper operation of one or more components of the thick matter distributor boom 18 and the sludge pump 16 is.
  • the components considered within the scope of determining the prognosis information can be boom arms or a slewing gear 19 of the thick matter distributor boom 18, a core pump or an S-tube of the thick matter pump 16.
  • the control unit 13 is set up to control an operating parameter of the component under consideration of the sludge distributor boom 18 and/or sludge pump 16 .
  • the operating parameter is, for example, characteristic of the manipulation speed a of the articulated joint of the corresponding boom arm joint.
  • the manipulation speed a used in normal operation can correspond to +2°/s, for example.
  • the component under consideration is, for example, a slewing gear of the sludge distributor boom 18, the operating parameter can be the rotational speed f, which is a maximum of +6°/s.
  • the control unit 13 controls operating parameters of the respective component such that the component is operated at a reduced speed.
  • the manipulation speed a of the articulated joint and/or the rotational speed f would accordingly be reduced by the control unit 13 to a reduced manipulation speed oc red ⁇ oc or rotational speed ⁇ p red ⁇ f.
  • the distance reserve decreases in this case.
  • the control unit 13 can control the operating parameters of the component in such a way that the component is operated at an unchanged speed.
  • the manipulation speed a of the articulated joint and/or the rotational speed f would not be reduced by the control unit 13 in this case. In this case, describing the stability area as a distance reserve would lead to an increase in the distance reserve.
  • the control unit 13 controls the component to the extent that the proper operation of the component is discontinued.
  • a distance reserve would not change.
  • control unit 13 when the second threshold is exceeded by the current stability parameters determined by the processing unit 12 and at a control the position of the safety parameter to be expected in the future, which is also determined by the processing unit 12 and which is further away from the maximum stability parameter, in such a way that the operation of the component under consideration takes place at a reduced speed. Accordingly, a manipulation of the articulated joint and/or a rotation of the slewing gear could occur despite the second threshold being exceeded and thus operation close to critical stability, although at a lower speed a reci a ' ⁇ red ⁇ '. A slow increase in the distance reserve would be the result.
  • a component of the thick matter conveying system 10 should be operable via a control element designed as a three-axis joystick with illuminated displays, each of which represents one of the six directions of movement of the joystick. Since the operation of components of the thick matter conveyor system 10 and thus a change in one or more operating information as a result of the joystick being operated in one direction of movement by a user is to be assumed, the determination of the future stability parameters to be expected is also dependent on such an operation.
  • the brightness of the respective displays can then be reduced for those directions of movement for which the control unit 13 controls operating parameters of the respective component such that the component is operated at a reduced speed.
  • the brightness of the respective displays can be maximum for such directions of movement for which the control unit 13 controls operating parameters of the component such that the operation of the component takes place at an unchanged speed.
  • the brightness of those indicators for the directions of movement for which the control unit 13 stops operating the component can be minimal.

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Abstract

The invention relates inter alia to a thick matter distributing boom (18) for distributing a thick matter to be conveyed by means of a thick matter pump (16), comprising: a slewing gear (19) which is rotatable about a vertical axis with a maximum rotational speed; a boom assembly (40) comprising at least one first boom arm (41) and a second boom arm (42), the first boom arm (41) being connected to the slewing gear (19) at a proximal end of the boom assembly (40), and the boom arms (41, 42) each having a maximum working range; a conveying conduit (17) which extends over the boom assembly (40) and comprises a proximal end, which can be connected to an outlet (28) of a thick matter pump, and a distal end, the distal end of the conveying conduit (17) transitioning into an end hose (45) at a distal end of the boom assembly (40); a receiving unit (11) for receiving at least one item of operating information; a processing unit (12) for determining a currently permissible working range for each of the first boom arm (41) and the second boom arm (42) and/or for determining a currently permissible slewing speed, in each case depending on the at least one received item of information; and a control unit (13) for delimiting the working range of the corresponding boom arm (41, 42) to the particular currently permissible working range, if one of the specific currently permissible working ranges of the first boom arm (41) and the second boom arm (42) is smaller than or equal to the relevant maximum working range, and/or for delimiting the rotational speed of the slewing gear (19), if the specific currently permissible rotational speed is less than or equal to the maximum rotational speed.

Description

Betriebsüberwachung für ein Dicksto fördersystem Operational monitoring for a viscous conveyor system
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dickstoffverteiler mast, eine Dickstoffpumpe und ein Dickstofffördersystem. The present invention relates to a sludge distributor mast, a sludge pump and a sludge delivery system.
Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Dickstoffvertei lermasten, Dickstoffpumpen und Dickstofffördersysteme bekannt. Diese sind typischerweise für die Förderung einer spezifischen Art von Dickstoff, zum Beispiel mit einer bestimmten Dichte, ausgelegt, sodass bei einer Förderung von schwereren, sprich dichteren, Dickstoffe mit dafür nicht ausgelegten Dickstoff verteilermasten, Dickstoffpumpen und Dickstofffördersystemen Überbelastungen und Beschädigungen von Komponenten des Dick stoffverteilermasts und der Dickstoffpumpe drohen. Dies kann zum Beispiel bei Überschreiten eines für die Mastarme des Dickstoffverteilermasts vorgesehenen Arbeitsbereichs der Fall sein. Bei Verwendung mit einem Unterbau, wie im Falle einer Autobetonpumpe, besteht darüber hinaus die Gefahr des Umkip- pens und damit verbunden ein erheblicher Schaden für das ge samte System. Ebenso können bei der Förderung von schwereren Dickstoffen hohe Drehgeschwindigkeiten bei der Drehung eines typischerweise mit der Mastanordnung eines Dickstoffverteiler masts verbundenen Drehwerks zu Überbelastungen insbesondere von Komponenten des Dickstoffverteilermasts führen. Gleiches gilt für zu hohe Pump- und Umschaltgeschwindigkeiten von Kern pumpe und S-Rohr als üblichen Komponenten einer Dickstoffpum pe. Generic Dickstoffvertei lermasten, thick matter pumps and thick matter conveyor systems are known from the prior art. These are typically designed for conveying a specific type of thick matter, for example with a certain density, so that when heavier, i.e. denser, thick matter is conveyed with thick matter distributor booms, pumps and thick matter conveyor systems that are not designed for this, overloading and damage to components of the thick matter distributor boom and threaten the sludge pump. This can be the case, for example, if a working range provided for the boom arms of the sludge distributor boom is exceeded. When used with a base, as in the case of a truck-mounted concrete pump, there is also a risk of it tipping over and the associated considerable damage to the entire system. Likewise, when conveying heavier thick materials, high rotational speeds during the rotation of a slewing gear typically connected to the mast arrangement of a thick material distributor mast can lead to overloading, in particular of components of the thick material distributor mast. The same applies to high pumping and switching speeds of core pump and S-tube as usual components of a sludge pump.
Auch können veränderliche Außenbedingungen, wie zum Beispiel der Einfluss von Wind, während der Förderung eines Dickstoffs dazu führen, dass Auslegungsgrenzen von Komponenten des Dick stoffverteilermasts und de Dickstoffpumpe überschritten wer den. Um dem Rechnung zu tragen, werden üblicherweise großzügi ge konservative Toleranzbereiche bei der Auslegung vorgesehen, sodass bei Verwendung unter typischen Bedingungen der Betrieb der Komponenten ohne Notwendigkeit eingeschränkt ist. Changing external conditions, such as the influence of wind, can also lead to the design limits of components of the thick-material distributor boom and the thick-material pump being exceeded during the promotion of a high-viscosity material. To take this into account, generous, conservative tolerance ranges are usually provided for in the design, so that when used under typical conditions, the operation of the components is unnecessarily restricted.
Eine flexible und situationsangepasste Verwendung eines Dick stoffverteilermasts und einer Dickstoffpumpe für unterschied lich schwere - auch schwerere als der Auslegung entsprechende - Dickstoffe ist daher nicht ohne weiteres möglich. Zur Förde rung solcher besonders schweren Dickstoffe wird daher regelmä ßig auf per Kran zu hievende Kübel zurückgegriffen. Alternativ kann der Dickstoffverteilermast anwendungsspezifisch mecha nisch umgebaut und mit einer kürzeren Mastanordnung versehen werden, was allerdings aufwändig ist und den maximalen Ar beitsbereich des Dickstoffverteilermasts dauerhaft ein schränkt. A flexible and situation-adapted use of a sludge distributor boom and a sludge pump for sludge of different weights - even heavier than the design corresponds to - is therefore not readily possible. Buckets that are lifted by crane are therefore regularly used to convey such particularly heavy thick materials. Alternatively, the sludge distributor boom can be mechanically modified to suit the application and fitted with a shorter sludge arrangement, which is expensive and permanently restricts the maximum working range of the sludge distributor boom.
Ebenso ist der Betrieb von Dickstoffverteilermasten und Dick stoffpumpen bei der Förderung besonders schwerer Dickstoffe oder bei veränderlichen Außenbedingungen, bei dem die Standsi cherheit des gesamten Dickstofffördersystems an ihre Grenze gerät, problematisch. Eine Berücksichtigung dieser Grenze fin det üblicherweise nicht automatisiert durch das Dickstoffför- dersystem statt, sondern kann allenfalls vom Benutzer erkannt werden, was wiederum von dessen Erfahrung abhängt. Für die Förderung eines Dickstoffs, der schwerer ist als der für die Förderung durch das Dickstofffördersystem vorgesehene Dick stoff, ist die Standsicherheit beim Betrieb des Dickstoffför dersystems daher grundsätzlich nicht verlässlich gewährleis tet. In der Regel ist daher eine solche Förderung überschwerer Dickstoffe untersagt. Likewise, the operation of thick matter distributor booms and thick matter pumps is problematic when conveying particularly heavy thick matter or under changing external conditions, in which the stability of the entire thick matter conveying system reaches its limits. This limit is usually not automatically taken into account by the thick matter conveying system, but can at best be recognized by the user, which in turn depends on his experience. When conveying a thick material that is heavier than the material intended for conveying by the thick material conveying system, the stability during operation of the thick material conveying system is fundamentally not reliably guaranteed. As a rule, therefore, such a promotion of overly heavy thick matter is prohibited.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, vor dem Hintergrund der voranstehend genannten Probleme einen ver besserten Dickstoffverteilermast, eine verbesserte Dickstoff pumpe und ein verbessertes Dickstofffördersystem bereitzustel len. Die erfindungsmäße Lösung liegt in den Merkmalen der unabhän gigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. It is therefore an object of the present invention, against the background of the problems mentioned above, to provide an improved thick matter distributor boom, an improved thick matter pump and an improved thick matter conveying system. The solution according to the invention lies in the features of the independent claims. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
Gemäß der Erfindung wird ein Dickstoffverteilermast zum Ver teilen eines mittels einer Dickstoffpumpe zu fördernden Dick stoffs offenbart, mit einem um eine vertikale Achse mit einer maximalen Drehgeschwindigkeit drehbaren Drehwerk, einer Mast anordnung mit zumindest einem ersten Mastarm und einen zweiten Mastarm, wobei der erste Mastarm an einem proximalen Ende der Mastanordnung mit dem Drehwerk verbunden ist, und wobei die Mastarme jeweils einen maximalen Arbeitsbereich aufweisen, ei ner sich über die Mastanordnung erstreckenden Förderleitung, die ein mit einem Ausgang einer Dickstoffpumpe verbindbares proximales Ende und ein distales Ende umfasst, wobei das dis tale Ende der Förderleitung an einem distalen Ende der Mastan ordnung in einen Endschlauch übergeht, einer Empfangseinheit zum Empfangen zumindest einer Betriebsinformation, einer Ver arbeitungseinheit zum Bestimmen eines momentan zulässigen Ar beitsbereichs jeweils des ersten Mastarms und des zweiten Ma starms und/oder zum Bestimmen einer momentan zulässigen Dreh werksgeschwindigkeit, jeweils abhängig von der zumindest einen empfangenen Betriebsinformation, und einer Steuereinheit zum Begrenzen des Arbeitsbereichs des entsprechenden Mastarms auf den jeweiligen momentan zulässigen Arbeitsbereich, falls einer der bestimmten momentan zulässigen Arbeitsbereiche des ersten Mastarms und des zweiten Mastarms kleiner als der jeweilige maximale Arbeitsbereich ist, und/oder zum Begrenzen der Dreh geschwindigkeit des Drehwerks, falls die bestimmte momentan zulässige Drehgeschwindigkeit kleiner als die maximale Drehge schwindigkeit ist. According to the invention, a thick matter distributor boom for distributing a thick matter to be conveyed by means of a thick matter pump is disclosed, with a slewing gear that can be rotated about a vertical axis at a maximum rotational speed, a boom arrangement with at least a first boom arm and a second boom arm, with the first boom arm on a proximal end of the mast arrangement is connected to the slewing gear, and wherein the mast arms each have a maximum working range, a delivery line extending over the mast arrangement, which comprises a proximal end that can be connected to an outlet of a sludge pump and a distal end, the distal end of the conveying line at a distal end of the mast arrangement merges into an end hose, a receiving unit for receiving at least one item of operating information, a processing unit for determining a currently permissible working range of each of the first mast arm and the second ma arm and/or B determining a currently permissible slewing gear speed, in each case dependent on the at least one piece of operational information received, and a control unit for limiting the working area of the corresponding boom arm to the respective currently permissible working area if one of the determined currently permissible working areas of the first boom arm and the second boom arm is smaller than the respective maximum working area is, and / or to limit the rotational speed of the slewing gear if the specific momentarily permissible rotational speed is less than the maximum speed Drehge.
Gemäß der Erfindung wird zudem eine Dickstoffpumpe zum Fördern eines Dickstoffs durch eine Förderleitung eines Dickstoffver- teilermasts offenbart, mit einer Kernpumpe in Doppelkolbenbau- art, die eine maximale Pumpgeschwindigkeit aufweist, einem mit einer maximalen Umschaltgeschwindigkeit umschaltbaren S-Rohr, das ein an einem Ausgang der Dickstoffpumpe angeordnetes Ende aufweist, das mit einer Förderleitung verbindbar ist, einer Empfangseinheit zum Empfangen zumindest einer Betriebsinforma tion, einer Verarbeitungseinheit zum Bestimmen einer momentan zulässigen Pumpgeschwindigkeit und/oder zum Bestimmen einer momentan zulässigen Umschaltgeschwindigkeit, jeweils abhängig von der zumindest einen empfangenen Betriebsinformation, und einer Steuereinheit zum Begrenzen der Pumpgeschwindigkeit auf die momentan zulässige Pumpgeschwindigkeit, falls die bestimm te momentan zulässige Pumpgeschwindigkeit kleiner als die ma ximale Pumpgeschwindigkeit ist, und/oder zum Begrenzen der Um schaltgeschwindigkeit, falls die bestimmte momentan zulässige Umschaltgeschwindigkeit kleiner als die maximale Umschaltge schwindigkeit ist. Anstelle der Pumpgeschwindigkeit kann auch eine Pumpfrequenz und anstelle der Umschaltgeschwindigkeit ei ne Umschaltfrequenz betrachtet werden. Typischerweise gleichen sich dann die Werte von Pumpfrequenz und Umschaltfrequenz. According to the invention, a thick matter pump for conveying a thick matter through a delivery line of a thick matter distribution boom is also disclosed, with a core pump in a double-piston design. type that has a maximum pumping speed, an S-tube that can be switched over at a maximum switching speed, which has an end that is arranged at an outlet of the sludge pump and that can be connected to a delivery line, a receiving unit for receiving at least one item of operating information, a processing unit for determining a currently permissible pumping speed and/or for determining a currently permissible switching speed, each depending on the at least one piece of operating information received, and a control unit for limiting the pumping speed to the currently permissible pumping speed if the determined currently permissible pumping speed is less than the maximum pumping speed, and/or for limiting the switching speed if the determined currently permissible switching speed is less than the maximum switching speed. A pump frequency can also be considered instead of the pump speed, and a switching frequency can be considered instead of the switching speed. The values of pump frequency and switching frequency are then typically the same.
Erfindungsgemäß wird des weiteren ein Dickstofffördersystem offenbart, mit einem Dickstoffverteilermast zum Verteilen ei nes zu fördernden Dickstoffs, einer Dickstoffpumpe zum Fördern des Dickstoffs durch eine Förderleitung des Dickstoffvertei- lermasts, und einem Unterbau, an dem der Dickstoffverteiler mast und die Dickstoffpumpe angeordnet sind, der Unterbau um fassend: ein Stützwerk zur Abstützung des Unterbaus, wobei das Stützwerk einen Standsicherheitsbereich mit einer ersten Schwelle und mit einer durch einen maximalen Standsicherheits parameter definierten Obergrenze aufweist, eine Empfangsein heit zum Empfangen zumindest einer Betriebsinformation, eine Verarbeitungseinheit zum Bestimmen eines momentanen Standsi- cherheitsparameters, abhängig von der zumindest einen empfan genen Betriebsinformation, und zum Bestimmen eines zukünftig zu erwartenden Standsicherheitsparameters, abhängig von der zumindest einen empfangenen Betriebsinformation und zumindest einer Prognoseinformation, die charakteristisch für eine pro gnostizierte Änderung des Standsicherheitsparameters nach ord nungsgemäßen Betrieb zumindest einer Komponente des Dickstoff- verteilermasts und/oder der Dickstoffpumpe ist, und eine Steuereinheit zum Steuern eines Betriebsparameters zumindest einer Komponente des Dickstoffverteilermasts und/oder der Dickstoffpumpe, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, den Betriebsparameter derart zu steuern, dass, falls der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter oberhalb der ersten Schwelle liegt und der bestimmte zukünftig zu erwartende Standsicherheitsparameter näher an dem maximalen Standsicher- heitsparameter als der bestimmte momentane Standsicherheitspa rameter liegt, der Betrieb der Komponente mit einer verringer ten Geschwindigkeit erfolgt. According to the invention, a thick matter conveying system is also disclosed, with a thick matter distributor mast for distributing thick matter to be conveyed, a thick matter pump for conveying the thick matter through a delivery line of the thick matter distributor mast, and a substructure on which the thick matter distributor mast and the thick matter pump are arranged, the substructure comprising: a supporting structure for supporting the substructure, the supporting structure having a stability area with a first threshold and with an upper limit defined by a maximum stability parameter, a receiving unit for receiving at least one item of operating information, a processing unit for determining a current stability parameter, depending on the at least one received operating information, and for determining a stability parameter to be expected in the future, depending on the at least one item of operating information received and at least one piece of prognosis information that is characteristic of a predicted change in the stability parameter after proper operation of at least one component of the thick matter distributor boom and/or the thick matter pump, and a control unit for controlling an operating parameter of at least one component of the thick matter distributor boom and/or or the sludge pump, wherein the control unit is set up to control the operating parameter in such a way that, if the specific current stability parameter is above the first threshold and the specific future stability parameter to be expected is closer to the maximum stability parameter than the specific current stability parameter, the component is operated at a reduced speed.
Der erfindungsgemäße Dickstoffverteilermast und die erfin dungsgemäße Dickstoffpumpe können auf einem stationären oder einem mobilen Unterbau angeordnet sein. Der Unterbau des er findungsgemäßen Dickstofffördersystems kann ebenso mobil oder stationär sein. Der erfindungsgemäße Dickstoffverteilermast, die erfindungsgemäße Dickstoffpumpe und das erfindungsgemäße Dickstofffördersystem sind beispielsweise als eine Autobeton pumpe ausgebildet. The sludge distributor boom according to the invention and the sludge pump according to the invention can be arranged on a stationary or mobile substructure. The substructure of the inventive thick matter conveying system can also be mobile or stationary. The sludge distributor boom according to the invention, the sludge pump according to the invention and the sludge conveyor system according to the invention are designed, for example, as a truck-mounted concrete pump.
Bei der Erfindung handelt es sich um eine besonders vorteil hafte Ausgestaltung eines Dickstoffverteilermasts, einer Dick stoffpumpe und eines Dickstofffördersystems, mit einer dynami schen und situationsabhängigen Ermittlung zulässiger Betrieb sparameter der beteiligten Komponenten in Echtzeit. Auf diese Weise können die einzelnen betrachteten Komponenten jeweils bis zu einem zulässigen Betriebsparameter ordnungsgemäß be trieben werden, sodass es möglich wird, Dickstoffförderung auch in Szenarien einzusetzen, bei denen eine sichere und ef fiziente Verwendung von üblichen Dickstofffördersystemen und ohne Gefahr einer Beschädigung der Dickstofffördersysteme gar nicht oder nur durch aufwändige Art und Weise, zum Beispiel durch Montagearbeiten, möglich ist. Dabei werden sowohl Kompo nenten des Dickstoffverteilermasts als auch der Dickstoffpumpe berücksichtigt. Beispielsweise sind Einsatzszenarien typisch, bei denen die Mastanordnung mehr Lastmoment erzeugen kann, als der Unterbau aufnehmen kann. Für diesen Fall kann dann vorlie gend der Arbeitsbereich jedes einzelnen Mastarms der Mastan- ordnung so begrenzt werden, dass die Standsicherheit des ge samten Systems dennoch gewahrt bleibt. Eine Überbelastung ein zelner Komponenten kann vermieden werden. Auch werden so Dick stofffördersysteme für spezialisierte Anwendungen ermöglicht, bei denen zum Beispiel die Mastanordnung zwar hoch reichen aber nicht voll gestreckt verwendet werden kann, und wofür ein kleinerer Unterbau genügt. Dadurch kann das Dickstoffförder- system kompakter und leichter ausgebildet werden. Die Erfin dung macht sich überdies zu Nutze, dass die wirkenden Kräfte bei einer reduzierten Geschwindigkeit der Komponenten geringer sind. So kann durch die planvolle Verringerung der Geschwin digkeit, beispielsweise um einen vorgegebenen Faktor, stufen weise oder abhängig von der verbleibenden Standsicherheit, be reits bei Annäherung an die Obergrenze der Standsicherheit in Randlagen, sprich unter extremen Einsatzbedingungen nahe der maximalen Standsicherheit, die Komponenten auch in diesen Randlagen möglichst effizient und mit möglichst großem Akti onsumfang und -Intensität genutzt werden. The invention is a particularly advantageous embodiment of a sludge distributor boom, a sludge pump and a sludge conveying system, with a dynamic and situation-dependent determination of permissible operating parameters of the components involved in real time. In this way, the individual components considered can each be properly operated up to a permissible operating parameter, so that it is also possible to use thick matter conveying in scenarios in which a safe and efficient use of conventional thick matter conveying systems and without the risk of damage to the high-density matter conveying system is not possible or only possible in a complex manner, for example through assembly work. Both the components of the sludge distributor boom and the sludge pump are taken into account. For example, application scenarios are typical in which the mast arrangement can generate more load moment than the substructure can absorb. In this case, the working area of each individual mast arm of the mast arrangement can be limited in such a way that the stability of the entire system is nevertheless maintained. Overloading of individual components can be avoided. This also makes thick material conveyor systems possible for specialized applications in which, for example, the mast arrangement can reach high but cannot be used fully extended, and for which a smaller substructure is sufficient. As a result, the thick matter conveying system can be made more compact and lighter. The invention also makes use of the fact that the forces acting are lower when the speed of the components is reduced. By systematically reducing the speed, for example by a specified factor, gradually or depending on the remaining stability, as soon as the upper limit of stability is approached in marginal positions, i.e. under extreme operating conditions close to maximum stability, the components can also be these peripheral locations are used as efficiently as possible and with the greatest possible scope and intensity of activities.
