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Title:
LARGE MANIPULATOR AND HYDRAULIC CIRCUIT ARRANGEMENT FOR A LARGE MANIPULATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/029957
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a large manipulator for concrete pumps having a boom pedestal which is arranged on a chassis and can be rotated about a vertical axis of rotation, having an articulated boom which is composed of at least two boom arms and which carries a concrete delivery line, and having at least one hydraulic drive unit for pivoting at least one of the boom arms about a horizontal axis of rotation, which unit comprises a hydraulic cylinder (154) and a piston (156) which is arranged so as to be movable in the hydraulic cylinder (154) and which has a piston rod (158) connected to said piston. Here, a piston-side work volume (160) which can be charged with hydraulic liquid and a rod-side work volume (162) which can be charged with hydraulic liquid are formed in the hydraulic cylinder (154). According to the invention, the large manipulator contains a hydraulic circuit arrangement (164) for driving the at least one hydraulic drive unit, which circuit arrangement, in a first switching state, connects a first work connection (168) to the rod-side work volume (162) for feeding or removing the hydraulic liquid through a first fluid duct (170) and connects a second work connection (172) to the piston-side work volume (160) for feeding or removing the hydraulic liquid through a second fluid duct (174), and which circuit arrangement, in a second switching state different from the first switching state, separates the first work connection (168) from the first fluid duct (170) and in so doing connects the first fluid duct (170) to the second fluid duct (174) for feeding hydraulic liquid from the rod-side work volume (162) into piston-side work volumes (160).

Inventors:
DIEBOLD, Martin (Betmauerstrasse 5, Reutlingen, 72768, DE)
MÜNZENMAIER, Werner (Am Lerchenberg 53, Nürtingen, 72622, DE)
ZIRBS, Roman (Franz-Hammer-Strasse 1, Weil der Stadt, 71263, DE)
Application Number:
EP2018/069400
Publication Date:
February 14, 2019
Filing Date:
July 17, 2018
Export Citation:
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Assignee:
PUTZMEISTER ENGINEERING GMBH (Max-Eyth-Strasse 10, Aichtal, 72631, DE)
International Classes:
E04G21/04; B66C13/06; B66C13/18; B66C13/40; E02F9/22; F15B11/024; F15B15/20; F16F15/027
Foreign References:
EP1319110A12003-06-18
DE102007029358A12009-01-02
JP2013040641A2013-02-28
EP1319110B12008-03-26
Attorney, Agent or Firm:
GAUSS, Nikolai et al. (Tübinger Str. 26, Stuttgart, 70178, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Großmanipulator für Betonpumpen, mit einem auf einem Gestell angeordneten, um eine vertikale Drehachse (18) drehbaren Mastbock (30), mit einem aus mindestens zwei Mastarmen (44, 46, 48, 50, 52) zusammengesetzten Knickmast (32), der eine Betonförderleitung (22) trägt, und mit wenigstens einem hydraulischen Antriebsaggregat (26) für das Verschwenken wenigstens eines der Mastarme (44, 46, 48, 50, 52) um eine horizontale Drehachse (18), das einen Hydraulikzylinder (154) und einen in dem Hydraulikzylinder (154) bewegbar angeordneten Kolben (156) mit einer daran angeschlossenen Kolbenstange (158) aufweist, wobei in dem Hydraulikzylinder (154) ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares kolbenseitiges Arbeitsvolumen (160) und ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares stangenseitiges Arbeitsvolumen (162) ausgebildet ist, gekennzeichnet durch eine hydraulische Schaltungsanordnung (164) für den Antrieb des wenigstens einen hydraulischen Antriebsaggregats (26), die in einem ersten Schaltzustand einen ersten Arbeitsanschluss (168) für die Zufuhr oder

Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit durch einen ersten Fluidkanal (170) mit dem stangenseitigen Arbeitsvolumen (162) und einen zweiten Arbeitsanschluss (172) für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit durch einen zweiten Fluidkanal (174) mit dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen (160) verbindet und die in einem von dem ersten Schaltzustand verschiedenen zweiten Schaltzustand den ersten Arbeitsanschluss (168) von dem ersten Fluidkanal (170) trennt und dabei den ersten Fluidkanal (170) an den zweiten Fluidkanal (174) für das Zuführen von Hydraulikflüssigkeit aus dem stangenseitigen Arbeitsvolumen (162) in das kolbenseitige Arbeitsvolumen (160) anschließt. Großmanipulator nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch wenigstens eine Betriebszustands-Erfassungseinrichtung (1 16, 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148) für das Erfassen wenigstens einer Betriebszustandsgroße des Großmanipulators und eine Ansteuerbaugruppe (89) für das Einstellen des Schaltzustands der wenigstens einen hydraulischen Schaltungsanordnung (164) in Abhängigkeit der wenigstens einen mittels der Betriebszustands-Erfassungseinrichtung (1 16, 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148) erfassten Betriebszustandsgroße des Großmanipulators sowie eine Einrichtung für das Zuführen eines mittels der Betriebszustands-Erfassungseinrichtung (1 16, 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148) erfassten Betriebszustandsgroße des Großmanipulators an die Ansteuerbaugruppe (89) für das betriebszustandsabhängige Einstellen des Schaltzustands der wenigstens einen hydraulischen Schaltungsanordnung (164).

Großmanipulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Betriebszustands-Erfassungseinrichtung für das Erfassen wenigstens einer Betriebszustandsgroße des Großmanipulators aus der Gruppe Knickmast-Bewegungszustand, Knickmast-Pose, Knickmast-Belastung, Belastung eines Mastarms (44, 46, 48, 50, 52) des Knickmasts (32), Betonpumpen-Betriebszustand, Winkelstellung eines Mastarms (44, 46, 48, 50, 52), Hydraulikdruck in dem stangenseitigen Arbeitsvolumen (162) des Hydraulikzylinders (154) des wenigstens einen hydraulischen Antriebsaggregats, Hydraulikdruck in dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen (160) des Hydraulikzylinders (154) des wenigstens einen hydraulischen Antriebsaggregats (26) ausgebildet ist.

Großmanipulator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Betriebszustands-Erfassungseinrichtung (130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148) für das Erfassen wenigstens einer Betriebszustandsgroße des Großmanipulators als ein Druckwandler für das Erfassen des Hydraulikdrucks in einem zu dem stangenseitigen Arbeitsvolumen (162) des Hydraulikzylinders (154) offenen Abschnitt des ersten Fluidkanals (170) ausgebildet ist.

Großmanipulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Betriebszustands-Erfassungseinrichtung (130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148) den Hydraulikdruck in einem zu dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen (160) des Hydraulikzylinders (154) offenen Abschnitt des zweiten Fluidkanals (174) erfasst.

Großmanipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Schaltungsanordnung (164) enthält: ein durch eine mit dem zweiten Arbeitsanschluss (172) für die Zufuhr o- der Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit kommunizierende erste Drucksteuer- leitung (176) hydraulisch angesteuertes und in eine erste Schaltstellung vorgespanntes erstes Senkbremsventil (178), das in der ersten Schaltstellung den ersten Fluidkanal (170) freigibt, wenn der Hydraulikdruck in der ersten Drucksteuerleitung (176) einen Schwellwert überschreitet, und das in wenigstens einer von der ersten Schaltstellung verschiedenen zweiten Schaltstellung den ersten Fluidkanal (170) sperrt, wenn der Hydraulikdruck in der Drucksteuerleitung (176) den Schwellwert unterschreitet, ein zu dem ersten Senkbremsventil (178) parallel angeordnetes erstes Rückschlagventil (184), das den Rückfluss von Hydraulikflüssigkeit aus dem stangenseitigen Arbeitsvolumen (162) des Hydraulikzylinders (154) unterbindet, ein durch eine mit dem ersten Fluidkanal (170) auf einer dem stangenseitigen Arbeitsvolumen (162) abgewandten Seite des ersten Senkbremsventils (178) kommunizierende weitere Drucksteuerleitung (180) hydraulisch angesteuertes und in eine erste Schaltstellung vorgespanntes zweites Senkbremsventil (182), das den zweiten Fluidka- nal (174) freigibt, wenn der Hydraulikdruck in der weiteren Drucksteuerleitung (180) einen Schwellwert überschreitet, und das in wenigstens einer von der ersten Schaltstellung verschiedenen zweiten Schaltstellung den zweiten Fluidkanal (174) sperrt, wenn der Hydraulikdruck in der weiteren Drucksteuerleitung (180) den Schwellwert unterschreitet, ein zu dem zweiten Senkbremsventil (182) parallel angeordnetes zweites Rückschlagventil (186), das den Rückfluss von Hydraulikflüssigkeit aus dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen (160) des Hydraulikzylinders (154) zu dem zweiten Arbeitsanschluss (172) für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit unterbindet, und ein Bypassventil (196), das in einem ersten Schaltzustand den ersten Fluidkanal (170) mit dem ersten Arbeitsanschluss (168) für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit verbindet und dabei den ersten Fluidkanal (170) von dem zweiten Fluidkanal (174) trennt und das in einem von dem ersten Schaltzustand verschiedenen zweiten Schaltzustand den ersten Fluidkanal (170) auf der dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen (160) abgewandten Seite des zweiten Senkbremsventils (182) an den zweiten Fluidkanal (174) anschließt und dabei den ersten Fluidkanal (170) von dem ersten Arbeitsanschluss (168) für die Zufuhr oder Abfuhr des hydraulischen Arbeitsmediums trennt.

