BEDIENVORRICHTUNG

Beschreibung

[0001] Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Bedienvorrichtung für eine Baumaschine sowie auf ein entsprechendes Verfahren sowie auf eine Baumaschine, wie z. B. eine Arbeitsbühne mit einer entsprechenden Bedienvorrichtung. Im Allgemeinen liegt die Erfindung bzw. bevorzugte Ausführungsbeispiele derselben auf dem Gebiet von Hubarbeitsbühnen, z. B. hydraulischen Hubarbeitsbühnen, die über einen teleskopierbaren Kranmechanismus an einem LKW oder einem selbstfahrenden Chassis befestigt sind. Insbesondere beziehen sich Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf das Gebiet von Joysticks (Handsteuergeber) in Bedieneinheiten zur Steuerung von Hubarbeitsbühnen.

[0002] Joysticks oder allgemein Handsteuergeber dienen dazu, um eine Baumaschine, wie z. B. eine Hubarbeitsbühne oder insbesondere dessen Ausleger zu steuern. Bei Hubarbeitsbühnen sind diese Handsteuergeber beispielsweise auf der Plattform angeordnet, so dass der Bediener die Hubarbeitsbühne, auf welcher er steht, steuern kann. Eine Gefahr besteht darin, dass der Bediener in der Steuerung bzw. in der Bewegung der Hubarbeitsbühne von selbiger eingeklemmt wird und so die Steuerung gegebenenfalls nicht mehr korrekt betätigen kann. Bereits in dem Stand der Technik ist hier das Problem adressiert.

[0003] Bekannt ist aus dem Stand der Technik das in den europäischen Patenten 2 462 048 und 2 462 049 beschriebene Steuersystem einer Bedienkabine mit erhöhter Sicherheit. Darin ist im Wesentlichen ein Schutz- bzw. Lastschalter beschrieben, der an einem beweglichen Bedienpult angeordnet ist. Gerät der Maschinenbediener in eine wie eingangs beschriebene Situation, so wird der Lastschalter durch die Bewegung des Bedienpultes ausgelöst. Weiterhin beschreibt die EP 2 794 460 A1 eine hydraulische Arbeitsbühne mit einem Leitstand, wobei die Arbeitsbühne ein Steuerpult mit zwei Halbpulten aufweist, die jeweils mindestens einen Hebel oder einen Knopf zur manuellen Steuerung der Arbeitsbühne aufweisen. Dabei sind die Halbpulte seitlich einer Bedienperson angeordnet, sodass vor der Bedienperson kein Steuerhebel oder -knopf liegt.

[0004] Die JP-U-04-65299 zeigt einen Arbeitskorb einer Arbeitsbühne mit einem Bedienpult, wobei zwischen Arbeitskorb und Bedienpult ein Sensor vorgesehen ist. Die JP-H-05-92298 zeigt ein in den Arbeitskorb integrierten Kraftsensor. Die JP-A-2002-11450 offenbart eine Art Einklemmschutz, aber ohne Kraftsensor.

[0005] Die DE 20 2010 004 128 U1 beschreibt einen Handsteuergeber mit einer getrennten Betätigung und Auswertung, der sich im Wesentlichen aus einem mechanischen Teil und einem elektrischen Teil zusammensetzt. Zwischen dem mechanischen Teil und dem elektrischen Teil ist als Trennschicht und als Befestigungsschicht für die mechanischen Teile eine magnetisch durchlässige Platte vorgesehen, beispielsweise eine Leiterplatte. Der elektrische bzw. elektronische Teil des Handsteuergebers wird durch einen oder mehrere auf der Unterseite der Platte angeordnete Sensoren, beispielsweise Magnetfeldsensoren, gebildet. Den mechanischen Teil bildet ein auf der Oberseite der Trägerplatte lösbar angeordneter Hebelmechanismus mit einem daran angeordneten Magneten, welcher als Einheit im Reparaturfall ausgewechselt werden kann.

[0006] Ferner offenbart die EP 3 086 094 A1 einen Handsteuergeber für eine Steuer- und Bedieneinheit einer Hubarbeitsbühne, Arbeitsmaschine oder Baumaschine. Der Handsteuergeber umfasst zumindest eine Betätigungseinheit, die ein Betätigungselement umfasst, das zumindest ein magnetisches Positionselement aufweist, und eine Auswerteeinheit, die zumindest eine Magnetfeld-Sensoreinheit umfasst. Die Auswerteeinheit ist ausgebildet, um basierend auf einem Sensorsignal von der Magnetfeld-Sensoreinheit eine Position und/oder Bewegung des Betätigungselements in einer Bewegungsebene zu detektieren. Das Betätigungselement ist in Bezug zu der Sensoreinheit entlang einer weiteren Bewegungsrichtung senkrecht zu der Bewegungsebene bewegbar, und die Auswerteeinheit ist ausgebildet, um eine Bewegung des Betätigungselements entlang der weiteren Bewegungsrichtung basierend auf einem Sensorsignal von der Magnetfeld-Sensoreinheit zu detektieren.

[0007] Weiterhin beschreibt die DE 10 2014 105 177 A1 ein Bedienelement mit einem elastisch verformbaren Betätigungsteil und einer Kraftsensorenmatrix. Ein Bedienelement weist ein bei Betätigung unter Krafteinwirkung zur Rückstellung in eine unbetätigte Stellung wenigstens bereichsweise elastisch verformbares Betätigungsteil und eine Matrix von Kraftsensoren zur Messung einer Krafteinwirkungsmatrix auf, die der Krafteinwirkung auf das Betätigungsteil zugeordnet ist; und eine Auswerteinheit zum Vergleich der gemessenen Krafteinwirkungsmatrix mit einer vorgegebenen Krafteinwirkungsmatrix, um bei einer Mindestübereinstimmung der gemessenen Krafteinwirkungsmatrix mit der vorgegebenen Krafteinwirkungsmatrix dem Bedienelement eine elektrische Schaltfunktion zuzuordnen.

[0008] Keine der aus dem Stand der Technik bekannten Druckschriften beschäftigt sich jedoch mit einer Schutzfunktion bei Überlast des Joysticks, ausgelöst durch ein Einquetschen/Einklemmen einer Person beim Ausfahren eines Teleskoparms einer Hubarbeitsbühne. In der Praxis kommen solche Unfälle häufiger vor und es hat sich gezeigt, dass Personen im Korb in einer solchen Paniksituation hektisch versuchen, die Joystickhebel hin und her zu bewegen, sofern dies noch möglich ist. Hier setzt die vorliegende Erfindung an. Deshalb besteht der Bedarf nach einem verbesserten Ansatz.

[0009] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Konzept für eine Bedieneinheit zu schaffen, das einen verbesserten Kompromiss aus Bedienbarkeit, Sicherheit und sichere Montage bietet.

[0010] Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.

[0011] Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Bedienvorrichtung für eine Baumaschine mit einer Bodenplatte, einem Handsteuergeber, einem Bewegungssensor (z.B. Hallsensor) sowie zumindest einem Kraftsensor. Der Handsteuergeber oder auch Joystick genannt ist gewinkelt zu der Bodenplatte angeordnet und zumindest eindimensional oder auch zweidimensional gegenüber der Bodenplatte bewegbar. Die Position und/oder Bewegung des Joysticks / Handsteuergebers kann mit dem Bewegungssensor bestimmt werden, der in Abhängigkeit von der bestimmten Position und/oder der bestimmten Bewegung ein sog. Bewegungssignal ausgibt. Der zumindest eine Kraftsensor ist ausgebildet, um eine auf das Handsteuerelement einwirkende Kraft oder eine von dem Handsteuergeber auf die Bodenplatte übertragene Kraft zu bestimmen und in Abhängigkeit von der bestimmten Kraft ein Kraftsignal auszugeben.