So kann mittels der Erfindung eine Dickstoffförderung auch auf Baustellen, auf denen Schwerbeton gefördert werden soll, er folgen. Auch kann ein sicherer Betrieb, insbesondere in Rand lagen nahe der Obergrenze der Standsicherheit, mit über eine Auslegelast hinausgehenden Lasten, beispielsweise einer ent sprechend hohen Last des Endschlauchs (z.B. über 200 kg), stattfinden. Ebenso kann ein besonders langer Endschlauch ver wendet werden. Im gleichen Zug können einen sicheren Betrieb beeinflussende Faktoren wie die Windgeschwindigkeit oder eine maximale Bodenbelastbarkeit berücksichtigt werden, sodass bei Bedarf der Betrieb einer oder mehrerer Komponenten einge schränkt wird. Dies eröffnet der Benutzung von Dickstoffför- dersystem neue Verwendungsfelder. Auch ist eine Verwendung des Dickstofffördersystems mit zusätzlichen Lasten, entsprechend einer Kranfunktion, ohne weiteres möglich. Thus, by means of the invention, a thick matter promotion can also be done on construction sites where heavy concrete is to be promoted. Safe operation can also take place, particularly in marginal locations close to the upper limit of stability, with loads exceeding the design load, for example a correspondingly high load on the end hose (eg over 200 kg). A particularly long end hose can also be used. In the same train can ensure safe operation Influencing factors such as wind speed or a maximum ground load capacity are taken into account so that the operation of one or more components is restricted if necessary. This opens up new fields of application for the use of sludge conveying systems. It is also easily possible to use the thick matter conveying system with additional loads, corresponding to a crane function.
Nachfolgend seien zunächst einige Begriffe erläutert: A few terms are explained below:
Dickstoff ist ein Oberbegriff für schwer förderbare Medien.Dickstoff is a generic term for media that are difficult to convey.
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. In einer weiteren Ausführungsform ist der Dickstoff Schwerbeton mit einer Dichte von mehr als 2300 kg/m3. The thick substance can be, for example, a substance with coarse-grained components, a substance with aggressive components or the like. The thick material can also be a bulk material. In one embodiment, the high-density material is fresh concrete. Fresh concrete can contain grains up to a size of more than 30 mm, sets, forms deposits in dead spaces and is difficult to convey for these reasons. In a further embodiment, the high-density material is heavy concrete with a density of more than 2300 kg/m 3 .
Als Komponenten eines Dickstoffverteilermasts oder einer Dick stoffpumpe sollen insbesondere solche Elemente verstanden wer den, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen aufgeführt sind. Beispielhaft seien Drehwerk und Mastarm beim Dickstoffvertei lermast sowie Kernpumpe und S-Rohr bei der Dickstoffpumpe ge nannt. Die Komponenten sollen Betriebsparameter aufweisen, an hand derer ein Betrieb der jeweiligen Komponente erfolgen soll. Betriebsparameter können zum Beispiel eine Drehgeschwin digkeit des Drehwerks, eine Manipulationsgeschwindigkeit eines Mastarmgelenks, eine Betriebsgeschwindigkeit eines Aktuators eines Mastarms, eine Pumpgeschwindigkeit oder eine Pumpfre quenz der Kernpumpe oder auch eine Umschaltgeschwindigkeit oder eine Umschaltfrequenz des S-Rohrs sein. 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 meh rerer, auch unterschiedlicher Typen von Aktuatoren, mit dem es seine Stellung gegenüber dem Unterbau rotatorisch verändern kann. Typischerweise umfasst das Drehwerk dazu einen Hydrau likmotor und ein Ritzel mit Planetengetriebe. Components of a sludge distributor boom or a sludge pump are to be understood in particular as such elements as are listed in the independent claims. Examples include the slewing gear and mast arm on the sludge distributor mast and the core pump and S-tube on the sludge pump. The components should have operating parameters based on which the respective component should be operated. Operating parameters can be, for example, a rotary speed of the slewing gear, a manipulation speed of a mast arm joint, an operating speed of an actuator of a mast arm, a pumping speed or a pumping frequency of the core pump or a switching speed or a switching frequency of the S-tube. The slewing gear is rotatable, for example 360 degrees, about a vertical axis, for example a central axis of the slewing gear. The slewing gear can include at least one actuator, such as a hydraulic or pneumatic cylinder or an electromechanical actuator or a combination of several, also different types of actuators, with which it can change its position relative to the substructure by rotation. Typically, the slewing gear includes a hydraulic motor and a pinion with a planetary gear.
Die Mastanordnung umfasst zumindest zwei, 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 Mast arms verbunden. Die weiteren Mastarme sind aneinandergereiht, und jeweils an ihrem proximalen Ende mit einem distalen Ende des benachbarten Mastarms verbunden. Das distale Ende der Ma stanordnung entspricht dabei dem distalen Ende des letztge reihten Mastarms, der zudem keine weitere Verbindung an seinem distalen Ende aufweist. The mast arrangement comprises at least two, but can also comprise three, four or five mast arms. Typically, the mast assembly includes three to seven mast arms. The first mast arm is connected at its proximal end to the slewing gear and at its distal end to the proximal end of an adjacent mast arm. The other mast arms are lined up next to each other and are each connected at their proximal end to a distal end of the adjacent mast arm. The distal end of the mast arrangement corresponds to the distal end of the last mast arm, which also has no further connection at its distal end.
Die Mastarme sind dabei innerhalb der Mastanordnung jeweils über ein Mastgelenk so miteinander verbunden, dass sie zumin dest, zum Beispiel ausschließlich, in einer Dimension zumin dest unabhängig von den übrigen Mastarmen bewegbar sind. Jedem Mastarm ist dabei das Mastgelenk an seinem proximalen Ende zu geordnet . Within the mast arrangement, 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. The mast joint is assigned to each mast arm at its proximal end.
Der erste Mastarm ist über sein Mastgelenk derart mit dem Drehwerk verbunden, dass bei einer Drehung des Drehwerks um dessen vertikale Achse auch der erste Mastarm, in Ausführungs formen auch die gesamte Mastanordnung, um diese Achse gedreht wird. Beispielsweise ist der Mastarm so an dem Drehwerk befes tigt, dass er, zum Beispiel ausschließlich, in vertikaler Richtung unabhängig vom Drehwerk bewegt und beispielsweise über sein Mastgelenk rotiert werden kann. Denkbar ist auch, dass ein Mastarm eine Teleskopfunktionalität aufweist und ent lang seiner Längsachse teleskopartig und stufenlos verlänger- oder verkürzbar ist. Ein Mastarm ist zum Beispiel so verstell bar, dass zumindest das distale Ende des Mastarms zumindest in eine der drei Raumrichtungen (x-, y- und z-Richtung) bewegbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann ein Mastarm um seine Längsachse rotierbar sein. Beispielsweise umfasst ein Mastarm zumindest einen Aktuator für sein Mastgelenk, wie zum Beispiel einen Hydraulik-, oder Pneumatikzylinder oder einen elektrome chanischer Aktuator oder eine Kombination mehrerer, auch un terschiedlicher Typen von Aktuatoren, mit dem er seine Lage gegenüber zumindest einem anderen Mastarm, insbesondere dem am proximalen Ende verbundenen Mastarm, verändern kann. Die Ak tuatoren können zum Beispiel dazu eingerichtet sein, den Mast arm um eine horizontale Achse, die zum Beispiel durch sein Ma starmgelenk 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 telesko partig, verlängert oder verkürzt oder rotiert werden kann. The first mast arm is connected to the slewing gear via its mast joint in such a way that when the slewing gear is rotated about its vertical axis, the first mast arm, and in some embodiments also the entire mast arrangement, is rotated about this axis. For example, the mast arm is taken to the slewing gear so that it, for example, only, in the vertical Direction moves independently of the slewing gear and can be rotated, for example, on its mast joint. It is also conceivable that a mast arm has a telescopic function and can be lengthened or shortened telescopically and steplessly along its longitudinal axis. A mast arm can be adjusted, for example, in such a way that at least the distal end of the mast arm can be moved in at least one of the three spatial directions (x, y and z direction). Alternatively or additionally, a mast arm can be rotatable about its longitudinal axis. For example, 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, also 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 be set up, for example, to pivot the mast arm rotationally about a horizontal axis that runs, for example, through its star joint and/or to move it translationally in one, in two or in all spatial directions. Alternatively or additionally, the mast arm can have further actuators, by means of which it can be lengthened or shortened or rotated, for example telescopically.
Jeder Mastarm weist dabei einen maximalen Arbeitsbereich auf, innerhalb dessen er sich bewegen kann. Für einen Mastarm kann ein Öffnungswinkel zwischen seiner Längsachse und der Längsachse des am proximalen Ende befestigten Mastarms defi niert werden, wobei dieser Öffnungswinkel dem Öffnungswinkel seines Mastgelenks entspricht. Der Öffnungswinkel kann zum Beispiel durch den Vergleich von Neigungswinkeln der jeweili gen Mastarme bestimmt werden. Der Neigungswinkel eines Mast arms kann dabei mittels eines Neigungssensors erfasst werden. Im Falle des ersten Mastarms kann ein solcher maximaler oder minimaler Öffnungswinkel seines Mastgelenks zwischen seiner Längsachse und einer Ebene senkrecht zur vertikalen Achse des Drehwerks vorgesehen sein. Denkbar ist auch, dass alternativ oder zusätzlich eine maximale horizontale und/oder vertikale Distanz jeweils zwischen den proximalen und distalen Enden der Mastarme als maximaler Arbeitsbereich vorgesehen ist, inner halb derer der jeweilige Mastarm bewegt werden darf. Zum Bei spiel sind für die einzelnen Mastarme einer Mastanordnung oder für die Mastanordnung insgesamt jeweils spezifische maximale Arbeitsbereiche vorgegeben. Each mast arm has a maximum working area within which it can move. For a mast arm, an opening angle can be defined between its longitudinal axis and the longitudinal axis of the mast arm attached to the proximal end, this opening angle corresponding to the opening angle of its mast joint. The opening angle can be determined, for example, by comparing the angles of inclination of the respective mast arms. The angle of inclination of a mast arm can be detected by means of an inclination sensor. In the case of the first mast arm, such a maximum or minimum opening angle of its mast joint between its longitudinal axis and a plane perpendicular to the vertical axis of the be provided slewing gear. It is also conceivable that, alternatively or additionally, a maximum horizontal and/or vertical distance is provided between the proximal and distal ends of the mast arms as the maximum working area within which the respective mast arm may be moved. For example, specific maximum working ranges are specified for the individual mast arms of a mast assembly or for the mast assembly as a whole.
Die Förderleitung des Dickstoffverteilermasts kann an den Ma starmen befestigt sein. Beispielsweise ist die Förderleitung zumindest am distalen Ende der Mastanordnung an einem Mastarm verbunden. Dieser Ort der Befestigung entspricht dann dem Lastanhängepunkt. Unter dem Übergehen der Förderleitung in einen Endschlauch an einem distalen Ende der Mastanordnung soll verstanden werden, dass die Förderleitung über die Mast anordnung hinausgeht und mit dem Endschlauch einen Bereich aufweist, der keine Befestigung mit der Mastanordnung auf weist. Entsprechend kann der Endschlauch frei am distalen Ende der Mastanordnung hängen. Endschlauch und Förderleitung können dabei gesondert oder einstückig und so ausgebildet sein, dass der zu fördernde Dickstoff möglichst verlustarm aus der För derleitung in den Endschlauch gefördert wird. Zusätzlich kann der Endschlauch ein Endschlauchquetschventil zur Steuerung des Dickstoffdurchflusses aufweisen. The conveying line of the sludge distributor boom can be fastened to the boom. For example, the conveying line is connected to a mast arm at least at the distal end of the mast arrangement. This place of attachment then corresponds to the load attachment point. The transition of the delivery line into an end hose at a distal end of the mast arrangement should be understood to mean that the delivery line extends beyond the mast arrangement and has an area with the end hose that is not attached to the mast arrangement. Accordingly, the end hose can hang freely at the distal end of the mast assembly. The end hose and conveying line can be designed separately or in one piece and in such a way that the thick matter to be conveyed is conveyed from the conveying line into the end hose with as little loss as possible. In addition, the end hose may have an end hose pinch valve to control the flow of sludge.
Der Dickstoffverteilermast, die Dickstoffpumpe und das Dick stofffördersystem umfassen jeweils Mittel zur Ausführung oder Steuerung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Mittel um fassen insbesondere die Empfangseinheit, die Verarbeitungsein heit und die Steuereinheit und können als jeweils separate oder in verschiedenen Kombinationen zusammengefasste Hardware- und/oder Software-Komponenten ausgebildet sein. Die Mittel um fassen beispielsweise mindestens einen Speicher mit Programm anweisungen eines Computerprogramms und mindestens einen Pro- zessor, ausgebildet zum Ausführen von Programmanweisungen aus dem mindestens einen Speicher. The sludge distributor boom, the sludge pump and the thick sludge conveying system each comprise means for carrying out or controlling the method according to the invention. These means include in particular the receiving unit, the processing unit and the control unit and can be designed as separate hardware and/or software components or combined in various combinations. The means include, for example, at least one memory with program instructions of a computer program and at least one program processor, designed to execute program instructions from the at least one memory.
Die Empfangseinheit von Dickstoffverteilermast, Dickstoffpumpe und Dickstofffördersystem ist jeweils dazu eingerichtet, zu mindest eine Betriebsinformation zu empfangen. Die Betriebsin formation ist indikativ für eine Eigenschaft einer Vielzahl von möglichen Eigenschaften von Dickstoffverteilermast, Dick stoffpumpe und Dickstofffördersystem oder deren Komponenten und repräsentativ für diese Eigenschaft. Eine Betriebsinforma tion soll sich somit einer Komponente zuordnen lassen können. Eine solche Eigenschaft kann, wie auch Betriebsparameter, bei spielsweise durch eine Messgröße charakterisiert werden. Es kann sich um Eigenschaften handeln, die bereits vor oder erst nach einem Beginn des Förderns zu Tage treten. Beispielsweise kann das Empfangen einer Betriebsinformation durch ein Messen einer für diese Betriebsinformation charakteristischen Mess größe erfolgen. Ebenso kann die von der Empfangseinheit emp fangene Betriebsinformation vorgeben oder Ergebnis einer vor geschalteten Berechnung sein, in die zum Beispiel ihrerseits eine oder mehrere Messgrößen eingegangen sind. Es ist denkbar eine solche vorgeschaltete Berechnung direkt vor Ort in einer entsprechend eingerichteten Einheit des Dickstoffverteiler- masts, der Dickstoffpumpe und des Dickstofffördersystems er folgt, sie kann aber auch extern, zum Beispiel auf einer Ser vervorrichtung erfolgt sein, und die so berechnete Betriebsin formation dann von der Empfangseinheit empfangen werden. The receiving unit of the sludge distributor boom, sludge pump and sludge conveying system is each set up to receive at least one item of operating information. The operational information is indicative of, and representative of, one of a variety of possible properties of the sludge distributor boom, sludge pump and sludge delivery system or components thereof. Operating information should therefore be able to be assigned to a component. Like operating parameters, such a property can, for example, be characterized by a measured variable. It can be a question of properties that come to light before or only after the start of conveying. For example, operating information can be received by measuring a measured variable that is characteristic of this operating information. Likewise, the operating information received by the receiving unit can specify or be the result of an upstream calculation, which for its part, for example, includes one or more measured variables. Such an upstream calculation is conceivable directly on site in an appropriately equipped unit of the sludge distributor boom, the sludge pump and the sludge conveying system, but it can also be carried out externally, for example on a server device, and the operating information calculated in this way can then be used received by the receiving unit.
Die Verarbeitungseinheit von Dickstoffverteilermast, Dick stoffpumpe und Dickstofffördersystem soll jeweils als einge richtet zum Bestimmen momentan zulässiger Arbeitsbereiche, mo mentan zulässiger Betriebsparameter und/oder eines momentanen und eines zukünftig zu erwartenden Standsicherheitsparameters verstanden werden. Dies soll zumindest teilweise abhängig von, insbesondere sämtlichen, empfangenen Betriebsinformationen er- folgen. Dazu kann sie zum Beispiel Zugriff auf die von den Empfangseinheiten empfangenen Informationen haben und einen momentan zulässigen Arbeitsbereich, einen momentan zulässigen Betriebsparameter und/oder einen momentanen und einen zukünf tig zu erwartenden Standsicherheitsparameter abhängig von den empfangenen Betriebsinformationen unter Berücksichtigung vor gegebener und als konstant angenommenen Eigenschaften von Kom ponenten des Dickstoffverteilermasts, der Dickstoffpumpe und/oder des Dickstofffördersystems, wie deren Masse oder de ren räumliche Ausdehnung, berechnen. Ebenso ist denkbar, dass das Bestimmen eines momentan zulässigen Arbeitsbereichs eines Mastarms alternativ oder zusätzlich abhängig ist von einem be reits bestimmten Arbeitsbereich eines weiteren, zum Beispiel eines benachbarten, Mastarms der Mastanordnung. Beispielsweise erfolgt das Bestimmen des momentan zulässigen Arbeitsbereichs des zweiten Mastarms nach dem Bestimmen des zulässigen Ar beitsbereichs des ersten Mastarms, und ist abhängig von dem für den ersten Mastarm bestimmten Arbeitsbereich. Zur Bestim mung des zukünftig zu erwartenden Standsicherheitsparameters ist zumindest die Verarbeitungseinheit des Dickstofffördersys tems dazu ausgebildet, die Berechnung einer Prognoseinformati on vorzunehmen, die charakteristisch für eine prognostizierte Änderung des Standsicherheitsparameters nach ordnungsgemäßen Betrieb einer oder mehrerer Komponenten des Dickstoffvertei lermasts und/oder der Dickstoffpumpe ist. Beispielsweise kann für die Berechnung der Prognoseinformation angenommen werden, dass der Betriebszustand der übrigen Komponenten im Prognose zeitraum, zum Beispiel 1 Sekunde, 2 Sekunden oder 3 Sekunden, unverändert bleibt. Unter einem unveränderten Betriebszustand ist zum Beispiel in erster Näherung ein solcher Betriebszu stand zu verstehen, der ohne Empfang eines weiteren Steuersi gnals im Prognosezeitraum beibehalten wird. Alternativ oder zusätzlich kann zur Berechnung der Prognoseinformation auf ge speicherte Vorgabe- oder Erfahrungswerte zurückgegriffen wer den. Anhand der so bestimmten Prognoseinformation kann die Verarbeitungseinheit einen Trend für die betrachtete Standsi cherheit ermitteln, der zusätzlich zur jeweils aktuellen Be triebsinformation bei der durch die Steuereinheit vorzunehmen den Steuerung berücksichtigt werden kann. The processing unit of the sludge distributor boom, sludge pump and sludge conveying system should be understood as being set up for determining currently permissible working areas, currently permissible operating parameters and/or a current stability parameter and a stability parameter to be expected in the future. This should be at least partially dependent on, in particular all, received operating information follow. For this purpose, it can, for example, have access to the information received from the receiving units and a currently permissible working range, a currently permissible operating parameter and/or a current and a future stability parameter to be expected depending on the operating information received, taking into account given properties that are assumed to be constant of components of the sludge distributor boom, the sludge pump and/or the sludge conveyor system, such as their mass or their spatial extent. It is also conceivable that the determination of a currently permissible working area of a mast arm is alternatively or additionally dependent on an already determined working area of a further, for example an adjacent, mast arm of the mast arrangement. For example, the determination of the currently permissible working range of the second boom arm takes place after the determination of the permissible working range of the first boom arm, and is dependent on the working range determined for the first boom arm. In order to determine the stability parameter to be expected in the future, at least the processing unit of the sludge conveyor system is designed to calculate prognosis information that is characteristic of a predicted change in the stability parameter after proper operation of one or more components of the sludge distributor mast and/or the sludge pump. For example, it can be assumed for the calculation of the prognosis information that the operating state of the other components in the prognosis period, for example 1 second, 2 seconds or 3 seconds, remains unchanged. An unchanged operating state is to be understood, for example, in a first approximation, as an operating state that is maintained in the forecast period without receiving a further control signal. Alternatively or additionally, stored default or empirical values can be used to calculate the prognosis information. On the basis of the prognosis information determined in this way, the Processing unit determine a trend for the stability under consideration, which can be taken into account in addition to the current operating information in the control to be carried out by the control unit.
