EP-4737646-A1 - CONSTRUCTION MACHINE AND METHOD FOR CONTROLLING CONSTRUCTION MACHINE

Abstract

Die Erfindung betrifft Baumaschine (10), an der ein Bodenbearbeitungswerkzeug (30) in der Form eines Hydraulik- oder Seilgreifers (31) angebracht oder anzubringen ist, mit einer Betätigungseinrichtung für das an der Baumaschine (10) angebrachte oder anzubringende Bodenbearbeitungswerkzeug (30), mit der das Bodenbearbeitungswerkzeug (30) in einen zu bearbeitenden Boden eingebracht werden kann, und mit einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Betätigungseinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um einen Bearbeitungsvorgang über eine Anwendung mehrerer Maschinenparameter bei der Betätigungseinrichtung zu steuern. In der Steuereinrichtung sind mehrere Vorgabe-Datensätze gespeichert, die jeweils eine vorgegebene/vordefinierte Auswahl der Maschinenparameter der Betätigungseinrichtung für unterschiedliche definierte Bearbeitungsvorgänge enthalten. Jeder der Vorgabe-Datensätze ist einer bestimmten Bodenart, die sich von anderen Bodenarten durch eine Bodenmaterialzusammensetzung, insbesondere hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften, unterscheidet, oder einer bestimmten Betriebsart, die sich von anderen Betriebsarten beispielsweise hinsichtlich einer Arbeitsgeschwindigkeit oder eines Verschleißes unterscheidet, zugeordnet. Eine Auswahleinrichtung ist vorgesehen, mit welcher die Vorgabe-Datensätze zum Betrieb der Baumaschine (10) auswählbar sind. Die Erfindung betrifft auch ein entsprechendes Verfahren zum Steuern einer Baumaschine (10), an der ein Bodenbearbeitungswerkzeug (30), insbesondere in der Form eines Hydraulik- oder Seilgreifers (31) angebracht ist.

Inventors

• HUGL, Andreas
• SCHUELL, Andreas

Assignees

• BAUER Maschinen GmbH

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241105

Claims (15)

