VORRICHTUNG ZUR BETÄTIGUNG EINES KNICKMASTS INSBESONDERE FÜR BETONPUMPEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung eines an einem Mastbock angelenkten Knickmasts, insbesondere eines Betonverteilermasts, welcher Mastbock mit einem vorzugsweise hydraulisch betätigbaren Antriebsaggregat verdrehbar ist und welcher Knickmast mindestens drei Mastsegmente aufweist, die um zur Drehachse des Mastbocks senkrechte, zueinander parallele Knickachsen gegenüber dem Mastbock oder einem benachbarten Mastsegment mittels je eines vorzugsweise hydraulisch betätigbaren Antriebsaggregat begrenzt verschwenkbar sind, mit einer Steuereinrichtung für die Mastbewegung mit Hilfe von den einzelnen Antriebsaggregaten und/oder einem Speiseaggregat für deren Energie- oder Druckölzufuhr zugeordneten Stellgliedern, und mit einem mit einer Eingangsstufe der Steuereinrichtung kommunizierenden Fernsteuergerät, das mindestens ein von Hand in jeweils mindestens einer Hauptstellrichtung durch eine Nullstellung hindurch hin- und herverstellbares und dabei ein Fernsteuersignal abgebendes Fernsteuerorgan sowie weitere ein Fernsteuersignal abgebende Schaltorgane aufweist, wobei die Steuereinrichtung eine über die Eingangsstufe mit den Informationen der Fernsteuersignale beaufschlagbare rechnergestützte erste Schaltungsanordnung aufweist, die ausgangsseitig mit Steuereingängen der Stellglieder verbunden ist.

[0002] Eine solche Vorrichtung, die den Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart, ist aus DE-A-4 306 127 bekannt.

[0003] Autobetonpumpen werden üblicherweise durch einen Bediener betätigt, der über das Fernsteuergerät sowohl für die Pumpensteuerung als auch für die Positionierung des an der Spitze des Knickmasts angeordneten Endschlauchs verantwortlich ist. Der Bediener hat dazu mehrere rotatorische Freiheitsgrade des Knickmasts über die zugehörigen Antriebsaggregate unter Bewegung des Knickmasts im nicht strukturierten dreidimensionalen Arbeitsraum bei Beachtung der Baustellenrandbedingungen zu betätigen. Um die Handhabung in dieser Hinsicht zu erleichtern, wurde bereits eine Betätigungsvorrichtung vorgeschlagen (DE-A-4306127), bei der die redundanten Knickachsen des Knickmasts in jeder Drehlage des Mastbocks unabhängig von dessen Drehachse mit einem einzigen Stellvorgang des Fernsteuerorgans gemeinsam angesteuert werden. Dabei führt der Knickmast eine für den Bediener anschauliche Streck- und Verkürzungsbewegung aus, wobei die Höhe der Mastspitze zusätzlich konstant gehalten werden kann. Um dies zu ermöglichen, weist dort die Steuereinrichtung einen über das Fernsteuerorgan ansteuerbaren, rechnerunterstützten Koordinatentransformator für die Antriebsaggregate auf. Grundvoraussetzung für eine solche Betätigung des Knickmasts ist eine Lageregelung, zu der u.a. eine den einzelnen Mastarmen, Knickachsen und/oder Antriebsaggregaten zugeordnete Sensorik zur Weg- oder Winkelmessung gehört. Da Störungen in technischen Systemen dieser Art, die sowohl mechanische als auch elektronische und hydraulische Komponenten umfassen, nicht vollständig auszuschließen sind, bedarf es einer Sicherheitsüberwachung, die den Bediener warnt und in den Funktionsablauf sichernd eingreift.

[0004] Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung zur Betätigung des Knickmasts dahingehend zu verbessern, daß auch bei einer rechnergestützten Umsetzung der Fernsteuersignale in Bewegungsabläufe ein sicherer, vom Bediener kontrollierbarer Bewegungsablauf des Knickmasts gewährleistet ist.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Anspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

[0006] Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Handhabungssystemen mit teilautomatisch oder automatisch betätigten Komponenten Vorkehrungen getroffen werden müssen, die verhindern, daß fehlerhafte Automatikabläufe auftreten können. Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Steuereinrichtung ein Unterbrecherelement aufweist, das bei Nullstellung des mindestens einen Fernsteuerorgans die Verbindung zu den Steuereingängen, der den Antriebsaggregaten und/oder dem Speiseaggregat für deren Energie- oder Druckölzufuhr zugeordneten Stellgliedern unterbricht. Die Fernsteuerorgane sind zweckmäßig als am Fernsteuergerät angeordnete Steuerhebel (Joysticks) ausgebildet, während das Unterbrecherelement auf die durch Nullstellungskontakte der Steuerhebel ausgelösten Fernsteuersignale anspricht. Wenn sich die Nullstellung der Fernsteuerorgane auch bei deren Loslassen einstellt, sorgen die erfindungsgemäßen Maßnahmen dafür, daß eine Knickmastbewegung nur dann erfolgt, wenn diese bewußt vom Bediener ausgelöst wird. Dies gilt sowohl für den Fall, daß die erste Schaltungsanordnung einen rechnerunterstützten Lageregler für die redundanten Knickachsen mit zugehörigen Weg- oder Winkelgebern und/oder eine rechnergestützte Dämpfungseinrichtung mit zugehörigen Druckaufnehmern an den hydraulischen Arbeitsaggregaten aufweist. In beiden Fällen könnte es ohne das erfindungsgemäße Unterbrecherelement bei Reglerfehlern zu unerwünschten, sicherheitsrelevanten Knickmastbewegungen kommen. Da bei jeder elektronischen Regelung Verzögerungen im Sinne von Schleppfehlern auftreten, ist es von Vorteil, wenn das Unterbrecherelement über ein Verzögerungsglied ansteuerbar ist. Das Verzögerungsglied kann dabei als Verzögerungsrelais ausgebildet sein. Die Zeitkonstante des Verzögerungsglieds sollte an den Schleppabstand des Regelkreises angepaßt werden. Im Falle der Lageregelung und Dämpfung der Mastsegmente ist die Zeitkonstante zweckmäßig kleiner 3 Sekunden und liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,2 bis 1,5 Sekunden.