Die Steuereinheit von Dickstoffverteilermast, Dickstoffpumpe und Dickstofffördersystem umfasst jeweils entsprechende Mit tel, um einen Arbeitsbereich oder einen Betriebsparameter ei ner Komponente auf einen momentan zulässigen Arbeitsbereich oder eine momentan zulässigen Betriebsparameter zu begrenzen. Die jeweilige Steuereinheit kann zusätzlich oder alternativ auch Mittel umfassen, einen Betriebsparameter einer Komponente auf einen momentan zulässigen Betriebsparameter zu begrenzen, falls ein von einer Verarbeitungseinheit bestimmter momentaner Standsicherheitsparameter kleiner als ein, zum Beispiel vorge gebener, maximaler Standsicherheitsparameter ist. Unter dem Begrenzen des Arbeitsbereichs einer oder mehrerer Komponenten soll verstanden werden, dass ein Betriebsparameter der jewei ligen Komponente begrenzt und ein Betreiben der Komponente ge mäß dem begrenzten Betriebsparameter bewirkt wird. So kann der jeweilige Betriebsparameter auf einen abhängig von der be stimmten Betriebsinformation oder dem bestimmten Standsicher- heitsparameter noch zulässigen Aktionsumfang, eine noch zuläs sige Aktionsgeschwindigkeit oder eine noch zulässige Aktions frequenz der Komponente beschränkt werden. Insbesondere wird der Betrieb der Komponente außerhalb des zulässigen Arbeitsbe reichs unterbunden. Dabei sind der Aktionsumfang, die Aktions geschwindigkeit oder die Aktionsfrequenz nach dem Begrenzen kleiner als der jeweils für die Komponente grundsätzlich vor gesehene maximale Aktionsumfang, die grundsätzlich vorgesehene maximale Aktionsintensität und die grundsätzlich vorgesehene maximale Aktionsfrequenz. Beispielsweise kann die Steuerein heit für den Arbeitsbereich eines Mastarms eine momentan zu lässige Obergrenze bestimmen und der Betrieb des Dickstoffver- teilermasts derart bewirkt werden, dass der Mastarm jeweils nur unterhalb der bestimmten Obergrenze ausgelenkt wird. Ent sprechend kann dann beispielsweise verhindert werden, dass der Öffnungswinkel oder die Aktuatorkraft des Mastarms eine ent sprechend bestimmte Grenze überschreitet. Dazu kann der jewei lige Aktuator zum Beispiel ein entsprechend geeignetes Steuer signal erhalten, das von der Steuereinheit ausgegeben wird. Beispielsweise kann die Steuereinheit so die Auslenkung eines Mastarms durch einen Aktuator begrenzen. Dadurch können Über belastungen von Komponenten des Dickstoffverteilermasts oder ein Standsicherheitsverlust des Dickstofffördersystems sowie jeweils damit einhergehende Beschädigungen vermieden werden. The control unit of the sludge distributor boom, sludge pump and sludge conveyor system each includes appropriate means to limit a working range or an operating parameter of a component to a currently permissible working range or a currently permissible operating parameter. The respective control unit can additionally or alternatively also include means for limiting an operating parameter of a component to a currently permissible operating parameter if a current stability parameter determined by a processing unit is smaller than a maximum stability parameter, for example given. Limiting the operating range of one or more components should be understood to mean that an operating parameter of the respective component is limited and the component is operated in accordance with the limited operating parameter. In this way, the respective operating parameter can be limited to an extent of action that is still permissible, a speed of action that is still permissible, or a frequency of action that is still permissible for the component, depending on the specific operating information or the specific stability parameter. In particular, the operation of the component outside the permissible working range is prevented. The extent of the action, the speed of the action or the frequency of the action after the limitation are smaller than the maximum scope of the action generally provided for the component, the maximum intended maximum intensity of the action and the maximum intended frequency of the action. For example, the control unit can determine a momentarily permissible upper limit for the working area of a boom arm and the operation of the thick matter distributor boom can be effected in such a way that the boom arm in each case is only deflected below the specified upper limit. Accordingly, it can then be prevented, for example, that the opening angle or the actuator force of the mast arm exceeds a correspondingly specific limit. For this purpose, the respective actuator can, for example, receive a correspondingly suitable control signal that is output by the control unit. For example, the control unit can thus limit the deflection of a mast arm by an actuator. As a result, overloading of components of the sludge distributor boom or a loss of stability of the sludge conveyor system and the associated damage can be avoided.
Die jeweiligen Empfangseinheiten, Verarbeitungseinheiten und Steuereinheiten von Dickstoffverteilermast, Dickstoffpumpe und Dickstofffördersystem können analog oder sogar identisch aus gebildet sein. Es kann sich dabei jeweils um unterschiedliche Empfangseinheiten, Verarbeitungseinheiten und Steuereinheiten handeln, es ist aber auch denkbar, dass die Empfangseinheiten, Verarbeitungseinheiten und Steuereinheiten von Dickstoffver- teilermast, Dickstoffpumpe und Dickstofffördersystem jeweils als Module einer Gesamteinheit ausgebildet sind. Eine solche Gesamteinheit kann dann räumlich zusammengefasst in einem spe ziellen Bereich eines einen Dickstoffverteilermast und eine Dickstoffpumpe umfassenden Dickstofffördersystems angeordnet sein. The respective receiving units, processing units and control units of the sludge distributor boom, sludge pump and sludge conveying system can be designed analogously or even identically. These can each be different receiving units, processing units and control units, but it is also conceivable that the receiving units, processing units and control units of the sludge distribution boom, sludge pump and sludge conveyor system are each designed as modules of an overall unit. Such an overall unit can then be spatially combined in a special area of a thick-material conveying system comprising a thick-material distributor boom and a thick-material pump.
Die Dickstoffpumpe kann eine Kernpumpe mit zwei, beispielswei se genau zwei, Förderzylindern umfassen. Es wird dann abwech selnd vom ersten auf den zweiten Förderzylinder und vom zwei ten auf den ersten Förderzylinder umgeschaltet. Zwischen den Förderzylindern kann ein S-Rohrzyklisch 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 Rohrab schnitt, mit dem die Förderzylinder wechselweise mit dem Aus lass der Dickstoffpumpe verbunden werden. Der Rohrabschnitt und der Zusatzzylinder können Elemente einer Baueinheit sein, die lösbar mit der Dickstoffpumpe verbunden ist. Dadurch kann die Wartung und Reinigung der Dickstoffpumpe erleichtert wer den. The sludge pump can have a core pump with two, for example exactly two, delivery cylinders. It is then alternately switched from the first to the second delivery cylinder and from the second to the first delivery cylinder. An S-pipe can be switched cyclically between the delivery cylinders. Furthermore, an additional cylinder can be set up in such a way that it bridges each of the transitions. The S-pipe is a movable section of pipe that alternately connects the delivery cylinders to the outlet of the sludge pump. The pipe section and the additional cylinder can be elements of a structural unit that is detachably connected to the sludge pump. This makes it easier to maintain and clean the sludge pump.
Bei dem Unterbau handelt es sich um ein Grundgerüst, zum Bei spiel ein Fahrgestell, an dem ein Dickstoffverteilermast und/oder eine Dickstoffpumpe angeordnet werden können. Bei spielsweise sind Dickstoffverteilermast und/oder Dickstoffpum pe an dem Unterbau befestigt. Der Unterbau kann stationär, zum Beispiel als Plattform) oder mobil (zum Beispiel als Fahrzeug) ausgebildet sein. Der Unterbau kann ein Stützwerk zur Abstüt zung umfassen. Sind an solch einem Unterbau ein Dickstoffver- teilermast und eine Dickstoffpumpe angeordnet, so kann das ge samte Dickstofffördersystem abgestützt und dessen Standsicher heit während des Betriebs verbessert werden. The substructure is a basic structure, for example a chassis, on which a sludge distributor boom and/or a sludge pump can be arranged. For example, thick matter distributor boom and/or thick matter pump are attached to the substructure. The substructure can be stationary (e.g. as a platform) or mobile (e.g. as a vehicle). The substructure may include support structure for support. If a sludge distribution boom and a sludge pump are arranged on such a substructure, the entire sludge conveying system can be supported and its stability improved during operation.
Die Standsicherheit des Stützwerks, und damit des gesamten Dickstofffördersystems, ist umso höher, je größer der Abstand der Wirkungslinie, die sämtliche auf das Dickstofffördersystem wirkenden Kräfte berücksichtigt, von den Kippkanten der Auf standsfläche ist. Eine verlässliche Aussage über die Standsi cherheit kann aber schon bei Zugrundelegung einer Wirkungsli nie getroffen werden, die zumindest die auf das Dickstoffför dersystem wirkende Gewichtskraft berücksichtigt. Je mehr der tatsächlich wirkenden Kräfte in der Wirkungslinie berücksich tigt werden, desto präziser kann diese Aussage getroffen wer den. Daher kann die Standsicherheit des Dickstofffördersystems besonders vorteilhaft durch einen den Abstand der Wirkungsli nie von den Kippkanten der Aufstandsfläche repräsentierenden Standsicherheitsparameter charakterisiert werden. Der Standsi- cherheitsparameter befindet sich innerhalb eines vorgegebenen oder dynamisch bestimmbaren Standsicherheitsbereichs, inner halb welchem der Abstand der Wirkungslinie von jeder der Kipp kanten größer als oder gleich Null ist, vorzugsweise wird da bei noch eine Sicherheitsreserve berücksichtigt. Innerhalb des Standsicherheitsbereichs ist die Standsicherheit des Stütz werks und damit des Dickstofffördersystems gegeben. Die Ober grenze des Standsicherheitsbereichs wird durch einen maximalen Standsicherheitsparameter definiert. Der maximale Standsicher- heitsparameter liegt dann vor, wenn der Abstand der Wirkungs linie von einer der Kippkanten Null ist. Entsprechend nimmt der Abstand der Wirkungslinie von zumindest einer der Kippkan ten mit zunehmendem Standsicherheitsparameter ab. Oberhalb der Obergrenze ist der Abstand kleiner als Null und die Standsi cherheit nicht mehr gegeben. Es ist denkbar, dass ein Standsi- cherheitsbereich für jede Betriebssituation des Dickstoffför dersystems 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 Standsicherheitsbereich umfasst ferner eine erste und optional auch eine zweite Schwelle. Zum Beispiel kann die zweite Schwelle näher an dem maximalen Standsicherheitsparame ter und damit näher an der Obergrenze der Standsicherheit lie gen als die erste. Entsprechend kommt es während der Auslen kung einer Mastanordnung eines Dickstoffverteilermasts hin zu Randlagen aufgrund der dadurch auf das Stützwerk wirkenden Mo mente erst zu einer Überschreitung der ersten Schwelle, dann der zweiten Schwelle, und danach der Obergrenze. The stability of the supporting structure, and thus of the entire thick matter conveyor system, is higher, the greater the distance between the line of action, which takes into account all the forces acting on the thick matter conveyor system, from the tipping edges of the support surface. However, a reliable statement about the stability can be made based on a line of action that at least takes into account the weight acting on the thick matter conveyor system. The more of the forces actually acting in the line of action are taken into account, the more precisely this statement can be made. Therefore, the stability of the thick matter conveyor system can be characterized particularly advantageously by a stability parameter representing the distance between the line of action and the tilting edges of the contact area. The stability parameter is within a given one or dynamically determinable stability area, within which the distance between the line of action and each of the tipping edges is greater than or equal to zero, a safety reserve is preferably taken into account. Within the stability area, the stability of the support structure and thus of the high-density material conveying system is given. The upper limit of the stability range is defined by a maximum stability parameter. The maximum stability parameter is when the distance between the line of action and one of the tipping edges is zero. Accordingly, the distance between the line of action of at least one of the tilting edges decreases as the stability parameter increases. Above the upper limit, the distance is less than zero and stability is no longer guaranteed. It is conceivable that a stability range is predetermined or determinable for each operating situation of the thick matter conveying system, for example taking into account assumed constant properties of the components of the thick matter conveying system to be taken into account. For example, a contact area can be predetermined or determinable for every possible arrangement of the support structure, for example by a specific arrangement of support legs. The stability area also includes a first and optionally also a second threshold. For example, the second threshold can be closer to the maximum stability parameter and thus closer to the upper limit of stability than the first. Correspondingly, during the deflection of a boom arrangement of a high-density matter distributor boom towards peripheral locations, due to the moments acting on the supporting structure, the first threshold is exceeded first, then the second threshold and then the upper limit.
Der Abstand der Wirkungslinie von einer der Kippkanten sowie die Lage der Wirkungslinie sind jeweils zumindest von der Ge wichtskraft des Dickstofffördersystems abhängig und können zum Beispiel von der Verarbeitungseinheit berechnet werden. Die Lage der Wirkungslinie kann vertikale und horizontale Rich tungskomponenten aufweisen, und von Wirkungsrichtungen und /oder Beträgen mehrerer Kräfte abhängen. Beispielsweise können eine oder mehrere dabei zu berücksichtigende Kräfte vorgegeben oder von einem Benutzer (z.B. mittels einer geeigneten Benut zerschnittstelle) auswählbar sein. Wird zum Beispiel nur die Gewichtskraft eines Dickstofffördersystems berücksichtigt, dann entspricht die Wirkungslinie einer durch den Ge samtschwerpunkt verlaufenden Lotlinie. Die Lage der Wirkungs linie 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 um fasst die Lage der Wirkungslinie auch zumindest eine horizon tale 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 Dickstofffördersys tems vorherrschenden Windstärke, stufenweise, zum Beispiel um jeweils einen vorgegebenen Betrag in eine vorgegebene Rich tung, anpassen kann. Es ist auch denkbar, dass die Lage der Wirkungslinie von den Wirkungsrichtungen und/oder Beträgen ei ner oder mehrerer, vorzugsweise sämtlicher, von der Empfangs einheit empfangenen und für Kräfte indikativen Betriebsinfor mationen abhängt. The distance of the line of action from one of the tipping edges and the position of the line of action are each at least dependent on the weight of the thick matter conveying system and can be calculated, for example, by the processing unit. the The position of the line of action can have vertical and horizontal direction components and depend on the directions of action and/or amounts of multiple forces. For example, one or more forces to be taken into account can be predetermined or can be selected by a user (eg by means of a suitable user interface). If, for example, only the weight of a thick matter conveyor system is taken into account, then the line of action corresponds to a plumb line running through the overall center of gravity. The position of the line of action then resembles the position of the plumb line. If the position of the line of action also depends on a force that has a horizontal component, such as a wind force acting laterally on the sludge conveyor system, then the position of the line of action also includes at least one horizontal component, and its position is not equal to the plumb line. It is conceivable that the position of the line of action is dependent on one or more other forces in such a way that the processing unit changes the position, preferably only, when one or more specific conditions occur, for example above a prevailing wind speed during operation of the thick matter conveyor system , Gradually, for example by a predetermined amount in a predetermined direction Rich, adjust. It is also conceivable that the position of the line of action depends on the directions of action and/or amounts of one or more, preferably all, operating information received by the receiving unit and indicative of forces.
Beispielsweise kann der Standsicherheitsbereich als eine Di stanzreserve beschrieben werden, die einen minimalen Wert auf weist, bei dessen Überschreiten die Standsicherheit des Stütz werks nicht mehr gegeben ist. So kann jede Bewegung einer Kom ponente zu einer Abnahme, beispielsweise bei einer Auslenkung eines Mastarms eines Dickstoffverteilermasts in distaler Rich tung, oder einer Zunahme, wiederum beispielsweise bei einer Auslenkung eines Mastarms in proximaler Richtung, der Distanz reserve führen. Ist die Distanzreserve aufgebraucht, so liegt ein maximaler Standsicherheitsparameter vor und die Obergrenze des Standsicherheitsbereichs ist erreicht. Erfolgt der Betrieb der betrachteten Komponente dahingehend, dass zu erwarten ist, dass die Distanzreserve zunimmt, so kann ein solcher Betrieb, gegebenenfalls mit reduzierter Geschwindigkeit, erfolgen. For example, the stability range can be described as a distance reserve that has a minimum value, if exceeded, the stability of the support structure is no longer given. Thus, each movement of a component can result in a decrease, for example in the case of a deflection of a boom arm of a sludge distributor boom in the distal direction, or an increase, in turn, for example in the case of a Deflection of a mast arm in the proximal direction, guide the distance reserve. If the distance reserve is used up, a maximum stability parameter is present and the upper limit of the stability range has been reached. If the component under consideration is operated in such a way that it is to be expected that the distance reserve will increase, then such operation can take place, possibly at a reduced speed.
Unter einem ordnungsgemäßen Betrieb einer Komponente ist ein solcher Betrieb zu verstehen, wie er für die Komponente grund sätzlich und fachüblich vorgesehen und wofür die Komponente bei typischerweise vorherrschenden Bedingungen ausgelegt ist. Beispielsweise ist bei einem ordnungsgemäßen Betrieb einer Komponente eine spezifische Betriebsgeschwindigkeit der Kompo nente vorgesehen. Proper operation of a component is understood to mean operation that is fundamentally and technically customary for the component and for which the component is designed under the typically prevailing conditions. For example, when a component is operating properly, a specific operating speed of the component is provided.
In Ausführungsformen von Dickstoffverteilermast, Dickstoffpum pe und Dickstofffördersystem ist die Betriebsinformation indi kativ für ein Gelenkmoment eines Mastarms, für eine Zylinder kraft eines Mastarms, und/oder für einen Öffnungswinkel eines Mastarms . In embodiments of the thick matter distributor boom, thick matter pump and thick matter conveying system, the operating information is indicative of a joint moment of a boom arm, of a cylinder force of a boom arm, and/or of an opening angle of a boom arm.
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 Mast arms der Mastanordnung wirkenden Gewicht, entsprechend einer Mastspitzenlast . Das Gelenkmoment kann beispielsweise durch Messung einer in einem Aktuator des jeweiligen Mastarms wir kenden Zylinderkraft oder eines im Aktuator des Mastarms wir kenden Zylinderdrucks in Verbindung mit einer oder mehreren anderen Messungen, wie zum Beispiel einer Messung des jeweili gen 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. Der Öffnungswinkel kann zum Beispiel durch den Ver gleich von Neigungswinkeln benachbarter Mastarme ermittelt werden. The joint moment of a mast arm is the moment acting on its mast joint. This represents a moment that depends, among other things, on the total weight of the mast assembly, on wind loads, on the weight of the thick matter to be conveyed or on the weight acting on the distal end of the first mast arm of the mast assembly, corresponding to a mast tip load. The joint moment can be inferred from the joint moment, for example, by measuring a cylinder force acting in an actuator of the respective 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. For example, the joint moment of a mast arm by means a transfer function from a cylinder force and a joint angle of the mast joint of the respective mast arm. The opening angle can be determined, for example, by comparing the angles of inclination of neighboring mast arms.
Dabei kann die Verarbeitungseinheit eingerichtet sein, ein Lastmoment basierend auf für die Gelenkmomente sämtlicher Ma starme indikativen erfassten Betriebsinformationen zu berech nen, und den momentan zulässigen Arbeitsbereichs jeweils des ersten Mastarms und des zweiten Mastarms, die momentan zuläs sige Drehwerksgeschwindigkeit, die momentan zulässige Pumpge schwindigkeit, die momentan zulässige Umschaltgeschwindigkeit, den momentanen Standsicherheitsparameter und/oder den zukünf tig zu erwartenden Standsicherheitsparameter jeweils abhängig von dem berechneten Lastmoment zu bestimmen. Unter Berücksich tigung der jeweiligen Neigungswinkel der Mastarme kann die Verarbeitungseinheit auf diese Weise eine besonders präzise Bestimmung des Standsicherheitsparameters in Echtzeit vorneh men. The processing unit can be set up to calculate a load moment based on recorded operating information indicative of the joint moments of all boom arms, and the currently permissible working range of the first boom arm and the second boom arm, the currently permissible slewing gear speed, the currently permissible pumping speed, to determine the currently permissible switching speed, the current stability parameter and/or the stability parameter to be expected in the future, each depending on the calculated load moment. Taking into account the respective angle of inclination of the mast arms, the processing unit can in this way carry out a particularly precise determination of the stability parameter in real time.
Zusätzlich kann die Verarbeitungseinheit eingerichtet sein, den momentan zulässigen Arbeitsbereichs jeweils des ersten Ma starms und des zweiten Mastarms, die momentan zulässige Dreh werksgeschwindigkeit, die momentan zulässige Pumpgeschwindig keit, die momentan zulässige Umschaltgeschwindigkeit, den mo mentanen Standsicherheitsparameter und/oder den zukünftig zu erwartenden Standsicherheitsparameter jeweils abhängig von ei ner Betriebsinformation zu bestimmen, die indikativ ist für ein momentan zulässiges theoretisch maximales Lastmoment. In addition, the processing unit can be set up to calculate the currently permissible working range of the first boom and the second boom arm, the currently permissible slewing gear speed, the currently permissible pumping speed, the currently permissible switching speed, the current stability parameter and/or the stability parameter to be expected in the future to be determined depending on egg ner operating information, which is indicative of a currently permissible theoretically maximum load torque.