[0012] Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung liegen der Erkenntnis zugrunde, dass es bei oben beschriebenen Kollisionsszenarien (entsprechend welchen beim Ausfahren des Teleskoparms der Hubarbeitsbühne der Bediener zwischen dem Korb bzw. insbesondere Joystick und einem Gebäudeteil eingeklemmt oder eingequetscht werden kann) häufig dazu kommt, dass der Joystick aufgrund des Einklemmens nicht mehr bedient oder rechtzeitig in Nullstellung gebracht werden kann, um eine Bewegung des Teleskoparms der Maschine zu stoppen. Hierbei ist der Körper des Bedieners häufig im Bereich des Bedienelements eingeklemmt, so dass der Körper des Bedieners gegen den Joystick drückt, wodurch die Bewegung des Teleskoparms der Maschine fortgesetzt werden würde und der Bediener immer weiter eingequetscht und eingeklemmt werden würde. Um hier Abhilfe zu schaffen, werden nicht externe Sicherheitsmechanismen (Notausknopf) implementiert, sondern gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die Bedienvorrichtung (Handsteuergeber / Joystick) mit einer zusätzlichen Schutzfunktion ausgestattet, durch die eine Überlast des Joysticks selber erkannt werden kann. Hierbei ist insbesondere die Überlast relevant, wenn der Handsteuergeber über dem maximalen Bewegungsbereich hinaus betätigt wird, da solche Überlasten bei oben erläuterten Kollisionsszenarien häufig auftreten. Um diese Erkennung zu realisieren, ist der Handsteuergeber um mindestens einen Kraftsensor, z. B. in Form eines Dehnungsmessstreifens (DMS) erweitert. Diese zusätzliche Schutzfunktion bzw. das zusätzliche Schutzelement, das in das Joystickmodul der Bedieneinheit integriert bzw. darin angeordnet ist, kann von außen keine Beschädigung oder Ähnliches, beispielsweise auch Umwelteinflüsse wie Feuchtigkeit oder Staub, erfahren. Auch wird der Anbringungsort der Bedieneinheit nicht eingeschränkt.

[0013] Gemäß Ausführungsbeispielen kann zur Realisierung der Schutzfunktion auf der Leiterplatte des Joystickmoduls zusätzlich mindestens ein Dehnungsmessstreifen (DMS-Sensoren) als Kraftsensor(en) im Bereich der Bewegungssensorik (Hall-Sensorik) aufgebracht sein, die z.B. eine Verformung der Leiterplatte bei Krafteinwirkung auf den Joystick messen bzw. detektieren. Eine optionale Auswerteeinheit wertet die Signale der Hall-Sensorik sowie der DMS-Sensoren aus und kann anhand der Signale der DMS-Sensoren eine Überlast des Joysticks und somit eine etwaige Gefahrensituation des Bedieners erkennen. Die hier angedachten Kraftsensoren / Dehnungsmesstreifen sind kostengünstige Elemente und können, z. B. durch einfaches Aufkleben auf einer Joystick-Komponente, wie z. B. einer Leiterplatte, integriert bzw. darauf angeordnet werden und so mit der Auswerteeinheit verbunden werden.

[0014] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Bedieneinheit eine Auswerteeinheit, die vor allem das Kraftsignal des zumindest einen Kraftsensors empfängt, um eine Überlast zu erkennen. Diese Auswertefunktionalität kann dabei in die bereits vorhandene Auswerteelektronik des Joysticks integriert sein.

[0015] Entsprechend Ausführungsbeispielen ist die Auswerteelektronik beispielsweise dazu ausgebildet, um bei der bestimmten Überlast eine Bewegung der Baumaschine bzw. eine Bewegungsgeschwindigkeit von Komponenten der Baumaschine, wie beispielsweise ein Ausfahren des Teleskoparms, zu stoppen. Insofern wird bei einer Überlast des Joysticks, das heißt, wenn dieser über den maximalen Bewegungsbereich hinaus betätigt wird, beispielsweise eine Bewegung des Teleskoparms der Maschine gestoppt und entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen eine Gegenbewegung ausgelöst, durch die der Bediener sich später aus der eingeklemmten Situation befreien kann. Hierbei ist eine Gegenbewegung eine Bewegung in bevorzugter Weise entgegengesetzter Bewegungsrichtung, im allgemeinen Fall aber unterschiedlichen Bewegungsrichtungen gegenüber der aktuellen Bewegung.

[0016] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann bei einer geringen Überlast erst einmal eine Bewegungsgeschwindigkeit der Baumaschine bzw. eine Bewegungsgeschwindigkeit von Komponenten der Baumaschine, wie beispielsweise ein Ausfahren des Teleskoparms, reduziert werden. Insofern kann je nach Einwirken der Kraft auf den Joystick verschiedene Funktionen realisiert werden. Beispielsweise kann eine Bewegungsgeschwindigkeit des Teleskoparms der Maschine ab einer ersten Schwelle halbiert und bei Überschreiten einer zweiten Schwelle dann auf null gesetzt werden, d. h. ein Stoppen der Maschine bzw. des Teleskoparms, um dann in einem weiteren Schritt ebenfalls eine Gegenbewegung auszulösen. Diese Schwellen sind entsprechend Ausführungsbeispielen einstellbar.

[0017] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen wäre es denkbar, dass bei einer bestimmten Überlast ein Alarmsignal ausgegeben wird. Hinterher ergibt sich dann beispielsweise folgendes Szenario. Wenn der Joystick ausgelenkt wird, wird zunächst eine Warnung (beispielsweise auf dem Display der Bediener) ausgegeben. Wenn die einwirkende Kraft auf den Joystick zunimmt, kann eine wie zuvor genannte Gegenbewegung eingeleitet werden, da dann davon ausgegangen werden kann, dass der Maschinenbediener den Joystick nicht mehr bedienen kann (beispielsweise, weil der Bediener eingeklemmt ist). Die "Schwelle" für ein Warnsignal bei Überlast ist ebenfalls einstellbar, beispielsweise per Eingabeelement der Bedieneinheit. Auch wäre es hierbei denkbar, dass die zeitliche Komponente, also eine bestimmte Zeitdauer des Nichtreagierens auf das Alarmsignal mit bei der Auswertung berücksichtigt wird.

[0018] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann auch ein Alarmsignal ausgegeben werden, wenn sich der Joystick beispielsweise in einem gesperrten/verriegelten Zustand befindet und dennoch in eine der genannten Richtungen versucht wird, zu bewegen. Diese Kraft kann unter Zuhilfenahme des mindestens einen Kraftsensors durch die Auswerteelektronik erkannt werden, so dass dem Bediener dann eine entsprechende Meldung, den Joystick zu entsperren/zu entriegeln, auf dem Display angezeigt wird bzw. allgemein ausgegeben werden kann.

