自动混凝土泵和用于其工作运行的方法与流程

本发明涉及一种用于自动混凝土泵的工作运行的方法，在自动混凝土泵的底盘上由多个可摆动的杆臂形成的混凝土分配器杆可转动地布置在回转机构处。本发明另外涉及一种带有由多个可摆动的杆臂形成的、可转动地布置在底盘上的回转机构处的混凝土分配器杆和用于检测自动混凝土泵的倾斜位置的倾角传感器的自动混凝土泵。

背景技术：

此类自动混凝土泵被使用在建筑工地上，以便于将混凝土由泵系统经由混凝土分配器杆适宜地输送至可变的加工地点，其中，杆臂经由摆动驱动部一般被远程控制地移动。为了确保必要的竖放安全性，在工作运行或者泵运行中的机器须被支撑。在此可能发生的是，在建筑工地处的周围环境具有3º或更大的倾角。机器此时设计成，机器倾角允许为最大3º。更大的倾斜位置此外使分配器杆的回转机构过载且发现事故危险。尤其存在的危险是，稳定性极限和竖放安全性极限被超过。倾斜位置可经由所谓的作为倾角计的水准器由操作者可视地控制。必要时须采取额外的措施。

技术实现要素：

由此出发，本发明的目的在于，进一步改善在现有技术中已知的装置和方法且在降低的安全风险的情形中实现扩大的应用可能性。

为了实现该目的提出了一种在专利权利要求1或者16中所说明的特征组合。本发明的有利的设计方案和改进方案由从属权利要求得出。

本发明由以如下思想为出发点，即以传感方式检测在工作地点处的倾斜位置且在机器运行的情形中通过工作区域的经程序控制的限定辅助操作者。相应地，在方法适合的方面作如下建议，即确定自动混凝土泵在工作地点处的倾斜位置，且通过限制在回转机构处的转动运动和/或至少一个杆臂根据倾斜位置的摆动运动限定混凝土分配器杆的工作区域。由此在更大的地形倾角的情形中也可实现安全的运行，而用户无须单方决定地干预到系统中和考虑复杂的工作条件。

有利地，工作区域根据自动混凝土泵的通过混凝土分配器杆的运动可变化的重心位置限定成，使得重心保持在自动混凝土泵的倾翻极限内。

另一方面在于，为了避免部件的超负荷或者自动混凝土泵的构件的过载，限定工作区域。在此，尤其可在定义的极限内考虑回转机构的倾斜位置或支撑腿的倾角。

另一有利的设计方案设置成，经由至少三个、优选四个支架来支撑底盘，且根据支撑配置限定工作区域。在此，支撑配置可按照可变化的或经确定的支撑腿设置(例如全支撑或窄支撑)在考虑倾角度数的情形下被包含在内，其中，支撑腿的负载极限还可例如通过下坡从动力被考虑。

还有利的是，比较自动混凝土泵的经测定的倾斜位置与规定的极限值，以及在超过例如被确定到3º上的极限值的情形中才限定工作区域。

为了使得自动控制成为可能，有利的是，借助于车辆固定的倾角传感器检测自动混凝土泵的倾斜位置。在此，可以传感方式检测自动混凝土泵的车辆竖轴线相对于重力轴线或者相对于水平线和/或相对于在工作地点处的地形表面的倾角。

为了以尽可能少的仪器成本检测控制参数，有利的是，借助于单个倾角传感器相应地检测自动混凝土泵在支撑在工作地点处之前和之后的倾角角度。因此，地形倾角和机器在空间中按照支撑位置由此偏离的倾斜位置可被包含到对允许的工作区域的计算中。

作为通常的控制原理有利的是，随着自动混凝土泵的逐渐增加的倾斜位置逐渐增加地限制混凝土分配器杆的水平的作用范围，从而始终保持确保必要的竖放安全性或者构件不被超负荷。

一种特别简单的且对于操作者而言也不复杂的变体方案设置成，通过将第一杆臂在回转机构处的摆动位置确定到规定的角度上来限定混凝土分配器杆的工作区域。备选地还可能的是，通过限制第一杆臂朝向水平线的摆动区域来限定混凝土分配器杆的工作区域。

根据另一有利的设计方案，检测自动混凝土泵相对重力轴线在空间中的定向或者自动混凝土泵在空间中的倾斜位置，且根据定向地或者根据在空间中的倾斜位置尤其通过限制在回转机构处的转动区域来限定混凝土分配器杆的工作区域。

对于经改善的人机交互而言还有利的是，混凝土分配器杆的目前可能的作用范围经由显示器向操作者显示。

作为额外的安全特征有利的是，混凝土分配器杆的运动在达到工作区域的边界的情形中被自动停止。

还可设想的是，在回转机构或杆臂根据倾斜位置的运动的情形中限定速度和/或加速度且由此避免超负荷或者额外的倾翻力矩。

对于在其中设置有由多个可摆动的杆臂形成的、可转动地布置在底盘上的回转机构处的混凝土分配器杆和用于检测自动混凝土泵的倾斜位置的倾角传感器的自动混凝土泵而言也实现上述优点，其中，与倾角传感器相联接的系统尤其构造成用于根据倾斜位置限定混凝土分配器杆的工作区域的安全装置，且其中该系统或者安全装置设定用于限制在回转机构处的转动运动和/或至少一个杆臂的摆动运动。