Darüber hinaus kann die Betriebsinformation indikativ sein für einen Typ des zu fördernden Dickstoffs, eine Dichte des zu fördernden Dickstoffs, eine Last des Endschlauchs und/oder einen Typ des Endschlauchs. Die Betriebsinformationen kann ebenso indikativ sein für einen Neigungswinkel des Dickstoff fördersystems, zum Beispiel von dessen Unterbau, für einen Neigungswinkel zumindest eines Mastarms, eine Aktuatorkraft eines Aktuators eines Mastarms oder eine Betriebsgeschwindig keit eines Aktuators eines Mastarms. Beispielsweise entspricht der Neigungswinkel des Dickstofffördersystems einem Winkel zwischen der Drehachse des Drehwerks und der Lotrichtung. In addition, the operational information may be indicative of a type of sludge to be conveyed, a density of the sludge to be conveyed, a load of the end hose, and/or a type of end hose. The operational information can also be indicative of an angle of inclination of the thick matter conveyor system, for example of its substructure, for an angle of inclination of at least one boom arm, an actuator force of an actuator of a boom arm or an operating speed of an actuator of a boom arm. For example, the inclination angle of the sludge conveyor system corresponds to an angle between the axis of rotation of the slewing gear and the vertical direction.
Insbesondere ist denkbar, dass die Empfangseinheit eingerich tet ist, eine für den Typ des Endschlauchs charakteristische Betriebsinformation mittels Auslesen eines entsprechenden RFID-Tags des Endschlauchs zu empfangen. Unter dem Typ eines Dickstoffs soll beispielsweise die materielle Zusammensetzung oder die Viskosität des zu fördernden Dickstoffs verstanden werden. Bei dem Neigungswinkel eines Mastarms kann es sich um einen absoluten Neigungswinkel, das heißt um einen Winkel, der die Lage des Mastarms gegenüber der Lotrichtung, handeln oder um einen relativen Neigungswinkel, das heißt um einen Diffe renzwinkel zwischen Neigungswinkeln zweier, insbesondere be nachbarter, Mastarme. In particular, it is conceivable that the receiving unit is set up to receive operating information that is characteristic of the type of end hose by reading out a corresponding RFID tag on the end hose. The type of thick matter is to be understood, for example, as the material composition or the viscosity of the thick matter to be conveyed. The angle of inclination of a mast arm can be an absolute angle of inclination, i.e. an angle of the position of the mast arm in relation to the vertical direction, or a relative angle of inclination, i.e. a difference angle between the angles of inclination of two, in particular neighboring, mast arms .
Die Berücksichtigung dieser Eigenschaften bei der Bestimmung von Betriebsparametern des Dickstoffverteilermasts und/oder der Dickstoffpumpe und/oder von Standsicherheitsparameters des Dickstofffördersystems erlaubt deren sichere und effiziente Nutzung bei der Förderung von schwereren Dickstoffen. Wird von der Empfangseinheit beispielsweise eine Betriebsinformation empfangen, die charakteristisch ist für eine besonders hohe Zylinderkraft, kann die Verarbeitungseinheit für diesen Mast arms einen momentan zulässigen Arbeitsbereich bestimmen, der kleiner ist als der maximale Arbeitsbereich, wodurch eine Überbelastung des Mastarms oder auch des Dickstoffverteiler masts insgesamt vermieden werden können. Gleiches gilt hin sichtlich einer gegebenenfalls damit verknüpften Verschlechte rung der Standsicherheit. Dies kann zum Beispiel bei einer be- sonders hohen Endschlauchlast aufgrund eines überlangen End- schlauchs der Fall sein, oder auch bei der Förderung von Schwerbeton . Taking these properties into account when determining operating parameters of the thick matter distributor boom and/or the thick matter pump and/or stability parameters of the thick matter conveying system allows them to be used safely and efficiently when conveying heavier thick matter. If, for example, operating information is received from the receiving unit that is characteristic of a particularly high cylinder force, the processing unit can determine a momentarily permissible working range for this boom arm that is smaller than the maximum working range, thereby overloading the boom arm or the thick matter distributor boom as a whole can be avoided. The same applies to any associated deterioration in stability. This can be the case, for example, This can be the case with a particularly high end hose load due to an overly long end hose, or when pumping heavy concrete.
Aber auch bei einem Betrieb des Dickstoffverteilermasts, der Dickstoffpumpe oder des Dickstofffördersystems gemäß deren planmäßiger Auslegung kann die Bestimmung eines momentan zu lässigen Arbeitsbereichs erfolgen, der kleiner ist als der ma ximale Arbeitsbereich. Ebenso können in diesem Fall auch Standsicherheitsparameter bestimmt werden, die oberhalb der ersten Schwelle liegen. Mit Vorteil ist die Betriebsinformati on daher indikativ für eine zu erwartende, insbesondere maxi male, Windgeschwindigkeit oder eine maximale Bodenbelastbar keit. Dadurch kann für den Betrieb von Dickstoffverteilermast und Dickstoffpumpe auf eine zu erwartende veränderliche Wind stärke oder auch eine individuelle Bodenbeschaffung eingegan gen und die momentan zulässigen Betriebsparameter entsprechend angepasst werden. Eine geringe zu erwartende maximale Windge schwindigkeit oder ein fester Boden kann dabei die Bestimmung von weitreichenderen und umfangreicheren Betriebsparametern erlauben als es bei starkem Wind oder einem losen Untergrund der Fall wäre. Werden entsprechende Betriebsinformationen von der Empfangseinheit empfangen, kann die Verarbeitungseinheit trotz des eigentlich mit maximalen Arbeitsbereichen der Mast arme förderbaren Dickstoffs einen geringeren als den maximalen momentan zulässigen Arbeitsbereich für einen oder mehrere der Mastarme bestimmen. However, even when the sludge distributor boom, the sludge pump or the sludge conveying system is operated according to their planned design, a momentarily permissible working range that is smaller than the maximum working range can be determined. In this case, stability parameters that are above the first threshold can also be determined. The operating information is therefore advantageously indicative of an expected, in particular maximum, wind speed or a maximum ground load capacity. In this way, for the operation of the sludge distributor boom and sludge pump, an expected change in wind speed or individual ground conditions can be taken into account and the currently permissible operating parameters can be adjusted accordingly. A low expected maximum wind speed or a firm ground can allow the determination of more far-reaching and extensive operating parameters than would be the case with strong wind or a loose ground. If corresponding operating information is received by the receiving unit, the processing unit can determine a working range that is lower than the currently maximum permissible working range for one or more of the boom arms, despite the fact that the thick material that can actually be conveyed with the maximum working areas of the boom arms.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Betriebsinformation indikativ für eine Position eines Lastanhängepunkts und/oder für ein Lastgewicht. Als Position eines Lastanhängepunkts soll zum Beispiel ein horizontaler Abstand von der vertikalen Achse des Drehwerks verstanden werden. Das Lastgewicht soll die am Lastanhängepunkt wirkende Gewichtskraft bezeichnen. Anhand dieser Eigenschaften können die Betriebsparameter und die Standsicherheitsparameter individuell und passgenau für den jeweils zu fördernden Dickstoff und dessen, beispielsweise materialbedingte, Eigenschaften bestimmt werden. In a further embodiment, the operational information is indicative of a position of a load attachment point and/or a load weight. The position of a load attachment point should be understood, for example, as a horizontal distance from the vertical axis of the slewing gear. The load weight is intended to designate the weight force acting on the load attachment point. On the basis of these properties, the operating parameters and the stability parameters can be determined individually and precisely for the thick matter to be conveyed and its properties, for example material-related properties.
Weitere beispielhafte Betriebsinformationen sind indikativ für Gewichte aller Mastarme mit befüllter Förderleitung und/oder mit unbefüllter Förderleitung, für Positionen der Schwerpunkte aller Mastarme, für Gewichte von Zusatzlasten, für Position 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, für Positionen der AufStellflächen der Stützbeine im eingefahrenen und/oder im ausgefahrenen Zu stand, und/oder für Beinkräfte. Further exemplary operating information is indicative of the weights of all boom arms with a filled conveyor line and/or with an unfilled conveyor line, positions of the centers of gravity of all boom arms, weights of additional loads, positions of additional weight attachment points, wind forces acting on the boom arms, positions of the centers of wind area of all boom arms, for a weight of the substructure, for a position of the center of gravity of the substructure, for positions of the footprints of the support legs in the retracted and/or extended state, and/or for leg forces.
Darüber hinaus kann die Verarbeitungseinheit für den Dick stoffverteilermast alternativ oder zusätzlich eine momentan zulässige Drehwerksgeschwindigkeit des Drehwerks bestimmen, was ebenfalls abhängig von der von der Empfangseinheit empfan genen Betriebsinformation erfolgt. Beispielsweise kann die Zy linderkraft eines Mastgelenks eines Mastarms aufgrund der Dre hung des Drehwerks fliehkraftbedingt signifikant anwachsen, sodass eine Beschädigung des Mastarms droht. Wird nun eine für eine solch hohe Zylinderkraft indikative Betriebsinformation von der Empfangseinheit empfangen, so kann die Verarbeitungs einheit die momentan zulässige Drehwerksgeschwindigkeit gerin ger als die maximale Drehwerksgeschwindigkeit bestimmen. In diesem Fall begrenzt die Steuereinheit die Drehgeschwindigkeit des Drehwerks auf die von der Verarbeitungseinheit bestimmte momentan zulässige Drehgeschwindigkeit. In addition, the processing unit for the thick material distributor boom can alternatively or additionally determine a currently permissible slewing gear speed of the slewing gear, which also takes place as a function of the operating information received from the receiving unit. For example, the cylinder force of a mast joint of a mast arm can increase significantly due to the rotation of the slewing gear due to centrifugal force, so that there is a risk of damage to the mast arm. If operating information indicative of such a high cylinder force is now received by the receiving unit, the processing unit can determine the currently permissible slewing gear speed less than the maximum slewing gear speed. In this case, the control unit limits the speed of rotation of the slewing gear to the momentarily permissible speed of rotation determined by the processing unit.
In einer Ausführungsform umfasst die Mastanordnung einen wei teren Mastarm. Insgesamt beläuft sich die Zahl der Mastarme der Mastanordnung dann auf drei. Es ist auch denkbar, dass zwei oder drei weitere Mastarme in der Mastanordnung vorgese hen sind, wobei die Mastanordnung dann vier oder fünf Mastarme umfasst . In one embodiment, the mast assembly includes a further mast arm. The total number of mast arms of the mast arrangement then amounts to three. It is also conceivable that two or three further mast arms are provided in the mast arrangement, the mast arrangement then comprising four or five mast arms.
Mit zusätzlichen Mastarmen lässt der maximale Aktionsumfang des Dickstoffverteilermasts auf einfache Art und Weise vergrö ßert. Insbesondere bei der Implementierung von Knickgelenken zur Verbindung der einzelnen Mastarme miteinander kann gleich zeitig die Bauart der Mastanordnung weiterhin besonders kom pakt ausfallen. With additional boom arms, the maximum range of action of the thick matter distributor boom can be easily increased. In particular, when implementing articulated joints for connecting the individual mast arms to one another, the design of the mast arrangement can still be particularly compact.
Optional kann die Verarbeitungseinheit zum Bestimmen eines mo mentan zulässigen Arbeitsbereichs jeweils für den, vorzugswei se jeden, weiteren Mastarm abhängig von der zumindest einen empfangenen Betriebsinformation eingerichtet sein, wobei die Steuereinheit des weiteren zum Begrenzen auf den jeweiligen momentan zulässigen Arbeitsbereich eingerichtet ist, falls ei ner der bestimmten momentan zulässigen Arbeitsbereiche der weiteren Mastarme kleiner ist als der jeweilige maximale Ar beitsbereich des entsprechenden Mastarms ist. Optionally, the processing unit can be set up to determine a currently permissible working area for the, preferably each, additional boom arm depending on the at least one item of operating information received, with the control unit also being set up to limit the respective currently permissible working area if a of the specific currently permissible working ranges of the further boom arms is smaller than the respective maximum working range of the corresponding boom arm.
Auf diese Weise kann der weitere Mastarm bei der Bestimmung des momentan zulässigen Arbeitsbereichs Berücksichtigung fin den. Entsprechend kann dann gegebenenfalls auch der momentan zulässige Arbeitsbereich des weiteren Mastarms durch die Steuereinheit begrenzt werden. In this way, the further arm of the boom can be taken into account when determining the currently permissible working range. Correspondingly, the momentarily permissible working range of the further boom arm can then also be limited by the control unit, if necessary.
Mit Vorteil sind sowohl das Drehwerk und ein erster Mastarm der Mastanordnung als auch jeweils zwei der Mastarme jeweils über ein Knickgelenk miteinander verbunden, wobei die Verar beitungseinheit des weiteren dazu eingerichtet ist, den momen tan zulässigen Arbeitsbereichs eines Mastarms anhand des Fest- legens eines momentan zulässigen Öffnungswinkels des Knickge lenks an einem proximalen Ende des Mastarms zu bestimmen. Au ßerdem kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, den Ar- beitsbereich anhand eines Einschränkens der Verschwenkbarkeit des Mastarms auf den momentan zulässigen Öffnungswinkel zu be grenzen. Darüber hinaus ist denkbar, dass sämtliche Knickge lenke zueinander parallele Knickachsen aufweisen. Ferner kön nen die Knickgelenke jeweils einen maximalen Öffnungswinkel von 120 Grad, vorzugsweise von 150 Grad, und besonders vor zugsweise von 180 Grad aufweisen. Es sind aber auch Öffnungs winkel zwischen 180 Grad und 235 Grad, bis zu 270 Grad oder bis zu 360 Grad denkbar. Advantageously, both the slewing gear and a first mast arm of the mast assembly and two of the mast arms are connected to one another via an articulated joint, with the processing unit also being set up to determine the currently permissible working range of a mast arm based on the determination of a currently permissible one To determine the opening angle of the Knickge joint at a proximal end of the mast arm. In addition, the control unit can be set up to work area based on a restriction of the pivoting of the mast arm to be limited to the currently permissible opening angle. In addition, it is conceivable that all articulated joints have articulation axes that are parallel to one another. Furthermore, 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.
Dies stellt eine besonders einfach umsetzbare und funktionale Ausführung der Verbindung zwischen Mastarmen bzw. zwischen Ma starm und Drehwerk dar, bei der nichtsdestotrotz ein großer Aktionsumfang für den Dickstoffverteilermast gewahrt bleibt und die Positionierung des Lastanhängepunkts in allen Raum richtungen innerhalb des Aktionsumfangs beliebig erfolgen kann. This represents a particularly easy to implement and functional design of the connection between boom arms or between boom and slewing gear, in which a large scope of action for the thick matter distributor boom is nevertheless maintained and the load attachment point can be positioned in all spatial directions within the scope of action.
In einer Ausführungsform des Dickstofffördersystems ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, den Betriebsparameter derart zu steuern, dass, falls der bestimmte momentane Standsicher- heitsparameter oberhalb der ersten Schwelle liegt und der be stimmte zukünftig zu erwartende Standsicherheitsparameter ent fernter von dem maximalen Standsicherheitsparameter als der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter liegt, der Be trieb der Komponente mit unveränderter Geschwindigkeit er folgt. In one embodiment of the thick matter conveying system, the control unit is set up to control the operating parameter in such a way that, if the specific current stability parameter is above the first threshold and the specific future stability parameter to be expected is further away from the maximum stability parameter than the specific current stability parameter lies, the Be operation of the component with unchanged speed he follows.
Vorzugsweise umfasst der Standsicherheitsbereich des Stütz werks eine zweite Schwelle, die näher an dem maximalen Stand- sicherheitsparameter liegt als die erste Schwelle, wobei die Steuereinheit des weiteren dazu eingerichtet ist, den Betrieb sparameter derart zu steuern, dass, falls der bestimmte momen tane Standsicherheitsparameter oberhalb der zweiten Schwelle liegt und der bestimmte zukünftig zu erwartende Standsicher- heitsparameter näher an dem maximalen Standsicherheitsparame ter als der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter liegt, ein ordnungsgemäßer Betrieb der Komponente eingestellt wird. The stability range of the support structure preferably includes a second threshold which is closer to the maximum stability parameter than the first threshold, with the control unit also being set up to control the operating parameter in such a way that if the determined instantaneous stability parameter is above the second threshold and the future expected stability ity parameter is closer to the maximum stability parameter than the specific instantaneous stability parameter, proper operation of the component is set.
Zusätzlich kann die Steuereinheit des weiteren dazu eingerich tet sein, den Betriebsparameter derart zu steuern, dass, falls der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter oberhalb der zweiten Schwelle liegt und der bestimmte zukünftig zu erwar tende Standsicherheitsparameter entfernter von dem maximalen Standsicherheitsparameter als der bestimmte momentane Standsi- cherheitsparameter liegt, der Betrieb der Komponente mit einer verringerten Geschwindigkeit erfolgt. In addition, the control unit can also be set up to control the operating parameter in such a way that if the specific current stability parameter is above the second threshold and the specific future stability parameter to be expected is further away from the maximum stability parameter than the specific current stability parameter , the component is operated at a reduced speed.
Obwohl bei einem Betrieb in Randlage die Standsicherheit ge fährdet sein kann, kann durch die Berücksichtigung der zu er wartenden Änderung des Standsicherheitsparameters bei einer zu erwartenden Verbesserung der Standsicherheit dennoch ein ord nungsgemäßer Betrieb erfolgen. Dies kann optional zumindest für den Standsicherheitsbereich zwischen einer ersten und ei ner zweiten Schwelle gelten. Liegt der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter oberhalb der zweiten Schwelle, und somit noch näher an der Obergrenze der Standsicherheit, so kann der ordnungsgemäße Betrieb bei einer zu erwartenden Ver besserung nicht vollständig eingestellt, sondern der Betrieb der Komponente mit einer verringerten Geschwindigkeit erfol gen. So kann in bestimmten Fällen eine Fortsetzung des Be triebs trotz eines Agierens in nächster Nähe der Obergrenze des Standsicherheitsbereichs ermöglicht werden, sodass sich das Dickstofffördersystem in Randlagen noch effektiver einset- zen lässt. Although the stability can be jeopardized when operating in the peripheral position, proper operation can still be carried out by taking into account the expected change in the stability parameter with an expected improvement in stability. This can optionally apply at least to the stability area between a first and a second threshold. If the determined momentary stability parameter is above the second threshold, and thus even closer to the upper limit of stability, proper operation cannot be completely stopped if an improvement is to be expected, but the operation of the component can take place at a reduced speed In certain cases, operation can be continued despite acting close to the upper limit of the stability area, so that the thick matter conveyor system can be used even more effectively in marginal locations.
Zusätzlich kann die Steuereinheit in einer Ausführungsform des Dickstofffördersystems eingerichtet sein, eine Signalausgabe zu bewirken, abhängig von dem bestimmten momentanen Standsi- cherheitsparameter und dem bestimmten zukünftig zu erwartenden Standsicherheitsparameter . In addition, the control unit can be set up in one embodiment of the thick matter conveying system to bring about a signal output, depending on the specific instantaneous status safety parameter and the determined future stability parameter to be expected.
Beispielsweise kann eine erste Signalausgabe bewirkt werden, falls der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter ober halb der zweiten Schwelle liegt und der bestimmte zukünftig zu erwartende Standsicherheitsparameter näher an dem maximalen Standsicherheitsparameter als der bestimmte momentane Standsi- cherheitsparameter liegt und/oder eine zweite Signalausgabe bewirkt werden, falls der bestimmte momentane Standsicher- heitsparameter oberhalb der ersten Schwelle liegt und der be stimmte zukünftig zu erwartende Standsicherheitsparameter ent fernter von dem maximalen Standsicherheitsparameter als der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter liegt, und/oder eine dritte Signalausgabe bewirkt werden, falls der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter oberhalb der zweiten Schwelle liegt und der bestimmte zukünftig zu erwartende Standsicherheitsparameter entfernter von dem maximalen Stand- sicherheitsparameter als der bestimmte momentane Standsicher- heitsparameter liegt. For example, a first signal can be output if the current stability parameter determined is above the second threshold and the future expected stability parameter is closer to the maximum stability parameter than the current stability parameter determined, and/or a second signal can be output if the certain instantaneous stability parameters are above the first threshold and the certain stability parameters to be expected in the future are further away from the maximum stability parameters than the certain instantaneous stability parameters, and/or a third signal output can be effected if the certain instantaneous stability parameters are above the second threshold and the determined future stability parameter to be expected is further away from the maximum stability parameter than the determined instantaneous stability parameter.
So kann die Steuereinheit eine entsprechende Signalausgabe an einer geeigneten Benutzerschnittstelle des Dickstofffördersys- tems bewirken, zum Beispiel in Form einer Anzeige, insbesonde re in Form der Helligkeit eines beleuchteten Bedienelements einer Komponente des Dickstofffördersystems. Auch ist eine entsprechende Anzeige mit einem größenveränderlichen Beleuch tungsfeld möglich. Dabei ist denkbar, dass die erste Signal ausgabe eine maximale Helligkeit bzw. Größe, die zweite Si gnalausgabe eine reduzierte Helligkeit bzw. Größe und/oder die dritte Signalausgabe eine minimale Helligkeit bzw. Größe be wirkt. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass eine Signalaus gabe in Form eines akustischen (z.B. als Warnton) oder hapti schen Signals (z.B. eine Vibration des Bedienelements) bewirkt wird. Auf diese Weise kann die Benutzerfreundlichkeit des Dickstofffördersystems weiter erhöht werden. The control unit can thus cause a corresponding signal output at a suitable user interface of the thick matter conveyor system, for example in the form of a display, in particular in the form of the brightness of an illuminated control element of a component of the thick matter conveyor system. A corresponding display with a variable-size lighting field is also possible. It is conceivable that the first signal output has a maximum brightness or magnitude, the second signal output has a reduced brightness or magnitude and/or the third signal output has a minimum brightness or magnitude. However, it can also be provided that a signal is output in the form of an acoustic (eg as a warning tone) or haptic signal (eg a vibration of the operating element). becomes. In this way, the user-friendliness of the sludge conveying system can be further increased.