[0007] Im Pumpbetrieb einer Betonpumpe wird der Knickmast oft nicht bewegt. Das Fernsteuerorgan für die Knickmastbewegung befindet sich daher in Nullstellung, so daß die Antriebsaggregate über das Unterbrecherelement außer Betrieb gesetzt sind. Da andererseits der Knickmast seiner Konstruktion nach ein elastisch schwingungsfähiges System ist, das zu Eigenschwingungen anregbar ist, kann es durch den pulsierenden Betrieb der Betonpume und die hieraus resultierende periodische Beschleunigung und Verzögerung der durch die Förderleitung gedrängten Betonsäule zu einer unerwünschten Schwingungsanregung des Knickmasts kommen, die beispielsweise durch eine aktive Mastbedämpfung unterdrückt werden kann. Die aktive Mastbedämpfung erfordert eine Relativbewegung der Mastsegmente, die der Schwingungsanregung entgegengerichtet ist. Um trotz Nullstellung der Fernsteuerorgane eine aktive Schwingungsbedämpfung zu ermöglichen, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Steuereinrichtung ein Schaltelement aufweist, das bei Betätigung eines vorgegebenen Tastorgans das Unterbrecherelement und/oder dessen Verzögerungsglied überbrückt. Mit dieser Maßnahme kann der Bediener durch Betätigen des Tastorgans bewußt eine aktive Mastbedämpfung einleiten.

[0008] Da das Fernsteuergerät ohnehin je ein Tastorgan für das Einschalten und Ausschalten des Antriebsmotors für die Hydraulikpumpen umfaßt, bietet es sich an, das Tastorgan für den Motorstart mit einem zusätzlichen Schließkontakt für die Überbrückung des Unterbrecherelements und damit die Mastbedämpfung zu bestücken. Der eigentliche Schließkontakt befindet sich dabei in der Steuereinrichtung und wird über ein Tastorgan im Fernsteuergerät durch ein entsprechendes Fernsteuersignal ausgelöst.

[0009] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Schaltungsanordnung einen rechnerunterstützten Koordinatentransformator auf, über den in einer ersten Hauptstellrichtung eines der Fernsteuerorgane die Antriebsaggregate der redundanten Knickachsen der Mastsegmente unter Ausführung einer Streck- oder Verkürzungsbewegung des Knickmasts nach Maßgabe einer vorgegebenen Weg-Schwenk-Charakteristik und in einer zweiten Hauptstellrichtung das Antriebsaggregat des Mastbocks betätigbar sind.

[0010] Eine erhöhte Betriebszuverlässigkeit läßt sich dadurch erzielen, daß die Steuereinrichtung eine mit der Eingangsstufe verbundene zweite Schaltungsanordnung aufweist, die ausgangsseitig mit den Steuereingängen der Stellglieder verbunden ist und dabei jeder Hauptstellrichtung der Fernsteuerorgane eines der Antriebsaggregate zuordnet. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht hierbei vor, daß beide Schaltungsanordnungen miteinander kompatible ausgangsseitige Steckplätze für den Anschluß eines zu den Steuereingängen der Stellglieder führenden Kabelbaums aufweisen. Auf diese Weise ist es durch einfaches Umstecken des Kabelbaums möglich, den Knickmast entweder konventionell unter Betätigung der einzelnen Mastsegmente über jeweils eine Hauptstellrichtung der Fernsteuerorgane zu betätigen (zweite Schaltungsanordnung) oder über eine intelligente computergestützte Elektronik (erste Schaltungsanordnung). Beide Schaltungsanordnungen weisen eine gemeinsame Eingangsstufe auf, die beispielsweise einen Funkempfänger für den Empfang der vom Fernsteuergerät ausgesandten Fernsteuersignale aufweist. Die Eingangsstufe kann über einen Datenbus, insbesondere einen CAN-Bus zur Übertragung der digitalisierten Fernsteuersignale mit der ersten Schaltungsanordnung verbunden sein.

[0011] Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Antriebsaggregate als doppeltwirkende Hydrozylinder oder als Hydromotoren ausgebildet sind, daß das Speiseaggregat als Speiseventil für die gemeinsame Druckölzufuhr zu den Antriebsaggregaten ausgebildet ist, das über die Steuereinrichtung mittels eines elektromagnetischen Stellglieds betätigbar ist, und daß das Unterbrecherelement als in der Zuleitung des Stellglieds angeordneter, vorzugsweise über das Verzögerungsglied ansteuerbarer Schaltkontakt ausgebildet ist.