1. 1. Baumaschine (10), an der ein Bodenbearbeitungswerkzeug (30) in der Form eines Hydraulik- oder Seilgreifers (31) angebracht oder anzubringen ist, mit einer Betätigungseinrichtung für das an der Baumaschine (10) angebrachte oder anzubringende Bodenbearbeitungswerkzeug (30), mit der das Bodenbearbeitungswerkzeug (30) in einen zu bearbeitenden Boden eingebracht werden kann, und einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Betätigungseinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um einen Bearbeitungsvorgang über eine Anwendung mehrerer Maschinenparameter bei der Betätigungseinrichtung zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinrichtung mehrere Vorgabe-Datensätze gespeichert sind, die jeweils eine vorgegebene/vordefinierte Auswahl der Maschinenparameter der Betätigungseinrichtung für unterschiedliche definierte Bearbeitungsvorgänge enthalten, dass jeder der Vorgabe-Datensätze einer bestimmten Bodenart, die sich von anderen Bodenarten durch eine Bodenmaterialzusammensetzung, insbesondere hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften, unterscheidet, oder einer bestimmten Betriebsart, die sich von anderen Betriebsarten beispielsweise hinsichtlich einer Arbeitsgeschwindigkeit oder eines Verschleißes unterscheidet, zugeordnet ist, und dass eine Auswahleinrichtung vorgesehen ist, mit welcher die Vorgabe-Datensätze zum Betrieb der Baumaschine (10) auswählbar sind.
2. 2. Baumaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgabe-Datensätze über ein GUI selektiv von einem Maschinenbediener auswählbar sind und/oder neu erstellbar sind, wobei die Maschinenparameter eines jeweiligen ausgewählten Datensatzes von dem Maschinenbediener über das GUI veränderbar und speicherbar sind.
3. 3. Baumaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sequenz der Anwendung der Vorgabe-Datensätze vordefinierbar/vorgebbar oder vordefiniert/vorgegeben ist.
4. 4. Baumaschine (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenz der Anwendung der Vorgabe-Datensätze über eine Tiefe des Bodenbearbeitungswerkzeugs (30) im Boden vordefinierbar/vorgebbar oder vordefiniert/vorgegeben ist.
5. 5. Baumaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um die Vorgabe der Sequenz der Anwendung der Vorgabe-Datensätze auf der Grundlage eines vorab erstellten Bodenprofils zu bestimmen.
6. 6. Baumaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um die Anwendung der Vorgabe-Datensätze durch eine Eingabe einer jeweiligen Schichtdicke der dem jeweiligen Vorgabe-Datensatz zugeordneten Bodenart vorzunehmen.
7. 7. Baumaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eingerichtet ist, um die Anwendung der Vorgabe-Datensätze automatisch nach Maßgabe von Messdaten von Bearbeitungsparametern, insbesondere von einer Eindringtiefe des Bodenbearbeitungswerkzeugs (30) in den Boden und/oder von einem am Bodenbearbeitungswerkzeug (30) erfassten Kraftverlauf, vorzunehmen.
8. 8. Baumaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenbearbeitungswerkzeug (30) ein Hydraulik- oder Seilgreifer (31), insbesondere ein Bohrgreifer, Schlitzwandgreifer oder Pfahlgreifer ist.
9. 9. Baumaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgabe-Datensätze mindestens zwei Maschinenparameter ausgewählt aus den Folgenden umfassen: eine Fallhöhe des Bodenbearbeitungswerkzeugs (30), einen Schließzyklus von Greiferschalen (34), eine Schließkraft von Greiferschalen (34), eine Schließgeschwindigkeit von Greiferschalen (34), einen Füllgrad von Greiferschalen (34), eine Anzahl von Wiederholungen von Schließzyklen oder Fallvorgängen bei einem Greifer.
10. 10. Verfahren zum Steuern einer Baumaschine (10), an der ein Bodenbearbeitungswerkzeug (30), insbesondere in der Form eines Hydraulik- oder Seilgreifers (31) angebracht ist, und die eine Betätigungseinrichtung für das an der Baumaschine (10) angebrachte Bodenbearbeitungswerkzeug (30) aufweist, mit der das Bodenbearbeitungswerkzeug (30) in einen zu bearbeitenden Boden eingebracht werden kann, mit: Betreiben der Betätigungseinrichtung, indem diese durch Anwenden mehrerer Maschinenparameter bei der Betätigungseinrichtung gesteuert wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Betätigungseinrichtung durch Auswahl und Anwendung eines Vorgabe-Datensatzes aus mehreren gespeicherten Vorgabe-Datensätzen erfolgt, die jeweils eine vorgegebene/vordefinierte Auswahl der Maschinenparameter der Betätigungseinrichtung für unterschiedliche definierte Bearbeitungsvorgänge enthalten, und dass jeder der Vorgabe-Datensätze einer bestimmten Bodenart, die sich von anderen Bodenarten durch eine Bodenmaterialzusammensetzung, insbesondere hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften, unterscheidet, oder einer bestimmten Betriebsart, die sich von anderen Betriebsarten beispielsweise hinsichtlich einer Arbeitsgeschwindigkeit oder eines Verschleißes unterscheidet, zugeordnet ist.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl des anzuwendenden Vorgabe-Datensatzes oder einer Sequenz von anzuwendenden Vorgabe-Datensätzen aus den gespeicherten Vorgabe-Datensätzen über ein GUI selektiv von einem Maschinenbediener vorgenommen wird und/oder neu erstellt wird oder automatisch auf der Grundlage eines vorab erstellten Bodenprofils vorgenommen wird oder automatisch nach Maßgabe von Messdaten von Bearbeitungsparametern, insbesondere von einer Eindringtiefe des Bodenbearbeitungswerkzeugs (30) in den Boden und/oder von einem am Bodenbearbeitungswerkzeug (30) erfassten Kraftverlauf, vorgenommen wird.
12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendung der Vorgabe-Datensätze durch eine Eingabe einer jeweiligen Schichtdicke der dem jeweiligen Vorgabe-Datensatz zugeordneten Bodenart vorgenommen wird.