Vorteilhafterweise ist das Ausmaß der Verringerung der Ge schwindigkeit abhängig von der Betriebsgeschwindigkeit der Komponente. Es ist denkbar, dass das Ausmaß des weiteren davon abhängt, wie groß der Abstand des zukünftig zu erwartenden Standsicherheitsparameters vom maximalen Standsicherheitspara meter ist. Beispielsweise kann vorgegeben sein, dass das Aus maß der Verringerung der Geschwindigkeit mit geringer werden dem Abstand zunimmt, zum Beispiel linear oder quadratisch. Advantageously, the extent of the reduction in speed is dependent on the operating speed of the component. It is conceivable that the extent also depends on how large the difference between the stability parameter to be expected in the future and the maximum stability parameter is. For example, it can be specified that the extent of the reduction in speed increases as the distance decreases, for example linearly or quadratically.
Auf diese Weise kann situationsadäquat auf eine schnelle oder langsame Veränderung der Standsicherheit des Dickstoffförder systems reagiert werden. In this way, it is possible to react appropriately to a quick or slow change in the stability of the thick matter conveyor system.
Vorzugsweise ist die Verarbeitungseinheit eingerichtet, den zukünftig zu erwartenden Standsicherheitsparameter abhängig von einer Prognoseinformation, die charakteristisch für eine prognostizierte Änderung der Betriebsinformation nach ord nungsgemäßen Betrieb mehrerer, vorzugsweise sämtlicher, Kompo nenten des Dickstoffverteilermasts und/oder der Dickstoffpumpe ist, zu bestimmen. The processing unit is preferably set up to determine the stability parameter to be expected in the future depending on prognosis information that is characteristic of a predicted change in the operating information after proper operation of several, preferably all, components of the sludge distributor boom and/or the sludge pump.
Hierbei werden bei der Bestimmung des zukünftig zu erwartenden Standsicherheitsparameters prognostizierte Auswirkungen des Betriebs nicht nur einer, sondern mehrerer Komponenten berück sichtigt. Beispielsweise können dazu auch mehrere zukünftig zu erwartende Teilbereichsparameter, die zum Beispiel jeweils den Abstand zu einer der Kippkanten des Dickstofffördersystems charakterisieren, bestimmt werden, und der zukünftig zu erwar tende Standsicherheitsparameter aus den bestimmten Teilbe reichsparameter ausgewählt werden. Zum Beispiel kann dabei derjenige Teilbereichsparameter ausgewählt werden, der dem ma ximalen Standsicherheitsparameter am nächsten kommt. Insbeson- dere können dabei Beinkräfte, ein auf das Drehwerk wirkendes Moment oder auch, vorzugsweise sämtliche, Lastmomente der Ma starme berücksichtigt werden. Dies erlaubt eine noch aussage kräftigere Abschätzung des zu erwartenden Standsicherheitspa rameters und somit einen noch effektiveren und sichereren Be trieb des Dickstofffördersystems in Randlagen. When determining the stability parameter to be expected in the future, the predicted effects of operation are taken into account not just for one, but for several components. For example, several partial area parameters to be expected in the future, which for example characterize the distance to one of the tipping edges of the thick matter conveyor system, can also be determined, and the stability parameter to be expected in the future can be selected from the determined partial area parameters. For example, the sub-area parameter that comes closest to the maximum stability parameter can be selected. in particular Other leg forces, a moment acting on the slewing gear or also, preferably all, load moments of the ma forces can be taken into account. This allows an even more meaningful estimate of the stability parameter to be expected and thus an even more effective and safer operation of the thick matter conveyor system in marginal locations.
In einer Ausführungsform wird als prognostizierte Änderung des Standsicherheitsparameters ein den Standsicherheitsparameter größtmöglich vergrößernder Einfluss der Komponente angenommen. In one embodiment, an influence of the component that increases the stability parameter as much as possible is assumed as the predicted change in the stability parameter.
Dies ermöglicht eine besonders einfache konservative Abschät zung der Prognoseinformation, bei der auf aufwändige Berech nungen verzichtet werden kann. This enables a particularly simple, conservative estimation of the prognosis information, in which complex calculations can be dispensed with.
Alternativ oder zusätzlich kann die Prognoseinformation unter Berücksichtigung eines von der Steuereinheit für den ordnungs gemäßen Betrieb in einem Prognosezeitraum auszugebenden Steu ersignals berechnet werden. Alternatively or additionally, the prognosis information can be calculated taking into account a control signal to be output by the control unit for proper operation in a prognosis period.
So ist denkbar, dass vorgegeben ist, dass die Steuereinheit im Rahmen des ordnungsgemäßen Betriebs des Dickstofffördersystems ein oder mehrere Steuersignale ausgeben wird. Beispielsweise kann dies aufgrund einer Anforderung an das Dickstoffförder- system nach einer spezifischen Steuerung des Dickstoffförder systems, zum Beispiel eines oder mehrerer Aktuatoren des Dick stofffördersystems, erfolgen. Eine solche Anforderung kann zum Beispiel an der Empfangseinheit, zum Beispiel durch Benut zereingabe an einer geeigneten Benutzerschnittstelle (z.B. durch eine Joystickbewegung an einem Handsteuergerät), des Dickstofffördersystems empfangen werden. Auf diese Weise kann auch die Ausgabe von Steuersignalen durch die Steuereinheit beim Bestimmen des zukünftig zu erwartenden Standsicherheits parameters berücksichtigt werden. In einer weiteren Ausfüh rungsform umfasst das Stützwerk ferner zumindest ein horizon- tal und vertikal verfahrbares Stützbein. Ein Stützbein eines Dickstofffördersystems stellt eine Komponente des Stützwerks dar, die der Erhöhung der Standsicherheit des Dickstoffförder systems dient. Der Einfluss des Stützwerks auf die Standsi cherheit ist dabei insbesondere von einer individuellen Anord nung und Aufstellung von Stützbeinen abhängig. Dazu ist das Stützbein auf einem Untergrund mit einem Abstützteller ab stützbar. Üblicherweise sind bei einem Stützwerk vier Stütz beine vorgesehen. Weiter optional ist dabei die Empfangsein heit zum Empfangen einer Betriebsinformation eingerichtet, die indikativ ist für ein Drehmoment eines um eine vertikale Achse drehbaren Drehwerks des Dickstoffverteilermasts, eine horizon tale Beinkraft des zumindest einen Stützbeins oder eine verti kale Beinkraft des zumindest einen Stützbeins. It is conceivable that it is specified that the control unit will output one or more control signals as part of the proper operation of the thick matter conveying system. For example, this can be done based on a request to the thick matter conveying system for a specific control of the thick matter conveying system, for example one or more actuators of the thick matter conveying system. Such a request can be received, for example, at the reception unit, for example by user input at a suitable user interface (eg by a joystick movement on a handheld controller) of the thick matter handling system. In this way, the output of control signals by the control unit can also be taken into account when determining the stability parameter to be expected in the future. In a further embodiment, the support structure also includes at least one horizontal Support leg that can be moved vertically and horizontally. A support leg of a thick matter conveyor system is a component of the supporting structure that serves to increase the stability of the thick matter conveyor system. The influence of the supporting structure on the stability is particularly dependent on the individual arrangement and positioning of the support legs. For this purpose, the support leg can be supported on a surface with a support plate. Usually four support legs are provided in a supporting structure. Also optionally, the receiving unit is set up to receive operating information that is indicative of a torque of a slewing gear of the thick matter distributor boom that can be rotated about a vertical axis, a horizontal leg force of the at least one support leg, or a vertical leg force of the at least one support leg.
Unter einer horizontalen oder vertikalen Beinkraft soll eine auf ein Stützbein wirkende horizontale oder vertikale Kraft verstanden werden. Durch die Berücksichtigung der genannten Eigenschaften bei der Bestimmung des momentanen Standsicher- heitsparameters wie auch des zukünftig zu erwartenden Standsi- cherheitsparameters kann besonders zuverlässig auf die Stand sicherheit des Stützwerks, und zusätzlich auch auf die stati sche Belastung, geschlossen werden. A horizontal or vertical leg force should be understood as meaning a horizontal or vertical force acting on a supporting leg. By considering the properties mentioned when determining the current stability parameter as well as the stability parameter to be expected in the future, conclusions can be drawn particularly reliably about the stability of the supporting structure and also about the static load.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit des Dickstofffördersystem dazu eingerichtet, eine momentane Lage des Gesamtschwerpunkts des Dickstofffördersystem aus einer Mehrzahl von empfangenen Betriebsinformationen zu berechnen, und den Standsicherheitsparameter abhängig von der berechneten momentanen Lage des Gesamtschwerpunkts zu bestimmen. Bei spielsweise kann die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet sein, den jeweiligen Abstand einer Wirkungslinie zumindest ei ner auf das Dickstofffördersystem wirkenden Kraft von den Kippkanten der Aufstandsfläche zu berechnen, und den Standsi- cherheitsparameter abhängig von dem berechneten Abstand zu be- stimmen, wobei die zumindest eine auf das Dickstofffördersys- tem wirkende Kraft eine an der momentanen Lage des Ge samtschwerpunkts des Dickstofffördersystem wirkende Gewichts kraft des Dickstofffördersystems umfasst. According to one embodiment, the processing unit of the thick matter conveyor system is set up to calculate a current position of the overall center of gravity of the thick matter conveyor system from a plurality of received operating information and to determine the stability parameter depending on the calculated current position of the overall center of gravity. For example, the processing unit can be set up to calculate the respective distance of a line of action of at least one force acting on the thick matter conveyor system from the tipping edges of the contact area, and to determine the stability parameter as a function of the calculated distance. agree, wherein the at least one force acting on the thick-material conveying system includes a force of the thick-material conveying system acting at the current position of the total center of gravity of the thick-material conveying system.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die jeweilige Emp fangseinheit von Dickstoffverteilermast, Dickstoffpumpe oder Dickstofffördersystem eine Sensoreinheit zum Erfassen einer Betriebsinformation, eine Kommunikationsschnittstelle zum Er fassen einer Betriebsinformation, oder eine Benutzerschnitt stelle zum Erfassen einer Betriebsinformation. According to one exemplary embodiment, the respective reception unit of the sludge distributor boom, sludge pump or sludge conveyor system includes a sensor unit for acquiring operating information, a communication interface for acquiring operating information, or a user interface for acquiring operating information.
Durch Verwendung einer Sensoreinheit kann die Empfangseinheit Betriebsinformationen selbsttätig und unabhängig von einer Be nutzereingabe erfassen. Die Sensoreinheit kann einen oder meh rere Sensoren gleichen oder unterschiedlichen Typs umfassen. Beispielhafte Sensoren sind Kraft- und Drucksensoren (z.B. zum Erfassen einer Zylinderkraft eines Mastgelenks eines Mastarms, einer auf einen Aktuator eines Mastarms wirkenden Kraft oder der Last des Endschlauchs), Positionssensoren (z.B. Sensoren eines satellitengestützten Positionssystems wie GPS, GLONASS oder Galileo), Lagesensoren (z.B. Wasserwaagen oder Neigungs sensorik zum Erfassen eines Neigungswinkels eines Mastarms), elektrische Sensoren (z.B. Induktionssensoren), optische Sen soren (z.B. Lasersensoren oder 2D-Scanner zum Erfassen des Typs des zu fördernden Dickstoffs) oder akustische Sensoren (z.B. Ultraschallsensoren zum Erfassen der Dichte des zu för dernden Dickstoffs oder Schwingungssensoren). Auch eine Wind mess- und Vorhersageeinrichtung zum Bestimmen einer zu erwar tenden Windgeschwindigkeit stellt einen geeigneten Sensor dar. Gleichermaßen kann eine Betriebsinformation auch durch ein Zu sammenwirken mehrerer Sensoren der Sensoreinheit erfasst wer den. Alternativ oder zusätzlich kann die jeweilige Empfangseinheit auch ein oder mehrere (z.B. drahtlose) Kommunikationsschnitt stellen umfassen, durch die (z.B. extern) erfasste Betriebsin formationen von der Empfangseinheit auf fachmännisch bekanntem Wege empfangen werden. By using a sensor unit, the receiving unit can acquire operating information automatically and independently of a user input. The sensor unit can comprise one or more sensors of the same or different type. Exemplary sensors are force and pressure sensors (e.g. for detecting a cylinder force of a mast joint of a mast arm, a force acting on an actuator of a mast arm or the load of the end hose), 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 boom arm), electrical sensors (e.g. induction sensors), optical sensors (e.g. laser sensors or 2D scanners for detecting the type of thick matter to be conveyed) or acoustic sensors (e.g. ultrasonic sensors for detecting the density of the to be conveyed or vibration sensors). A wind measuring and forecasting device for determining an expected wind speed also represents a suitable sensor. Equally, operating information can also be acquired through the interaction of a number of sensors in the sensor unit. Alternatively or additionally, the respective receiving unit can also include one or more (eg wireless) communication interfaces, through which (eg externally) recorded operating information is received by the receiving unit in a way known to those skilled in the art.
Ist eine Benutzerschnittstelle zum Erfassen von Betriebsinfor mationen vorgesehen, so kann diese beispielhaft als zumindest eine Taste, ein Tastenfeld, eine Tastatur, eine Maus, eine An zeigeeinheit (z.B. ein Display), ein Mikrofon, eine berüh rungsempfindliche Anzeigeeinheit (z.B. ein Touchscreen), eine Kamera und/oder eine berührungsempfindliche Oberfläche (z.B. ein Touchpad) ausgebildet sein. Zum Beispiel erfolgt das Emp fangen der Betriebsinformation durch ein Erfassen einer Benut zereingabe an der Benutzerschnittstelle. If a user interface is provided for capturing operating information, this can, for example, be 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 touch screen), a camera and/or a touch-sensitive surface (e.g. a touchpad). For example, the operational information is received by detecting a user input at the user interface.
Ferner wird ein weiteres erfindungsgemäßes Dickstofffördersys- tem offenbart, das einen erfindungsgemäßen Dickstoffverteiler mast, eine erfindungsgemäße Dickstoffpumpe und/oder ein erfin dungsgemäßes Dickstofffördersystem umfasst. Zur näheren Erläu terung wird auf obige Beschreibung verwiesen. Auch dieses wei tere erfindungsgemäße Dickstofffördersystem kann beispielhaft als eine Autopumpe ausgeführt sein. Furthermore, another thick matter conveying system according to the invention is disclosed, which comprises a thick matter distributor mast according to the invention, a thick matter pump according to the invention and/or a thick matter conveying system according to the invention. For a more detailed explanation, reference is made to the above description. This further thick matter conveying system according to the invention can also be designed, for example, as a car pump.
Darüber hinaus wird ein Verfahren zum Betreiben eines erfin dungsgemäßen Dickstoffverteilermasts mit einem um eine verti kale Achse mit einer maximalen Drehgeschwindigkeit drehbaren Drehwerk, einer Mastanordnung mit zumindest einem ersten Mast arm und einen zweiten Mastarm, wobei der erste Mastarm an ei nem proximalen Ende der Mastanordnung mit dem Drehwerk verbun den ist, und wobei die Mastarme jeweils einen maximalen Ar beitsbereich aufweisen, einer sich über die Mastanordnung er streckenden Förderleitung, die ein mit einem Ausgang einer Dickstoffpumpe verbindbares proximales Ende und ein distales Ende umfasst, wobei das distale Ende der Förderleitung an ei- nem distalen Ende der Mastanordnung in einen Endschlauch über geht, sowie mit einer Empfangseinheit, einer Verarbeitungsein heit und einer Steuereinheit offenbart, das Verfahren umfas send die Schritte: Empfangen, durch die Empfangseinheit, zu mindest einer Betriebsinformation; Bestimmen, durch die Verar beitungseinheit, eines momentan zulässigen Arbeitsbereichs je weils des ersten Mastarms und des zweiten Mastarms und/oder Bestimmen, durch die Verarbeitungseinheit, einer momentan zu lässigen Drehwerksgeschwindigkeit, jeweils abhängig von der zumindest einen empfangenen Betriebsinformation; und Begren zen, durch die Steuereinheit, des Arbeitsbereichs des entspre chenden Mastarms auf den jeweiligen momentan zulässigen Ar beitsbereich, falls einer der bestimmten momentan zulässigen Arbeitsbereiche des ersten Mastarms und des zweiten Mastarms als der jeweilige maximale Arbeitsbereich ist; und/oder Be grenzen, durch die Steuereinheit, der Drehgeschwindigkeit des Drehwerks, falls die bestimmte momentan zulässige Drehge schwindigkeit kleiner als die maximale Drehgeschwindigkeit ist. In addition, a method for operating a thick matter distributor boom according to the invention with a slewing gear that can be rotated about a vertical axis at a maximum rotational speed, a boom arrangement with at least a first boom arm and a second boom arm, with the first boom arm being connected to a proximal end of the boom arrangement is connected to the slewing gear, and wherein the mast arms each have a maximum working range, a delivery line that extends over the mast arrangement and includes a proximal end that can be connected to an outlet of a sludge pump and a distal end, the distal end of the delivery line being connected to a - nem distal end of the mast arrangement merges into an end tube, and with a receiving unit, a processing unit and a control unit, the method comprises the steps: receiving, by the receiving unit, at least one item of operating information; Determining, by the processing unit, a currently permissible working range for each of the first boom arm and the second boom arm and/or determining, by the processing unit, a currently permissible slewing gear speed, each depending on the at least one piece of operating information received; and limiting, by the control unit, the work area of the corresponding mast arm to the respective current allowable work area if one of the determined current allowable work areas of the first mast arm and the second mast arm is as the respective maximum work area; and/or limiting, by the control unit, the speed of rotation of the slewing gear if the determined currently permissible speed of rotation is less than the maximum speed of rotation.
Ebenfalls wird ein Verfahren zum Betreiben einer Dickstoffpum pe mit einer Kernpumpe in Doppelkolbenbauart, die eine maxima le Pumpgeschwindigkeit aufweist, einem mit einer maximalen Um- schaltgeschwindigkeit umschaltbaren S-Rohr, das ein an einem Ausgang der Dickstoffpumpe angeordnetes Ende aufweist, das mit einer Förderleitung verbindbar ist, sowie mit einer Empfangs einheit, einer Verarbeitungseinheit und einer Steuereinheit offenbart, das Verfahren umfassend die Schritte: Empfangen, durch die Empfangseinheit, zumindest einer Betriebsinformati on; Bestimmen, durch die Verarbeitungseinheit, einer momentan zulässigen Pumpgeschwindigkeit und/oder Bestimmen, durch die Verarbeitungseinheit, einer momentan zulässigen Umschaltge schwindigkeit, jeweils abhängig von der zumindest einen emp fangenen Betriebsinformation; und Begrenzen, durch die Steuereinheit, der Pumpgeschwindigkeit auf die momentan zuläs- sige Pumpgeschwindigkeit, falls die bestimmte momentan zuläs sige Pumpgeschwindigkeit kleiner als die maximale Pumpge schwindigkeit ist, und/oder Begrenzen, durch die Steuerein heit, der Umschaltgeschwindigkeit, falls die bestimmte momen tan zulässige Umschaltgeschwindigkeit kleiner als die maximale Umschaltgeschwindigkeit ist. Anstelle der Pumpgeschwindigkeit kann auch eine Pumpfrequenz und anstelle der Umschaltgeschwin digkeit eine Umschaltfrequenz betrachtet werden. A method for operating a sludge pump with a core pump of double-piston design that has a maximum pump speed, an S-tube that can be switched at a maximum switching speed, that has an end that is arranged at an outlet of the sludge pump that can be connected to a delivery line is disclosed, as well as with a receiving unit, a processing unit and a control unit, the method comprising the steps of: receiving, by the receiving unit, at least one piece of operational information; determining, by the processing unit, a momentarily permissible pump speed and/or determining, by the processing unit, a momentarily permissible switching speed, each depending on the at least one piece of operating information received; and limiting, by the control unit, the pump speed to the currently permitted Significant pumping speed if the determined instantaneously permissible pumping speed is less than the maximum pumping speed, and/or limiting, by the control unit, the switchover speed if the determined instantaneously permissible changeover speed is less than the maximum changeover speed. Instead of the pump speed, a pump frequency and instead of the switching speed, a switching frequency can also be considered.
Des weiteren wird ein Verfahren zum Betreiben eines Dickstoff fördersystems mit einem Dickstoffverteilermast, einer Dick stoffpumpe, und einem Unterbau, an dem der Dickstoffverteiler mast und die Dickstoffpumpe anordenbar sind, wobei der Unter bau ein Stützwerk zur Abstützung des Unterbaus umfasst, und wobei das Stützwerk einen Standsicherheitsbereich mit einer ersten Schwelle und mit einer durch einen maximalen Standsi- cherheitsparameter definierten Obergrenze aufweist, sowie mit einer Empfangseinheit, einer Verarbeitungseinheit und einer Steuereinheit offenbart, das Verfahren umfassend die Schritte: Empfangen, durch die Empfangseinheit, zumindest einer Be triebsinformation; Bestimmen, durch die Verarbeitungseinheit, eines momentanen Standsicherheitsparameters, abhängig von der zumindest einen empfangenen Betriebsinformation; Bestimmen, durch die Verarbeitungseinheit, eines zukünftig zu erwartenden Standsicherheitsparameters, abhängig von der zumindest einen empfangenen Betriebsinformation und einer Prognoseinformation, die charakteristisch für eine prognostizierte Änderung des Standsicherheitsparameters nach ordnungsgemäßen Betrieb zumin dest einer Komponente des Dickstoffverteilermasts und/oder der Dickstoffpumpe ist; und Steuern, durch die Steuereinheit, ei nes Betriebsparameters zumindest einer Komponente des Dick stoffverteilermasts und/oder der Dickstoffpumpe, derart, dass, falls der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter ober halb der ersten Schwelle liegt und der bestimmte zukünftig zu erwartende Standsicherheitsparameter näher an dem maximalen Standsicherheitsparameter als der bestimmte momentane Standsi- cherheitsparameter liegt, der Betrieb der Komponente mit einer verringerten Geschwindigkeit erfolgt. Furthermore, a method for operating a thick matter conveyor system with a thick matter distributor boom, a thick matter pump, and a substructure on which the thick matter distributor boom and the thick matter pump can be arranged, the substructure comprising a supporting structure for supporting the substructure, and the supporting structure having a Stability range with a first threshold and with an upper limit defined by a maximum stability parameter, and with a receiving unit, a processing unit and a control unit, the method comprising the steps: Receiving, by the receiving unit, at least one item of operational information; determining, by the processing unit, a current stability parameter depending on the at least one received piece of operational information; Determination, by the processing unit, of a stability parameter to be expected in the future, depending on the at least one piece of operating information received and forecast information that is characteristic of a predicted change in the stability parameter after proper operation of at least one component of the thick matter distributor boom and/or the thick matter pump; and controlling, by the control unit, an operating parameter of at least one component of the sludge distributor boom and/or the sludge pump in such a way that if the current stability parameter determined is above the first threshold and the stability parameter to be expected in the future is closer to the maximum Stability parameters than the specific instantaneous stability parameter is, the operation of the component takes place at a reduced speed.
