DE-102024132016-A1 - Betonpumpensystem, Verfahren zum Betreiben eines Betonpumpensystems, Computerprogrammprodukt

Abstract

Betonpumpensystem, mit einem Mastarm (18), der sich von einer Basis (28) bis zu einem distalen Ende (31) erstreckt, und mit einer Pumpvorrichtung (15) zum Fördern von Flüssigbeton. Eine Förderleitung (17), deren Eintrittsende (13) durch die Pumpvorrichtung (15) mit Flüssigbeton gespeist wird, erstreckt sich entlang des Mastarms (18) bis zu einem Austrittsende (40). Das Betonpumpensystem umfasst Aktuatoren (19, 24, 25, 26) zum Verändern der Position des distalen Endes (31) des Mastarms (18) relativ zu der Basis (28) und eine Steuereinheit (46), die dazu ausgelegt ist, Steuerbefehle (63) zum Ansteuern der Aktuatoren (19, 24, 25, 26) zu erzeugen. In einem Speicher (45) sind Positionsdaten (29) hinterlegt, die die Position eines Verschalungsrands eines zu betonierenden Bereichs (38) repräsentieren. Die Positionsdaten (29) werden der Steuereinheit (46) als Eingangsgröße zugeführt. Die Steuereinheit (46) ist dazu ausgelegt, die Steuerbefehle (63) unter Verarbeitung der Positionsdaten (29) zu erzeugen. Es erfolgt eine Ansteuerung der Aktuatoren (19, 24, 25, 26) gemäß den Steuerbefehlen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Betonpumpensystems und ein Computerprogrammprodukt.

Inventors

• Florian Schellroth
• Christian Ziemens

Assignees

• PUTZMEISTER ENGINEERING GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241104

Claims (19)