[0012] Vorteilhafterweise ist das Speiseventil Bestandteil eines über das Fernsteuergerät ansteuerbaren Wechselbetriebsventils für die wahlweise Ansteuerung der Mastbewegung oder einer Fahrwerkabstützung. Die Steuereinrichtung weist dabei zweckmäßig ein Unterbrecherelement auf, das bei Umschaltung des Wechselbetriebsventils auf Fahrwerksabstützung vorzugsweise über das Verzögerungsglied die Verbindung zu den Steuereingängen der den Antriebsaggregaten für die Mastbewegung und/oder ein Speiseaggregat für deren Energie- und Druckölzufuhr zugeordneten Stellgliedern unterbricht. Die Steuereinrichtung weist ferner zweckmäßig ein Unterbrecherelement auf, das bei Nullstellung des mindestens einen Fernsteuerorgans oder bei Ansteuerung der Mastbewegung die Verbindung zu Steuereingängen der den Antriebsaggregaten für die Fahrwerkabstützung und/oder eines Speiseaggregats für deren Energie- oder Druckölzufuhr zugeordneten Stellgliedern unterbricht.

[0013] Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung wird vorteilhafterweise in einer Autobetonpumpe mit Knickmast und elektronischer Steuerung der Mastbewegung verwendet.

[0014] Die Fernsteuerorgane sind bevorzugt als Steuerhebel in einem Funkfernsteuergerät ausgebildet. Grundsätzlich ist es möglich, auch einen an der Spitze des Knickmasts angeordneten Endschlauch als Fernsteuerorgan zu benutzen, wobei die über die Auslenkung des Endschlauchs beispielsweise über einen Neigungsgeber ausgelösten Fernsteuersignale in einem Koordinatengeber der ersten Schaltungsanordnung in Anweisungen für die Knickmastbewegung umsetzbar sind. Die weiteren, ein Fernsteuersignal abgebenden Schalt- oder Tastorgane, und dabei insbesondere das die Mastbedämpfung auslösende Tastorgan können dabei an einem mit dem Endschlauch verbundenen Fernsteuergerät angeordnet sein.

[0015] Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1

eine Seitenansicht einer Autobetonpumpe mit zusammengelegtem Knickmast;

Fig. 2

die Autobetonpumpe nach Fig. 1 mit Knickmast in Arbeitsstellung;

Fig. 3

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

[0016] Die Autobetonpumpe 10 umfaßt ein Transportfahrzeug 11, eine z.B. als Zweizylinderkolbenpumpe ausgebildete Dickstoffpumpe 12 sowie einen um eine fahrzeugfeste Hochachse 13 drehbaren Betonverteilermast 14 als Träger für eine Betonförderleitung 16. Über die Betonförderleitung 16 wird Flüssigbeton, der in einen Aufgabebehälter 17 während des Betonierens fortlaufend eingebracht wird, zu einer von dem Standort des Fahrzeugs 11 entfernt angeordneten Betonierstelle 18 gefördert.

[0017] Der Verteilermast 14 besteht aus einem mittels eines hydraulischen Drehantriebs 19 um die Hochachse 13 drehbaren Mastbock 21 und einem an diesem schwenkbaren Knickmast 22, der auf variable Reichweite r und Höhendifferenz h zwischen dem Fahrzeug 11 und der Betonierstelle 18 kontinuierlich einstellbar ist. Der Knickmast 22 besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus fünf gelenkig miteinander verbundenen Mastsegmenten 23 bis 27, die um parallel zueinander und rechtwinklig zur Hochachse 13 des Mastbocks 21 verlaufende Achsen 28 bis 32 schwenkbar sind. Die Knickwinkel ε₁ bis ε₅ (Fig. 2) der durch die Knickachsen 28 bis 32 gebildeten Knickgelenke und deren Anordnung zueinander sind so aufeinander abgestimmt, daß der Knickmast 22 mit der aus Fig. 1 ersichtlichen, einer mehrfachen Faltung entsprechenden raumsparenden Transportkonfiguration auf dem Fahrzeug 11 ablegbar ist. Durch eine Aktivierung von Antriebsaggregaten 34 bis 38 die den Knickachsen 28 bis 32 einzeln zugeordnet sind, ist der Knickmast 22 in unterschiedlichen Distanzen r und/oder Höhendifferenzen h zwischen der Betonierstelle 18 und dem Fahrzeugstandort entfaltbar (Fig. 2).

[0018] Der Bediener steuert mittels eines drahtlosen Fernsteuergeräts 50 die Mastbewegung, durch die die Mastspitze 33 mit dem Endschlauch 43 über den zu betonierenden Bereich hinweggeführt wird. Der Endschlauch 43 hat eine typische Länge von 3 bis 4 m und kann wegen seiner gelenkigen Aufhängung im Bereich der Mastspitze 33 und aufgrund seiner Eigenflexibilität mit seinem Austrittsende von einem Schlauchmann in einer günstigen Position zur Betonierstelle 18 gehalten werden.

[0019] Das Fahrzeug ist mittels einer aus vorderen und rückwärtigen Stützbeinen 40,42 bestehenden Fahrwerkabstützung am Standort des Fahrzeugs unter Abheben der Räder auf dem Boden 44 abstützbar. Die Stützbeine 40,42 sind mit Hilfe nicht dargestellter hydraulischer Antriebsaggregate aus der in Fig. 1 dargestellten Transportstellung in die in Fig. 2 gezeigte Abstützstellung am Fahrzeug ausfahrbar. Der Bediener verwendet dazu ebenfalls das Fernsteuergerät 50, das auch für die Steuerung der Mastbewegung und des Pumpenbetriebs bestimmt ist.