Großmanipulator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (196) einen elektrischen Antrieb (198) oder einen hydraulischen Antrieb oder einen pneumatischen Antrieb oder einen mechanischen Antrieb für das Einstellen des ersten Schaltzustands und des zweiten Schaltzustands hat. Großmanipulator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (196) in den ersten Schaltzustand mechanisch oder hydraulisch oder pneumatisch oder elektrisch vorgespannt ist.

Großmanipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Überdruck-Anschluss (188) und ein erstes Überdruckventil (190), das den ersten Fluidkanal (170) auf der dem stangenseitigen Arbeitsvolumen (162) des Hydraulikzylinders (154) zugewandten Seite des ersten Senkbremsventils (178) bei einem Überdruck des hydraulischen Arbeitsmediums mit dem Überdruck-Anschluss (188) verbindet, und ein zweites Überdruckventil (192), das den zweiten Fluidkanal (174) auf der dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen (160) des Hydraulikzylinders (154) zugewandten Seite des ersten Senkbremsventils (178) bei einem Überdruck des hydraulischen Arbeitsmediums mit dem Überdruck-Anschluss (188) verbindet.

Hydraulische Schaltungsanordnung mit einem ersten Arbeitsanschluss (168) und mit einem zweiten Arbeitsanschluss (172) für die Zufuhr oder Abfuhr von Hydraulikflüssigkeit für den Antrieb wenigstens eines hydraulischen Antriebsaggregats (26) für das Verschwenken wenigstens eines Mastarms (44, 46, 48, 50, 52) in einem Großmanipulator für Betonpumpen, der einen auf einem Gestell (16) angeordneten, um eine vertikale Drehachse (18) drehbaren Mastbock (30) und einen an dem Mastbock (30) aufgenommenen, aus mindestens zwei Mastarmen (44, 46, 48, 50, 52) zusammengesetzten Knickmast (32) enthält, der eine Betonförderleitung (22) trägt, wobei das hydraulische Antriebsaggregat (26) einen Hydraulikzylinder (154) und einen in dem Hydraulikzylinder (154) bewegbar angeordneten Kolben (156) mit einer daran angeschlossenen Kolbenstange (158) aufweist, und wobei in dem Hydraulikzylinder (154) ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares kolbenseitiges Arbeitsvolumen (160) und ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares stangenseitiges Arbeitsvolumen (162) ausgebildet ist, gekennzeichnet durch ein über eine mit dem zweiten Arbeitsanschluss (172) für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit kommunizierende Drucksteuerleitung (176) hydraulisch angesteuertes und in eine erste Schaltstellung vorgespanntes erstes Senkbremsventil (178), das einen ersten Fluidkanal (170) freigibt, wenn der Hydraulikdruck in der Drucksteuerleitung (176,

180) einen Schwellwert überschreitet, und das in wenigstens einer von der ersten Schaltstellung verschiedenen zweiten Schaltstellung den ersten Fluidkanal (170) sperrt, wenn der Hydraulikdruck in der Drucksteuerleitung (176, 180) den Schwellwert unterschreitet, ein zu dem ersten Senkbremsventil (178) parallel angeordnetes erstes Rückschlagventil (184), das den Rückfluss von Hydraulikflüssigkeit aus dem stangenseitigen Arbeitsvolumen (162) des Hydraulikzylinders (154) unterbindet, ein über eine mit dem ersten Fluidkanal (170) auf einer dem stangenseitigen Arbeitsvolumen (162) abgewandten Seite des ersten Senkbremsventils (178) kommunizierende Drucksteuerleitung (180) hydraulisch angesteuertes und in eine erste Schaltstellung mechanisch vorge- spanntes zweites Senkbremsventil (182), das einen zweiten Fluidkanal

(174) freigibt, wenn der Hydraulikdruck in der Drucksteuerleitung (180) einen Schwellwert überschreitet, und das in einer von der ersten Schaltstellung verschiedenen zweiten Schaltstellung den zweiten Fluidkanal (174) sperrt, wenn der Hydraulikdruck in der Drucksteuerleitung (176, 180) den Schwellwert unterschreitet, ein zu dem zweiten Senkbremsventil (182) parallel angeordnetes zweites Rückschlagventil (186), das den Rückfluss von Hydraulikflüssigkeit aus dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen (160) des Hydraulikzylinders (154) zu dem zweiten Arbeitsanschluss (172) für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit unterbindet, und ein Bypassventil (196), das in einem ersten Schaltzustand den ersten Fluidkanal (170) mit dem ersten Arbeitsanschluss (168) für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit verbindet und dabei den ersten Fluidkanal (170) von dem zweiten Fluidkanal (174) trennt und das in einem von dem ersten Schaltzustand verschiedenen zweiten Schaltzustand den ersten Fluidkanal (170) auf der dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen (160) abgewandten Seite des zweiten Senkbremsventils (182) mit dem zweiten Fluidkanal (174) verbindet und dabei den ersten Fluidkanal (170) von dem ersten Arbeitsanschluss (168) für die Zufuhr oder Abfuhr des hydraulischen Arbeitsmediums trennt.

Hydraulische Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (196) einen elektrischen Antrieb (198) oder einen hydraulischen Antrieb oder einen pneumatischen Antrieb oder einen mechanischen Antrieb für das Einstellen des ersten Schaltzustands und des zweiten Schaltzustands hat.

Hydraulische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (196) in den ersten Schaltzustand mechanisch oder hydraulisch oder pneumatisch oder elektrisch vorgespannt ist.

Hydraulische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch einen Überdruck-Anschluss (188) und ein erstes Überdruckventil (190), das den ersten Fluidkanal (170) auf der dem stangenseitigen Arbeitsvolumen (162) des Hydraulikzylinders (154) zugewandten Seite des ersten Senkbremsventils (178) bei einem Überdruck des hydraulischen Arbeitsmediums mit dem Überdruck-Anschluss (188) verbindet, und ein zweites Überdruckventil (192), das den zweiten Fluidkanal (174) auf der dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen (160) des Hydraulikzylinders (154) zugewandten Seite des ersten Senkbremsventils (178) bei einem Überdruck des hydraulischen Arbeitsmediums mit dem Überdruck-Anschluss (188) verbindet.

Verfahren zum Betrieb eines Großmanipulators für Betonpumpen, mit einem auf einem Gestell (16) angeordneten, um eine vertikale Drehachse (18) drehbaren Mastbock (30), mit einem aus mindestens zwei Mastarmen (44, 46, 48, 50, 52) zusammengesetzten Knickmast (32), der eine Betonförderleitung (22) trägt, und mit wenigstens einem hydraulischen Antriebsaggregat (26) für das Verschwenken wenigstens eines der Mastarme (44, 46, 48, 50, 52) um eine horizontale Drehachse (18), das einen Hydraulikzylinder (154) und einen in dem Hydraulikzylinder (154) bewegbar angeordneten Kolben (156) mit einer daran angeschlossenen Kolbenstange (158) aufweist, wobei in dem Hydraulikzylinder (154) ein durch einen ersten Fluidkanal (170) mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares stangenseitiges Arbeitsvolumen (162) und ein durch einen zweiten Fluidkanal (174) mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares kolbenseiti- ges Arbeitsvolumen (160) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Betnebszustandsgroße des Großmanipulators erfasst wird und in Abhängigkeit der erfassten Betnebszustandsgroße entweder der erste Fluidkanal (170) mit einem ersten Arbeitsanschluss (168) für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit verbunden und dabei der erste Fluidkanal (170) von dem zweiten Fluidkanal (174) getrennt wird oder der erste Fluidkanal (170) an den zweiten Fluidkanal (174) angeschlossen und dabei der erste Fluidkanal (170) von dem ersten Arbeitsanschluss (168) für die Zufuhr oder Abfuhr des hydraulischen Ar- beitsmediums getrennt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die we- nigstens eine erfasste Betriebszustandsgroße des Großmanipulators eine Betriebszustandsgroße ist aus der Gruppe Knickmast-Bewegungszustand, Knickmast-Pose, Knickmast-Belastung, Belastung eines Mastarms (44, 46, 48, 50, 52) des Knickmasts (32), Betonpumpen-Betriebszustand, Winkelstellung eines Mastarms, Hydraulikdruck in dem stan- genseitigen Arbeitsvolumen (162) des Hydraulikzylinders (154) des wenigstens einen hydraulischen Antriebsaggregats (26), Hydraulikdruck in dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen (160) des Hydraulikzylinders (154) des wenigstens einen hydraulischen Antriebsaggregats (26).

