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DE50115523C5 - Großmanipulator mit Schwingungsdämpfer - Google Patents

Großmanipulator mit Schwingungsdämpfer Download PDF

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DE50115523C5 DE50115523.6T DE50115523T DE50115523C5 DE 50115523 C5 DE50115523 C5 DE 50115523C5 DE 50115523 T DE50115523 T DE 50115523T DE 50115523 C5 DE50115523 C5 DE 50115523C5
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Abstract

Großmanipulator für Betonpumpen, mit einem auf einem Gestell (11) angeordneten, vorzugsweise um eine vertikale Drehachse (13) drehbaren Mastbock (21), mit einem aus mindestens drei Mastarmen (23 bis 27) zusammengesetzten, als Betonverteilermast ausgebildeten, eine Betonförderleitung tragenden Knickmast (22), welche Mastarme (23 bis 27) um jeweils horizontale, zueinander parallele Knickachsen (28 bis 32) paarweise gegenüber dem benachbarten Mastbock (21) oder Mastarm (28 bis 26) mittels je eines Antriebsaggregats (34 bis 38) begrenzt verschwenkbar sind, mit einer vorzugsweise fernbedienbaren Steuereinrichtung (50, 62, 52) für die Mastbewegung mit Hilfe von den einzelnen Antriebsaggregaten (34 bis 38) zugeordneten Stellgliedern (68 bis 76), und mit Mitteln (82, 84, 86) zur Dämpfung von mechanischen Schwingungen im Knickmast (22), dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Antriebsaggregate (34 bis 38) einen doppeltwirkenden Hydrozylinder aufweist, an dessen stangen- und bodenseitigen Ende je ein Druckaufnehmer (84, 86) zur Bestimmung der von den mechanischen Schwingungen des betreffenden Mastarms (23 bis 27) abgeleiteten zeitabhängigen Messgröße Δp, welche die zeitabhängige Druckdifferenz zwischen Boden- und Stangenseite des Hydrozylinders ist, angeordnet ist, die über ein Vergleicher- oder Differenzglied mit einer ausgangsseitig an das zugehörige Stellglied (68 bis 76) angeschlossenen Auswerteeinheit zur Erzeugung eines Dämpfungssignals verbunden sind, und durch eine Anordnung zur Driftkompensation des in eine Arbeitsstellung ausgefahrenen Knickmasts (22), die mindestens einen an einem der Mastarme (27) angeordneten Raumwinkelsensor (94) oder Abstandssensor, einen Sollwertspeicher (96) sowie einen mit dem Sollwertspeicher und dem Ausgang des Raumwinkel- oder Abstandssensors verbundenen Vergleicher zur Ansteuerung der Stellglieder (68 bis 76) aufweist, und die dazu ausgebildet ist, dass der Knickmast bei einer Abweichung vom Sollwert während der Pumptätigkeit nachgeführt wird.

Description

  • Betreffend das europäische Patent 1 882 795 ( DE 501 15 523 )
    hat der 7. Senat (Juristischer Beschwerdesenat und Nichtigkeitssenat) des Bundespatentgerichts auf Grund der mündlichen Verhandlung vom 2. Juni 2016 für Recht erkannt:
    • I. Das europäische Patent 1 882 795 wird mit Wirkung für das Hoheitsgebiet der Bundesrepublik Deutschland dadurch teilweise für nichtig erklärt, dass seine Patentansprüche folgende Fassung erhalten:

Claims (14)