[0020] Das Fernsteuergerät 50 enthält bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei als Steuerhebel ausgebildeten Fernsteuerorgane 52,54, die in drei Hauptstellrichtungen unter Abgabe von Fernsteuersignalen hin- und herverstellt werden können. Die Fernsteuersignale werden über eine Funkstrecke 56 zum fahrzeugfesten Funkempfänger 58 übertragen, der in der Eingangsstufe 60 einer Steuereinrichtung 62 integriert ist. Das Fernsteuergerät 50 enthält eine Reihe weiterer Schaltorgane 64,66,66', bei deren Betätigung über die Funkstrecke 56 weitere Funksignale zum Funkempfänger 58 übertragen werden. Ein erstes Schaltorgan 64 ist dabei als Wahlschalter zur wahlweisen Freigabe der Stützbeine (Leitung 74) und der Mastbewegung (Leitung 76) mit neutraler Mittelstellung ausgebildet, auf dessen Fernsteuersignale der Schalter 68 in der Eingangsstufe 60 der Steuereinrichtung 62 anspricht. Auf die Fernsteuersignale der Tastorgane 66,66' spricht der in der Eingangsstufe 60 befindliche Wechselschalter 70 an, über den bei Betätigen des Tastorgans 66 über die Leitung 72 der Motor für den Antrieb der Hydraulikpumpen gestartet wird. In der Nullstellung der Fernsteuerorgane 52,54 wird vom Fernsteuergerät jeweils ein Fernsteuersignal ausgelöst, das in der Eingangsstufe die Öffnung eines Nullstellungskontakts 78 in der Mastfreigabeleitung 76 auslösen.

[0021] Die Steuereinrichtung 62 umfaßt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine erste Schaltungsanordnung 80 und eine zweite Schaltungsanordnung 82 die unabhängig voneinander geeignet sind, die im Funkempfänger 58 ankommenden und in der Eingangsstufe 60 in Form elektrischer Signale anstehenden Fernsteuersignale so zu verknüpfen, daß je nach Bedarf die Antriebsaggregate der Fahrwerksabstützung 40,42 und des Verteilermasts 14 sowie der Betonpumpe elektrisch angesteuert werden. Die beiden Schaltungsanordnungen 80,82 weisen zu diesem Zweck kompatible Steckplätze 84,84' auf, auf die wahlweise der mit einem passenden Stecker versehene Kabelbaum 86, der zu den Steuereingängen der Stellglieder für die Antriebsaggregate führt, aufsteckbar ist. Die Steckplätze 84,84' sind in Fig. 3 vereinfacht dargestellt. Sie zeigen lediglich die Steckkontakte 88,90 für die Ansteuerung des Stellglieds 92 für die Stützbeinfreigabe und des Stellglieds 94 für die Mastfreigabe mit dem zugehörigen Massekontakt 96. Über die Stellglieder 92,94 werden die Speiseventile 98,100 für die gemeinsame Druckölzufuhr zu den Antriebsaggregaten der Stützbeine 40,42 bzw. der Mastsegmente 23 bis 27 und des Drehwerks 19 elektromagnetisch geöffnet und geschlossen. Die Speiseventile 98,100 sind eingangsseitig an die Druckleitung einer Hydraulikpumpe angeschlossen und sind Bestandteil eines Wechselbetriebsventils. Weiter sind in Fig. 3 die Vielfachkontakte 102 für die Ansteuerung der Stellglieder der Antriebsaggregate 19,34 bis 38 für die Mastbewegung angedeutet.

[0022] Die zweite Schaltungsanordnung 82 enthält eine Verknüpfungsschaltung 104, in der die in der Eingangsstufe in elektrische Signale umgesetzten Fernsteuersignale auf galvanischem Wege in Ausgangssignale umgesetzt werden, die über den Steckplatz 84' auf den Kabelbaum 86 übertragen werden. Insbesondere werden in der Verknüpfungsschaltung 104 die bei Mastfreigabe über den Wahlschalter 68 über die Steuerhebel 52,54 ausgelösten Fernsteuersignale individuell auf die den Hauptstellrichtungen der Steuerhebel zugeordneten Antriebsaggregate 19,34 bis 38 des Verteilermasts umgesetzt. Die Einzelachsenbetätigung hat zwar den Vorteil, daß die einzelnen Mastsegmente individuell in jede beliebige, nur durch ihren Schwenkbereich begrenzte Lage gebracht werden können. Jeder Achse des Knickmasts und des Mastbocks ist dabei eine Hauptstellrichtung der Fernsteuerorgane zugeordnet, so daß vor allem bei Vorhandensein von mehr als drei Mastsegmenten die Betätigung unübersichtlich wird. Der Bediener muß stets sowohl die betätigten Achsen als auch den Endschlauch im Auge behalten, um das Risiko von unkoritrollierten Bewegungen im Endschlauch und damit eine Gefährdung des Baustellenpersonals zu vermeiden.