[0019] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist die Auswerteelektronik ausgebildet, um das Kraftsignal bzw. die Kraftsignale (bei mehreren Kraftsensoren) zu speichern und/oder einen Höchstwert für das Kraftsignal bzw. die Kraftsignale zu speichern. Dies hat den Sinn, dass eine sogenannte "Overload-Control" erzielt wird. Der Joystick ist beispielsweise für eine Kraft von maximal 300 N (30 kg) ausgelegt. Höhere Kräfte können zu einer permanenten Beschädigung des Joysticks bzw. der Joystickmechanik führen. Die Auswerteeinheit im Joystick-Modul misst ständig die auf den Joystick einwirkenden Lasten und speichert die höchsten Werte ab. Der Hersteller der Maschine kann diese Werte im Service- bzw. Reparaturfall abfragen und die Joystick-Mechanik gegebenenfalls präventiv ersetzen. Hierbei wäre es in bevorzugter Weise möglich, dass Mechanik und Elektronik des Joysticks getrennt sind, so dass ein separater Austausch möglich ist. Bezüglich dieser Trennung von Mechanik und Elektronik ist auch allgemein angemerkt, dass entsprechend bevorzugten Ausführungsbeispielen die Auswerteelektronik beispielsweise auf einer Leiterplatte integriert bzw. auf einer Leiterplatte angeordnet ist.

[0020] Auf derselben Leiterplatte bzw. allgemein auf einer Komponente der Bodenplatte kann der Bewegungssensor und/oder auch der Kraftsensor realisiert sein. Durch das Austauschen dieser Leiterplatte oder allgemein durch das Austauschen des Joystick-Moduls können bestehende Maschinen mit der neuen Funktionalität nachgerüstet werden.

[0021] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann die Auswerteelektronik ausgebildet sein, um in Nullstellung des Joysticks die Kraft-/DMS-Sensoren durch die Hall-Sensorik zu kalibrieren, da die Dehnungsmesssensoren in der Regel eine temperatur- und alterungsbedingte Drift aufweisen und davon auszugehen ist, dass in der Nullstellung des Joysticks keine Kraft auf die Kraftsensoren wirken sollte. Diese Kraft-/DMS-Sensoren können durch die Auswerteeinheit derart überwacht werden, dass ein Defekt der Schutzfunktion bzw. der Schutzelemente angezeigt wird. Hierbei kann dann ein entsprechendes Warnsignal an den Maschinenbediener ausgegeben werden.

[0022] An dieser Stelle sei auch angemerkt, dass durch die zusätzlichen Kraftsensoren eine Art Notbetrieb realisiert sein kann, auch wenn der Bewegungssensor (z. B. Hall-Sensorik) defekt ist, da mittels der Kraftsensoren (DMS-Sensoren) auch eine Bedienkraft als Bediensignal ausgewertet werden kann. Die Auswerteelektronik könnte dann das Kraftsignal des Kraftsensors als Bewegungssignal interpretieren. Somit ist der Joystick bis zum Austausch des defekten Moduls bei der nächsten Wartung bzw. Reparatur weiter bedienbar.

[0023] In diesem Zusammenhang wäre es jedoch auch denkbar, dass die Auswerteelektronik dazu ausgebildet sein kann, eine Position des Joysticks / Handsteuergebers mit dem Bewegungssensor zu bestimmen und eine Bewegung des Joysticks / Handsteuergebers mit dem Kraftsensor zu bestimmen, obwohl der Bewegungssensor keinen Defekt aufweist. Ferner könnte das vom Kraftsensor ausgegebene Bewegungssignal mit dem Bewegungssignal des Bewegungssensors durch die Auswerteelektronik kontinuierlich verglichen werden und somit auf Plausibilität überprüft werden.

[0024] Wie oben bereits erläutert, so ist in bevorzugter Weise die Auswerteelektronik sowie die Sensorik (Bewegungssensor und ein oder mehrere Kraftsensoren (DMS-Sensoren)) auf einer Leiterplatte ausgeführt. Üblicherweise werden die DMS-Sensorelemente auf der Leiterplatte aufgeklebt. Es kann aber auch entsprechend einem anderen Layout ein Leiterplattenlayout vorgesehen sein, bei welchem die DMS-Sensoren direkt in die Leiterplatte integriert sind.

[0025] Bei den auf der Leiterplatte bzw. allgemein der Bodenplatte oder einer Komponente der Bodenplatte integrierten Kraftsensoren wird beispielsweise eine Verformung der Bodenplatte bzw. der Leiterplatte bzw. der Komponente ermittelt und ausgehend von der ermittelten Verformung ein Kraftsignal ausgegeben. Bezüglich des Layouts sei auch angemerkt, dass entsprechend Ausführungsbeispielen im Lotfußpunkt des Joysticks bzw. im Bereich des Lotfußpunkts der Bewegungssensor angeordnet ist, während um diesen Lotfußpunkt herum die ein oder mehreren Kraftsensoren vorgesehen sein können.

[0026] Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Baumaschine, wie z. B. eine Hubarbeitsbühne mit einem entsprechenden Dehnelement.

[0027] Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zur Bedienung mit oben erläuterter Hardware-Komponenten, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

• Bestimmen einer Position und/oder ein Bewegen des Joysticks gegenüber der Bodenplatte und Ausgeben eines von der bestimmten Position und/oder der bestimmten Bewegung abhängigen Bewegungssignals;
• Bestimmen einer auf dem Joystick vorherrschenden Kraft, um ein Überlastsignal zu detektieren, und Ausgeben eines von der bestimmten Kraft abhängigen Kraftsignals; und
• Beeinflussung der Bewegung der Baumaschine oder von Komponenten der Baumaschine, wie beispielsweise eines Teleskoparms, in Abhängigkeit des Bewegungssignals und in Abhängigkeit des Kraftsignals.

[0028] Weiterbildungen sind unten entsprechend definiert. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert:

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer Bedienvorrichtung gemäß einem Basisausführungsbeispiel;

Fig. 2a-c

eine schematische Darstellung einer Hubarbeitsbühne bei der Bewegung, zur Illustration, wie es zu den mittels Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung gelösten Sicherheitsproblemen kommen kann;

Fig. 3

eine schematische Darstellung einer weiteren Bedienvorrichtung gemäß einem erweiterten Ausführungsbeispiel;

Fig. 4

eine schematische Darstellung einer Bedienvorrichtung zusammen mit einem Bediener zur Illustration der möglicherweise entstehenden Gefahrensituation, ausgehend von der Bedienvorrichtung aus Fig. 3;

Fig. 5a-5b

schematische Darstellungen einer Bedienvorrichtung, insbesondere eines Handsteuergebers gemäß erweiterten Ausführungsbeispielen;

Fig. 6a-6b

schematische Darstellungen des Handsteuergebers aus den Fig. 5a bis 5b, wobei hier die Ermittlung der bei der Überlast entstehenden Kraft illustriert ist; und

Fig. 7a-7b

schematische Darstellungen zur Illustration der Verformung von Komponenten der Bedienvorrichtung gemäß Ausführungsbeispielen.

[0029] Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen im Detail erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass gleichwirkende Elemente und Strukturen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die Beschreibung derer aufeinander anwendbar bzw. austauschbar ist.

[0030] Fig. 1 zeigt eine Bedieneinheit 150 mit einem Handsteuergeber 300, der auch als Joystick bezeichnet werden kann. Dieser Handsteuergeber 300 ist gegenüber einer Bodenplatte bzw. Leiterplatte 430 gewinkelt angeordnet und bewegbar ausgelegt. Beispielsweise ist der Handsteuergeber 300 senkrecht gegenüber der Bodenplatte 430 und zumindest einachsig (z.B. vorne-hinten, vgl. Pfeil X) oder zweiachsig (plus links-rechts, vgl. Pfeil Y) oder sogar dreiachsig (plus drücken-ziehen, vgl. Pfeil Z) bewegbar.