1. Betonpumpensystem, mit einem Mastarm (18), der sich von einer Basis (28) bis zu einem distalen Ende (31) erstreckt, mit einer Pumpvorrichtung (15) zum Fördern von Flüssigbeton, mit einer Förderleitung (17), deren Eintrittsende (13) durch die Pumpvorrichtung (15) mit Flüssigbeton gespeist wird und die sich entlang des Mastarms (18) bis zu einem Austrittsende (40) erstreckt, mit Aktuatoren (19, 24, 25, 26) zum Verändern der Position des distalen Endes (31) des Mastarms (18) relativ zu der Basis (28), mit einer Steuereinheit (46), die dazu ausgelegt ist, Steuerbefehle (63) zum Ansteuern der Aktuatoren (19, 24, 25, 26) zu erzeugen, wobei in einem Speicher (45) Positionsdaten (29) hinterlegt sind, die die Position eines Rands (41, 42) einer Verschalung (32) eines zu betonierenden Bereichs (38) repräsentieren, wobei die Positionsdaten (29) der Steuereinheit (46) als Eingangsgröße zugeführt werden, wobei die Steuereinheit (46) dazu ausgelegt ist, die Steuerbefehle (63) unter Verarbeitung der Positionsdaten (29) zu erzeugen, und wobei die Aktuatoren (19, 24, 25, 26) gemäß den Steuerbefehlen (63) angesteuert werden.
2. Betonpumpensystem nach Anspruch 1 , wobei die Steuereinheit (46) dazu ausgelegt ist, die Positionsdaten (29) als Kontrollgröße (51) für eine primäre Steuervorgabe (50) zu verarbeiten.
3. Betonpumpensystem nach Anspruch 2 , wobei die Steuereinheit (46) dazu ausgelegt ist, durch Verarbeitung der Kontrollgröße (51) eine mit einem Verschalungsrand (41, 42) der Verschalung (32) in Konflikt stehende primäre Steuervorgabe (50) zu identifizieren.
4. Betonpumpensystem nach Anspruch 2 oder 3 , wobei die Steuereinheit (46) dazu ausgelegt ist, einen gegenüber der primären Steuervorgabe (50) modifizierten Steuerbefehl zu erzeugen.
5. Betonpumpensystem nach Anspruch 4 , wobei der modifizierte Steuerbefehl so gestaltet ist, dass sich eine zum Rand (41, 42) der Verschalung (31) parallele Bewegung des distalen Endes (31) des Mastarms (18) ergibt.
6. Betonpumpensystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5 , wobei eine Rückmeldung an eine Bedienperson generiert wird, falls eine primäre Steuervorgabe (50) zu einem Konflikt mit einem Rand (41, 42) der Verschalung (32) führt.
7. Betonpumpensystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6 , wobei ein Override-Befehl zur Verfügung bereitgestellt wird, mit dem eine sich aus der Kontrollgröße (51) ergebende Limitierung überwunden werden kann.
8. Betonpumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , wobei die Positionsdaten (29) in Form eines digitalen Modells (39) der Verschalung (32) in einem Speicher (45) hinterlegt sind.
9. Betonpumpensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , umfassend ein Sensorsystem (37, 38) zum Erfassen von Messdaten, die Positionsdaten (29) der Verschalung (32) umfassen.
10. Betonpumpensystem nach Anspruch 9 , wobei die Steuereinheit (46) dazu ausgelegt ist, den Mastarm (18) zum Zwecke der Aufnahme von Positionsdaten (29) zu verfahren.
11. Betonpumpensystem nach Anspruch 9 oder 10 , umfassend eine Auswerteeinheit (44) zum Identifizieren von Teilen der Verschalung (32) innerhalb von mit dem Sensorsystem (37, 38) aufgenommenen Messdaten.
12. Betonpumpensystem nach Anspruch 11 , wobei die Auswerteeinheit (E4) dazu ausgelegt ist, Knoten (56, 57, 59) der Verschalung (32) zu identifizieren.
13. Betonpumpensystem nach Anspruch 12 , wobei die Auswerteeinheit dazu ausgelegt ist, bei Erreichen eines Knotens (56, 57, 59) eine Auswahlentscheidung zu treffen, in welcher Richtung die Erfassung der Verschalung (32) fortgeführt wird.
14. Betonpumpensystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13 , wobei die Steuereinheit (46) dazu ausgelegt ist, einen Abgleich zwischen einem aus den Messdaten des Sensorsystems (37, 38) abgeleiteten digitalen Modell (39) der Verschalung (32) und einem zweiten Modell der Verschalung (32) durchzuführen.
15. Betonpumpensystem nach Anspruch 14 , wobei die Steuereinheit (46) dazu ausgelegt ist, das Koordinatensystem des Betonpumpensystems mit dem Koordinatensystem des zweiten Modells der Verschalung (32) zu referenzieren.
16. Betonpumpensystem nach einem der Ansprüche 8 bis 15 , wobei die Steuereinheit (46) dazu ausgelegt ist, aus dem digitalen Modell (39) der Verschalung (32) einen optimalen Weg zu ermitteln, entlang dessen der Mastarm (18) beim Ausbringen von Flüssigbeton zu führen ist.
17. Betonpumpensystem nach Anspruch 16 , wobei die Steuereinheit (46) dazu ausgelegt ist, Steuerbefehle (63) für die Aktuatoren (19, 24, 25, 26) des Mastarms (18) zu generieren, um den Mastarm (18) entlang des optimalen Wegs zu steuern.
18. Verfahren zum Betreiben eines Betonpumpensystems, bei dem ein Mastarm (18) sich von einer Basis (28) bis zu einem distalen Ende (31) erstreckt und bei dem Aktuatoren (19, 24, 25, 26) des Mastarms (18) angesteuert werden, um die Position des distalen Endes (31) des Mastarms (18) relativ zu der Basis (28) zu verändern, wobei die Steuerbefehle (63) mit einer Steuereinheit (46) erzeugt werden, wobei in der Steuereinheit (46) Positionsdaten (29) verarbeitet werden, die die Position eines Verschalungsrands (41, 42) eines zu betonierenden Bereichs (38) repräsentieren, wobei die Steuereinheit (46) die Positionsdaten (29) als Eingangsgröße verarbeitet, um die Steuerbefehle (63) für die Aktuatoren (19, 24, 25, 26) zu erzeugen, und wobei die Aktuatoren (19, 24, 25, 26) mit den Steuerbefehlen (63) angesteuert werden.