Description:
Großmanipulator und hydraulische Schaltungsanordnung für einen Großmanipulator

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Großmanipulator für Betonpumpen, mit einem auf einem Gestell angeordneten, um eine vertikale Drehachse drehbaren Mastbock, mit einem aus mindestens zwei Mastarmen zusammengesetzten Knickmast, der eine Betonförderleitung trägt, und mit wenigstens einem hydrauli- sehen Antriebsaggregat für das Verschwenken wenigstens eines der Mastarme um eine horizontale Drehachse, das einen Hydraulikzylinder und einen in dem Hydraulikzylinder bewegbar angeordneten Kolben mit einer daran angeschlossenen Kolbenstange aufweist, wobei in dem Hydraulikzylinder ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares kolbenseitiges Arbeitsvolumen und ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares stangenseitiges Arbeitsvolumen ausgebildet ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine hydraulische Schaltungsanordnung für einen Großmanipulator und ein Verfahren zum Betrieb eines Großmanipulators. Ein Großmanipulator der eingangs genannten Art ist aus der EP 1 319 1 10 B1 bekannt. Dieser Großmanipulator hat einen Verteilermast mit einem aus Mastarmen zusammengesetzten Knickmast, wobei die Mastarme um jeweils horizontale, zueinander parallele Knickachsen mittels je eines hydraulischen Antriebsaggregats in Form eines Linearmotors mit einem Hydraulikzylinder ver- schwenkbar sind. Dieser Großmanipulator enthält eine Steuereinrichtung für die Mastbewegung mit Hilfe von den einzelnen Antriebsaggregaten zugeordneten Stellgliedern.

Für das schnelle Verstellen der Mastarme in den Knickmasten bekannter Großmanipulatoren ist es erforderlich, dass sehr große Mengen Hydraulikflüssigkeit mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit bewegt werden. In Großmanipulatoren, die lange Knickmaste mit vielen Mastarmen haben, müssen deshalb leistungsstarke Hydraulikpumpen und große Tanks für Hydraulikflüssigkeit vorgesehen werden. Die Folge ist, dass solche Großmanipulatoren sehr schwer sind. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Großmanipulator für Betonpumpen bereitzustellen, der es ermöglicht, für das Verstellen der Mastarme in einem Knickmast möglichst geringere Mengen Hydraulikflüssigkeit zu bewegen und Hydraulikpumpen mit einer reduzierten Leistung einzusetzen, ohne dass dabei die Funktionalität des Großmanipulators beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird mit dem in Anspruch 1 angegebenen Großmanipulator, mit der in Anspruch 10 angegebenen hydraulischen Schaltungsanordnung und mit dem in Anspruch 14 angegebenen Betriebsverfahren gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schlägt vor, dass ein erfindungsgemäßer Großmanipulator für Betonpumpen einen auf einem Gestell angeordneten, um eine vertikale Dreh- achse drehbaren Mastbock und einen aus mindestens zwei Mastarmen zusammengesetzten Knickmast hat, der eine Betonförderleitung trägt. In einem erfindungsgemäßen Großmanipulator für Betonpumpen gibt es wenigstens ein hydraulisches Antriebsaggregat für das Verschwenken wenigstens eines der Mastarme um eine horizontale Drehachse, das einen Hydraulikzylinder und einen in dem Hydraulikzylinder bewegbar angeordneten Kolben mit einer daran angeschlossenen Kolbenstange aufweist, wobei in dem Hydraulikzylinder ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares kolbenseitiges Arbeitsvolumen und ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares stangenseitiges Arbeitsvolumen ausgebildet ist. Ein erfindungsgemäßer Großmanipulator enthält eine hydraulische Schaltungsanordnung für den Antrieb des wenigstens einen hydraulischen Antriebsaggregats, die in einem ersten Schaltzustand einen ersten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit durch einen ersten Fluidkanal mit dem stangenseitigen Arbeitsvolumen und einen zweiten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit durch einen zweiten Fluidkanal mit dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen verbindet und die in einem von dem ersten Schaltzustand verschiedenen zwei- ten Schaltzustand den ersten Arbeitsanschluss von dem ersten Fluidkanal trennt und dabei den ersten Fluidkanal an den zweiten Fluidkanal für das Zuführen von Hydraulikflüssigkeit aus dem stangenseitigen Arbeitsvolumen in das kolbenseitige Arbeitsvolumen anschließt. Auf diese Weise ist es möglich, einen Großmanipulator leichter zu bauen, da so die Menge der Hydraulikflüssigkeit, die in einem Großmanipulator mitgeführt werden muss, reduziert werden kann und für das Bewegen der Hydraulikflüssigkeit in dem Großmanipulator entsprechend kleinere Hydraulikpumpen eingesetzt werden können, die ein geringeres Gewicht haben.

Als eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Großmanipulator wenigstens eine Betriebszustands-Erfassungseinrichtung für das Erfassen wenigstens einer Betriebszustandsgröße des Großmanipulators aufweist und eine Ansteuerbaugruppe für das Einstellen des Schaltzu- Stands der wenigstens einen hydraulischen Schaltungsanordnung in Abhängigkeit der wenigstens einen mittels der Betriebszustands-Erfassungseinrich- tung erfassten Betriebszustandsgröße des Großmanipulators sowie eine Einrichtung für das Zuführen eines mittels der Betriebszustands-Erfassungsein- richtung erfassten Betriebszustandsgröße des Großmanipulators an die An- Steuerbaugruppe für das betriebszustandsabhängige Einstellen des Schaltzustands der wenigstens einen hydraulischen Schaltungsanordnung enthält.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gibt es in dem Großmanipulator wenigstens eine Betriebszustands-Erfassungseinrich- tung für das Erfassen wenigstens einer Betriebszustandsgröße des Großmanipulators aus der Gruppe Knickmast-Bewegungszustand, Knickmast-Pose, Knickmast-Belastung, Belastung eines Mastarms des Knickmasts, Betonpumpen-Betriebszustand, Winkelstellung eines Mastarms, Hydraulikdruck in dem stangenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders des wenigstens einen hydraulischen Antriebsaggregats, Hydraulikdruck in dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders des wenigstens einen hyd- raulischen Antriebsaggregats. Die wenigstens eine Betriebszustands-Erfas- sungseinrichtung für das Erfassen wenigstens einer Betriebszustandsgröße des Großmanipulators kann dabei als ein Druckwandler für das Erfassen des Hydraulikdrucks in einem zu dem stangenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders offenen Abschnitt des ersten Fluidkanals ausgebildet sein. Ins- besondere kann die Betriebszustands-Erfassungseinrichtung den Hydraulikdruck in einem zu dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders offenen Abschnitt des zweiten Fluidkanals erfassen.

Auf diese Weise ist es möglich, die für das Verstellen des Großmanipulators bewegte Menge von Hydraulikflüssigkeit abhängig von einer mechanischen Belastung der Antriebsaggregate in dem Großmanipulator einzustellen.

In einem erfindungsgemäßen Großmanipulator kann insbesondere vorgesehen sein, dass die hydraulische Schaltungsanordnung enthält:

Ein durch eine mit dem zweiten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit kommunizierende erste Drucksteuerleitung hydraulisch angesteuertes und in eine erste Schaltstellung vorgespanntes erstes Senkbremsventil, das in der ersten Schaltstellung den ersten Fluidkanal freigibt, wenn der Hydraulikdruck in der ersten Drucksteuerleitung einen Schwellwert überschreitet, und das in wenigstens einer von der ersten Schaltstellung verschiedenen zweiten Schaltstellung den ersten Fluidkanal sperrt, wenn der Hydraulikdruck in der Drucksteuerleitung den Schwellwert unterschreitet. Ein zu dem ersten Senkbremsventil parallel angeordnetes erstes Rückschlagventil, das den Rückfluss von Hydraulikflüssigkeit aus dem stan- genseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders unterbindet.