  1. Großmanipulator für Betonpumpen, mit einem auf einem Gestell (11) angeordneten, vorzugsweise um eine vertikale Drehachse (13) drehbaren Mastbock (21), mit einem aus mindestens drei Mastarmen (23 bis 27) zusammengesetzten, als Betonverteilermast ausgebildeten, eine Betonförderleitung tragenden Knickmast (22), welche Mastarme (23 bis 27) um jeweils horizontale, zueinander parallele Knickachsen (28 bis 32) paarweise gegenüber dem benachbarten Mastbock (21) oder Mastarm (28 bis 26) mittels je eines Antriebsaggregats (34 bis 38) begrenzt verschwenkbar sind, mit einer vorzugsweise fernbedienbaren Steuereinrichtung (50, 62, 52) für die Mastbewegung mit Hilfe von den einzelnen Antriebsaggregaten (34 bis 38) zugeordneten Stellgliedern (68 bis 76), und mit Mitteln (82, 84, 86) zur Dämpfung von mechanischen Schwingungen im Knickmast (22), dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Antriebsaggregate (34 bis 38) einen doppeltwirkenden Hydrozylinder aufweist, an dessen stangen- und bodenseitigen Ende je ein Druckaufnehmer (84, 86) zur Bestimmung der von den mechanischen Schwingungen des betreffenden Mastarms (23 bis 27) abgeleiteten zeitabhängigen Messgröße Δp, welche die zeitabhängige Druckdifferenz zwischen Boden- und Stangenseite des Hydrozylinders ist, angeordnet ist, die über ein Vergleicher- oder Differenzglied mit einer ausgangsseitig an das zugehörige Stellglied (68 bis 76) angeschlossenen Auswerteeinheit zur Erzeugung eines Dämpfungssignals verbunden sind, und durch eine Anordnung zur Driftkompensation des in eine Arbeitsstellung ausgefahrenen Knickmasts (22), die mindestens einen an einem der Mastarme (27) angeordneten Raumwinkelsensor (94) oder Abstandssensor, einen Sollwertspeicher (96) sowie einen mit dem Sollwertspeicher und dem Ausgang des Raumwinkel- oder Abstandssensors verbundenen Vergleicher zur Ansteuerung der Stellglieder (68 bis 76) aufweist, und die dazu ausgebildet ist, dass der Knickmast bei einer Abweichung vom Sollwert während der Pumptätigkeit nachgeführt wird.
  2. Großmanipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raumwinkel- oder Abstandssensor am Endarm (27) des Knickmasts (22) angeordnet ist.
  3. Großmanipulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwertspeicher (96) über eine Steuerroutine mit dem digitalen Ausgangssignal des Raumwinkel- oder Abstandssensors (94) beaufschlagbar ist.
  4. Großmanipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydrozylinder über je ein das zugehörige Stellglied bildendes Proportionalwechselventil (68 bis 76) mit Drucköl beaufschlagbar sind.
  5. Großmanipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (82) einen analogen oder digitalen Hochpassfilter (90, 92) enthält.
  6. Großmanipulator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfrequenzen der zu den einzelnen Mastarmen (23 bis 27) gehörenden Hochpassfilter (90, 92) unabhängig voneinander einstellbar sind.
  7. Großmanipulator nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfrequenzen der Hochpassfilter (90, 92) nach Maßgabe der Eigenfrequenz der zugehörigen Mastarme (23 bis 27) einstellbar sind.
  8. Großmanipulator nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfrequenzen der Hochpassfilter (90, 92) auf einen Wert von 0,2 bis 10 Hz einstellbar sind.
  9. Großmanipulator nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hochpassfilter durch einen Tiefpassfilter (90) gebildet ist, dessen Eingang über einen Vergleicher (92) auf dessen Ausgang aufgeschaltet ist.
  10. Großmanipulator nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hochpassfilter (90, 92) eine aperiodische Übergangsfunktion bildet.
  11. Großmanipulator nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Hochpassfilter (90, 92) eine Bewertungs- und Sicherheitsschaltung oder -routine (93) nachgeordnet ist.
  12. Großmanipulator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertungs- und Sicherungsschaltung oder -routine (94) eingangsseitig mit den Ausgangssignalen (ps, pb) der beiden Drucksensoren (84, 86) beaufschlagbar ist.
  13. Großmanipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung einen Mikrocontroller (52) mit einem Koordinatengeber (64) zur Ansteuerung der Stellglieder (68 bis 76) aufweist, der eingabeseitig über ein BUS-System (63) und eine Fernsteuereinrichtung (50, 64) mit Fahrdaten für die Mastbewegung beaufschlagbar ist, dass jedem Stellglied zusätzlich ein die Dämpfungseinheit (82) bildender Übertrager zugeordnet ist, der eingabeseitig mit der zum betreffenden Mastarm (23 bis 27) gehörenden Messgröße (Δp) beaufschlagbar ist.
  14. Verfahren zur Dämpfung mechanischer Schwingungen eines als, eine Betonförderleitung tragenden, Betonverteilermast ausgebildeten, Knickmasts (22) in einem Großmanipulator, bei welchem die Mastarme (23 bis 27) des Knickmasts (22) mittels je eines als Hydrozylinder ausgebildeten Antriebsaggregats (34 bis 38) relativ zueinander verschwenkbar sind, wobei die Mastbewegung mit einer vorzugsweise fernbedienbaren Steuereinrichtung (50, 62, 52) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem der Antriebsaggregate (34 bis 38) eine von den mechanischen Schwingungen des betreffenden Mastarms (23 bis 27) abgeleitete zeitabhängige Druckdifferenz Δp zwischen Boden- und Stangenseite des Hydrozylinders bestimmt wird, die in einer Auswerteeinheit (82) unter Bildung eines dynamischen Dämpfungssignals ausgewertet wird, das einem das betreffende Antriebsaggregat ansteuernden Stellglied (68 bis 76) aufgeschaltet wird, und dadurch, dass zur Driftkompensation bei in eine Arbeitsstellung ausgefahrenem Knickmast (22) die Neigung oder der Bodenabstand des Endarms in vorgegebenen Zeitabständen gemessen und mit einem zuvor abgespeicherten Sollwert verglichen wird, und dass beim Auftreten einer Abweichung vom Sollwert während der Pumptätigkeit der Knickmast durch Ansteuerung der Stellglieder (68 bis 76) nachgeführt wird.
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