Zur näheren Erläuterung weiterer vorteilhafter Weiterbildungen der Verfahren wird auf die vorstehend beschriebenen Weiterbil dungen des Dickstoffverteilermasts, der Dickstoffpumpe und des Dickstofffördersystems Bezug genommen. For a more detailed explanation of further advantageous developments of the method, reference is made to the developments of the sludge distributor boom, the sludge pump and the sludge conveying system described above.
Offenbart wird ebenso ein Computerprogramm mit Programmanwei sungen, einen Prozessor zur Ausführung und/oder Steuerung zu mindest eines der offenbarten Verfahren zu veranlassen, wenn das Computerprogramm auf dem Prozessor ausgeführt wird. Das offenbarte Computerprogramm ist beispielsweise auf einem com puterlesbaren Datenträger gespeichert. Also disclosed is a computer program with program instructions to cause a processor to execute and/or control at least one of the disclosed methods when the computer program is executed on the processor. The disclosed computer program is stored, for example, on a computer-readable data carrier.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen und Ausgestaltungen sind lediglich als beispielhaft zu verstehen und sollen die vorliegende Erfindung in keiner Weise einschränken. The embodiments and configurations described above are to be understood as exemplary only and are not intended to limit the present invention in any way.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beige fügten Zeichnungen anhand von vorteilhaften Ausführungsformen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings based on advantageous embodiments. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei spiels eines erfindungsgemäßen Dickstoffverteiler masts; Fig. 1 is a schematic representation of an exemplary embodiment of a sludge distributor mast according to the invention;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei spiels einer erfindungsgemäßen Dickstoffpumpe; und Fig. 2 is a schematic representation of a Ausführungsbei game of a sludge pump according to the invention; and
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei spiels eines erfindungsgemäßen Dickstofffördersys tems. In Fig. 1 ist ein Dickstoffverteilermast 18 zum Verteilen ei nes mittels einer Dickstoffpumpe zu fördernden Dickstoffs ge zeigt, mit einem Drehwerk 19, einer Mastanordnung 40 und einer Förderleitung 17. Fig. 3 is a schematic representation of a Ausführungsbei game of a thick matter conveyor system according to the invention. In Fig. 1, a sludge distributor boom 18 is shown for distributing ei nes by means of a sludge pump to be conveyed thick matter ge, with a slewing gear 19, a mast assembly 40 and a delivery line 17.
Die Mastanordnung 40 umfasst einen ersten Mastarm 41, einen zweiten Mastarm 42 sowie einen ersten weiteren Mastarm 43 und einen zweiten weiteren Mastarm 44. Dabei entspricht das proxi male Ende des ersten Mastarms 41 dem proximalen Ende der Mast anordnung 40 und das distale Ende des zweiten Mastarms 42 dem distalen Ende der Mastanordnung 40. Das Drehwerk 19 soll um eine vertikale Achse, sprich um eine Achse in der Bildebene, mit einer maximalen Drehgeschwindigkeit drehbar sein. The mast assembly 40 comprises a first mast arm 41, a second mast arm 42, a first additional mast arm 43 and a second additional mast arm 44. The proximal end of the first mast arm 41 corresponds to the proximal end of the mast assembly 40 and the distal end to the second mast arm 42 the distal end of the mast arrangement 40. The slewing gear 19 is intended to be rotatable about a vertical axis, ie about an axis in the plane of the drawing, at a maximum rotational speed.
Mit dem Drehwerk 19 ist der erste Mastarm 41 über ein Mastarm gelenk am proximalen Ende des ersten Mastarms 41 verbunden.The first boom arm 41 is connected to the slewing mechanism 19 via a boom arm joint at the proximal end of the first boom arm 41 .
Die Verbindung über das Mastarmgelenk ist dabei als eine Be festigung mittels Knickgelenk ausgebildet. Der erste weitere Mastarm 43 ist über ein ebenfalls als ein Knickgelenk ausge bildetes Mastarmgelenk an seinem proximalen Ende mit dem dis talen Ende des ersten Mastarms 41 verbunden. Entsprechend folgt der zweite weitere Mastarm 44, der auf die gleiche Weise über ein Knickgelenk mit dem ersten weiteren Mastarm 43 ver bunden ist. Der zweite Mastarm 42 ist über ein Knickgelenk an seinem proximalen Ende mit dem distalen Ende des zweiten wei teren Mastarms 44 verbunden. The connection via the mast arm joint is designed as a fastening by means of an articulated joint. The first further mast arm 43 is connected at its proximal end to the distal end of the first mast arm 41 via a mast arm joint which is also designed as an articulated joint. Accordingly, the second further mast arm 44 follows, which is ver in the same way via an articulated joint with the first further mast arm 43 connected. The second mast arm 42 is connected via an articulated joint at its proximal end to the distal end of the second mast arm 44 direct white.
Jeder der Mastarme 41, 42, 43, 44 der Mastanordnung 40 weist dabei einen Arbeitsbereich auf. Im Beispiel der Fig. 1, in dem die einzelnen Mastarme jeweils über ein Knickgelenk an ihrem proximalen Ende miteinander bzw. mit dem Drehwerk 19 verbunden sind, wird der maximale Arbeitsbereich jedes Mastarms als des sen minimaler oder maximaler Öffnungswinkel charakterisiert. Beispielhaft ist der Öffnungswinkel 47 des zweiten Mastarms 42 eingezeichnet, der als derjenige Winkel definiert sein soll, der von der Längsachse des Mastarms 42 und der Längsachse des an dessen proximalen Ende verbundenen Mastarms 44 eingeschlos sen wird. Der maximale Arbeitsbereich des zweiten Mastarms 42 entspricht dann im vorliegenden Beispiel einem Öffnungswinkel 47 von 180°. Auf gleiche Weise sind auch für jeden der übrigen Mastarme jeweils ein (maximaler) Öffnungswinkel und somit auch ein (maximaler) Arbeitsbereich definiert. Im Falle des ersten Mastarms 41 soll der Öffnungswinkel dabei als derjenige Winkel verstanden werden, der von der Längsachse des Mastarms 41 und einer Ebene senkrecht zur vertikalen Achse des Drehwerks 19 eingeschlossen wird. Each of the mast arms 41, 42, 43, 44 of the mast assembly 40 has a working area. In the example of FIG. 1, in which the individual mast arms are each connected to one another or to the slewing gear 19 via an articulated joint at their proximal end, the maximum working range of each mast arm is characterized as its minimum or maximum opening angle. The opening angle 47 of the second mast arm 42 is shown as an example, which should be defined as the angle which is enclosed by the longitudinal axis of the mast arm 42 and the longitudinal axis of the mast arm 44 connected to its proximal end. In the present example, the maximum working range of the second boom arm 42 then corresponds to an opening angle 47 of 180°. In the same way, a (maximum) opening angle and thus also a (maximum) working area are also defined for each of the other mast arms. In the case of the first mast arm 41 , the opening angle should be understood as the angle enclosed by the longitudinal axis of the mast arm 41 and a plane perpendicular to the vertical axis of the slewing gear 19 .
Ferner ist gestrichelt ein Unterbau 30 dargestellt, an dem der Dickstoffverteilermast 18 angeordnet ist. Der Unterbau 30 ist dabei beispielhaft auf einem punktiert angedeuteten Fahrzeug 33 angeordnet. Furthermore, a substructure 30 is shown in dashed lines, on which the thick matter distribution boom 18 is arranged. The substructure 30 is arranged, for example, on a vehicle 33 indicated by dotted lines.
Die Förderleitung 17 weist ein proximales Ende auf, das mit einer Dickstoffpumpe (nicht dargestellt) verbunden ist, und erstreckt sich ausgehend vom Unterbau 30, entlang des Dreh werks 19, und vom proximalen Ende der Mastanordnung 40 bis hin zu deren distalem Ende. Dort geht die Förderleitung 17 in einen Endschlauch 45 über. Der Ort des Übergangs gibt dabei einen Lastanhängepunkt 46 vor, an dem die Mastanordnung 40 zum Beispiel zusätzlich eine Öse aufweisen kann. The delivery line 17 has a proximal end which is connected to a sludge pump (not shown) and extends from the base 30, along the slewing mechanism 19, and from the proximal end of the mast assembly 40 to the distal end thereof. There the delivery line 17 merges into an end hose 45 . The location of the transition specifies a load attachment point 46 at which the mast arrangement 40 can also have an eyelet, for example.
Darüber hinaus weist der Dickstoffverteilermast 18 eine Emp fangseinheit 11, eine Verarbeitungseinheit 12 und eine Steuereinheit 13 auf. In addition, the thick matter distributor boom 18 has a reception unit 11 , a processing unit 12 and a control unit 13 .
Die Empfangseinheit 11 umfasst dabei eine Sensoreinheit mit mehreren, jeweils in den Mastgelenken der Mastarme 41, 42, 43, 44 angeordneten Sensoren. Entsprechend ist die Empfangseinheit 11 ausgebildet, zumindest eine Betriebsinformation von der Sensoreinheit zu empfangen. Im Beispiel der Fig. 1 sollen die Sensoren als jeweils ausgebildet verstanden werden, eine Be triebsinformation in Form der Zylinderkraft des Mastgelenks des jeweiligen Mastarms zu erfassen. In this case, the receiving unit 11 comprises a sensor unit with a plurality of sensors arranged in the mast joints of the mast arms 41, 42, 43, 44 in each case. Correspondingly, the receiving unit 11 is designed to receive at least one item of operating information from the sensor unit. In the example of FIG. 1, the Sensors are understood as each designed to detect operational information in the form of the cylinder force of the mast joint of the respective mast arm.
Abhängig von dieser empfangenen Betriebsinformation bestimmt die Verarbeitungseinheit 12 für jeden der Mastarme 41, 42, 43, 44 jeweils einen momentan zulässigen Arbeitsbereich. Dieser jeweils bestimmte momentan zulässige Arbeitsbereich ist dabei als ein momentan zulässiger Öffnungswinkel definiert. Der mo mentan zulässige Öffnungswinkel kann dabei einem Winkel klei ner gleich dem maximalen Öffnungswinkel entsprechen. Depending on this received operating information, the processing unit 12 determines a currently permissible working area for each of the mast arms 41, 42, 43, 44. This currently specific, currently permissible working range is defined as a currently permissible opening angle. The currently permissible opening angle can correspond to an angle smaller than the maximum opening angle.
Wird von der Empfangseinheit 11 eine Betriebsinformation emp fangen, die charakteristisch ist für eine besonders hohe Zy linderkraft, bestimmt die Verarbeitungseinheit 12 den momentan zulässigen Öffnungswinkel, und damit den momentan zulässigen Arbeitsbereich, kleiner als den maximalen Öffnungswinkel. Dies erfolgt beispielsweise, um eine Überbelastung des zweiten Ma starms 42 oder auch des Dickstoffverteilermasts 18 insgesamt zu vermeiden. So ein Szenario kann zum Beispiel bei einer be sonders hohen, im Lastanhängepunkt 46 anliegenden Last des Endschlauchs 45 eintreten, was bei der Förderung von Schwerbe ton oder auch bei der Füllung hoher Schalungen regelmäßig ge geben ist. If the receiving unit 11 receives operating information that is characteristic of a particularly high cylinder force, the processing unit 12 determines the currently permissible opening angle, and thus the currently permissible working range, smaller than the maximum opening angle. This is done, for example, in order to avoid overloading the second boom 42 or the thick matter distributor boom 18 as a whole. Such a scenario can occur, for example, in the case of a particularly high load on the end hose 45 applied at the load attachment point 46, which is regularly the case when heavy concrete is being conveyed or when high formwork is being filled.
Aber auch bei einem Betrieb des Dickstoffverteilermasts 18 ge mäß dessen planmäßiger Auslegung kann die Bestimmung eines mo mentan zulässigen Arbeitsbereichs erfolgen, der kleiner ist als der maximale Arbeitsbereich. Dies kann beispielsweise bei widrigen Außenbedingungen wie starkem Wind oder unbefestigtem Boden der Fall sein. Werden entsprechende Betriebsinformatio nen von der Empfangseinheit 11 empfangen, beispielsweise durch Erfassen einer Benutzereingabe an einer Benutzerschnittstelle der Empfangseinheit 11, kann die Verarbeitungseinheit 12 trotz des eigentlich mit maximalen Arbeitsbereichen der Mastarme förderbaren Dickstoffs einen geringeren als den maximalen mo mentan zulässigen Arbeitsbereich bestimmen. However, even when the thick matter distributor boom 18 is operated in accordance with its planned design, a currently permissible working range can be determined which is smaller than the maximum working range. This can be the case, for example, in adverse outdoor conditions such as strong winds or unpaved ground. If corresponding operating information is received by the receiving unit 11, for example by detecting a user input at a user interface of the receiving unit 11, the processing unit 12 can, despite the fact that the mast arms actually have maximum working ranges determine a working range that is lower than the currently maximum permissible working range for the conveyable thick matter.
Bestimmt die Verarbeitungseinheit 12 einen momentan zulässigen Arbeitsbereich eines Mastarms kleiner als den maximalen Ar beitsbereich, begrenzt die Steuereinheit 13 den Arbeitsbereich des entsprechenden Mastarms auf den bestimmten momentan zuläs sigen Arbeitsbereich, und im vorliegenden Beispiel somit auf einen momentan zulässigen Öffnungswinkel der kleiner ist als der maximale Öffnungswinkel. In diesem Fall wird eine Auslen kung des entsprechenden Mastarms durch den Dickstoffverteiler mast 18, beispielsweise durch entsprechende Aktuatoren des Dickstoffverteilermasts 18 nicht vorgenommen, und zum Beispiel auf ein Steuersignal der Steuereinheit 13 hin unterbunden. If the processing unit 12 determines a currently permissible working area of a boom arm that is smaller than the maximum working area, the control unit 13 limits the working area of the corresponding boom arm to the specific currently permissible working area, and in the present example thus to a currently permissible opening angle that is smaller than the maximum opening angle. In this case, the corresponding boom arm is not deflected by the thick matter distributor boom 18, for example by corresponding actuators of the thick matter distributor boom 18, and is prevented, for example, in response to a control signal from the control unit 13.
Ist der von der Verarbeitungseinheit 12 bestimmte, momentan zulässige Öffnungswinkel des entsprechenden Mastarms gleich oder größer dessen maximalem Öffnungswinkel, so wird der Ar beitsbereich des Mastarms nicht begrenzt und dessen Auslenkung nicht eingestellt. Dies kann zum Beispiel bei der Förderung gemäß der planmäßigen Auslegung des Dickstoffverteilermasts 18 gegeben sein. If the currently permissible opening angle of the corresponding mast arm determined by the processing unit 12 is equal to or greater than its maximum opening angle, the working range of the mast arm is not limited and its deflection is not adjusted. This can be the case, for example, when conveying according to the planned design of the thick matter distribution boom 18 .
Darüber hinaus bestimmt die Verarbeitungseinheit 12 im vorlie genden Beispiel zusätzlich eine momentan zulässige Drehwerks geschwindigkeit, was ebenfalls abhängig von der von der Emp fangseinheit 11 empfangenen Betriebsinformation, zum Beispiel von der von den Sensoren der Sensoreinheit erfassten Zylinder kräfte, erfolgt. Hierbei kann der Fall eintreten dass eine mo mentan zulässige Drehgeschwindigkeit des Drehwerks 19 geringer ist als die maximale, im ordnungsgemäßen Betrieb verwendete Drehgeschwindigkeit. Beispielsweise kann die Zylinderkraft des zweiten Mastarms 42 in dessen Mastarmgelenk 47 aufgrund der Drehung des Drehwerks 19 fliehkraftbedingt signifikant anwach- sen, sodass eine Beschädigung des zweiten Mastarms 42 droht. Wird nun eine solche hohe Zylinderkraft von Sensoren der Emp fangseinheit 11 erfasst, so kann die Verarbeitungseinheit 12 die momentan zulässige Drehwerksgeschwindigkeit geringer als die maximale Drehwerksgeschwindigkeit bestimmen. In diesem Fall begrenzt die Steuereinheit 13 die Drehgeschwindigkeit des Drehwerks 19 auf die von der Verarbeitungseinheit 12 bestimmte momentan zulässige Drehgeschwindigkeit. In addition, the processing unit 12 in the present example additionally determines a currently permissible slewing gear speed, which also depends on the operating information received from the receiving unit 11, for example the cylinder forces detected by the sensors of the sensor unit. The case can arise in this case that a momentarily permissible rotational speed of the slewing gear 19 is lower than the maximum rotational speed used in proper operation. For example, the cylinder force of the second boom arm 42 in its boom arm joint 47 can increase significantly due to the rotation of the slewing gear 19 due to centrifugal force, so that there is a risk of damage to the second boom arm 42 . If such a high cylinder force is now detected by sensors in the reception unit 11, the processing unit 12 can determine the currently permissible slewing gear speed to be lower than the maximum slewing gear speed. In this case, the control unit 13 limits the rotational speed of the slewing gear 19 to the currently permissible rotational speed determined by the processing unit 12 .
Fig. 2 zeigt eine Dickstoffpumpe 16 zum Fördern eines Dick stoffs. Die Dickstoffpumpe 16 umfasst eine Kernpumpe 15 in Doppelkolbenbauart und ein umschaltbares S-Rohr 24. Dabei weist die Kernpumpe 15 eine maximale Pumpgeschwindigkeit und das S-Rohr 24 eine maximale Umschaltgeschwindigkeit, mit der das eine Ende des S-Rohrs 24 zwischen den beiden Kolben der Kernpumpe hin und her geschaltet wird, auf. An einem Ausgang 28 der Dickstoffpumpe 16 ist das andere Ende des S-Rohrs 24 mit einer Förderleitung 17 eines nicht gezeigten Dickstoffver- teilermasts verbunden. Ferner umfasst die Dickstoffpumpe 16 eine Empfangseinheit 11, eine Verarbeitungseinheit 12 und eine Steuereinheit 13. Fig. 2 shows a thick material pump 16 for conveying a thick material. The sludge pump 16 comprises a core pump 15 of double-piston design and a switchable S-tube 24. The core pump 15 has a maximum pumping speed and the S-tube 24 has a maximum switching speed, at which one end of the S-tube 24 switches between the two pistons of the Core pump is switched back and forth on. At an outlet 28 of the thick matter pump 16, the other end of the S-tube 24 is connected to a conveying line 17 of a thick matter distribution boom, not shown. Furthermore, the sludge pump 16 comprises a receiving unit 11, a processing unit 12 and a control unit 13.
Im vorliegenden Beispiel umfasst die Empfangseinheit 11 eine Benutzerschnittstelle, zum Beispiel eine berührungsempfindli che Anzeigeeinheit, mittels welcher eine Betriebsinformation in Form einer Benutzereingabe erfasst werden kann. Beispiels weise kann ein Benutzer den Typ des zu fördernden Dickstoffs eingeben, und die Empfangsseite 11 eine entsprechende Be triebsinformation empfangen. In the present example, the receiving unit 11 includes a user interface, for example a touch-sensitive display unit, by means of which operating information can be recorded in the form of a user input. For example, a user can enter the type of thick matter to be conveyed, and the reception side 11 can receive corresponding operating information.
Abhängig von der von der Empfangseinheit 11 empfangenen Be triebsinformation, vorliegend also einer Information über den Typ des führenden Dickstoffs, bestimmt die Verarbeitungsein heit 12 eine momentan zulässige, beispielsweise für die Förde rung von Dickstoff des vorliegenden Typs (maximal) vorgesehe ne, Pumpgeschwindigkeit sowie eine momentan zulässige Um- schaltgeschwindigkeit, die zum Beispiel ebenfalls für die För derung von Dickstoff des vorliegenden Typs (maximal) vorgese hen sein kann. Depending on the operating information received from the receiving unit 11, i.e. in this case information about the type of high-viscosity material being fed, the processing unit 12 determines a pump speed that is currently permitted, for example (maximum) provided for the conveyance of high-viscosity material of the type in question, and a currently permitted switching speed, which can also be provided (maximum) for conveying thick matter of the present type, for example.