Ein durch eine mit dem ersten Fluidkanal auf einer dem stangenseitigen Arbeitsvolumen abgewandten Seite des ersten Senkbremsventils kommunizierende weitere Drucksteuerleitung hydraulisch angesteuertes und in eine erste Schaltstellung vorgespanntes zweites Senkbremsventil, das den zweiten Fluidkanal freigibt, wenn der Hydraulikdruck in der weiteren Drucksteuerleitung einen Schwellwert überschreitet, und das in wenigstens einer von der ersten Schaltstellung verschiedenen zweiten Schaltstellung den zweiten Fluidkanal sperrt, wenn der Hydraulikdruck in der weiteren Drucksteuerleitung den Schwellwert unterschreitet.

Ein zu dem zweiten Senkbremsventil parallel angeordnetes zweites Rückschlagventil, das den Rückfluss von Hydraulikflüssigkeit aus dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders zu dem zweiten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit unterbindet.

Ein Bypassventil, das in einem ersten Schaltzustand den ersten Fluidkanal mit dem ersten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit verbindet und dabei den ersten Fluidkanal von dem zweiten Fluidkanal trennt und das in einem von dem ersten Schaltzustand verschiedenen zweiten Schaltzustand den ersten Fluidkanal auf der dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen abgewandten Seite des zweiten Senkbremsventils an den zweiten Fluidkanal anschließt und dabei den ersten Fluidkanal von dem ersten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr des hydraulischen Arbeitsmediums trennt.

Das erste Senkbremsventil kann eine darin integrierte Drossel enthalten. In der ersten Schaltstellung gibt das erste Senkbremsventil dann den ersten Fluidkanal durch die darin integrierte Drossel frei, wenn der Hydraulikdruck in der ersten Drucksteuerleitung einen Schwellwert überschreitet.

Mittels der in das erste Senkbremsventil integrierten Drossel wird die aus dem stangenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders in der ersten Schaltstellung des ersten Senkbremsventils austretende Hydraulikflüssigkeit vorgespannt. Das Vorspannen der aus dem stangenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders in der ersten Schaltstellung des Senkbremsventils austretenden Hydraulikflüssigkeit bewirkt, dass Druckschwankungen in dem hydrau- lischen Schaltkreis entgegengewirkt wird, so dass oszillatorische Bewegungen der Kolbenstange unterbunden oder zumindest minimiert werden. In einer von der ersten Schaltstellung verschiedenen zweiten Schaltstellung sperrt dagegen das erste Senkbremsventil den ersten Fluidkanal. Entsprechend kann das zweite Senkbremsventil eine darin integrierte Drossel enthalten. In der ersten Schaltstellung gibt das zweite Senkbremsventil den zweiten Fluidkanal durch eine darin integrierte Drossel frei, wenn der Hydraulikdruck in der weiteren Drucksteuerleitung einen Schwellwert überschreitet. Mittels der in das zweite Senkbremsventil integrierten Drossel wird die aus dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders in der ersten Schaltstellung des zweiten Senkbremsventils austretende Hydraulikflüssigkeit vorgespannt.

Das Vorspannen der aus dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzy- linders in der ersten Schaltstellung des zweiten Senkbremsventils austretende Hydraulikflüssigkeit bewirkt ebenfalls, dass Druckschwankungen in dem hydraulischen Schaltkreis entgegengewirkt wird, so dass oszillatorische Bewegungen der Kolbenstange unterbunden oder zumindest minimiert werden. In einer von der wenigstens einen ersten Schaltstellung verschiedenen zweiten Schaltstellung sperrt dagegen das zweite Senkbremsventil den zweiten Fluidkanal. Zu bemerken ist, dass vorgesehen sein kann, den Drosselquerschnitt der in die Senkbremsventile integrierten Drossel einstellbar zu gestalten und in Abhängigkeit des Schaltzustands des Bypassventils so einzustellen, dass der Drosselquerschnitt der in die Senkbremsventile integrierten Drossel in dem ersten Schaltzustand des Bypassventils kleiner ist als in dem zweiten Schaltzustand des Bypassventils, wenn die Senkbremsventile in den ersten Schaltzustand geschaltet sind. Auf diese Weise lässt sich erreichen, dass die Vorspannung der aus dem kolbenseitigen bzw. stangenseitigen Arbeitsvolumen austretenden Hydraulikflüssigkeit nicht oder nur wenig zunimmt, wenn das By- passventil den ersten Fluidkanal auf der dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen abgewandten Seite des zweiten Senkbremsventils mit dem zweiten Fluidkanal verbindet und dabei den ersten Fluidkanal von dem ersten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr des hydraulischen Arbeitsmediums trennt. Von Vorteil ist es, wenn das Bypassventil einen elektrischen Antrieb oder einen hydraulischen Antrieb oder einen pneumatischen Antrieb oder einen mechanischen Antrieb für das Einstellen des ersten Schaltzustands und des zweiten Schaltzustands hat. Das Bypassventil kann dabei in den ersten Schaltzustand mechanisch oder hydraulisch oder pneumatisch oder elektrisch vorge- spannt sein.

Unter einem elektrischen Antrieb ist dabei vorliegend ein Elektromotor zu verstehen, der für das Einstellen des Schaltzustands des Bypassventils dient. Ein pneumatischer Antrieb ist z. B. ein pneumatischer Linearmotor mit einem Pneumatikzylinder, mittels dessen das Bypassventil verstellt werden kann. Ein hydraulischer Antrieb ist z. B. ein Hydraulikmotor für das Einstellen des Bypassventils. Unter einem mechanischen Antrieb ist vorliegend ein Mechanismus zu verstehen, der mittels eines Gestänges oder einer Kurvenbahn bei bestimmten Gelenkwinkeln des Knickmasts das Einstellen des Schaltzustands des Bypassventils bewirkt. Die hydraulische Schaltungsanordnung in einem erfindungsgemäßen Großmanipulator hat bevorzugt einen Überdruck-Anschluss und ein erstes Überdruckventil, das den ersten Fluidkanal auf der dem stangenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders zugewandten Seite des ersten Senkbremsven- tils bei einem Überdruck des hydraulischen Arbeitsmediums mit dem Überdruck-Anschluss verbindet, und ein zweites Überdruckventil, das den zweiten Fluidkanal auf der dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders zugewandten Seite des ersten Senkbremsventils bei einem Überdruck des hydraulischen Arbeitsmediums mit dem Überdruck-Anschluss verbindet.

Eine erfindungsgemäße hydraulische Schaltungsanordnung hat einen ersten Arbeitsanschluss und einen zweiten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr von Hydraulikflüssigkeit für den Antrieb wenigstens eines hydraulischen Antriebsaggregats für das Verschwenken wenigstens eines Mastarms in ei- nem Großmanipulator für Betonpumpen, der einen auf einem Gestell angeordneten, um eine vertikale Drehachse drehbaren Mastbock und einen an dem Mastbock aufgenommenen, aus mindestens zwei Mastarmen zusammengesetzten Knickmast enthält, der eine Betonförderleitung trägt. Das hydraulische Antriebsaggregat weist dabei einen Hydraulikzylinder und einen in dem Hyd- raulikzylinder bewegbar angeordneten Kolben mit einer daran angeschlossenen Kolbenstange auf, wobei in dem Hydraulikzylinder ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares kolbenseitiges Arbeitsvolumen und ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares stangenseitiges Arbeitsvolumen ausgebildet ist. In der hydraulischen Schaltungsanordnung gibt es ein über eine mit dem zweiten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit kommunizierende Drucksteuerleitung hydraulisch angesteuertes und in eine erste Schaltstellung mechanisch vorgespanntes erstes Senkbremsventil, das einen ersten Fluidkanal freigibt, wenn der Hydraulikdruck in der Drucksteuerleitung einen Schwellwert überschreitet, und das in wenigstens einer von der ersten Schaltstellung verschiedenen zweiten Schaltstellung den ersten Fluidkanal sperrt, wenn der Hydraulikdruck in der Drucksteuerleitung den Schwellwert unterschreitet, ein zu dem ersten Senkbremsventil parallel angeordnetes erstes Rückschlagventil, das den Rückfluss von Hydraulikflüssigkeit aus dem stangenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders unterbindet, ein über eine mit dem ersten Fluidkanal auf einer dem stangenseitigen Arbeitsvolumen abgewandten Seite des ersten Senkbremsventils kommunizierende Druck- steuerleitung hydraulisch angesteuertes und in eine erste Schaltstellung mechanisch vorgespanntes zweites Senkbremsventil, das einen zweiten Fluidkanal freigibt, wenn der Hydraulikdruck in der Drucksteuerleitung einen Schwellwert überschreitet, und das in einer von der ersten Schaltstellung verschiedenen zweiten Schaltstellung den zweiten Fluidkanal sperrt, wenn der Hydrau- likdruck in der Drucksteuerleitung den Schwellwert unterschreitet, ein zu dem zweiten Senkbremsventil parallel angeordnetes zweites Rückschlagventil, das den Rückfluss von Hydraulikflüssigkeit aus dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders zu dem zweiten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit unterbindet, und ein Bypassventil, das in einem ersten Schaltzustand den ersten Fluidkanal mit dem ersten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit verbindet und dabei den ersten Fluidkanal von dem zweiten Fluidkanal trennt und das in einem von dem ersten Schaltzustand verschiedenen zweiten Schaltzustand den ersten Fluidkanal auf der dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen abgewandten Seite des zweiten Senkbremsventils mit dem zweiten Fluidkanal verbindet und dabei den ersten Fluidkanal von dem ersten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr des hydraulischen Arbeitsmediums trennt.