[0031] Die Bewegung wird mittels eines zum Umfang der Bedienvorrichtung 150 gehörenden Bewegungssensor 400, wie z. B. einem Hall-Sensor, in X-, Y- und/oder Z-Richtung überwacht. Dieser Bewegungssensor 400 ermittelt ein,- zwei- oder dreiachsig die Bewegung des Joysticks 300 gegenüber der Bodenplatte 430 bzw. der Leiterplatte 430 und gibt ausgehend hiervon ein sogenanntes Bewegungssignal 401 aus. Dieses Bewegungssignal wird von der optionalen Auswerteeinheit 500 empfangen und ausgewertet.

[0032] Zusätzlich weist die Bedienvorrichtung 150 noch einen Kraftsensor 410, wie z. B. einen Dehnungsmesssensor auf. Dieser kann z. B. an dem Joystick 300 angeordnet sein. Alternativ wäre auch eine Anordnung des Kraftsensors in der Bodenplatte bzw. Leiterplatte 430 denkbar, wie hier durch die Komponente, markiert mit dem Bezugszeichen 410', illustriert ist. Der Kraftsensor 410 (410') gibt ein Kraftsignal 411 aus, das beispielsweise auch von der Auswerteeinrichtung 500 empfangen wird.

[0033] Das Kraftsignal 411 ist beispielsweise abhängig von der Verformung des Joysticks 300 oder abhängig von der Verformung der Bodenplatte bzw. Leiterplatte 430. Wenn das Kraftsignal 411 einen vorbestimmten Wert, wie z. B. 300 Newton entsprechend überschreitet, kann die Auswerteeinrichtung 500 eine sogenannte Überlast detektieren. Diese 300 Newton sind nur exemplarisch und können auch je nach Anwendungsfall variieren, z. B. im Bereich zwischen 10 Newton und 1000 Newton.

[0034] Sobald eine Überlast erkannt wird, kann entsprechend Ausführungsbeispielen in die Steuerung der Hubarbeitsbühne eingegriffen werden. Wenn man beispielsweise davon ausgeht, dass der Joystick 300 in Richtung A nach vorne bewegt wird, so dass die Hubarbeitsbühne hierbei beispielsweise ausgefahren wird, so kann bei Vorliegen einer Überlast resultierend aus einer Bewegung in Richtung A das entsprechende Steuersignal von der Auswerteeinheit 500 nicht mehr weitergegeben werden, sondern die Bewegung des Auslegers gestoppt werden. Alternativ wäre es auch denkbar, dass die Bewegung umgekehrt wird, als ob der Joystick 300 in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, um im oben skizzierten Schadenfall den Bediener wieder von der Einklemmsituation zu befreien. Nachfolgend wird die Struktur der Bedienvorrichtung im Detail und insbesondere exemplarische Einbausituationen desselben in eine Hubarbeitsbühne erläutert.

[0035] Fig. 2a zeigt eine Hubarbeitsbühne 10, welche im Wesentlichen aus einem Chassis 11 und einem daran angeordneten Kranmechanismus 12 besteht. Der Kranmechanismus 12 ist dabei gegenüber dem Chassis 11 drehbar angeordnet sowie durch den Hubzylinder 16 in seinem Anstellwinkel veränderbar. Der Kranmechanismus 12 umfasst einen ein- und ausfahrbaren Teleskopausleger 13, an dessen Ende ein Korb 14 angeordnet ist. In dem Korb 14 kann eine Person 1 wie dargestellt, oder aber auch Arbeitsmaterialien transportiert werden.

[0036] Um den Kranmechanismus 12, den Teleskopausleger 13 und/oder Korb 14 der Arbeitsbühne 10 zu steuern, d. h. den Korb 14 beispielsweise an eine erforderliche Arbeitsposition zu bewegen, ist in dem Korb 14 eine Bedieneinheit 15 angeordnet. Diese Bedieneinheit 15 umfasst im Wesentlichen Bedienhebel / Handsteuergeber (bzw. sogenannte Joysticks 30) und optional auch Tastaturelementen 21, wie in Fig. 3 näher gezeigt. Eine Arbeitsposition könnte beispielsweise ein an einer Gebäudewand 5 angebauter Vorbau 6 sein, wie zum Beispiel in Fig. 2a dargestellt ein Balkon. Es ist üblich, dass eine Bedieneinheit 15 in dem Korb 14 in Richtung der Hubarbeitsbühne 10 angeordnet ist und somit der Bediener 1 in dem Korb 14 in Blickrichtung der Maschine 10 schaut. Folglich bewegt sich der Bediener 1 beim Ausfahren des Teleskopauslegers 13 mit dem Rücken zur entsprechenden Arbeitsposition. Die Anordnung der Bedieneinheit 15 im Korb 14 ermöglicht es, dass der Bediener 1 an der Arbeitsposition einfacher und besser arbeiten kann, da ihm dann keine für die Arbeit hinderlichen Teile, wie beispielsweise die Bedieneinheit 15, im Weg sind.

[0037] Nachteilig an der Anordnung der Bedieneinheit 15 im Korb 14 ist, dass beim Anfahren der Arbeitsposition ein Hindernis, wie beispielsweise ein Gebäudevorbau 6, vom Bediener 1 leicht übersehen werden kann und es gegebenenfalls zu einer Kollision des Bedieners 1 mit dem Gebäudevorbau 6 kommen kann. Da der Teleskopausleger 13 bei einer Kollision des Bedieners 1 mit dem Gebäudevorbau 6 weiter in einer Bewegungsrichtung B ausfährt, wird der Bediener 1 mit seinem Oberkörper 2 unmittelbar auf die Bedieneinheit 15 gedrückt. Der Bediener 1 ist dann nicht mehr in der Lage, den Bedienhebel bzw. Joystick 30 in eine Nullstellung zu bringen und somit ein weiteres Ausfahren des Teleskopauslegers 13 zu stoppen. Eine solche Kollisionssituation ist in den Fig. 2b und 2c dargestellt. Derartige Unfälle führen demnach zu einem Einklemmen des Bedieners 1 zwischen dem Gebäudevorbau 6 und der Bedieneinheit 15.

[0038] Fig. 3 zeigt beispielhaft eine Bedieneinheit 15 zur Steuerung der Baumaschine bzw. des in Fig. 2a-2c dargestellten Systems 10 umfassend Kranmechanismus 12 und/oder Teleskopausleger 13 und/oder Korb 14 der Arbeitsbühne 10 (bzw. einer Komponente des Systems). Mithilfe der Joysticks 30 können die einzelnen Bewegungen des Korbs 14 verändert werden, beispielsweise den Teleskopausleger 13 ein- und ausfahren oder aber den Anstellwinkel des Kranmechanismus 12 durch den Hubzylinder 16 verändern. Diese Joysticks 30 sind jeweils auf einem Modul 20a und 20b angeordnet, welche beispielsweise bei einem Defekt einfach ausgewechselt werden kann, ohne dass die ganze Bedieneinheit 15 ausgetauscht werden muss. In der Bedieneinheit 15 sind für weitere Funktionalitäten ein Tastaturmodul 21 sowie ein Display 22 zum Anzeigen von maschinenrelevanten Daten und Parametern angeordnet.