Insbesondere können die so bestimmte momentan zulässige Pump geschwindigkeit wie auch die so bestimmte momentan zulässige Umschaltgeschwindigkeit kleiner sein als eine maximale Pumpge schwindigkeit der Kernpumpe 15 und eine maximale Umschaltge schwindigkeit des S-Rohrs 24. Ist dies bei dem gewählten Bei spiel des bestimmten Typs des zu fördernden Dickstoff der Fall, dann begrenzt die Steuereinheit 13 die Pumpgeschwindig keit der Kernpumpe 15 auf die bestimmte momentan zulässige Pumpgeschwindigkeit und die Umschaltgeschwindigkeit des S- Rohrs 24 auf die bestimmte momentan zulässige Umschaltge schwindigkeit . In particular, the currently permissible pumping speed determined in this way and the currently permissible switching speed determined in this way can be less than a maximum pumping speed of the core pump 15 and a maximum switching speed of the S-tube 24. If this is the case with the selected example of the specific type of conveying thick matter is the case, then the control unit 13 limits the pumping speed of the core pump 15 to the specific currently permissible pumping speed and the switchover speed of the S-tube 24 to the specific currently permissible switchover speed.
Auf diese Weise können zum Beispiel bei der Förderung eines Dickstoff eines bestimmten Typs potentielle Überlastungen von Komponenten der Dickstoffpumpe 16 oder auch eines Dickstoff- verteilermasts 18 berücksichtigt werden. So ist beispielsweise denkbar, dass bei der Förderung eines besonders hochviskosen Dickstoffs die Kernpumpe 15 nicht mit der maximalen Pumpge schwindigkeit und das S-Rohr 24 auch nicht mit der maximalen Umschaltgeschwindigkeit betrieben werden dürfen, um Beschädi gungen der Dickstoffpumpe 16 zu vermeiden. Gleichermaßen ist denkbar, dass im Falle eines besonders dichten und somit schweren Dickstoffs die Kernpumpe 15 ebenso wenig mit der ma ximalen Pumpgeschwindigkeit und das S-Rohr 24 ebenso wenig mit der maximalen Umschaltgeschwindigkeit betrieben werden dürfen, da sonst durch die Förderung des Dickstoffs entlang der För derleitung die jeweiligen Lastmomente der Mastarme so groß werden würden, dass Überlastungen des Dickstoffverteilermasts 18 drohen. In Fig. 3 ist ein Dickstofffördersystem 10 gezeigt, das einen Unterbau 30 umfasst, an dem ein Dickstoffverteilermasts 18 und eine Dickstoffpumpe 16 angeordnet sind. Der Unterbau 30 ist wiederum beispielhaft als auf einem Fahrzeug 33 angeordnet dargestellt. Als übliche Komponenten des Dickstoffverteiler masts 18 sind ferner eine Förderleitung 17 und ein Drehwerk 19 beispielhaft dargestellt. In this way, for example, potential overloading of components of the thick matter pump 16 or of a thick matter distribution boom 18 can be taken into account when conveying a thick matter of a certain type. It is conceivable, for example, that when conveying a particularly highly viscous thick matter, the core pump 15 may not be operated at the maximum pumping speed and the S-tube 24 may not be operated at the maximum switching speed either, in order to avoid damage to the thick matter pump 16. Likewise, it is conceivable that in the case of a particularly dense and therefore heavy thick material, the core pump 15 may not be operated at the maximum pumping speed and the S-pipe 24 may not be operated at the maximum switching speed either, since otherwise the pumping of the thick material along the För derleitung the respective load moments of the boom arms would be so great that there is a risk of overloading the thick matter distributor boom 18. 3 shows a thick matter conveying system 10 which comprises a substructure 30 on which a thick matter distributor boom 18 and a thick matter pump 16 are arranged. The substructure 30 is again shown as being arranged on a vehicle 33 by way of example. A delivery line 17 and a slewing gear 19 are also shown by way of example as standard components of the thick matter distributor mast 18 .
Der Unterbau 30 umfasst ein Stützwerk 31 mit Stützbeinen 32 zur Abstützung des Unterbaus 30. Für das Stützwerk 31 ist, beispielhaft unter Berücksichtigung der Aufstellung der Stütz beine 32, ein Standsicherheitsbereich vorgegeben, der eine erste Schwelle und eine zweite Schwelle und eine Obergrenze aufweist, wobei die Obergrenze durch einen maximalen Standsi- cherheitsparameter definiert ist. Ebenfalls sind eine Emp fangseinheit 11, eine Verarbeitungseinheit 12 und eine Steuereinheit 13 im Unterbau 30 vorgesehen. The substructure 30 comprises a support structure 31 with support legs 32 for supporting the substructure 30. For the support structure 31, for example, taking into account the positioning of the support legs 32, a stability area is specified, which has a first threshold and a second threshold and an upper limit, where the upper limit is defined by a maximum stability parameter. A reception unit 11, a processing unit 12 and a control unit 13 are also provided in the substructure 30. FIG.
Die Empfangseinheit 11 ist eingerichtet zum Empfangen mehrerer Betriebsinformationen, die beispielhaft jeweils repräsentativ für eine horizontale und eine vertikale Beinkraft jedes der Stützbeine 32 sind. Dazu weist die Empfangseinheit 11 eine Sensoreinheit auf, die über entsprechende Sensoren in den Stützbeinen 32 zum Erfassen der jeweiligen Beinkraft verfügt. The receiving unit 11 is set up to receive a plurality of pieces of operational information which, by way of example, are each representative of a horizontal and a vertical leg force of each of the support legs 32 . For this purpose, the receiving unit 11 has a sensor unit that has corresponding sensors in the support legs 32 for detecting the respective leg strength.
Abhängig von diesen so von der Empfangseinheit 11 empfangenen Betriebsinformationen bestimmt die Verarbeitungseinheit 12 einen momentanen Standsicherheitsparameter, der die momentane Standsicherheit des Stützwerks sowie auch dessen mechanische Belastbarkeit charakterisiert. Darüber hinaus bestimmt die Verarbeitungseinheit 12 auch einen zukünftig zu erwartenden Standsicherheitsparameter abhängig von Prognoseinformationen, die jeweils charakteristisch für eine prognostizierte Änderung des Standsicherheitsparameters nach ordnungsgemäßem Betrieb einer oder mehrerer Komponenten des Dickstoffverteilermasts 18 und der Dickstoffpumpe 16 ist. Beispielhaft kann es sich bei den im Rahmen der Bestimmung der Prognoseinformation betrach teten Komponenten um Mastarme oder ein Drehwerk 19 des Dick stoffverteilermasts 18, um eine Kernpumpe oder ein S-Rohr der Dickstoffpumpe 16 handeln. Depending on the operating information received in this way from the receiving unit 11, the processing unit 12 determines an instantaneous stability parameter which characterizes the instantaneous stability of the supporting structure and also its mechanical resilience. In addition, the processing unit 12 also determines a stability parameter to be expected in the future as a function of prognosis information that is characteristic of a predicted change in the stability parameter after proper operation of one or more components of the thick matter distributor boom 18 and the sludge pump 16 is. For example, the components considered within the scope of determining the prognosis information can be boom arms or a slewing gear 19 of the thick matter distributor boom 18, a core pump or an S-tube of the thick matter pump 16.
Die Steuereinheit 13 ist dazu eingerichtet, einen Betriebspa rameter der betrachteten Komponente von Dickstoffverteilermast 18 und/oder Dickstoffpumpe 16 zu steuern. Handelt es sich bei der Komponente um einen Mastarm des Dickstoffverteilermasts 18, so ist der Betriebsparameter beispielsweise charakteris tisch für die Manipulationsgeschwindigkeit a des Knickgelenks des entsprechenden Mastarmgelenks. Die im ordnungsgemäßen Be trieb verwendete Manipulationsgeschwindigkeit a kann bei spielsweise + 2°/s entsprechen. Ist die betrachtete Komponente zum Beispiel ein Drehwerk des Dickstoffverteilermasts 18, so kann es sich bei dem Betriebsparameter um die Drehgeschwindig keit f handeln, die maximal +6°/s beträgt. The control unit 13 is set up to control an operating parameter of the component under consideration of the sludge distributor boom 18 and/or sludge pump 16 . If the component is a boom arm of the thick matter distributor boom 18, the operating parameter is, for example, characteristic of the manipulation speed a of the articulated joint of the corresponding boom arm joint. The manipulation speed a used in normal operation can correspond to +2°/s, for example. If the component under consideration is, for example, a slewing gear of the sludge distributor boom 18, the operating parameter can be the rotational speed f, which is a maximum of +6°/s.
Tritt nun der Fall ein, dass der von der Verarbeitungseinheit 12 bestimmte momentane Standsicherheitsparameter oberhalb der ersten Schwelle innerhalb des Standsicherheitsbereichs liegt, und dass der bestimmte zukünftig zu erwartende Standsicher- heitsparameter näher an dem maximalen Standsicherheitsparame ter liegt, sprich dass sich der Trend der Standsicherheit bei ordnungsgemäßen Betrieb der betrachteten Komponente weiter verschlechtern wird, so steuert die Steuereinheit 13 Betrieb sparameter der jeweiligen Komponente dahingehend, dass der Be trieb der Komponente mit einer verringerten Geschwindigkeit erfolgt. Im erwähnten Beispiel des Mastarms würde demnach die Manipulationsgeschwindigkeit a des Knickgelenks und/oder die Drehgeschwindigkeit f durch die Steuereinheit 13 auf eine re duzierte Manipulationsgeschwindigkeit ocred < oc bzw. Drehgeschwin digkeit <pred < f verringert werden. Bei einer Beschreibung des Standsicherheitsbereichs als Distanzreserve kommt es in diesem Fall zu einer Abnahme der Distanzreserve. If the situation now arises that the current stability parameter determined by the processing unit 12 is above the first threshold within the stability range, and that the determined future stability parameter to be expected is closer to the maximum stability parameter, i.e. that the trend in stability is increasing proper operation of the component under consideration will further deteriorate, the control unit 13 controls operating parameters of the respective component such that the component is operated at a reduced speed. In the mentioned example of the mast arm, the manipulation speed a of the articulated joint and/or the rotational speed f would accordingly be reduced by the control unit 13 to a reduced manipulation speed oc red <oc or rotational speed <p red <f. In a description of stability area as a distance reserve, the distance reserve decreases in this case.
Wenn nun jedoch bei einer Überschreitung der ersten Schwelle durch den von der Verarbeitungseinheit 12 bestimmten momenta nen Standsicherheitsparameter der gleichermaßen bestimmte zu künftig zu erwartende Standsicherheitsparameter entfernter von der maximalen Standsicherheitsparameter liegt, sprich dass sich der Trend der Standsicherheit bei ordnungsgemäßen Betrieb der betrachteten Komponente verbessern wird, so kann die Steuereinheit 13 Betriebsparameter der Komponente dahingehend steuern, dass der Betrieb der Komponente mit unveränderter Ge schwindigkeit erfolgt. Die Manipulationsgeschwindigkeit a des Knickgelenks und/oder die Drehgeschwindigkeit f würde in die sem Fall von der Steuereinheit 13 nicht verringert werden. Hierbei würde es bei der Beschreibung des Standsicherheitsbe reichs als Distanzreserve zu einer Zunahme der Distanzreserve kommen. If, however, the first threshold is exceeded by the current stability parameter determined by the processing unit 12, the stability parameter to be expected in the future is also further away from the maximum stability parameter, i.e. that the trend in stability will improve if the component under consideration is operated properly, the control unit 13 can control the operating parameters of the component in such a way that the component is operated at an unchanged speed. The manipulation speed a of the articulated joint and/or the rotational speed f would not be reduced by the control unit 13 in this case. In this case, describing the stability area as a distance reserve would lead to an increase in the distance reserve.
Liegt der von der Verarbeitungseinheit 12 bestimmte momentane Standsicherheitsparameter bereits oberhalb der zweiten Schwel le, also bereits näher an einer Obergrenze der Standsicher heit, und liegt der bestimmte zukünftig zu erwartende Sicher- heitsparameter weiterhin näher an dem maximalen Standsicher- heitsparameter, so steuert die Steuereinheit 13 die Komponente dahingehend, dass der ordnungsgemäße Betrieb der Komponente eingestellt wird. In skizzierten Beispiel würde also eine wei tere Manipulation des Knickgelenks und/oder eine Drehung des Drehwerks nicht vorgenommen (a= 0, f = 0), und zum Beispiel auf ein Steuersignal der Steuereinheit 13 hin unterbunden werden. Eine Distanzreserve würde sich nicht verändern. If the current stability parameter determined by the processing unit 12 is already above the second threshold, i.e. already closer to an upper limit of stability, and the certain safety parameter to be expected in the future is still closer to the maximum stability parameter, then the control unit 13 controls the component to the extent that the proper operation of the component is discontinued. In the example outlined, further manipulation of the articulated joint and/or rotation of the slewing gear would not be undertaken (a=0, f=0) and would be prevented, for example, in response to a control signal from control unit 13 . A distance reserve would not change.
Allerdings kann die Steuereinheit 13 bei Überschreiten der zweiten Schwelle durch den von der Verarbeitungseinheit 12 be stimmten momentanen Standsicherheitsparameter und bei einer von dem maximalen Standsicherheitsparameter entfernteren Lage des ebenfalls von der Verarbeitungseinheit 12 bestimmten zu künftig zu erwartenden Sicherheitsparameter in der Weise steu ern, dass der Betrieb der betrachteten Komponente mit verrin gerter Geschwindigkeit erfolgt. Dementsprechend könnte eine Manipulation des Knickgelenks und/oder eine Drehung des Dreh werks trotz Überschreiten der zweiten Schwelle und somit einem Betrieb nahe an einer kritischen Standsicherheit, obschon mit einer geringeren Geschwindigkeit a reci a' ^red^ ' dennoch er folgen. Eine langsame Zunahme der Distanzreserve wäre die Fol ge. However, the control unit 13 when the second threshold is exceeded by the current stability parameters determined by the processing unit 12 and at a control the position of the safety parameter to be expected in the future, which is also determined by the processing unit 12 and which is further away from the maximum stability parameter, in such a way that the operation of the component under consideration takes place at a reduced speed. Accordingly, a manipulation of the articulated joint and/or a rotation of the slewing gear could occur despite the second threshold being exceeded and thus operation close to critical stability, although at a lower speed a reci a '^ red ^'. A slow increase in the distance reserve would be the result.
Beispielhaft soll eine Komponente des Dickstofffördersystems 10 über ein als dreiachsigen Joystick ausgebildetes Bedienele ment mit beleuchteten Anzeigen, die jeweils eine der sechs Be wegungsrichtungen des Joysticks repräsentieren, bedienbar sein. Da der Betrieb von Komponenten des Dickstofffördersys tems 10 und damit eine Änderung einer oder mehrerer Betriebs informationen als Folge einer Bedienung des Joysticks in einer Bewegungsrichtung durch einen Benutzer anzunehmen ist, ist die Bestimmung des zukünftig zu erwartenden Standsicherheitspara meters auch von einer solchen Bedienung abhängig. By way of example, a component of the thick matter conveying system 10 should be operable via a control element designed as a three-axis joystick with illuminated displays, each of which represents one of the six directions of movement of the joystick. Since the operation of components of the thick matter conveyor system 10 and thus a change in one or more operating information as a result of the joystick being operated in one direction of movement by a user is to be assumed, the determination of the future stability parameters to be expected is also dependent on such an operation.
Beispielsweise kann dann die Helligkeit der jeweiligen Anzei gen für jene Bewegungsrichtungen, für die die Steuereinheit 13 Betriebsparameter der jeweiligen Komponente dahingehend an steuert, dass der Betrieb der Komponente mit einer verringer ten Geschwindigkeit erfolgt, reduziert werden. Im Gegensatz dazu kann die Helligkeit der jeweiligen Anzeigen für solche Bewegungsrichtungen, für die die Steuereinheit 13 Betriebspa rameter der Komponente dahingehend steuern, dass der Betrieb der Komponente mit unveränderter Geschwindigkeit erfolgt, ma ximal sein. Schließlich kann die Helligkeit derjenigen Anzei gen für die Bewegungsrichtungen, für die die Steuereinheit 13 den Betrieb der Komponente einstellt, minimal sein. Die in dieser Spezifikation beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und die diesbezüglich jeweils an geführten optionalen Merkmale und Eigenschaften sollen auch in allen Kombinationen miteinander offenbart verstanden werden. Insbesondere soll auch die Beschreibung eines von einer Aus führungsform umfassten Merkmals - sofern nicht explizit gegen teilig erklärt - vorliegend nicht so verstanden werden, dass das Merkmal für die Funktion der Ausführungsform unerlässlich oder wesentlich ist. For example, the brightness of the respective displays can then be reduced for those directions of movement for which the control unit 13 controls operating parameters of the respective component such that the component is operated at a reduced speed. In contrast to this, the brightness of the respective displays can be maximum for such directions of movement for which the control unit 13 controls operating parameters of the component such that the operation of the component takes place at an unchanged speed. Finally, the brightness of those indicators for the directions of movement for which the control unit 13 stops operating the component can be minimal. The embodiments of the present invention described in this specification and the optional features and properties listed in each case in this regard should also be understood to be disclosed in all combinations with one another. In particular, the description of a feature included in an embodiment—unless explicitly stated otherwise—should not be understood in the present case to mean that the feature is essential or essential for the function of the embodiment.

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Dickstoffverteilermast (18) zum Verteilen eines mittels ei ner Dickstoffpumpe zu fördernden Dickstoffs, mit 1. sludge distributor boom (18) for distributing a sludge to be promoted by means of egg ner sludge pump, with
- einem um eine vertikale Achse mit einer maximalen Dreh geschwindigkeit drehbaren Drehwerk (19), - A slewing gear (19) which can be rotated about a vertical axis with a maximum rotational speed,
- einer Mastanordnung (40) mit zumindest einem ersten Ma starm (41) und einen zweiten Mastarm (42), wobei der erste Mastarm (41) an einem proximalen Ende der Mastan ordnung (40) mit dem Drehwerk (19) verbunden ist, und wobei die Mastarme (41, 42) jeweils einen maximalen Ar beitsbereich aufweisen, - A mast arrangement (40) with at least a first Ma starm (41) and a second mast arm (42), wherein the first mast arm (41) is connected to the slewing gear (19) at a proximal end of the mast (40), and wherein the mast arms (41, 42) each have a maximum working range,
- einer sich über die Mastanordnung (40) erstreckenden Förderleitung (17), die ein mit einem Ausgang (28) ei ner Dickstoffpumpe verbindbares proximales Ende und ein distales Ende umfasst, wobei das distale Ende der För derleitung (17) an einem distalen Ende der Mastanord nung (40) in einen Endschlauch (45) übergeht, - A delivery line (17) extending over the mast arrangement (40) and comprising a proximal end that can be connected to an outlet (28) of a sludge pump and a distal end, the distal end of the delivery line (17) being connected to a distal end of the Mast arrangement (40) merges into an end hose (45),
- einer Empfangseinheit (11) zum Empfangen zumindest ei ner Betriebsinformation, - a receiving unit (11) for receiving at least egg ner operating information,
- einer Verarbeitungseinheit (12) zum Bestimmen eines mo mentan zulässigen Arbeitsbereichs jeweils des ersten Mastarms (41) und des zweiten Mastarms (42) und/oder zum Bestimmen einer momentan zulässigen Drehwerksge schwindigkeit, jeweils abhängig von der zumindest einen empfangenen Betriebsinformation, und - a processing unit (12) for determining a currently permissible working area for each of the first boom arm (41) and the second boom arm (42) and/or for determining a currently permissible slewing gear speed, each depending on the at least one piece of operating information received, and
- einer Steuereinheit (13) zum Begrenzen des Arbeitsbe reichs des entsprechenden Mastarms (41, 42) auf den je weiligen momentan zulässigen Arbeitsbereich, falls ei- ner der bestimmten momentan zulässigen Arbeitsbereiche des ersten Mastarms (41) und des zweiten Mastarms (42) kleiner als der jeweilige maximale Arbeitsbereich ist, und/oder zum Begrenzen der Drehgeschwindigkeit des Drehwerks (19), falls die bestimmte momentan zulässige Drehgeschwindigkeit kleiner als die maximale Drehge schwindigkeit ist. - A control unit (13) for limiting the working area of the corresponding mast arm (41, 42) to the respective currently permissible working area, if a ner of the specific currently permissible working ranges of the first mast arm (41) and the second mast arm (42) is less than the respective maximum working area, and/or for limiting the rotational speed of the slewing gear (19) if the specific currently permissible rotational speed is lower than the maximum speed is.
2. Dickstoffverteilermast (18) gemäß Anspruch 1, wobei die Ma stanordnung (40) einen weiteren Mastarm (43, 44), vorzugs weise zwei weitere Mastarme, umfasst. 2. Thick matter distribution boom (18) according to claim 1, wherein the Ma stanordnung (40) comprises a further boom arm (43, 44), preferably as two further boom arms.
3. Dickstoffverteilermast (18) gemäß Anspruch 2, wobei die Verarbeitungseinheit (12) des weiteren zum Bestimmen eines momentan zulässigen Arbeitsbereichs jeweils für den, vor zugsweise jeden, weiteren Mastarm (43, 44) abhängig von der zumindest einen empfangenen Betriebsinformation eingerich tet ist, und wobei die Steuereinheit (13) des weiteren zum Begrenzen auf den jeweiligen momentan zulässigen Arbeitsbe reich eingerichtet ist, falls einer der bestimmten momentan zulässigen Arbeitsbereiche der weiteren Mastarme (43, 44) kleiner als der jeweilige maximale Arbeitsbereich des Ar beitsbereichs des entsprechenden Mastarms (43, 44) ist. 3. The sludge distributor boom (18) according to claim 2, wherein the processing unit (12) is also set up to determine a currently permissible working area for the, preferably each, further boom arm (43, 44) depending on the at least one piece of operating information received, and wherein the control unit (13) is also set up to limit to the respective currently permissible working area if one of the specific currently permissible working areas of the further boom arms (43, 44) is smaller than the respective maximum working area of the working area of the corresponding boom arm (43 , 44).