Das Bypassventil kann dabei einen elektrischen Antrieb oder einen hydrauli- sehen Antrieb oder einen pneumatischen Antrieb oder einen mechanischen Antrieb für das Einstellen des ersten Schaltzustands und des zweiten Schaltzustands aufweisen. Insbesondere kann das Bypassventil in den ersten Schaltzustand mechanisch vorgespannt sein. Die hydraulische Schaltungsanordnung kann einen Überdruck-Anschluss und ein erstes Überdruckventil aufweisen, das den ersten Fluidkanal auf der dem stangenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders zugewandten Seite des ersten Senkbremsventils bei einem Überdruck des hydraulischen Arbeitsmediums mit dem Überdruck-Anschluss verbindet, und ein zweites Überdruckventil, das den zweiten Fluidkanal auf der dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders zugewandten Seite des ersten Senkbremsventils bei einem Überdruck des hydraulischen Arbeitsmediums mit dem Überdruck-Anschluss verbindet.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Großmanipulators für Betonpumpen, der einen auf einem Gestell angeordneten, um eine vertikale Drehachse drehbaren Mastbock hat, der einen aus mindestens zwei Mastarmen zusammengesetzten Knickmast aufweist, der eine Betonförderleitung trägt, und der wenigstens ein hydraulisches Antriebsaggregat für das Verschwenken wenigstens eines der Mastarme um eine horizontale Drehachse enthält, das einen Hydraulikzylinder und einen in dem Hydraulikzylinder be- wegbar angeordneten Kolben mit einer daran angeschlossenen Kolbenstange hat, wobei in dem Hydraulikzylinder ein durch einen ersten Fluidkanal mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares stangenseitiges Arbeitsvolumen und ein durch einen zweiten Fluidkanal mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares kol- benseitiges Arbeitsvolumen ausgebildet ist, sieht vor, dass wenigstens eine Betriebszustandsgröße des Großmanipulators erfasst wird und in Abhängigkeit der erfassten Betriebszustandsgröße entweder der erste Fluidkanal mit einem ersten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit verbunden und dabei der erste Fluidkanal von dem zweiten Fluidkanal getrennt wird oder der erste Fluidkanal an den zweiten Fluidkanal angeschlos- sen und dabei der erste Fluidkanal von dem ersten Arbeitsanschluss für die Zufuhr oder Abfuhr des hydraulischen Arbeitsmediums getrennt wird.

Erfindungsgemäß kann die wenigstens eine erfasste Betriebszustandsgröße des Großmanipulators insbesondere eine Betriebszustandsgröße sein aus der Gruppe Knickmast-Bewegungszustand, Knickmast-Pose, Knickmast-Belastung, Belastung eines Mastarms des Knickmasts, Betonpumpen-Betriebszustand, Winkelstellung eines Mastarms, Hydraulikdruck in dem stangenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders des wenigstens einen hydraulischen Antriebsaggregats, Hydraulikdruck in dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen des Hydraulikzylinders des wenigstens einen hydraulischen Antriebsaggregats. Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung in schemati- scher Weise dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Autobetonpumpe mit einem zusammengefalteten Verteilermast;

Fig. 2 die Autobetonpumpe mit dem Verteilermast in einer ausgefalteten Stellung;

Fig. 3 eine Steuereinrichtung für das Steuern hydraulischer Antriebsaggregate der Autobetonpumpe;

Fig. 4 einen hydraulischen Schaltkreis mit hydraulischen Schaltungsanordnungen für den Antrieb der hydraulischen Antriebsaggregate;

Fig. 5 eine hydraulische Schaltungsanordnung der Fig. 4 in einem ersten Schaltzustand beim Ausfahren eines Hydraulikzylinders;

Fig. 6 die hydraulische Schaltungsanordnung der Fig. 5 in dem ersten

Schaltzustand beim Einfahren des Hydraulikzylinders; und

Fig. 7 die hydraulische Schaltungsanordnung der Fig. 5 in einem zweiten Schaltzustand beim Ausfahren des Hydraulikzylinders. Die in der Fig. 1 gezeigte Autobeton pumpe 10 umfasst ein Transportfahrzeug 12 und enthält eine z. B. als Zweizylinderkolbenpumpe ausgebildete pulsierende Dickstoffpumpe 14 und einen Großmanipulator mit einem an einem fahrzeugfesten Gestell 16 aufgenommenen und um eine fahrzeugfeste Hoch- achse 18 an einem Drehgelenk 28 drehbaren Verteilermast 20. Der Verteilermast 20 trägt eine Betonförderleitung 22. Wie in der Fig. 2 ersichtlich ist, kann über die Förderleitung 22 Flüssigbeton, der in einen Aufgabebehälter 24 während des Betonierens fortlaufend eingebracht wird, zu einer von dem Standort des Fahrzeugs 12 entfernt angeordneten Betonierstelle 25 gefördert werden.

Der Verteilermast 20 umfasst einen drehbaren Mastbock 30, der mittels eines Antriebsaggregats 26, das als ein hydraulischer Drehantrieb ausgebildet ist, um die als eine Drehachse wirkende vertikale Hochachse 18 des Drehgelenks 28 gedreht werden kann. Der Verteilermast 20 enthält einen an dem Mastbock 30 schwenkbaren Knickmast 32, der auf variable Reichweite und Höhendifferenz zwischen dem Fahrzeug 12 und der Betonierstelle 25 kontinuierlich einstellbar ist. Der Knickmast 32 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel fünf durch Knickgelenke 34, 36, 38, 40, 42 gelenkig miteinander verbundene Mastarme 44, 46, 48, 50, 52 auf, die um parallel zueinander und rechtwinklig zur Hochachse 18 des Mastbocks 30 verlaufende Gelenkachsen 54, 56, 58, 60, 62 schwenkbar sind. Für das Bewegen der Mastarme um die Gelenkachsen 54, 56, 58, 60 und 62 der Knickgelenke 34, 36, 38, 40, 42 hat der Großmanipulator den Knickgelenken zugeordnete Antriebsaggregate 68, 78, 80, 82 und 84. Die Anordnung der Knickgelenke 34, 36, 38, 40, 42 und die bei dem Verteilermast durch Verstellen der Knickgelenke einstellbaren Knickwinkel ε,, i = 34, 36, 38, 40, 42 (Fig. 2) um die Gelenkachsen 54, 56, 58, 60, 62 ermöglichen, dass der Verteilermast 20 mit der aus Fig. 1 ersichtlichen, einer mehrfachen Faltung entsprechenden raumsparenden Transportkonfiguration auf dem Fahrzeug 12 ablegbar ist. Der Knickmast 32 hat eine Mastspitze 64, an der ein Endschlauch 66 angeordnet ist, durch den Flüssigbeton aus der Förderleitung 22 des Verteilernnasts 20 zu der Betonierstelle 25 ausgebracht werden kann. Um die Bewegung der Mastarme des Knickmasts 32 zu steuern, hat der Groß- manipulator eine anhand der Fig. 3 nachfolgend erläuterte Steuereinrichtung 86. Die Steuereinrichtung 86 steuert die Bewegung des in der Fig. 2 gezeigten Knickmasts 32 mit Hilfe von Stellgliedern 90, 92, 94, 96, 98, 100 mit hydraulischen Schaltungsanordnungen für die den Knickgelenken 34, 36, 38, 40, 42 und dem Drehgelenk 28 zugeordneten Antriebsaggregate 26, 68, 78, 80, 82 und 84.