[0023] Mit der Schaltungsanordnung 80 ist es möglich, die Handhabungen bei der Bewegung des Knickmasts in dieser Hinsicht wesentlich zu erleichtern. Die Schaltungsanordnung 80 weist zu diesem Zweck eine rechnergestützte Verknüpfungsschaltung 106 auf, mit welcher die über einen Datenbus 108 von der Eingangsstufe 60 übertragenen Fernsteuersignale mit einem vorgegebenen Algorithmus miteinander verknüpft und in dieser Form auf den Steckplatz 84 zur Ansteuerung der Stellglieder ausgegeben werden. Die Verknüpfungsschaltung 106 umfaßt u.a. einen rechnerunterstützten Koordinatentransformator, der u.a. die in der DE-A-4306127 beschriebenen Eigenschaften aufweist. Über den Koordinatentransformator werden die in einer ersten Hauptstellung des Fernsteuerorgans 52 erzeugten Fernsteuersignale die Antriebsaggregate 34 bis 38 der redundanten Knickachsen 28 bis 32 der Mastsegmente 23 bis 27 unter Ausführung einer Streck- oder Verkürzungsbewegung des Knickmasts nach Maßgabe einer vorgegebenen Weg-Schwenk-Charakteristik und in einer zweiten Hauptstellrichtung das Antriebsaggregat 19 des Mastbocks 21 angesteuert. In einer dritten Hauptstellrichtung sind die Antriebsaggregate 34 bis 38 der Knickachsen 28 bis 32 unabhängig unter Ausführung einer Hub- und Senkbewegung der Mastspitze 33 betätigbar. Dazu gehört, daß die Weg-Schwenk-Charakteristik im Koordinatentransformator nach Maßgabe von an den einzelnen Mastsegmenten angreifenden lastabhängigen Biege- und Torsionsmomenten modifiziert wird. Da diese Verknüpfung nur im Rahmen einer Lageregelung zu genauen Ergebnissen führt, sind an den einzelnen Achsen der Knicksegmente zusätzlich Weg- oder Winkelmessungen erforderlich, die in der Verknüpfungsschaltung 106 ausgewertet werden. Die Verknüpfungsschaltung 106 kann zusätzlich zur Mastbedämpfung eingesetzt werden. Dazu bedarf es einer zusätzlichen Regelung unter Berücksichtigung gemessener Schwingungsparameter.

[0024] Die zum Teil automatisch ablaufenden Regelvorgänge in der Verknüpfungsschaltung 106 sind bei einem Manipulator insofern problematisch, als Störungen in der Elektronik oder im Meßsystem zu unkontrollierten Bewegungsabläufen führen könnten. Mit den folgenden Sicherheitsvorkehrungen soll dieses Problem gelöst werden:

[0025] In der zum Mastkontakt 90 des Wechselbetriebsventils 98,100 auf dem Steckplatz 84 führenden Ausgangsleitung 110 befindet sich ein Relaiskontakt 112', der zu dem Relais 112 in der Schaltungsanordnung 80 gehört. Das Relais 112 kann einmal über einen Kontakt im Tastorgan 66 im Fernsteuergerät über den Wechselschalter 70, die Leitung 72 und die Diodenstrecke 114 in der Steuereinrichtung 62 angesteuert werden. Dem Schalter 66 kommt dabei die Funktion einer Zustimmungstaste zu, über die der Relaiskontakt 112' geschlossen wird. Außerdem ist das Zustimmungsrelais 112 über einen Schließkontakt 116' des Verzögerungsrelais 116 angeordnet, das hinter dem Nullstellungskontakt 78 über die von der Eingangsstufe 60 kommende Mastfreigabeleitung 76 ansteuerbar ist. Das Verzögerungsrelais 116 fällt mit einer einstellbaren Zeitkonstante von 0,2 bis 3 s ab, wenn der Wahlschalter 68 von der Mastfreigabe in Richtung Stützbeinfreigabe umgeschaltet wird oder wenn der Kontakt 78 im Falle der Nullstellung des Fernsteuerorgans 52 geöffnet wird. Aufgrund des Zustimmungsrelais 112 ist eine Mastbetätigung daher nur möglich, wenn der Wahlschalter 68 zur Mastfreigabe auf die Leitung 76 geschaltet ist und das für die Mastbetätigung relevante Fernsteuerorgan 52 zumindest in einer Hauptrichtung aus der Nullstellung herausbewegt ist. Die Verzögerung beim Abfallen des Relais 116 ist so eingestellt, daß die Mastbetätigung nicht abrupt unterbrochen wird und ein zuvor stattgefundener Regelvorgang in der Verknüpfungsschaltung 106 abgeschlossen ist. Bei unbewegtem Knickmast, beispielsweise während eines Pumpvorgangs, kann durch Betätigung der Zustimmungstaste 66 der Relaiskontakt 112' in seine Schließstellung gebracht werden. Damit ist es möglich, über die Verknüpfungsschaltung 106 eine aktive Schwingungsdämpfung auszulösen.

[0026] In der Ausgangsleitung 120 für die Stützbeinfreigabe im Wechselbetriebsventil 98 befindet sich ebenfalls ein Relaiskontakt 122', der zu einem Relais 122 gehört. Das Relais 122 wird über die von der Eingangsstufe 60 kommende Stützbeinfreigabeleitung 74 angesteuert, wenn der Wahlschalter 64,68 in seine Stützbeinfreigabestellung gelangt. In diesem Fall wird über die Ausgangsleitung 120 das Stellglied 92 angesteuert und über das Speiseventil 98 die Antriebsaggregate der Stützbeine 40,42 mit Drucköl beaufschlagt.