[0039] Fig. 4 zeigt, wie der Bediener 1 bei einer Kollision mit einem Gebäudevorbau 6 (siehe Fig. 2c) mit seinem Oberkörper 2 unmittelbar auf den Knauf 31 des Bedienhebels bzw. Joysticks 30 der Bedieneinheit 15 gedrückt wird und eine Kraft F, FOL auf den Knauf 31 ausübt. Der Bediener 1 wäre in dieser Situation nicht mehr in der Lage, den Bedienhebel bzw. Joystick 30 in eine Nullstellung zu bringen und somit ein weiteres Ausfahren des Teleskopauslegers 13 zu stoppen.

[0040] Die Fig. 5a und 5b zeigen ein Joystickmodul 20a/b in seitlicher Ansicht. Die mechanischen Komponenten des Joysticks 30 sind dabei auf einer Leiterplatte 43 angeordnet, vorzugsweise daran angeschraubt. Der Joystickhebel 30 besteht im Wesentlichen aus einem Knauf 31, welcher dem Bediener 1 zum Betätigen des Joysticks 30 in verschiedene Richtungen dient. Direkt unterhalb des Knaufs 31 befindet sich eine Verriegelung 33, die vor jedem Betätigen des Joysticks nach oben gezogen werden muss. Dies verhindert eine unbewusste bzw. ungewollte Betätigung des Joysticks 30 und somit eine unbewusste bzw. ungewollte Bewegung des Kranmechanismus 12, des Teleskopauslegers 13 und/oder des Korbs 14 der Arbeitsbühne 10. Dies kann passieren, wenn der Bediener 1 sich beispielsweise im Korb 14 umdrehen muss und mit dem Ellbogen versehentlich gegen den Joystickhebel 30 kommt. Zum Schutz der im Inneren des Joysticks 30 liegenden Mechanik ist ein sogenannter Faltenbalg 32 im unteren Teil angeordnet, der aus einem beweglichen Material besteht. Bei einer seitlichen Bewegung des Joysticks 30, wie in Fig. 5b gezeigt, wird der Faltenbalg 32 auf der einen Seite zusammengestaucht und auf der anderen Seite auseinandergezogen. Die erforderliche Elektronik zum Erkennen und Auswerten der Joystickbewegungen befindet sich idealerweise unterhalb der Leiterplatte 43 und besteht im Wesentlichen aus einem Hall-Sensor 40. Joystickbewegungen werden durch ein an der Mechanik angebrachten Magneten erkannt, hier nicht dargestellt.

[0041] Das Joystickmodul 20a/b ist in den äußeren Randbereichen der Leiterplatte 43 an Halterungen 35a/b mittels Befestigungsmitteln 36 vorzugsweise lösbar befestigt. Bei einer auf den Knauf 31 des Bedienhebels bzw. Joysticks 30 der Bedieneinheit 15 einwirkenden Kraft F wird somit auch eine Kraft auf die Leiterplatte 43 ausgeübt, die zu mechanischen Verspannungen bzw. mechanischen Verformungen der Leiterplatte 43 führt. Derartige mechanische Verspannungen können mit der vorliegenden Erfindung mittels mindestens einem an der Leiterplatte 43 angeordneten DMS-Sensor 41 und/oder 42 gemessen werden.

[0042] Auch kann eine Überbelastung, d. h. eine über die maximal zulässige Belastungsgrenze hinausgehende Krafteinwirkung auf den Joystickhebel 30, wie schematisch in den Fig. 6a und 6b dargestellt, mit dem mindestens einen an der Leiterplatte 43 angeordneten DMS-Sensor 41 und/oder 42 erfasst werden. Die Überbelastung des Joystickhebels 30 ist schematisch durch die gestrichelte Linie 44 angedeutet, die aufzeigt, dass Joystick 30 im Vergleich zu der Darstellung in Fig. 5b mit einer stärkeren Kraft FOL betätigt wurde. Bei einer derartigen Überbelastung des Joysticks gibt es stärkere mechanische Verspannungen und auch deutliche Deformationen der Leiterplatte 43. In denen mit den Bezugszeichen 45a und 45b bezeichneten Bereichen senkt sich die Leiterplatte 43 bei einer Überbelastung ab bzw. hebt sich an. Dies soll auch durch die beiden Pfeile FD und FU deutlich gemacht werden, die eine Bewegungsrichtung der Leiterplattenbereiche 45a und 45b nach oben und unten zeigen. Derartige mechanische Überbeanspruchungen können ebenfalls mit der vorliegenden Erfindung mittels der an der Leiterplatte 43 angeordneten DMS-Sensoren 41 und/oder 42 gemessen werden. Wird eine solche Überbeanspruchung bzw. Überbelastung durch eine Auswerteeinheit erfasst (siehe Fig. 1), so kann beispielsweise eine wie oben beschriebene Kollisionssituation vorliegen, d. h. der Bediener könnte zwischen dem Gebäudevorbau 6 und der Bedieneinheit 15 eingeklemmt sein, wobei der Oberkörper 2 des Bedieners 1 dann mit einer über die maximal zulässige Belastungsgrenze hinausgehenden Kraft FOL auf den Joystickhebel 30 drückt.

[0043] Bei obigen Ausführungsbeispielen wurde insbesondere davon ausgegangen, dass die Kraftsensoren/Dehnungsmesssensoren im Bereich der Bodenplatte oder in einer Leiterplatte, die auf der Bodenplatte angeordnet ist, vorgesehen sind. Die Fig. 7a bis 7b illustrieren, durch Schraffierung gekennzeichnet, die Spannungszustände in der Bodenplatte/Leiterplatte 43, wenn der Joystick 30 aus der mit gestrichelter Linie gezeichneten Ruhelage ausgelenkt wird. Die Ruhelage ist mit gestrichelten Linien gekennzeichnet, wobei die Auslenkung bzw. die zu der Auslenkung führende Kraft mit F gekennzeichnet ist.

[0044] Auch wenn bei dem obigen Ausführungsbeispiel insbesondere davon ausgegangen wurde, dass es sich hierbei um einen zweidimensionalen Joystick handelt, der z. B. senkrecht aus der Bodenplatte/Leiterplatte hinausragen kann, sei an dieser Stelle angemerkt, dass es sich auch um ein anderes bewegbares Element, das z. B. mit einem anderen Winkel vorgewinkelt ist, handeln kann.

[0045] Darüber hinaus sei auch darauf hingewiesen, dass die Bedienvorrichtung nicht nur für die bei obigen Ausführungsbeispielen erläuterten Arbeitsbühnen, sondern auch für andere Baumaschinen geeignet ist.

[0046] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist der Bewegungssensor beispielsweise durch ein induktives Element oder ein kapazitives Element realisierbar. Auch der Kraftsensor muss nicht zwingend als Dehnungsmessstreifen realisiert sein, sondern kann auch anders ausgeführt sein.

[0047] Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren zur Bedienung der Hubarbeitsbühne. Das Verfahren umfasst die Schritte des Überwachens der Bewegung/Position des Joysticks und Ausgeben eines entsprechenden Bewegungssignals, des Überwachens einer auf den Joystick einwirkenden Kraft und Ausgeben eines entsprechenden Kraftsignals, sowie des Steuerns der Baumaschine in Abhängigkeit von den zwei überwachten Größen.

[0048] Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden.

[0049] Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.

[0050] Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.

[0051] Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahingehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer abläuft.

[0052] Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.

[0053] Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.

[0054] Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.