Durch programmgesteuerte Aktivierung der hydraulischen Antriebsaggregate 26, 68, 78, 80, 82 und 84, die den Gelenkachsen 54, 56, 58, 60 und 62 sowie der Drehachse 18 einzeln zugeordnet sind, ist der Knickmast 32 in unterschiedlichen Distanzen und/oder Höhendifferenzen zwischen der Betonierstelle 25 und dem Fahrzeugstandort entfaltbar.

Der Mastführer steuert den Verteilermast 20 z. B. mittels einer Steuerbau- gruppe 85 mit einem Steuergerät 87. Das Steuergerät 87 ist als eine Fernsteuerung ausgebildet und enthält Bedienorgane 83 für das Verstellen des Verteilernnasts 20 mit dem Knickmast 32, die Steuersignale S erzeugt, die einer Ansteuerbaugruppe 89 für das Ansteuern der Stellglieder 90, 92, 94, 96, 98, 100 in dem Großmanipulator zuführbar sind.

Die Steuersignale S werden über eine Funkstrecke 91 zu einem fahrzeugfesten Funkempfänger 93 übertragen, der ausgangsseitig über ein z. B. als CAN- Bus ausgebildetes Bussystem 95 an die Ansteuerbaugruppe 89 angeschlossen ist.

Die Steuereinrichtung 86 enthält eine erste Betriebszustands-Erfassungsein- richtung 1 16 für das Erfassen einer Betriebszustandsgröße des Großmanipulators, die Winkelsensoren 1 18, 120, 122, 124, 126 und 199 zum Ermitteln der Gelenkwinkel ε,, i = 34, 36, 38, 40, 42 der Knickgelenke 34 sowie eine Einrichtung 128 zum Ermitteln des Drehwinkels ε,, i = 18 um die Hochachse 18 des Drehgelenks 28 mit einem Winkelsensor 129 aufweist.

In der Steuereinrichtung 86 gibt es weitere Betriebszustands-Erfassungsein- richtungen 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148, die den hydraulischen Antriebsaggregaten 26, 68, 78, 80, 82 und 84 zugeordnet sind. Die Betriebszustands-Erfassungseinrichtungen 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148 sind Druckwandler, die einen erfassten Hydraulikdruck der Hydraulikflüssigkeit in einen elektrischen Strom wandeln. Die Betriebszustands- Erfassungseinrichtungen 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148 dienen für das Messen des stangengenseitigen Drucks psi, i = 130, 134, 138, 142, 146 und des kolbenseitigen Drucks p K i i = 132, 136, 140, 144, 148 der Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikzylindern 154. Die Betriebszustands-Er- fassungseinrichtungen 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148 ermöglichen das Bestimmen der Ist-Kraft F,, i = 68, 78, 80, 82, 84, die mittels der Antriebsaggregate 68, 78, 80, 82 und 84 erzeugt und in die Mastarme 44, 46, 48, 50, 52 des Knickmasts 32 eingeleitet wird.

Für das als ein hydraulischer Drehantrieb ausgebildete Antriebsaggregat 26 weist die Steuereinrichtung 86 einen Drehmomentsensor 150 auf, der für das Erfassen des mittels des Drehantriebs in den Mastbock 30 als Drehmoment eingeleiteten Ist-Moments M,, i=18 ausgelegt ist. Zu bemerken ist, dass für das Erfassen des mittels des Drehantriebs in den Mastbock 30 als Drehmoment eingeleiteten Ist-Moments M,, i=18 auch eine Druckaufnehmeranordnung vorgesehen sein kann, die an den hydraulischen Drehantrieb angeschlossen ist und die den Hydraulikdruck der Hydraulikflüssigkeit in dem hydraulischen Drehantrieb bestimmt.

Die technische Funktion der Ansteuerbaugruppe 89 ist insbesondere das Einstellen von in der Fig. 4 gezeigten hydraulischen Schaltungsanordnungen 164, 166 der Stellglieder 90, 92, 94, 96, 98, 100 für den Antrieb der Antriebsaggregate 26, 68, 78, 80, 82 und 84.

Die Ansteuerbaugruppe 89 erzeugt aufgrund der Steuersignale S aus der Steuerbaugruppe 85 Stellsignale SW,, i = 90, 92, 94, 96, 98 und 100 für die Stellglieder der Antriebsaggregate des Verteilermasts 20. Die Posen des Ver- teilermasts 20 werden durch Auswerten der Stellung der mittels der Winkelsensoren 1 18, 120, 122, 124 und 126 in der Betriebszustands-Erfassungs- einrichtung 1 16 erfassten Gelenkwinkel ε,, i = 34, 36, 38, 40, 42 der Knickge- lenke 34, 36, 38, 40, 42 und des mittels des Winkelsensors 129 erfassten Drehwinkels ε,, i = 18 des Mastbocks 30 um die Drehachse 18 durch Ansteuern der Stellglieder 90, 92, 94, 96, 98, 100 auf mit der Steuerbaugruppe 85 vorgebbare Sollwerte Wsoii eingestellt. Dabei erfolgt das Ansteuern der Stellglieder 90, 92, 94, 96, 98, 100 abhängig von den mittels der Betriebszustands-Erfassungseinrichtung 1 16 erfassten Gelenkwinkel ε,, i = 34, 36, 38, 40, 42 der Knickgelenke 34, 36, 38, 40, 42 und den mittels der weiteren Betriebszustands-Erfassungseinrichtungen erfassten stangengenseitigen Drücke psi, i = 130, 134, 138, 142, 146 und kolbenseitigen Drücke p K i i = 132, 136, 140, 144, 148 der Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikzylindern.

Die Ansteuerbaugruppe 89 hat eine Eingaberoutine 152, mittels der die Be- triebszustands-Erfassungseinrichtung 1 16 zum Ermitteln der Gelenkwinkel ε,, i = 18 der Knickgelenke 34, 36, 38, 40, 42 mit den Winkelsensoren 1 18, 120, 122, 124 und 126 und die Einrichtung 128 zum Ermitteln des Drehwinkels ε,, i = 18 um die Hochachse 18 des Drehgelenks 28 mit dem Winkelsensor 129 fortlaufend abgefragt wird. Die Eingaberoutine 152 erhält auch fortlaufend die Signale psi, ρκι der als Druckwandler ausgebildeten Betriebszustands-Erfas- sungseinrichtungen 130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146, 148. Mittels der Eingaberoutine 152 werden außerdem die Steuersignale S aus der Steuerbaugruppe 85 eingelesen. Die Ansteuerbaugruppe 89 enthält eine Rechenroutine 155, in der die fortlaufend zugeführten Betriebszustandsgroßen des Großmanipulators und die Steuersignals S der Ansteuerbaugruppe 89 zu Stellsignale SW,, i = 90, 92, 94, 96, 98, 100 für die Stellglieder 90, 92, 94, 96, 98 und 100 verarbeitet werden.

Über eine Ausgaberoutine 161 werden die Stellsignale SW,, i = 90, 92, 94, 96, 98, 100 für die Stellglieder 90, 92, 94, 96, 98 und 100 dann auf die Stellglieder 90, 92, 94, 96, 98 und 100 in dem Großmanipulator ausgegeben.

Die Fig. 4 zeigt einen hydraulischen Schaltkreis mit hydraulischen Schaltungsanordnungen 164, 166 der Stellglieder 92, 94, 96, 98, 100 für den Antrieb der hydraulischen Antriebsaggregate 68, 78, 80, 82 und 84. Die Antriebsaggregate 68, 78, 80, 82 und 84 haben jeweils einen Hydraulikzylinder 154 und einen in dem Hydraulikzylinder 154 bewegbar angeordneten Kolben 156 mit einer daran angeschlossenen Kolbenstange 158. In dem Hydraulikzylinder 154 ist ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares kolbenseitiges Arbeitsvolumen 160 und ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares stangenseitiges Arbeitsvolumen 162 ausgebildet.