[0027] Die Relais 112 und 122 haben jeweils einen weiteren zwangsgeführten Kontakt 112",122" in der Aktivierungsleitung zu dem Notaus-Relais 124. Diese Maßnahme dient insofern der Sicherheit, als bei einem Hängenbleiben der Kontakte 112',122' das Notaus-Relais 124 mit seinen Kontakten 124',124" nicht mehr aktiviert werden kann. Dabei ist zu berücksichtigen, daß bei jeder Inbetriebnahme der Steuereinrichtung 62 zunächst die Notausschaltung 124 aktiviert werden muß, damit die Speiseventile 98,100 des Wechselbetriebsventils mit Spannung beaufschlagt werden können. Hierbei handelt es sich um eine Reset-Funktion, bei der für die akustische Quittierung zugleich die Hupe betätigt wird.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Betätigung eines an einem Mastbock (21) angelenkten Knickmasts (22), insbesondere eines Betonverteilermasts, welcher Mastbock (21) mit einem vorzugsweise hydraulisch betätigbaren Antriebsaggregat verdrehbar ist und welcher Knickmast (22) mindestens drei Mastsegmente (23 bis 27) aufweist, die um zur Drehachse (13) des Mastbocks (21) senkrechte, zueinander parallele Knickachsen (28 bis 32) gegenüber dem Mastbock (21) oder einem benachbarten Mastsegment mittels je eines vorzugsweise hydraulisch betätigbaren Antriebsaggregats (34 bis 38) begrenzt verschwenkbar sind, mit einer Steuereinrichtung (62) für die Mastbewegung mit Hilfe von den einzelnen Antriebsaggregaten und/oder einem Speiseaggregat (100) für deren Energie- oder Druckölzufuhr zugeordneten Stellgliedern (94), und mit einem mit einer Eingangsstufe (60) der Steuereinrichtung (62) kommunizierenden Fernsteuergerät (50), das mindestens ein von Hand in jeweils mindestens einer Hauptstellrichtung durch eine Nullstellung hindurch hin- und herverstellbares und dabei ein Fernsteuersignal abgebendes Fernsteuerorgan (52,54) sowie weitere ein Fernsteuersignal abgebende Schalt- oder Tastorgane (64,66,66') aufweist, wobei die Steuereinrichtung (62) eine über die Eingangsstufe (60) mit den Informationen der Fernsteuersignale beaufschlagbare rechnergestützte erste Schaltungsanordnung (80) aufweist, die ausgangsseitig mit Steuereingängen (88,90) der Stellglieder (92,94) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (62) ein Unterbrecherelement (112,112') aufweist, das bei Nullstellung des mindestens einen Fernsteuerorgans (52) die Verbindung zu den Steuereingängen (90) der den Antriebsaggregaten und/oder dem Speiseaggregat (100) für die Energie- oder Druckölzufuhr zugeordneten Stellglieder (94) unterbricht, wobei die Unterbrechung durch Betätigung eines zusätzlichen Schalt- oder Tastorgans (66) wahlweise überbrückbar ist.

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

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

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

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

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Fernsteuerorgan (52,54) als am Fernsteuergerät (50) angeordneter Steuerhebel ausgebildet ist, und daß das Unterbrecherelement auf die durch mindestens einen Nullstellungskontakt des Steuerhebels ausgelösten Fernsteuersignale anspricht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltungsanordnung (80) einen rechnergestützten Koordinatentransformator aufweist, über den in einer ersten Hauptstellrichtung des mindestens einen Fernsteuerorgans (52) die Antriebsaggregate (34 bis 38) der redundanten Knickachsen (28 bis 32) der Mastsegmente (23 bis 27) unter Ausführung einer Streck- oder Verkürzungsbewegung des Knickmasts (22) nach Maßgabe einer vorgegebenen Weg-Schwenk-Charakteristik und in einer zweiten Hauptstellrichtung das Antriebsaggregat (19) des Mastbocks (21) betätigbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (62) eine mit der Eingangsstufe (60) verbundene zweite Schaltungsanordnung (82) aufweist, die ausgangsseitig mit den Steuereingängen der Stellglieder verbunden ist und dabei jeder Hauptstellrichtung der Fernsteuerorgane (52,54) eines der Antriebsaggregate (19,34 bis 38) zugeordnet ist.

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

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

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

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

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

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

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

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

Claims

1. Device for operating an articulated boom (22) linked to a boom block (21), in particular a concrete placement boom, which boom block (21) is rotatable via a preferably hydraulic actuated drive assembly, and which articulated boom (22) includes at least three boom segments (23 through 27), which are each respectively limitedly pivotable relative to the boom block (21) or an adjacent boom segment about articulation axes (28 through 32), which axes are parallel to each other and perpendicular to the axis of rotation (13) of the boom block (21), by means of respectively one preferably hydraulic actuated drive assembly (34 through 38), with a control device (62) for movement of the boom with the aid of individual drive assemblies and/or a supply assembly (100) for supplying energy or hydraulic pressure to associated actuating elements (94), and with a remote control device (50) communicating with an input stage (60) of the control device (62), which includes at least one remote control element (52, 54) moveable back and forth by hand through a zero position in respectively at least one main adjustment direction and thereby generating a remote control signal, as well as additional remote control signal emitting switch elements (64, 66, 66'), wherein the control device (62) includes a computer assisted first circuit arrangement (80) receiving information from the remote control signal via the input stage (60), which is connected on the output side with control inputs (88, 90) of the actuating elements (92, 94), thereby characterized, that the control device (62) includes an interruption element (112, 112') which, when the at least one remote control element (52) is in the zero position, interrupts the connection to the control inputs (90) of the actuators associated with the drive assembly and/or the supply unit (100) for providing the energy or hydraulic pressure to the associated control elements (94), wherein the interruption can be selectively bypassed by operation of a supplemental switch or key element (66).