[0055] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist. Der Datenträger, das digitale Speichermedium oder das computerlesbare Medium sind typischerweise gegenständlich und/oder nicht-vergänglich bzw. nichtvorübergehend.

[0056] Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahingehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.

[0057] Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahingehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.

[0058] Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.

[0059] Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.

[0060] Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.

[0061] Die hierin beschriebenen Vorrichtungen können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.

[0062] Die hierin beschriebenen Vorrichtungen, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Vorrichtungen können zumindest teilweise in Hardware und/oder in Software (Computerprogramm) implementiert sein.

[0063] Die hierin beschriebenen Verfahren können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.

[0064] Die hierin beschriebenen Verfahren, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen Verfahren können zumindest teilweise durch Hardware und/oder durch Software ausgeführt werden.

[0065] Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.

Bezugszeichenliste

[0066] 

1

Person / Bediener

2

Oberkörper von Person / Bediener

5

Gebäudewand

6

Gebäudeanbau/-vorbau (beispielsweise Balkon)

10

Hubarbeitsbühne

11

Fahrzeugchassis

12

Kranmechanismus

13

Teleskopausleger

14

Korb

15

Bedieneinheit

16

Hubzylinder

20a/b

Joystickmodul

21

Tastaturmodul

22

Display

30

Joystick

31

Joystickknauf

32

Faltenbalg

33

Verriegelung

35a/b

Halterung

36

Befestigungsmittel

40

Hall-Sensor

41

DMS-Sensor

42

DMS-Sensor

43

Leiterplatte

44

Grenzlinie zur Überlast

45a/b

Leiterplattenbereiche

B

Bewegungsrichtung Teleskopausleger

F_D, F_U

Kräfte Leiterplatte

F, F_OL

Kräfte auf Joystickknauf

X,Y,Z

Bewegungsrichtungen Joystick / Handsteuergeber

150

Bedieneinheit / Bedienvorrichtung

300

Handsteuergeber / Joystick

301

Lotfußpunkt

401

Kraftsignal

411

Bewegungssignal

410,410`

Kraftsensor

430

Bodenplatte / Leiterplatte

500

Auswerteeinheit

Ansprüche

1. Hubarbeitsbühne mit einem Kranmechanismus (12) und einem Korb (14), wobei in dem Korb (14) eine Bedienvorrichtung (15) mit einer Schutzfunktion bei Überlast eines Handsteuergebers (30, 300), ausgelöst durch ein Einquetschen/Einklemmen einer Person im Korb (14), angeordnet ist, wobei die Bedienvorrichtung (150, 15) folgende Merkmale aufweist:

eine Bodenplatte (430, 43);

den Handsteuergeber (30, 300), der gewinkelt zu der Bodenplatte (430, 43) angeordnet ist und zumindest eindimensional gegenüber der Bodenplatte (430, 43) bewegbar ist; und

einen Bewegungssensor (40, 400), der ausgebildet ist, eine Position und/oder eine Bewegung des Handsteuergebers (30, 300) gegenüber der Bodenplatte (430, 43) zu bestimmen und in Abhängigkeit von der bestimmten Position und/oder der bestimmten Bewegung ein Bewegungssignal auszugeben; und dadurch gekennzeichnet dass die Hubarbeitsbühne weiter einen Kraftsensor (410, 410', 41, 42), aufweist, der in der Bodenplatte (430, 43) oder in einer mit der Bodenplatte (430, 43) verbundenen Komponente (43) angeordnet ist und der ausgebildet ist, um eine auf den Handsteuergeber (30, 300) einwirkende und von dem Handsteuergeber (30, 300) auf die Bodenplatte (430, 43) übertragene Kraft zu bestimmen und in Abhängigkeit von der bestimmten Kraft ein Kraftsignal (401) auszugeben.

2. Hubarbeitsbühne gemäß Anspruch 1, die ferner eine Auswerteelektronik (500) aufweist, bei der die Auswerteelektronik (500) ausgebildet ist, um das Kraftsignal (401) zu empfangen und bei Überschreitung eines vorbestimmten Schwellwerts eine Überlast zu bestimmen.

3. Hubarbeitsbühne gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Kraftsensor (410, 410', 41, 42) mittels Dehnungsmessstreifen realisiert ist.

4. Hubarbeitsbühne gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Kraftsensor (410, 410', 41, 42) oder der als Dehnungsmessstreifen ausgebildete Kraftsensor (410, 410', 41, 42) ausgebildet ist, um eine Verformung der Bodenplatte (430, 43) oder der mit der Bodenplatte (430, 43) verbundenen Komponente (43) zu bestimmen und in Abhängigkeit von der Verformung ein Kraftsignal (401) auszugeben.

5. Hubarbeitsbühne gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Bedienvorrichtung neben dem Kraftsensor (410, 410', 41, 42) einen weiteren Kraftsensor (410, 410', 41, 42) umfasst und der Kraftsensor (410, 410', 41, 42) sowie der weitere Kraftsensor (410, 410', 41, 42) in der Bodenplatte (430, 43) oder in einer mit der Bodenplatte (430, 43) verbundenen Komponente (43) derart integriert sind, dass diese um einen Lotfußpunkt (301) von dem Handsteuergeber (30, 300) auf die Bodenplatte (430, 43) oder die mit der Bodenplatte (430, 43) verbundene Komponente (43) herum angeordnet sind.

6. Hubarbeitsbühne gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Bewegungssensor (40, 400) in der Bodenplatte (430, 43) oder in eine mit der Bodenplatte (430, 43) verbundene Komponente (43) integriert ist; und/oder wobei der Bewegungssensor (40, 400) in einem Lotfußpunkt (301) des Handsteuergebers (30, 300) auf die Bodenplatte (430, 43) oder die mit der Bodenplatte (430, 43) verbundenen Komponente (43) angeordnet ist.

7. Hubarbeitsbühne gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Bewegungssensor (40, 400) ein Hall-Sensor (40) ist.

8. Hubarbeitsbühne gemäß den Ansprüchen 3, 4, 5, 6 oder 7, wobei die mit der Bodenplatte (430, 43) verbundene Komponente (43) eine Leiterplatte umfasst, in welche der Kraftsensor (410, 410', 41, 42) und/oder der Bewegungssensor (40, 400) integriert sind.

9. Hubarbeitsbühne gemäß Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 8 in Kombination mit Anspruch 2, wobei die Auswerteelektronik (500) ausgebildet ist, um bei der bestimmten Überlast eine Bewegung der Baumaschine (10) zu stoppen und/oder bei einer geringen Überlast eine Bewegungsgeschwindigkeit der Baumaschine (10) zu reduzieren.

10. Hubarbeitsbühne gemäß Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 9 in Kombination mit Anspruch 2, wobei die Auswerteelektronik (500) ausgebildet ist, um bei Überlast eine Gegenbewegung auszulösen, wobei die Gegenbewegung eine Bewegung unterschiedlich von einer aktuellen Bewegung der Baumaschine (10) ist.

11. Hubarbeitsbühne gemäß Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 10 in Kombination mit Anspruch 2, wobei die Auswerteelektronik (500) ausgebildet ist, um bei Vorliegen einer Überlast und bei Vorliegen eines gesperrten Handsteuergebers (30, 300) einen Hinweis zum Entsperren des Handsteuergebers (30, 300) auszugeben und/oder um bei Vorliegen einer Überlast einen Hinweis bezüglich der Überlast auszugeben.