19. Computerprogrammprodukt oder Satz von Computerprogrammprodukten, umfassend Programmteile, welche, wenn geladen in einen Computer oder in untereinander vernetzte Computer, die mit einem Betonpumpensystem nach einem Ansprüche 1 bis 17 verbunden sind, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 18 ausgelegt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Betonpumpensystem, ein Verfahren zum Betreiben eines Betonpumpensystems und ein Computerprogrammprodukt. Betonpumpensysteme werden verwendet, um mit einer Pumpvorrichtung Flüssigbeton entlang einer Förderleitung zu fördern, sodass der Flüssigbeton in einer von der Pumpvorrichtung beabstandeten Position ausgebracht werden kann. Der Bereich, in dem der Flüssigbeton ausgebracht werden soll, ist häufig durch eine Verschalung begrenzt. Nach dem Aushärten des innerhalb der Verschalung ausgebrachten Flüssigbetons kann die Verschalung entfernt werden, um die erzeugte Betonstruktur freizulegen. Beim Ausbringen des Flüssigbetons wird das Austrittsende der Förderleitung im Bereich der Verschalung bewegt, sodass der Flüssigbeton innerhalb des vorgesehenen Bereichs verteilt wird. Die Aktuatoren des Mastarms werden dazu in geeigneter Weise angesteuert, während der Flüssigbeton aus der Förderleitung austritt. Die Ansteuerung des Mastarms in dieser Phase hat sich als nicht ganz einfach erwiesen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Betonpumpensystem, ein Verfahren zum Betreiben eines Betonpumpensystems und ein Computerprogrammprodukt vorzustellen, mit denen die genannten Nachteile vermindert werden. Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben. Ein erfindungsgemäßes Betonpumpensystem umfasst einen Mastarm, eine Pumpvorrichtung zum Fördern von Flüssigbeton, eine Förderleitung, eine Steuereinheit und einen Speicher. Der Mastarm erstreckt sich von einer Basis bis zu einem distalen Ende. Die Förderleitung, deren Eintrittsende durch die Pumpvorrichtung mit Flüssigbeton gespeist wird, erstreckt sich entlang des Mastarms bis zu einem Austrittsende. Das Betonpumpensystem umfasst Aktuatoren zum Verändern der Position des distalen Endes des Mastarms relativ zu der Basis. Die Steuereinheit ist dazu ausgelegt, Steuerbefehle zum Ansteuern der Aktuatoren zu erzeugen. In dem Speicher sind Positionsdaten hinterlegt, die die Position eines Verschalungsrands eines zu betonierenden Bereichs repräsentieren. Die Positionsdaten werden der Steuereinheit als Eingangsgröße zugeführt. Die Steuereinheit ist dazu ausgelegt, die Steuerbefehle unter Verarbeitung der Positionsdaten zu erzeugen. Es erfolgt eine Ansteuerung der Aktuatoren gemäß den Steuerbefehlen. Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, eine in einem Speicher hinterlegte Informationen über die Position der Verschalung zu nutzen, um verbesserte Möglichkeiten zur Ansteuerung des Mastarms zu schaffen. Indem die Steuereinheit Positionsdaten der Verschalung als Eingangsgröße verarbeitet, um Steuerbefehle zur Ansteuerung der Aktuatoren zu erzeugen, wird es möglich, das Risiko einer fehlerhaften Positionierung des Mastarms beim Ausbringen von Flüssigbeton zu vermindern. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, weil an falschen Stellen ausgebrachter Flüssigbeton den Fortgang auf einer Baustelle erheblich behindern kann. Das Betonpumpensystem kann so ausgelegt sein, dass die Bewegung des Mastarms durch Bedieneingaben einer Bedienperson gesteuert wird. Das Betonpumpensystem kann zu diesem Zweck eine Bedieneinheit umfassen, über die die Bedieneingaben der Bedienperson in das System eingegeben werden können. In einer Ausführungsform umfasst die Bedieneinheit einen Joystick und/oder ein Touchpad. Über die Bedieneinheit erhaltene Bedieneingaben können der Steuereinheit als Eingangsgrößen zugeführt werden. Die Bedieneingaben können in der Steuereinheit als primäre Steuervorgaben verarbeitet werden. Die Steuereinheit kann so eingerichtet sein, dass die Positionsdaten der Verschalung als Kontrollgröße für eine primäre Steuervorgabe verarbeitet werden. Dies bedeutet, dass die primäre Steuervorgabe grundsätzlich unmittelbar in Steuerbefehle für die Aktuatoren des Mastarms umgesetzt wird, dass aber vor einer entsprechenden Ansteuerung der Aktuatoren ein Abgleich mit der Kontrollgröße durchgeführt wird, um zu identifizieren, ob die Umsetzung des Steuerbefehls zu einem Konflikt, insbesondere zu einem Konflikt mit den Verschalungsrand führen würde. Die Angabe, dass eine Steuervorgabe mit dem Verschalungsrand in Konflikt steht, bezieht sich auf das Austrittsende der Förderleitung. Solange das Austrittsende der Förderleitung innerhalb des Verschalungsrands positioniert ist, wird der Flüssigbeton innerhalb des vorgesehenen Bereichs ausgebracht. Der vorgesehene Bereich wird verlassen, wenn der Verschalungsrand überschritten wird und der aus dem Austrittsende der Förderleitung austretende Flüssigbeton außerhalb der Verschalung landet. Zu einem Eingreifen der Kontrollgröße kann es auch kommen, ohne dass ein Konflikt mit dem Verschalungsrand in diesem Sinne vorliegt. Beispielsweise kann ein Mindestabstand definiert sein, den der aus dem Austrittsende der Förderleitung zum Verschalungsrand haben soll. Bei Erreichen des Mindestabstands kann die Kontrollgröße wirksam werden und sodass eine unmittelbar