Die hydraulischen Schaltungsanordnungen 164, 166 der Stellglieder 92, 94, 96, 98, 100 für die hydraulischen Antriebsaggregate 68, 78, 80, 82 und 84 haben jeweils einen ersten Arbeitsanschluss 168 für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit durch einen an das stangenseitige Arbeitsvolumen 162 angeschlossenen ersten Fluidkanal 170. Die hydraulischen Schaltungsanordnungen 164, 166 weisen außerdem jeweils einen zweiten Arbeitsanschluss 172 auf, der für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit durch einen zweiten Fluidkanal 174 dient, der an das kolbenseitigen Arbeitsvolumen 160 angeschlossen ist. Die hydraulischen Schaltungsanordnungen 164, 166 der Stellglieder 92, 94, 96, 98, 100 enthalten weiter jeweils ein erstes mittels Federkraft mechanisch vorgespanntes durch eine erste Drucksteuerleitung 176 hydraulisch angesteuertes Senkbremsventil 178 und ein zweites mittels Federkraft mechanisch vorgespanntes durch eine weitere Drucksteuerleitung 180 hydraulisch angesteuertes Senkbremsventil 182. Die erste Drucksteuerleitung 176 in den hydraulischen Schaltungsanordnungen 164, 166 kommuniziert dabei mit dem jeweils zweiten Arbeitsanschluss 172. Die weitere Druck- steuerleitung 180 ist auf einer dem stangenseitigen Arbeitsvolumen 162 abgewandten Seite des ersten Senkbremsventils 178 an den ersten Fluidkanal 170 angeschlossen.

Das erste Senkbremsventil 178 gibt in wenigstens einer ersten Schaltstellung den ersten Fluidkanal 170 durch eine darin integrierte Drossel frei, wenn der Hydraulikdruck in der ersten Drucksteuerleitung 176 einen Schwellwert überschreitet. Mittels der in das erste Senkbremsventil 178 integrierten Drossel wird die aus dem stangenseitigen Arbeitsvolumen 162 des Hydraulikzylinders 154 in der ersten Schaltstellung des ersten Senkbremsventils 178 austretende Hydraulikflüssigkeit vorgespannt. Das Vorspannen der aus dem stangenseitigen Arbeitsvolumen 162 des Hydraulikzylinders 154 in der ersten Schaltstellung des Senkbremsventils 178 austretenden Hydraulikflüssigkeit bewirkt, dass Druckschwankungen in dem hydraulischen Schaltkreis entgegengewirkt wird, so dass oszillatorische Bewegungen der Kolbenstange 158 unterbunden oder zumindest minimiert werden. In einer von der wenigstens einen ersten Schaltstellung verschiedenen zweiten Schaltstellung sperrt dagegen das erste Senkbremsventil 178 den ersten Fluidkanal 170.

Entsprechend gibt das zweite Senkbremsventil 182 in wenigstens einer ersten Schaltstellung den zweiten Fluidkanal 174 durch eine darin integrierte Drossel frei, wenn der Hydraulikdruck in der weiteren Drucksteuerleitung 180 einen Schwellwert überschreitet. Mittels der in das zweite Senkbremsventil 182 integrierten Drossel wird die aus dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen 160 des Hydraulikzylinders 154 in der ersten Schaltstellung des zweiten Senk- bremsventils 182 austretende Hydraulikflüssigkeit vorgespannt. Das Vorspannen der aus dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen 160 des Hydraulikzylinders 154 in der ersten Schaltstellung des zweiten Senkbremsventils 182 austretende Hydraulikflüssigkeit bewirkt ebenfalls, dass Druckschwankungen in dem hydraulischen Schaltkreis entgegengewirkt wird, so dass oszillatorische Bewegungen der Kolbenstange 158 unterbunden oder zumindest minimiert werden. In einer von der wenigstens einen ersten Schaltstellung ver- schiedenen zweiten Schaltstellung sperrt dagegen das zweite Senkbremsventil 182 den zweiten Fluidkanal 174.

In den hydraulischen Schaltungsanordnungen 164, 166 der Stellglieder 92, 94, 96, 98, 100 gibt es jeweils ein zu dem ersten Senkbremsventil 178 parallel angeordnetes erstes Rückschlagventil 184, das den Rückfluss von Hydraulikflüssigkeit aus dem stangenseitigen Arbeitsvolumen 162 des Hydraulikzylinders 154 unterbindet, und ein zu dem zweiten Senkbremsventil 182 parallel angeordnetes zweites Rückschlagventil 186, das den Rückfluss von Hydraulikflüssigkeit aus dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen 160 des Hydraulikzylin- ders 154 unterbindet.

Die hydraulischen Schaltungsanordnungen 164, 166 der Stellglieder 92, 94, 96, 98, 100 haben jeweils einen Uberdruck-Anschluss 188 und ein erstes Überdruckventil 190, das den ersten Fluidanal 170 auf der dem stangenseiti- gen Arbeitsvolumen 162 des Hydraulikzylinders 154 zugewandten Seite des ersten Senkbremsventils 178 bei einem Überdruck des hydraulischen Arbeitsmediums mit dem Überdruck-Anschluss 188 verbindet. In den hydraulischen Schaltungsanordnungen 164, 166 gibt es außerdem ein zweites Überdruckventil 192, das den zweiten Fluidkanal 174 auf der dem kolbenseitigen Arbeits- volumen 160 des Hydraulikzylinders 154 zugewandten Seite des zweiten Senkbremsventils 182 bei einem Überdruck des hydraulischen Arbeitsmediums mit dem Überdruck-Anschluss 188 verbindet.

Die ersten Arbeitsanschlüsse 168 und die zweiten Arbeitsanschlüsse 172 der hydraulischen Schaltungsanordnungen 164, 166 der Stellglieder 92, 94, 96, 98, 100 sind mit einem Steuerblock 194 verbunden. Der Überdruck-Anschluss 188 der hydraulischen Schaltungsanordnungen 164, 166 kommuniziert dabei mit einem Tank 195 für die Hydraulikflüssigkeit in dem Großmanipulator.

Die hydraulischen Schaltungsanordnungen 164 der Stellglieder 92, 94 enthal- ten anders als die hydraulischen Schaltungsanordnungen 166 ein Bypassventil 196, das in einem ersten Schaltzustand den ersten Fluidkanal 170 mit dem ersten Arbeitsanschluss 168 für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit verbindet und dabei den ersten Fluidkanal 170 von dem zweiten Fluidkanal 174 trennt. In einem von dem ersten Schaltzustand verschiedenen zweiten Schaltzustand verbindet das Bypassventil 196 den ersten Fluidkanal 170 auf der dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen 160 abgewandten Seite des zweiten Senkbremsventils 182 mit dem zweiten Fluidkanal 174 und trennt dabei den ersten Fluidkanal 170 von dem ersten Arbeitsanschluss 168 für die Zufuhr o- der Abfuhr des hydraulischen Arbeitsmediums. Das Bypassventil 196 in den hydraulischen Schaltungsanordnungen 164 der Stellglieder 92, 94 hat jeweils einen elektrischen Antrieb 198 für das Einstellen des ersten Schaltzustands und des zweiten Schaltzustands. In dem ersten Schaltzustand ist das Bypassventil 196 mechanisch vorgespannt. Zu bemerken ist, dass in einer modifizierten Ausführungsform des hydraulischen Schaltkreises mit hydraulischen Schaltungsanordnungen für den Antrieb der hydraulischen Antriebsaggregate vorgesehen sein kann, den Drosselquerschnitt der in die Senkbremsventile 178, 182 integrierten Drossel einstellbar zu gestalten und in Abhängigkeit des Schaltzustands des Bypassven- tils 196 so einzustellen, dass der Drosselquerschnitt der in die Senkbremsventile 178, 182 integrierten Drossel in dem ersten Schaltzustand des Bypassven- tils 196 kleiner ist als in dem zweiten Schaltzustand des Bypassventils 196, wenn die Senkbremsventile 178, 182 in den ersten Schaltzustand geschaltet sind. Auf diese Weise lässt sich erreichen, dass die Vorspannung der aus dem kolbenseitigen bzw. stangenseitigen Arbeitsvolumen 160, 162 austretenden Hydraulikflüssigkeit nicht oder nur wenig zunimmt, wenn das Bypassventil 196 den ersten Fluidkanal 170 auf der dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen 160 abgewandten Seite des zweiten Senkbremsventils 182 mit dem zweiten Flu- idkanal 174 verbindet und dabei den ersten Fluidkanal 170 von dem ersten Arbeitsanschluss 168 für die Zufuhr oder Abfuhr des hydraulischen Arbeitsmediums trennt.