12. Hubarbeitsbühne gemäß Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 11 in Kombination mit Anspruch 2, wobei die Auswerteelektronik (500) ausgebildet ist, um das Kraftsignal (401) zu speichern und/oder einen Höchstwert für das Kraftsignal (401) zu speichern.

13. Hubarbeitsbühne gemäß Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 12 in Kombination mit Anspruch 2, wobei die Auswerteelektronik (500) ausgebildet ist, um eine Drift des Kraftsensors (410, 410', 41, 42) und/oder eine Drift des Bewegungssensors (40, 400) zu detektieren.

14. Verfahren zur Bedienung einer Hubarbeitsbühne mit einem Kranmechanismus (12) und einem Korb (14), wobei in dem Korb (14) eine Bedienvorrichtung (15) mit einer Schutzfunktion bei Überlast eines Handsteuergebers (30, 300), ausgelöst durch ein Einquetschen/Einklemmen einer Person im Korb, angeordnet ist, wobei die Bedienvorrichtung (150, 15) folgende Merkmale aufweist: eine Bodenplatte (430, 43); den Handsteuergeber (30, 300), der gewinkelt zu der Bodenplatte (430, 43) angeordnet ist und zumindest eindimensional gegenüber der Bodenplatte (430, 43) bewegbar ist; einen Bewegungssensor (40, 400); und einen Kraftsensor (410, 410', 41, 42), der in der Bodenplatte (430, 43) oder in einer mit der Bodenplatte (430, 43) verbundenen Komponente (43) angeordnet ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Bestimmen einer Position und/oder einer Bewegung des Handsteuergebers (30, 300) gegenüber der Bodenplatte (430, 43) und Ausgeben eines von der bestimmten Position und/oder der bestimmten Bewegung abhängigen Bewegungssignals (411);

Bestimmen einer auf dem Handsteuergeber (30, 300) vorherrschenden Kraft mittels des Kraftsensors (410, 410', 41, 42), um eine Überlast zu detektieren, und Ausgeben eines von der bestimmten Kraft abhängigen Kraftsignals (401); und

Beeinflussen der Bewegung der Baumaschine (10) oder von Komponenten (12, 13, 16) der Baumaschine (10) in Abhängigkeit des Bewegungssignals (411) und in Abhängigkeit des Kraftsignals (401).

Claims

1. Elevating work platform including a crane mechanism (12) and a cage (14), wherein an operating device (15) including a protective function in case of an overload of a hand control device (30, 300), caused by squeezing/jamming of a person in the cage (14), is disposed in the cage (14), the operating device (150, 15) comprising:

a bottom plate (430, 43);

the hand control device (30, 300) disposed in an angular relation to the bottom plate (430, 43) and moveable at least one-dimensionally with respect to the bottom plate (430, 43); and

a movement sensor (40, 400) configured to determine a position and/or a movement of the hand control device (30, 300) with respect to the bottom plate (430, 43) and to output a movement signal depending on the determined position and/or the determined movement; and characterized in that the elevating work platform further comprises a force sensor (410, 410',41, 42) disposed in the bottom plate (430, 43) or in a component (43) connected to the bottom plate (430, 43) and configured to determine a force acting on the hand control device (30, 300) and transmitted by the hand control device (30, 300) to the bottom plate (430, 43) and to output a force signal (401) depending on the determined force.

2. Elevating work platform according to claim 1, further comprising evaluation electronics (500), wherein the evaluation electronics (500) are configured to receive the force signal (401) and to determine an overload when a predetermined threshold value is exceeded.

3. Elevating work platform according to any one of the preceding claims, wherein the force sensor (410, 410', 41, 42), is realized by means of strain gauge.

4. Elevating work platform according to claim 1, 2, or 3, wherein the force sensor (410, 410' 41, 42) or the force sensor (410, 410', 41, 42) configured as strain gauge is configured to determine a deformation of the bottom plate (430, 43) or the component (43) connected to the bottom plate, (430, 43) and to output a force signal (401) depending on the deformation.

5. Elevating work platform according to any one of the preceding claims, wherein, in addition to the force sensor (410, 410', 41, 42), the operating device includes an additional force sensor (410, 410', 41, 42) and the force sensor (410, 410', 41, 42) as well as the additional force sensor (410, 410', 41, 42) are integrated in the bottom plate (430, 43) or in a component (43) connected to the bottom plate (430, 43) such that they are disposed around a foot of a dropped perpendicular (301) of the hand control device (30, 300) on the bottom plate (430, 43) or the component (43) connected to the bottom plate (430, 43).

6. Elevating work platform according to any one of the preceding claims, wherein the movement sensor (40, 400) is integrated in the bottom plate, (430, 43) or in a component (43) connected to the bottom plate (430, 43); and/or
wherein the movement sensor (40, 400) is disposed in a foot of a dropped perpendicular (301) of the hand control device (30, 300) on the bottom plate (430, 43) or the component (43) connected to the bottom plate (430, 43).

7. Elevating work platform according to any one of the preceding claims, wherein the movement sensor (40, 400) is a Hall sensor (40).

8. Elevating work platform according to claims 3, 4, 5, 6, or 7, wherein the component (43) connected to the bottom plate (430, 43) includes a circuit board in which the force sensor (410, 410', 41, 42) and/or the movement sensor (40, 400) are integrated.

9. Elevating work platform according to claim 2 or any one of claims 3 to 8 in combination with claim 2, wherein the evaluation electronics (500) are configured, in case of the determined overload, to stop movement of the construction machine (10) and/or, in case of a small overload, to reduce movement speed of the construction machine (10).

10. Elevating work platform according to claim 2 or any one of claims 3 to 9 in combination with claim 2, wherein the evaluation electronics (500) are configured, in case of an overload, to trigger a counter movement, the counter movement being a movement that is different from a current movement of the construction machine (10).

11. Elevating work platform according to claim 2 or any one of claims 3 to 10 in combination with claim 2, wherein the evaluation electronics (500) are configured, in case of an overload and in case of a locked hand control device (30, 300), to output a prompt for unlocking the hand control device (30, 300) and/or, in case of an overload, to output a prompt with respect to the overload.

12. Elevating work platform according to claim 2 or any one of claims 3 to 11 in combination with claim 2, wherein the evaluation electronics (500) are configured to store the force signal (401) and/or store a maximum value for the force signal (401).

13. Elevating work platform according to claim 2 or any one of claims 3 to 12 in combination with claim 2, wherein the evaluation electronics (500) are configured to detect a drift of the force sensor (410, 410', 41, 42) and/or a drift of the movement sensor (40, 400).

14. Method for operating a elevating work platform including a crane mechanism (12) and a cage (14), wherein an operating device (15) including a protective function in case of an overload of a hand control device (30, 300), caused by squeezing/jamming of a person in the cage, is disposed in the cage (14), wherein the operating device (150, 15) comprises: a bottom plate (430, 43); the hand control device (30, 300) disposed in an angular relation to the bottom plate (430, 43) and moveable at least one-dimensionally with respect to the bottom plate (430, 43); a movement sensor (40, 400); and a force sensor (410, 410', 41, 42) disposed in the bottom plate (430, 43) or in a component (43) connected to the bottom plate (430, 43), the method comprising:

determining a position and/or a movement of the hand control device (30, 300) with respect to the bottom plate (430, 43) and outputting a movement signal (411) depending on the determined position and/or the determined movement;

determining, by means of the force sensor (410, 410', 41, 42), a force prevalent on the hand control device (30, 300) in order to detect an overload, and outputting a force signal (401) depending on the determined force; and

influencing the movement of the construction machine (10) or of components (12, 13, 16) of the construction machine (10) depending on the movement signal (411) and depending on the force signal (401).