2. Device according to Claim 1, thereby characterized, that the first circuit arrangement (80) includes a computer assisted position controller for the redundant articulated axes (28 through 32) with associated path or angle providers and/or a computer assisted damping device with associated pressure probes on the hydraulic drive assemblies (34 through 38).

3. Device according to Claim 1 or 2, thereby characterized, that the interruption element (112, 112') is under the control of the delay element (116, 116').

4. Device according to Claim 3, thereby characterized, that the delay element is a delay relay (116, 116').

5. Device according to Claim 3 or 4, thereby characterized, that the delay element exhibits a time constant smaller than 3 seconds, preferably between 0.2 and 1.5 seconds.

6. Device according to one of Claims 1 through 5, thereby characterized, that the at least one remote control element (52, 54) is a control lever provided on the remote control device (50), and that the interruption element is responsive to the remote control signal generated by the at least one zero position contact of the control lever.

7. Device according to one of Claims 1 through 6, thereby characterized, that the first circuit arrangement (80) includes a computer assisted coordinate transformer, via which in a first main adjustment direction of the at least one remote control element (52) the drive assemblies (34 through 38) of the redundant articulated axes (28 through 32) of the boom segments (23 through 27) carry out of an extension or retraction movement of the articulated boom (22) depending upon the value of a predetermined path tilt characteristic and in a second main adjustment direction the drive assembly (19) of the boom block (21) is operable.

8. Device according to one of Claims 1 through 7, thereby characterized, that the control device (62) includes a second circuit arrangement (82) connected with the input stage (60), which on the output side is connected with the control inputs of the control elements and thereby each main positioning direction of the remote control element (52, 54) is associated with one of the drive assemblies (19, 34 through 38).

9. Device according to Claim 8, thereby characterized, that both circuit arrangements (80, 82) exhibit, on the output side, connector receptacles (84, 84') compatible with each other for connecting a wiring harness leading to the control inputs (88, 90) of the control elements (92, 94).

10. Device according to Claim 8 or 9, thereby characterized, that the two circuit arrangements (80, 82) exhibit a common input stage (60).

11. Device according to Claim 10, thereby characterized, that the input stage (60) includes a radio receiver (58) for reception of the remote control signal transmitted by the remote control device (50).

12. Device according to one of Claims 1 through 11, thereby characterized, that the input stage (60) of the control device (62) is connected with the first circuit arrangement (80) via a preferably CAN-bus data bus for transmission of the data associated with the remote control signal.

13. Device according to one of Claims 1 through 12, thereby characterized, that the drive assemblies (19, 34 through 38) include a reciprocating hydraulic cylinder or hydraulic motor, that the supply assembly (98, 100) is a supply valve for the common hydraulic pressure fluid supply to the drive assemblies, that via the control device (62) is operable via an electro-magnetic actuating element (92, 94) and that the interruption element (112, 112', 122, 122') is a switch contact (112', 122') provided in the supply line of the actuating element (92, 94), preferably controllable via the delay element (116).

14. Device according to Claim 13, thereby characterized, that the supply valve (98, 100) is a component of the simplex drive valve controllable via the control device (50) for the selective driving of the boom movement or driving the vehicle supporting struts (40, 42).

15. Device according to Claim 13, thereby characterized, that the control device (62) includes an interruption element (98), which in the case of the zero positioning of the at least one remote control element (52, 54) or in the case of driving of the boom movement interrupts the connection to the control inputs of the actuating elements (92) associated with the drive assemblies and/or a supply valve (98) for supplying the energy or hydraulic pressure for supporting the vehicle chassis (40, 42).

16. Use of the device according to one of Claims 1 through 15 in a mobile concrete pump with articulated boom and electronic control of boom movement.