Zu bemerken ist auch, dass in einer weiteren modifizierten Ausführungsform des hydraulischen Schaltkreises mit hydraulischen Schaltungsanordnungen für den Antrieb der hydraulischen Antriebsaggregate auch alle oder nur ein Teil der dort vorgesehenen hydraulischen Schaltungsanordnungen oder in Be- zug auf den Schaltkreis der Fig. 4 andere als die dort gezeigten hydraulischen Schaltungsanordnungen 164 ein Bypassventil enthalten können.

Die als Druckwandler ausgebildeten Betriebszustands-Erfassungseinrichtun- gen 130, 134, 138, 142 und 146 erfassen den Hydraulikdruck jeweils in einem zu dem stangenseitigen Arbeitsvolumen 162 der Hydraulikzylinder 154 offenen Abschnitt des ersten Fluidkanals 170. Mittels der als Druckwandler ausgebildeten weiteren Betriebszustands-Erfassungseinrichtungen 132, 136, 140, 144 und 148 wird der Hydraulikdruck in einem zu dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen 160 der Hydraulikzylinder 154 offenen Abschnitt des zweiten Fluidkanals 174 erfasst.

Die Fig. 5 zeigt eine hydraulische Schaltungsanordnung 164 beim Ausfahren des Hydraulikzylinders 154 in dem Antriebsaggregat 80, wenn das Bypassventil 196 in den ersten Schaltzustand geschaltet ist. Die Fig. 6 zeigt die hyd- raulische Schaltungsanordnung 164 beim Einfahren des Hydraulikzylinders 154, wenn sich das Bypassventil 196 ebenfalls in dem ersten Schaltzustand befindet. Die Fig. 7 zeigt die hydraulische Schaltungsanordnung 164 beim Ausfahren des Hydraulikzylinders 154, wenn das Bypassventil 196 in den zweiten Schaltzustand geschaltet ist.

Mittels der Steuereinrichtung 86 wird der elektrische Antrieb 198 für das Einstellen des ersten Schaltzustands und des zweiten Schaltzustands des Bypassventils 196 in Abhängigkeit der mittels der Betriebszustands-Erfas- sungseinrichtungen erfassten Betriebszustandsgrößen des Großmanipulators in Form des stangengenseitigen Drucks psi, i = 130, 134, 138, 142, 146 und des kolbenseitigen Drucks ρκι i = 132, 136, 140, 144, 148 der Hydraulikflüssig- keit in den Hydraulikzylindern 154 und der Knickwinkel ε,, i = 34, 36, 38, 40, 42 (Fig. 2) um die Gelenkachsen 54, 56, 58, 60, 62 des Knickmasts gesteuert. In der Ansteuerbaugruppe 89 wird dazu aus den erfassten Betriebszustandsgrößen die mechanische Belastung der hydraulischen Antriebsaggregate 68, 78, 80, 82 und 84 ermittelt. Entsprechend der ermittelten mechanischen Belastung wird dann das Bypassventil 196 in die erste oder die zweite Schaltstellung geschaltet. Auf diese Weise lässt sich erreichen, dass für das Verstellen der Mastarme 44, 46, 48, 50 und 52 des Knickmasts in dem Großmanipulator bei einer geringen mechanischen Belastung der hydraulischen Antriebsaggregate 68, 78, 80, 82 und 84 in dem Großmanipulator mittels einer Hydraulikpumpe weniger Hydraulikflüssigkeit gefördert wird als es für das Verstellen der Mastarme 44, 46, 48, 50 und 52 in dem Großmanipulator bei einer großen mechanischen Belastung der hydraulischen Antriebsaggregate 68, 78, 80, 82 und 84 erforderlich ist. Zu bemerken ist, dass bei einer modifizierten Ausführungsform des vorstehend beschriebenen Großmanipulators alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein kann, dass mittels einer Betriebszustands-Erfassungseinrichtung in der Steuereinrichtung 86 als eine Betriebszustandsgröße des Großmanipulators ein Knickmast-Bewegungszustand, eine Knickmast-Pose, eine Knickmast-Be- lastung, eine mechanische Belastung eines Mastarms des Knickmasts und/oder ein Betonpumpen-Betriebszustand erfasst wird, um die Schaltstellung des Bypassventils 196 in Abhängigkeit der erfassten Betriebszustandsgröße mittels der Steuereinrichtung 86 einzustellen. Zusammenfassend sind insbesondere folgende bevorzugte Merkmale der Erfindung festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf einen Großmanipulator für Betonpumpen mit einem auf einem Gestell 16 angeordneten, um eine vertikale Drehachse 18 drehbaren Mastbock 30, mit einem aus mindestens zwei Mastarmen 44, 46, 48, 50, 52 zusammengesetzten Knickmast 32, der eine Betonförderleitung 22 trägt, und mit wenigstens einem hydraulischen Antriebsaggregat 26 für das Verschwenken wenigstens eines der Mastarme 44, 46, 48, 50, 52 um eine horizontale Drehachse 18, das einen Hydraulikzylinder 154 und einen in dem Hydraulikzylinder 154 bewegbar angeordneten Kolben 156 mit einer daran angeschlossenen Kolbenstange 158 aufweist. In dem Hydraulikzylinder 154 ist dabei ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares kolbenseiti- ges Arbeitsvolumen 160 und ein mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbares stangenseitiges Arbeitsvolumen 162 ausgebildet. Erfindungsgemäß enthält der Großmanipulator eine hydraulische Schaltungsanordnung 164, 166 für den Antrieb des wenigstens einen hydraulischen Antriebsaggregats 26, die in einem ersten Schaltzustand einen ersten Arbeitsanschluss 168 für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit durch einen ersten Fluidkanal 170 mit dem stangenseitigen Arbeitsvolumen 162 und einen zweiten Arbeitsanschluss 172 für die Zufuhr oder Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit durch einen zweiten Fluidkanal 174 mit dem kolbenseitigen Arbeitsvolumen 160 verbindet und die in einem von dem ersten Schaltzustand verschiedenen zweiten Schaltzustand den ersten Arbeitsanschluss 168 von dem ersten Fluidkanal 170 trennt und dabei den ersten Fluidkanal 170 mit dem zweiten Fluidkanal 174 für das Zuführen von Hydraulikflüssigkeit aus dem stangenseitigen Arbeitsvolumen 162 in das kolbenseitige Arbeitsvolumen 160 verbindet.

Bezuqszeichenliste

10 Autobetonpumpe

12 Transportfahrzeug

14 Dickstoffpumpe

16 fahrzeugfestes Gestell

18 Drehachse (Hochachse) 20 Verteilermast

22 Betonförderleitung

24 Aufgabebeh älter

25 Betonierstelle

26 Antriebsaggregat

28 Drehgelenk

30 astbock

32 Knickmast

34, 36, 38, 40, 42 Knickgelenke

44, 46, 48, 50, 52 Mastarme

54, 56, 58, 60, 62 Gelenkachsen

64 Mastarnnstelle, z. B. Mastspitze 66 Endschlauch

68 Antriebsaggregat

78, 80, 82, 84 Antriebsaggregat

83 Bedienorgan

85 Steuerbaugruppe

86 Steuereinrichtung

87 Steuergerät

89 Ansteuerbaugruppe

90, 92, 94, 96, 98, 100 Stellglieder

91 Funkstrecke

93 Funkempfänger

95 Bussystem

1 16 Betriebszustands-Erfassungsein 1 18, 120, 122, 124, 126,

129, 199 Winkelsensor

128 Einrichtung zum Ermitteln des Drehwinkels

130, 132, 134, 136, 138,

140, 142, 144, 146, 148 Betriebszustands-Erfassungseinrichtung

150 Drehmomentsensor

152 Eingaberoutine

154 Hydraulikzylinder

155 Rechenroutine

156 Kolben

158 Kolbenstange

160 kolbenseitiges Arbeitsvolumen

161 Ausgaberoutine

162 stangenseitiges Arbeitsvolumen

164, 166 Schaltungsanordnung

168 erster Arbeitsanschluss

170 erster Fluidkanal

172 zweiter Arbeitsanschluss

174 zweiter Fluidkanal

176, 180 Drucksteuerleitung

178 erstes Senkbremsventil

182 zweites Senkbremsventil

184 erstes Rückschlagventil

186 zweites Rückschlagventil

188 Überdruck-Anschluss

190 erstes Überdruckventil

192 zweites Überdruckventil

194 Steuerblock

195 Tank

196 Bypassventil

198 elektrischer Antrieb ρκί kolbenseitiger Druck psi stangenseitiger Druck

S Steuersignal

SWi Stellsignal

Ei Winkel