13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendung der Vorgabe-Datensätze automatisch nach Maßgabe von Messdaten von Bearbeitungsparametern, insbesondere von einer Eindringtiefe des Bodenbearbeitungswerkzeugs (30) in den Boden und/oder von einem am Bodenbearbeitungswerkzeug (30) erfassten Kraftverlauf vorgenommen wird.
14. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenbearbeitungswerkzeug (30) ein Hydraulik- oder Seilgreifer (31), insbesondere ein Bohrgreifer, Schlitzwandgreifer oder Pfahlgreifer.
15. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgabe-Datensätze mindestens zwei Maschinenparameter ausgewählt aus den Folgenden umfassen: eine Fallhöhe des Bodenbearbeitungswerkzeugs (30), einen Schließzyklus von Greiferschalen (34), eine Schließkraft von Greiferschalen (34), eine Schließgeschwindigkeit von Greiferschalen (34), einen Füllgrad von Greiferschalen (34), eine Anzahl von Wiederholungen von Schließzyklen oder Fallvorgängen bei einem Greifer.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baumaschine, an der ein Bodenbearbeitungswerkzeug in der Form eines Hydraulik- oder Seilgreifers angebracht oder anzubringen ist, sowie ein Verfahren zum Steuern einer solchen Baumaschine. Bei der Ausführung von Tiefbau- oder anderen Aushubarbeiten, beispielsweise zur Erstellung von Gründungselementen, etwa von Gründungspfählen oder Schlitzwänden, ist die konkrete Steuerung einer zur Ausführung verwendeten Baumaschine, an der ein Bodenbearbeitungswerkzeug, insbesondere in der Form eines Hydraulik- oder Seilgreifers angebracht oder anzubringen ist, davon abhängig, wie die Geologie des Baugrunds beschaffen ist. Daher wird, jedenfalls bei größeren Bauvorhaben, üblicherweise ein Bodenprofil für den jeweils vorgefundenen Baugrund erstellt. Das Bodenprofil gibt dabei an, welchen Aufbau, insbesondere Schichtaufbau von unterschiedlichen Bodenarten, die sich von anderen Bodenarten durch eine Bodenmaterialzusammensetzung, insbesondere hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften, unterscheiden, der Baugrund aufweist. Die Erstellung eines Bodenprofils erfolgt beispielsweise durch Probebohrungen, um anhand der gewonnenen Bohrkerne zu ermitteln, mit welchem Bodenprofil der Baugrund aufgebaut ist. Eine Kenntnis des Bodenprofils des Baugrundes ist aus wirtschaftlicher Sicht wesentlich, da durch den Aufbau des Bodens bestimmt wird, wie aufwändig der Bodenaushub ist. So ist beispielsweise das Ausheben bei einem Baugrund mit einem großen Anteil an Felsmaterial aufgrund des geringeren Vortriebs und des höheren Werkzeugverschleißes aufwändiger als bei einem Baugrund mit Sand-, Kies- und/oder Tonschichten. Abhängig von der Geologie des Baugrunds kann jedoch ein Bodenprofil selbst in einem örtlich begrenzten Bereich stark schwanken. Üblicherweise bestehen diese Schwankungen darin, dass Dickenänderungen der einzelnen Bodenschichten auftreten und sich gegebenenfalls auch ein Felshorizont ändert. In dieser Erfindung wird davon ausgegangen, dass sich mit unterschiedlichen Bodenschichten die physikalischen Eigenschaften wie z. B. Härte, Dichte, rollig, bindig usw. des Bodens ändert. Dies hat zur optimalen Bearbeitung der entsprechenden Bodenschicht zur Folge, dass gewisse zur Bearbeitung einer Bauaufgabe bei einer Baumaschine anzuwendende Maschinenparameter anzupassen und geeignete Werte auszuwählen sind. Diese Anpassungen werden bisher manuell für jeden einzelnen Parameter durchgeführt. Dies ist aufgrund der vielfältigen Einstellmöglichkeiten der Betätigungseinrichtung für das an der Baumaschine angebrachte oder anzubringende Bodenbearbeitungswerkzeug, mit der das Bodenbearbeitungswerkzeug in einen zu bearbeitenden Boden eingebracht werden kann, zeitaufwendig und setzt ein entsprechendes Fachwissen und große Erfahrung des Bedienpersonals voraus, um die bestmöglichen Anpassungen vornehmen zu können. Zwar gibt es bei Baumaschinensteuerungen Assistenzsysteme, die den Gerätefahrer entlasten, indem monotone oder sich wiederholende Bedienungen durch ein Programm mit vordefinierten Schritten automatisiert werden und schnellere Regelungs- und Steuerungsprozesse ermöglichen, allerdings können bestimmte Bearbeitungsprozesse nicht vollständig automatisiert werden und verlangen immer noch Entscheidungen durch den Gerätefahrer. Dies betrifft insbesondere Greifer-Assistenten (für Hydraulik- bzw. Seilgreifer). Hier kann es von Nöten sein, für die einzelnen Bodenschichten unterschiedliche Parameter auszuwählen bzw. anzuwenden. Solche Maschinenparameter, die von einer Steuereinrichtung der Baumaschine zur Ansteuerung der Betätigungseinrichtung angewandt werden, um einen Bearbeitungsvorgang bei der Betätigungseinrichtung zu steuern, umfassen bei Bodenbearbeitungswerkzeugen wie Hydraulik- bzw. Seilgreifern, welche konkret ein Bohrgreifer, Schlitzwandgreifer oder Pfahlgreifer sein können, beispielsweise eine Fallhöhe des Bodenbearbeitungswerkzeugs, einen Schließzyklus von Greiferschalen, eine Schließkraft von Greiferschalen, eine Schließgeschwindigkeit von Greiferschalen, einen Füllgrad von Greiferschalen, eine Anzahl von Wiederholungen von Schließzyklen oder Fallvorgängen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Baumaschine, an der ein Bodenbearbeitungswerkzeug in der Form eines Hydraulik- oder Seilgreifers angebracht oder anzubringen ist, sowie ein Verfahren zum Steuern einer solchen Baumaschine anzugeben, mit welchen die Komplexität der Auswahl und Anpassung der Bearbeitungsparameter reduziert ist und eine höhere Effizienz der Bearbeitung erreicht werden kann. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung zum einen durch eine Baumaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße Baumaschine, an der ein Bodenbearbeitungswerkzeug, insbesondere in der Form eines Hydraulik- oder Seilgreifers, angebracht oder anzubringen ist, und die ein