Revendications

1. Dispositif d'actionnement d'un mât articulé (22) qui est articulé sur un support de mât (21), notamment d'un mât distributeur de béton, le support de mât (21) étant rotatif au moyen d'un ensemble d'entraînement pouvant être actionné de préférence hydrauliquement et le mât articulé (22) présentant au moins trois segments de mât (23 à 27), qui sont à pivotement limité par rapport au support de mât (21) ou à un segment de mât voisin, au moyen d'un ensemble d'entraînement respectif (34 à 38) pouvant être actionné de préférence hydrauliquement, autour d'axes d'articulation (28 à 32) parallèles entre eux et perpendiculaires à l'axe de rotation (13) du support de mât (21), avec un équipement de commande (62) pour le mouvement du mât à l'aide d'actionneurs (94) associés aux ensembles d'entraînement individuels et/ou à un ensemble d'alimentation (100) pour leur alimentation en énergie ou en liquide hydraulique sous pression, et avec un appareil (50) de commande à distance qui communique avec un étage d'entrée (60) de l'équipement de commande (62) et qui présente un organe (52, 54) de commande à distance pouvant être déplacé à la main en va-et-vient - en passant par une position zéro - dans au moins une direction principale de réglage respective et délivrant alors un signal de commande à distance, ainsi que d'organes supplémentaires (64, 66, 66') de commutation ou à touche délivrant un signal de commande à distance, sachant que l'équipement de commande (62) présente un premier montage électrique (80) assisté par ordinateur, qui peut recevoir par l'intermédiaire de l'étage d'entrée (60) les informations des signaux de commande à distance et qui est relié du côté de sortie à des entrées de commande (88, 90) des actionneurs (92, 94), caractérisé en ce que l'équipement de commande (62) présente un élément interrupteur (112, 112') qui, dans la position zéro de l'organe (52) de commande à distance au moins unique, interrompt la liaison vers les entrées de commande (90) des actionneurs (94) associés aux ensembles d'entraînement et/ou à l'ensemble d'alimentation (100) pour l'alimentation en énergie ou en liquide hydraulique sous pression, sachant que l'interruption peut être outrepassée à volonté par l'actionnement d'un organe supplémentaire (66) de commutation ou à touche.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier montage électrique (80) présente un régulateur de position assisté par ordinateur pour les axes d'articulation redondants (28 à 32) avec des transmetteurs associés de déplacement ou d'angle, et/ou un équipement d'amortissement assisté par ordinateur avec des capteurs de pression associés sur les ensembles d'entraînement hydrauliques (34 à 38).

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément interrupteur (112, 112') peut être asservi au moyen d'un élément de temporisation (116, 116').

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de temporisation est réalisé sous forme de relais de temporisation (116, 116').

5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'élément de temporisation présente une constante de temps inférieure à 3 secondes, de préférence de 0,2 à 1,5 secondes.

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe (52, 54) de commande à distance au moins unique est réalisé sous forme de levier de commande disposé sur l'appareil (50) de commande à distance, et en ce que l'élément interrupteur réagit aux signaux de commande à distance déclenchés par au moins un contact de position zéro du levier de commande.

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le premier montage électrique (80) présente un transformateur de coordonnées assisté par ordinateur au moyen duquel peuvent être actionnés, dans une première direction principale de réglage de l'organe (52) de commande à distance au moins unique, les ensembles d'entraînement (34 à 38) des axes d'articulation redondants (28 à 32) des segments de mât (23 à 27) en accomplissant un mouvement d'extension ou de rétraction du mât articulé (22) conformément à une caractéristique course/pivotement prédéfinie, et transformateur de coordonnées au moyen duquel peut être actionné, dans une deuxième direction principale de réglage, l'ensemble d'entraînement (19) du support de mât (21).

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'équipement de commande (62) présente un deuxième montage électrique (82) qui est relié à l'étage d'entrée (60) et qui est relié du côté de sortie aux entrées de commande des actionneurs, un des ensembles d'entraînement (19, 34 à 38) étant alors associé à chaque direction principale de réglage des organes (52, 54) de commande à distance.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux montages électriques (80, 82) présentent du côté de sortie des emplacements de connecteurs (84, 84') mutuellement compatibles pour le raccordement d'un faisceau de câbles menant aux entrées de commande (88, 90) des actionneurs (92, 94).

10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les deux montages électriques (80, 82) présentent un étage d'entrée commun (60).

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'étage d'entrée (60) présente un récepteur radio (58) pour la réception des signaux de commande à distance émis par l'appareil (50) de commande à distance.

12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'étage d'entrée (60) de l'équipement de commande (62) est relié au premier montage électrique (80) par l'intermédiaire d'un bus de données, réalisé de préférence sous forme de bus CAN, pour la transmission des données associées aux signaux de commande à distance.

13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les ensembles d'entraînement (19, 34 à 38) sont réalisés sous forme de moteurs hydrauliques ou de cylindres hydrauliques à double action, en ce que l'ensemble d'alimentation (98, 100) est réalisé sous forme de soupape d'alimentation pour l'apport commun de liquide hydraulique sous pression aux ensembles d'entraînement, soupape qui peut être actionnée au moyen de l'équipement de commande (62) via un actionneur électromagnétique (92, 94), et en ce que l'élément interrupteur (112, 112', 122, 122') est réalisé sous forme de contact de commutation (112', 122') disposé dans la ligne d'entrée de l'actionneur (92, 94) et pouvant être asservi de préférence via l'élément de temporisation (116, 116').

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la soupape d'alimentation (98, 100) fait partie d'un distributeur semi-duplex pouvant être asservi au moyen de l'appareil (50) de commande à distance et destiné à l'asservissement sélectif du mouvement du mât ou du soutien de châssis (40, 42).

15. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'équipement de commande (62) présente un élément interrupteur (98) qui, dans la position zéro de l'organe (52, 54) de commande à distance au moins unique ou lors de l'asservissement du mouvement du mât, interrompt la liaison vers les entrées de commande des actionneurs (92) associés aux ensembles d'entraînement pour le soutien de châssis (40, 42) et/ou à une soupape d'alimentation (98) pour leur alimentation en énergie ou en liquide hydraulique sous pression.

16. Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 1 à 15 dans une pompe à béton sur camion équipée d'un mât articulé et d'une commande électronique du mouvement du mât.

Zeichnung