4. Dickstoffverteilermast (18) gemäß einem der vorherigen An sprüche, wobei sowohl das Drehwerk (19) und ein erster Ma starm (41) der Mastanordnung (40) als auch jeweils zwei der Mastarme (41, 42, 43, 44) jeweils über ein Knickgelenk mit einander verbunden sind, und wobei die Verarbeitungseinheit (12) des weiteren dazu eingerichtet ist, den momentan zu lässigen Arbeitsbereichs eines Mastarms (41, 42, 43, 44) anhand des Festlegens eines momentan zulässigen Öffnungs winkels des Knickgelenks an einem proximalen Ende des Mast arms (41, 42, 43, 44) zu bestimmen. 4. Thick matter spreading boom (18) according to one of the preceding claims, wherein both the slewing gear (19) and a first Ma starm (41) of the mast assembly (40) and two of the mast arms (41, 42, 43, 44) respectively an articulated joint are connected to each other, and wherein the processing unit (12) is further set up to determine the currently permissible working range of a mast arm (41, 42, 43, 44) based on the definition of a currently permissible opening angle of the articulated joint at a proximal end of the mast arm (41, 42, 43, 44).
5. Dickstoffverteilermast (18) gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinheit (13) des weiteren dazu eingerichtet ist, den Arbeitsbereich anhand eines Einschränkens der Verschwenk- barkeit des Mastarms (41, 42, 43, 44) auf den momentan zu lässigen Öffnungswinkel zu begrenzen. 5. Thick matter distributor boom (18) according to claim 4, wherein the control unit (13) is further set up to limit the working area by restricting the pivotability of the boom arm (41, 42, 43, 44) to the momentarily permissible opening angle .
6. Dickstoffpumpe (16) zum Fördern eines Dickstoffs durch eine Förderleitung (17) eines Dickstoffverteilermasts (18), mit 6. sludge pump (16) for conveying a sludge through a delivery line (17) of a sludge distributor boom (18), with
- einer Kernpumpe (15) in Doppelkolbenbauart, die eine maximale Pumpgeschwindigkeit aufweist, - a core pump (15) in double-piston design, which has a maximum pumping speed,
- einem mit einer maximalen Umschaltgeschwindigkeit um- schaltbaren S-Rohr (24), das ein an einem Ausgang (28) der Dickstoffpumpe (16) angeordnetes Ende aufweist, das mit einer Förderleitung (17) verbindbar ist, - an S-tube (24) which can be switched over at a maximum switching speed and which has an end which is arranged at an outlet (28) of the sludge pump (16) and which can be connected to a delivery line (17),
- einer Empfangseinheit (11) zum Empfangen zumindest ei ner Betriebsinformation, - a receiving unit (11) for receiving at least egg ner operating information,
- einer Verarbeitungseinheit (12) zum Bestimmen einer mo mentan zulässigen Pumpgeschwindigkeit und/oder zum Be stimmen einer momentan zulässigen Umschaltgeschwindig keit, jeweils abhängig von der zumindest einen empfan genen Betriebsinformation, und - a processing unit (12) for determining a momentarily permissible pumping speed and/or for determining a momentarily permissible changeover speed, in each case depending on the at least one piece of operating information received, and
- einer Steuereinheit (13) zum Begrenzen der Pumpge schwindigkeit auf die momentan zulässige Pumpgeschwin digkeit, falls die bestimmte momentan zulässige Pumpge schwindigkeit kleiner als die maximale Pumpgeschwindig keit ist, und/oder zum Begrenzen der Umschaltgeschwin digkeit, falls die bestimmte momentan zulässige Um- schaltgeschwindigkeit kleiner als die maximale Um- schaltgeschwindigkeit ist. - a control unit (13) for limiting the pumping speed to the currently permissible pumping speed if the determined currently permissible pumping speed is less than the maximum pumping speed, and/or for limiting the switching speed if the determined currently permissible switching speed is less than the maximum switching speed.
7. Dickstofffördersystem (10), mit einem Dickstoffverteilermast zum Verteilen eines zu fördernden Dickstoffs, einer Dickstoffpumpe zum Fördern des Dickstoffs durch eine Förderleitung (17) des Dickstoffverteilermasts, und einem Unterbau (30), an dem der Dickstoffverteilermast und die Dickstoffpumpe angeordnet sind, der Unterbau (30) umfassend: o ein Stützwerk (31) zur Abstützung des Unterbaus (30), wobei das Stützwerk (31) einen Standsicher heitsbereich mit einer ersten Schwelle und mit einer durch einen maximalen Standsicherheitsparameter de finierten Obergrenze aufweist, o eine Empfangseinheit (11) zum Empfangen zumindest einer Betriebsinformation, o eine Verarbeitungseinheit (12) zum Bestimmen eines momentanen Standsicherheitsparameters, abhängig von der zumindest einen empfangenen Betriebsinformation, und zum Bestimmen eines zukünftig zu erwartenden Standsicherheitsparameters, abhängig von der zumin dest einen empfangenen Betriebsinformation und zu mindest einer Prognoseinformation, die charakteris tisch für eine prognostizierte Änderung des Standsi- cherheitsparameters nach ordnungsgemäßen Betrieb zu mindest einer Komponente des Dickstoffverteilermasts und/oder der Dickstoffpumpe ist, und o eine Steuereinheit (13) zum Steuern eines Betrieb sparameters zumindest einer Komponente des Dick stoffverteilermasts und/oder der Dickstoffpumpe, the Substructure (30) comprising: o a supporting structure (31) for supporting the substructure (30), wherein the supporting structure (31) has a stability area with a first threshold and with an upper limit defined by a maximum stability parameter, o a receiving unit (11 ) for receiving at least one piece of operational information, o a processing unit (12) for determining a current stability parameter, depending on the at least one piece of operational information received, and for determining a future stability parameter to be expected, depending on the at least one piece of operational information received and at least one piece of prognosis information, which is characteristic of a predicted change in the stability parameter after proper operation of at least one component of the sludge distributor boom and/or the sludge pump, and o a control unit (13) for controlling an operating parameter of at least one component of the thick matter distributor boom and/or the thick matter pump,
wobei die Steuereinheit (13) eingerichtet ist, den Betriebsparameter derart zu steuern, dass, falls der bestimmte momentane Standsicherheits parameter oberhalb der ersten Schwelle liegt und der bestimmte zukünftig zu erwartende Standsicherheitsparameter näher an dem maxima len Standsicherheitsparameter als der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter liegt, der Betrieb der Komponente mit einer verringerten Geschwindigkeit erfolgt. wherein the control unit (13) is set up to control the operating parameter in such a way that, if the determined current stability parameter is above the first threshold and the determined future stability parameter to be expected is closer to the maximum stability parameter than the determined current stability parameter, the The component is operated at a reduced speed.
8. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 7, wobei die Steuereinheit (13) des weiteren dazu eingerichtet ist, den Betriebsparameter derart zu steuern, dass, falls der be stimmte momentane Standsicherheitsparameter oberhalb der ersten Schwelle liegt und der bestimmte zukünftig zu erwar tende Standsicherheitsparameter entfernter von dem maxima len Standsicherheitsparameter als der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter liegt, der Betrieb der Komponente mit unveränderter Geschwindigkeit erfolgt. 8. The sludge conveying system (10) according to claim 7, wherein the control unit (13) is further set up to control the operating parameter in such a way that if the specific instantaneous stability parameter is above the first threshold and the specific stability parameter to be expected in the future is more distant from the maximum stability parameter than the determined instantaneous stability parameter, the operation of the component occurs at an unchanged speed.
9. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 8, wobei der Standsicherheitsbereich des Stützwerks (31) eine zweite Schwelle, die näher an dem maximalen Standsi- cherheitsparameter liegt als die erste Schwelle, umfasst, und wobei die Steuereinheit (13) des weiteren dazu einge richtet ist, den Betriebsparameter derart zu steuern, dass, falls der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter oberhalb der zweiten Schwelle liegt und der bestimmte zu künftig zu erwartende Standsicherheitsparameter näher an dem maximalen Standsicherheitsparameter als der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter liegt, ein ordnungsge mäßer Betrieb der Komponente eingestellt wird. 9. The sludge conveyor system (10) according to any one of claims 7 to 8, wherein the stability area of the support structure (31) comprises a second threshold, which is closer to the maximum stability parameter than the first threshold, and the control unit (13) of the is further set up to control the operating parameter in such a way that, if the specific instantaneous stability parameter is above the second threshold and the specific stability parameter to be expected in the future is closer to the maximum stability parameter than the specific one current stability parameters, correct operation of the component is set.
10. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 9, wobei die Steuereinheit (13) des weiteren dazu eingerichtet ist, den Betriebsparameter derart zu steuern, dass, falls der be stimmte momentane Standsicherheitsparameter oberhalb der zweiten Schwelle liegt und der bestimmte zukünftig zu er wartende Standsicherheitsparameter entfernter von dem maxi malen Standsicherheitsparameter als der bestimmte momentane Standsicherheitsparameter liegt, der Betrieb der Komponente mit einer verringerten Geschwindigkeit erfolgt. 10. The sludge conveying system (10) according to claim 9, wherein the control unit (13) is further set up to control the operating parameter in such a way that if the specific instantaneous stability parameter is above the second threshold and the specific stability parameter to be expected in the future is more distant from the maximum stability parameter than the determined instantaneous stability parameter, operation of the component occurs at a reduced speed.
11. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 7 bis11. sludge conveyor system (10) according to any one of claims 7 to
10, wobei das Ausmaß der Verringerung der Geschwindigkeit abhängig von der Betriebsgeschwindigkeit der Komponente ist. 10, where the extent of the speed reduction is dependent on the operating speed of the component.
12. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 7 bis12. sludge conveyor system (10) according to any one of claims 7 to
11, wobei es sich bei dem Betriebsparameter zumindest einer Komponente des Dickstoffverteilermasts und/oder der Dick stoffpumpe um 11, wherein the operating parameter is at least one component of the sludge distributor boom and/or the sludge pump
- eine Drehgeschwindigkeit eines um eine vertikale Achse drehbaren Drehwerks des Dickstoffverteilermasts, - a rotational speed of a slewing gear of the thick matter distributor boom that can be rotated about a vertical axis,
- eine Manipulationsgeschwindigkeit eines Mastarmgelenks des Dickstoffverteilermasts, - a manipulation speed of a boom arm joint of the sludge distributor boom,
- eine Betriebsgeschwindigkeit eines Aktuators eines Ma starms des Dickstoffverteilermasts, - an operating speed of an actuator of a boom of the sludge distributor boom,
- eine Pumpgeschwindigkeit oder eine Pumpfrequenz einer Kernpumpe (15) der Dickstoffpumpe, und/oder - eine Umschaltgeschwindigkeit oder eine Umschaltfrequenz eines umschaltbaren S-Rohrs (24) der Dickstoffpumpe handelt. - A pumping speed or a pumping frequency of a core pump (15) of the sludge pump, and/or - A switching speed or a switching frequency of a switchable S-tube (24) of the sludge pump is involved.
13. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 7 bis13. sludge conveyor system (10) according to any one of claims 7 to
12, wobei die Verarbeitungseinheit (12) eingerichtet ist, den zukünftig zu erwartenden Standsicherheitsparameter ab hängig von einer Prognoseinformation, die charakteristisch für eine prognostizierten Änderung der Betriebsinformation nach ordnungsgemäßen Betrieb mehrerer, vorzugsweise sämtli cher, Komponenten des Dickstoffverteilermasts und/oder der Dickstoffpumpe ist, zu bestimmen. 12, wherein the processing unit (12) is set up to determine the stability parameters to be expected in the future based on prognosis information that is characteristic of a predicted change in the operating information after proper operation of several, preferably all, components of the sludge distributor boom and/or the sludge pump determine.
14. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 7 bis14. sludge conveyor system (10) according to any one of claims 7 to
13, wobei als prognostizierte Änderung des Standsicher- heitsparameters ein den Standsicherheitsparameter größtmög lich vergrößernder Einfluss der Komponente angenommen wird. 13, whereby an influence of the component that increases the stability parameter as much as possible is assumed as the predicted change in the stability parameter.
15. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 7 bis15. sludge conveyor system (10) according to any one of claims 7 to
14, wobei die Prognoseinformation unter Berücksichtigung eines von der Steuereinheit für den ordnungsgemäßen Betrieb in einem Prognosezeitraum auszugebenden Steuersignals be rechnet wird. 14, the prognosis information being calculated taking into account a control signal to be output by the control unit for proper operation in a prognosis period.
16. Dickstoffverteilermast (18), Dickstoffpumpe (16) oder Dick stofffördersystem (10) gemäß einem der vorherigen Ansprü che, wobei die jeweilige Empfangseinheit (11) zum Empfangen einer Betriebsinformation eingerichtet ist, die indikativ ist für ein Gelenkmoment eines Mastarms (41, 42, 43, 44), für eine Zylinderkraft eines Mastarms (41, 42, 43, 44) und/oder für einen Öffnungswinkel eines Mastgelenks (47). 16. Thick matter distributor boom (18), thick matter pump (16) or thick matter conveyor system (10) according to one of the preceding claims, wherein the respective receiving unit (11) is set up to receive operating information that is indicative of a joint torque of a boom arm (41, 42 , 43, 44), for a cylinder force of a mast arm (41, 42, 43, 44) and/or for an opening angle of a mast joint (47).
17. Dickstoffverteilermast (18), Dickstoffpumpe (16) oder Dick stofffördersystem (10) gemäß Anspruch 16, wobei die Verar beitungseinheit (12) eingerichtet ist, ein Lastmoment ba- sierend auf für die Gelenkmomente sämtlicher Mastarme (41) indikativen erfassten Betriebsinformationen zu berechnen, und den momentan zulässigen Arbeitsbereichs jeweils des ersten Mastarms (41) und des zweiten Mastarms (42), die mo mentan zulässige Drehwerksgeschwindigkeit, die momentan zu lässige Pumpgeschwindigkeit, die momentan zulässige Um schaltgeschwindigkeit, den momentanen Standsicherheitspara meter und/oder den zukünftig zu erwartenden Standsicher- heitsparameter jeweils abhängig von dem berechneten Lastmo ment zu bestimmen. 17. thick matter distributor boom (18), thick matter pump (16) or thick matter conveyor system (10) according to claim 16, wherein the proces processing unit (12) is set up, a load torque ba- based on the detected operating information indicative of the joint moments of all boom arms (41), and the currently permissible working range of each of the first boom arm (41) and the second boom arm (42), the currently permissible slewing gear speed, the currently permissible pumping speed, the currently permissible switching speed, the current stability parameter and/or the future stability parameter to be expected depending on the calculated load torque.
18. Dickstoffverteilermast (18), Dickstoffpumpe (16) oder Dick stofffördersystem (10) gemäß Anspruch 17, wobei die Verar beitungseinheit (12) eingerichtet ist, den momentan zuläs sigen Arbeitsbereichs jeweils des ersten Mastarms (41) und des zweiten Mastarms (42), die momentan zulässige Dreh werksgeschwindigkeit, die momentan zulässige Pumpgeschwin digkeit, die momentan zulässige Umschaltgeschwindigkeit, den momentanen Standsicherheitsparameter und/oder den zu künftig zu erwartenden Standsicherheitsparameter jeweils abhängig von einer Betriebsinformation zu bestimmen, die indikativ ist für ein momentan zulässiges theoretisch maxi males Lastmoment. 18. Thick matter distributor boom (18), thick matter pump (16) or thick matter conveyor system (10) according to claim 17, wherein the proces processing unit (12) is set up, the momentarily permissible working area of each of the first boom arm (41) and the second boom arm (42) , the currently permissible slewing gear speed, the currently permissible pump speed, the currently permissible switching speed, the current stability parameter and/or the stability parameter to be expected in the future, each depending on operating information that is indicative of a currently permissible theoretically maximum load torque.
19. Dickstoffverteilermast (18), Dickstoffpumpe (16) oder Dick stofffördersystem (10) gemäß einem der vorherigen Ansprü che, wobei die jeweilige Empfangseinheit (11) zum Empfangen einer Betriebsinformation eingerichtet ist, die indikativ ist für eine der folgenden Eigenschaften: 19. Thick matter distributor boom (18), thick matter pump (16) or thick matter conveyor system (10) according to any one of the preceding claims, wherein the respective receiving unit (11) is set up to receive operating information that is indicative of one of the following properties:
- ein Typ des zu fördernden Dickstoffs, eine Dichte des zu fördernden Dickstoffs, eine Last des Endschlauchs (45), und - ein Typ des Endschlauchs (45). - a type of sludge to be conveyed, a density of the sludge to be conveyed, a load of the end hose (45), and - a type of end hose (45).
20. Dickstoffverteilermast (18), Dickstoffpumpe (16) oder Dick stofffördersystem (10) gemäß einem der vorherigen Ansprü che, wobei die jeweilige Empfangseinheit (11) zum Empfangen einer Betriebsinformation eingerichtet ist, die indikativ ist für eine zu erwartende, insbesondere maximale, Windge schwindigkeit. 20. Thick matter distributor boom (18), thick matter pump (16) or thick matter conveying system (10) according to one of the preceding claims, wherein the respective receiving unit (11) is set up to receive operating information that is indicative of an expected, in particular maximum, wind speed speed.
21. Dickstoffverteilermast (18), Dickstoffpumpe (16) oder Dick stofffördersystem (10) gemäß einem der vorherigen Ansprü che, wobei die jeweilige Empfangseinheit (11) zum Empfangen einer Betriebsinformation eingerichtet ist, die indikativ ist für eine maximale Bodenbelastbarkeit. 21. Thick matter distributor boom (18), thick matter pump (16) or thick matter conveying system (10) according to one of the preceding claims, wherein the respective receiving unit (11) is set up to receive operating information that is indicative of a maximum floor load capacity.
22. Dickstoffverteilermast (18), Dickstoffpumpe (16) oder Dick stofffördersystem (10) gemäß einem der vorherigen Ansprü che, wobei die jeweilige Empfangseinheit (11) zum Empfangen einer Betriebsinformation eingerichtet ist, die indikativ ist für eine Position eines Lastanhängepunkts (46) und/oder für ein Lastgewicht. 22. thick matter distributor boom (18), thick matter pump (16) or thick matter conveyor system (10) according to one of the preceding claims, wherein the respective receiving unit (11) is set up to receive operating information that is indicative of a position of a load attachment point (46) and /or for a load weight.
23. Dickstoffverteilermast (18) gemäß einem der vorherigen An sprüche, der als Betonverteilermast ausgebildet ist oder Dickstoffpumpe (16) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, die als Betonpumpe ausgebildet ist. 23. thick matter spreading boom (18) according to one of the preceding claims, which is designed as a concrete spreading boom or thick matter pump (16) according to any one of the preceding claims, which is designed as a concrete pump.
24. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 22, das Stützwerk (31) ferner umfassend zumindest ein hori zontal und vertikal verfahrbares Stützbein (32), und wobei die Empfangseinheit (11) zum Empfangen einer Betriebsinfor mation eingerichtet ist, die indikativ ist für eine der folgenden Eigenschaften: - ein Drehmoment eines um eine vertikale Achse drehbaren Drehwerks des Dickstoffverteilermasts, 24. The sludge conveyor system (10) according to any one of claims 7 to 22, the supporting structure (31) further comprising at least one horizontally and vertically movable support leg (32), and wherein the receiving unit (11) is set up to receive operating information which is indicative is for one of the following properties: - a torque of a slewing gear of the sludge distributor boom that can be rotated about a vertical axis,
- eine horizontale Beinkraft des zumindest einen Stütz beins (32), und - A horizontal leg strength of the at least one support leg (32), and
- eine vertikale Beinkraft des zumindest einen Stützbeins (32). - a vertical leg strength of the at least one support leg (32).
25. Dickstoffverteilermast (18), Dickstoffpumpe (16) oder Dick stofffördersystem (10) gemäß einem der vorherigen Ansprü che, wobei die jeweilige Empfangseinheit (11) des weiteren umfasst: 25. Thick matter distributor boom (18), thick matter pump (16) or thick matter conveyor system (10) according to one of the preceding claims, wherein the respective receiving unit (11) further comprises:
- eine Sensoreinheit zum Erfassen einer Betriebsinforma tion, - a sensor unit for detecting operational information,
- eine Kommunikationsschnittstelle zum Erfassen einer Be triebsinformation, oder - A communication interface for acquiring operational information, or
- eine Benutzerschnittstelle zum Erfassen einer Betriebs information. - A user interface for capturing operational information.
26. Dickstofffördersystem, mit 26. Thick matter conveyor system, with
- einem Unterbau (30), an dem ein Dickstoffverteilermast (18) und eine Dickstoffpumpe (16) anordenbar sind, so wie o einem Dickstoffverteilermast (18) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, und/oder o einer Dickstoffpumpe (16) gemäß einem der vorherigen Ansprüche. - a substructure (30) on which a sludge distributor boom (18) and a sludge pump (16) can be arranged, such as o a sludge distributor boom (18) according to one of the preceding claims, and/or o a sludge pump (16) according to one of the preceding claims Expectations.
27. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 25, wobei der Dickstoffverteilermast (18) gemäß einem der vorherigen Ansprüche ausgebildet ist, und/oder wobei die Dickstoffpumpe (16) gemäß einem der vorherigen Ansprüche ausgebildet ist. 27. thick matter conveyor system (10) according to any one of claims 7 to 25, wherein the thick matter distributor boom (18) is designed according to any one of the preceding claims, and / or wherein the thick matter pump (16) is designed according to any one of the preceding claims.
28. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der vorherigen An sprüche, wobei der Unterbau (30) auf einem Fahrzeug (33) angeordnet ist. 28. sludge conveyor system (10) according to any one of the preceding claims, wherein the substructure (30) is arranged on a vehicle (33).
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