Revendications

1. Nacelle élévatrice avec un mécanisme de grue (12) et un panier (14), dans laquelle est disposé, dans le panier (14), un dispositif de manoeuvre (15) avec une fonction de protection en cas de surcharge d'un transmetteur de commande manuelle (30, 300) déclenchée par un pincement/coincement d'une personne dans le panier (14), dans laquelle le dispositif de manoeuvre (150, 15) présente les caractéristiques suivantes:

une plaque de fond (430, 43);

le transmetteur de commande manuelle (30, 300) qui est disposé selon un angle par rapport à la plaque de fond (430, 43) et qui est mobile au moins de manière unidimensionnelle par rapport à la plaque de fond (430, 43); et

un capteur de déplacement (40, 400) qui est conçu pour déterminer une position et/ou un déplacement du transmetteur de commande manuelle (30, 300) par rapport à la plaque de fond (430, 43) et pour émettre, en fonction de la position déterminée et/ou du déplacement déterminé, un signal de déplacement; et

caractérisée par le fait que la nacelle élévatrice présente par ailleurs un capteur de force (410, 410', 41, 42) qui est disposé dans la plaque de fond (430, 43) ou dans un composant (43) associé à la plaque de fond (430, 43) et qui est conçu pour déterminer une force agissant sur le transmetteur de commande manuelle (30, 300) et transmise par le transmetteur de commande manuelle (30, 300) à la plaque de fond (430, 43) et pour émettre un signal de force (401) en fonction de la force déterminée.

2. Nacelle élévatrice selon la revendication 1, qui présente par ailleurs une électronique d'évaluation (500), dans laquelle l'électronique d'évaluation (500) est conçue pour recevoir le signal de force (401) et pour déterminer une surcharge au cas où est excédée une valeur de seuil prédéterminée.

3. Nacelle élévatrice selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le capteur de force (410, 410', 41, 42) est réalisé au moyen de jauges de contrainte.

4. Nacelle élévatrice selon la revendication 1, 2 ou 3, dans laquelle le capteur de force (410, 410', 41, 42) ou le capteur de force (410, 410', 41, 42) conçu comme jauge de contrainte est conçu pour déterminer une déformation de la plaque de fond (430, 43) ou du composant (43) associé à la plaque de fond (430, 43) et pour émettre un signal de force (401) en fonction de la déformation.

5. Nacelle élévatrice selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de manoeuvre comporte, outre le capteur de force (410, 410', 41, 42), un autre capteur de force (410, 410', 41, 42), et le capteur de force (410, 410', 41, 42) ainsi que l'autre capteur de force (410, 410', 41, 42) sont intégrés dans la plaque de fond (430, 43) ou dans un composant (43) associé à la plaque de fond (430, 43) de sorte qu'ils soient disposés autour d'un pied de perpendiculaire (301) du transmetteur de commande manuelle (30, 300) sur la plaque de fond (430, 43) ou le composant (43) associé à la plaque de fond (430, 43).

6. Nacelle élévatrice selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le capteur de déplacement (40, 400) est intégré dans la plaque de fond (430, 43) ou dans un composant (43) associé à la plaque de fond (430, 43); et/ou
dans laquelle le capteur de déplacement (40, 400) est disposé dans un pied de perpendiculaire (301) du transmetteur de commande manuelle (30, 300) sur la plaque de fond (430, 43) ou le composant (43) associé à la plaque de fond (430, 43).

7. Nacelle élévatrice selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le capteur de déplacement (40, 400) est un capteur de Hall (40).

8. Nacelle élévatrice selon les revendications 3, 4, 5, 6 ou 7, dans laquelle le composant (43) associé à la plaque de fond (430, 43) comporte une carte de circuit imprimé dans laquelle sont intégrés le capteur de force (410, 410', 41, 42) et/ou le capteur de déplacement (40, 400).

9. Nacelle élévatrice selon la revendication 2 ou l'une des revendications 3 à 8 en combinaison avec la revendication 2, dans laquelle l'électronique d'évaluation (500) est conçue pour arrêter, à la surcharge déterminée, un déplacement de la machine de chantier (10) et/ou pour réduire, à une faible surcharge, une vitesse de déplacement de la machine de chantier (10).

10. Nacelle élévatrice selon la revendication 2 ou l'une des revendications 3 à 9 en combinaison avec la revendication 2, dans laquelle l'électronique d'évaluation (500) est conçue pour déclencher, en cas de surcharge, un contre-déplacement, le contre-déplacement étant un déplacement qui est différent d'un déplacement actuel de la machine de chantier (10).

11. Nacelle élévatrice selon la revendication 2 ou l'une des revendications 3 à 10 en combinaison avec la revendication 2, dans laquelle l'électronique d'évaluation (500) est conçue pour émettre, en cas de présence d'une surcharge et en cas de présence d'un transmetteur de commande manuelle bloqué (30, 300), une indication pour débloquer le transmetteur de commande manuelle (30, 300) et/ou pour émettre, en cas de présence d'une surcharge, une indication relative à la surcharge.

12. Nacelle élévatrice selon la revendication 2 ou l'une des revendications 3 à 11 en combinaison avec la revendication 2, dans laquelle l'électronique d'évaluation (500) est conçue pour mémoriser le signal de force (401) et/ou pour mémoriser une valeur maximale pour le signal de force (401).

13. Nacelle élévatrice selon la revendication 2 ou l'une des revendications 3 à 12 en combinaison avec la revendication 2, dans laquelle l'électronique d'évaluation (500) est conçue pour détecter une dérive du capteur de force (410, 410', 41, 42) et/ou une dérive du capteur de déplacement (40, 400).

14. Procédé permettant de faire fonctionner une nacelle élévatrice avec un mécanisme de grue (12) et un panier (14), dans lequel est disposé, dans le panier (14), un dispositif de manoeuvre (15) avec une fonction de protection en cas de surcharge d'un transmetteur de commande manuelle (30, 300) déclenchée par un pincement/coincement d'une personne dans le panier (14), dans lequel le dispositif de manoeuvre (150, 15) présente les caractéristiques suivantes: une plaque de fond (430, 43); le transmetteur de commande manuelle (30, 300) qui est disposé selon un angle par rapport à la plaque de fond (430, 43) et qui est mobile au moins de manière unidimensionnelle par rapport à la plaque de fond (430, 43); un capteur de déplacement (40, 400); et un capteur de force (410, 410', 41, 42) qui est disposé dans la plaque de fond (430, 43) ou dans un composant (43) associé à la plaque de fond (430, 43), dans lequel le procédé présente les étapes suivantes consistant à:

déterminer une position et/ou un déplacement du transmetteur de commande manuelle (30, 300) par rapport à la plaque de fond (430, 43) et émettre un signal de déplacement (411) qui est fonction de la position déterminée et/ou du déplacement déterminé;

déterminer une force prédominante sur le transmetteur de commande manuelle (30, 300) au moyen du capteur de force (410, 410', 41, 42) pour détecter une surcharge, et émettre un signal de force (401) qui est fonction de la force déterminée; et

exercer une influence sur le déplacement de la machine de chantier (10) ou de composants (12, 13, 16) de la machine de chantier (10) en fonction du signal de déplacement (411) et en fonction du signal de force (401).

Zeichnung