附图说明

下面，依照在附图中示意性示出的实施例进一步阐述本发明。其中：

图1显示了带有混凝土分配器杆的受约束的工作区域的在倾斜位置中的自动混凝土泵的透视图示，

图2以示意性的俯视图显示了自动混凝土泵的支撑配置；

图3和4显示了在行驶状态和工作状态中在合适的地形中的自动混凝土泵的侧视图。

具体实施方式

在图1中所显示的自动混凝土泵10包括带有底盘12的车辆、布置在其上的充当用于混凝土输送管的支撑体的四臂式的混凝土分配器杆14、四个可侧面安置的用于在工作运行中的支撑的支架16和与至少一个倾角传感器18相联接的计算机辅助的用于根据车辆倾斜位置限定混凝土分配器杆14的工作区域的安全装置20。

混凝土分配器杆14作为屈曲铰链支架在所显示的实施例中具有四个杆臂22,24,26,28。在此，第一杆臂22以一端被铰接在通过操控转动驱动部绕底盘12的竖轴线30可扭转的杆座或者回转机构32处。此外，杆臂22,24,26,28通过相关联的摆动驱动部可相对回转机构32且相对各一个相邻的杆臂绕水平轴线被摆动。最后的杆臂28在其自由端部处载有未特地示出的混凝土输送管的终端软管。

前面的支架16可从回缩的行驶状态伸缩到移出的、倾斜向前指向的支撑状态中。两个后面的支架可从平行于底盘定向的行驶状态摆动到倾斜向后指向的支撑状态中。所有支架16具有可伸缩的支撑腿34，支架以其在提升底盘12的情形下可被支撑在地面上。支架16可按照在工作地点处或者在建筑工地处的位置需求可选地在形成不同安置配置的情形下在内部的靠近底盘的或外部的远离底盘的支撑位置中以其支撑腿34被支撑在地面处。

如在图2中图解说明的那样，通过支撑腿34的位置定义了自动混凝土泵10的倾翻边36。为了使机器安全地竖放，重心必须总是处在倾翻边36内，如其对于可能的重心线38而言在混凝土分配器杆14的360º转动的情形中所显示的那样。

相应地，在例如最大3º的倾斜位置区域之外的车辆倾斜位置的情形中竖放安全性有危险。此外，通过在倾斜位置的情形中根据方向出现的负载可使支撑腿34和回转机构32超负荷。

图1显示了如下情况，即，在工作地点处的地形40具有相对水平线44的地形倾角42，从而在工作运行中竖轴线30与重力轴线46(法线相对水平线)以例如5º的角度β偏移。在该情况中，混凝土分配器杆14的工作区域48通过电子安全装置20被合适地限定，以便于确保必要的竖放安全性且避免超负荷。这通过限制在回转机构32处的转动运动和/或至少一个杆臂根据自动混凝土泵10的倾斜位置的摆动运动实现。

适宜地，借助于车辆固定的倾角传感器18根据方向地在空间中检测该倾斜位置，从而不仅已知绝对的倾角角度β而且已知最大的车辆倾角相对回转机构32的零位例如在车辆纵向上的水平角度。

为了确保必要的竖放安全性，借助于安全装置20的软件可确定杆运动的不同的策略。适宜地，混凝土分配器杆14的水平的作用范围应随着自动混凝土泵10的逐渐增加的倾斜位置被逐渐增加地限制。原则上，限制加速度或急冲度(加速度的时间导数)已足够。

一种特别简单的控制例行程序设置成，使工作区域48以如下方式来限定，即第一杆臂22在回转机构32处的摆动位置被确定到规定的角度上(例如在图1中所显示的90º)，而其余杆臂24,26,28保持自由可移动。这具有的优点是，操作者仍可可视地简单地确定臂组的作用范围。

备选地如下是同样可能的，即，第一杆臂22朝向水平线的摆动区域被限制(例如在90º与45º之间)，从而不低于根据倾斜位置和支撑配置被确定的极限角度。

安全装置20的另一设计方案设置有混凝土分配器杆14在回转机构32处的转动区域的约束。如已提及的那样，多轴的倾角传感器18可检测机器相对重力轴线在空间中的倾斜位置。相应地，杆14的转动区域可被约束，例如在下坡长度的情形中朝向下坡的角度区段被排除(相对歪斜的平面或者相对下坡从动力轴线的最大角度的限制)。该表现还可与其它可行性方案组合来使用。

根据图4和5在下面阐述一种可能的方法流程。操作者将自动混凝土泵10停放在一工作地点处，在该处地形具有大于3º的倾角。在仍在回缩的支架16的情形中，经由底盘固定的倾角传感器18检测地形倾角α(图3)。然后采取该支撑配置，其中，支撑腿34为了降低倾角被不同远地移出。由此也在已给出的情况中如下是不可能的，即在3º的倾斜位置区域中支撑机器，虽然倾斜位置角度β小于地形倾角角度α。

提高的倾斜位置可经由例如在用于分配器杆14的远程控制装置上的显示系统向操作者显示。安全装置20根据倾斜位置确定操作者对于分配器杆14的运行而言具有哪些可能性。例如此时工作区域48可由支撑配置出发被匹配。在全支撑的情形中回转机构的整个转动区域可被允许，而在窄支撑的情形中受限制的摆动区域被释放。臂组的水平的作用范围例如根据倾斜位置被限定(机器/自动混凝土泵10的翻倾力矩的降低或者到构件上的负载的降低)。倾斜位置越大，水平的作用范围越多地受限制。

借助在各个杆臂处的倾角或角度传感器，终端软管的水平位置可通过安全装置20来测定。可能的作用范围可经由显示器向操作者显示。如果操作者将分配器杆14移动到通过安全装置20测定的极限范围中，则杆运动被自动地停止。对于操作者而言的提示可在显示器上实现。操作者可将臂组又从极限范围中移出。可选地，操作者可在达到极限范围之前已通过提示被告知。该提示可视觉地、触觉地或声音地实现。