Die vorliegende Erfindung betri f ft unter anderem ein Dickstof f fördersystem, und insbesondere ein Dickstof f fördersystem mit einem Dickstof fverteilermast , einer Förderleitung, einer Empfangseinheit , einer Verarbeitungseinheit und einer Steuereinheit .

Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Dickstof f förder- systeme bekannt . Dabei sind die Bedingungen, unter denen ein Dickstof f fördersystem im Rahmen seiner Auslegung in sicher- heitstechnischer Hinsicht betrieben werden darf , vorgegeben und unveränderlich . Problematisch ist hierbei , dass der Betrieb eines solchen Dickstof f fördersystems entgegen den Vorgaben dennoch grundsätzlich möglich ist . Hierbei obliegt es allerdings allein dem Benutzer, mit welchen Betriebsparametern das Dickstof f fördersystem, gegebenenfalls unter Missachtung sicherheitstechnischer Aspekte , betrieben wird . So kann zum Beispiel bei der Förderung eines besonders schweren Dickstof fs oder bei Verwendung eines besonders schweren Dickstof fs nur ein begrenzter Arbeitsbereich für den Dickstof fverteilermast des Dickstof f fördersystems vorgesehen sein . I st sich der Benutzer dieser Vorgaben während des Betriebs des Dickstof f fördersystems aber nicht bewusst , kann dies zu einem Fehlbetrieb führen . In diesem Fall kann es zu Beschädigungen des Dickstof f fördersystems und umliegender Gegenstände kommen und nicht zuletzt besteht aufgrund der Kippgefahr während des Fehlbetriebs des Dickstof f fördersystems ein erhebliches Si- cherheitsrisiko für den Benutzer und Personen in der Umgebung .

Darüber hinaus beschränken sich die Betriebsmöglichkeiten eines gattungsgemäßen Dickstof f fördersystems auf einen Betrieb im Rahmen von dessen Auslegung . Eine Anpassung eines oder mehrerer Betriebsparameter ist üblicherweise nur durch Änderung der grundlegenden Auslegungsparameter möglich . Dies setzt für einen Betrieb des Dickstof f fördersystems mit geänderten Betriebsparametern wiederum eine aufwändige Neubewertung der si- cherheitstechnischen Aspekte voraus .

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, vor dem Hintergrund der voranstehend genannten Probleme ein verbessertes Dickstof f fördersystem und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Dickstof f fördersystems bereitzustellen .

Die erf indungsmäße Lösung liegt in den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche . Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .

Gemäß der Erfindung wird ein Dickstof f fördersystem of fenbar, mit einem Dickstof fverteilermast zum Verteilen eines mittels einer Dickstof fpumpe zu fördernden Dickstof fs , der eine zumindest zwei oder drei Mastarme umfassende Mastanordnung aufweist , einer sich über die Mastanordnung erstreckenden Förderleitung, die ein mit einem Ausgang einer Dickstof fpumpe verbindbares proximales Ende und ein distales Ende umfasst , wobei das distale Ende der Förderleitung an einem distalen Ende der Mastanordnung in einen Endschlauch übergeht , einer Empfangseinheit zum Empfangen zumindest einer ersten, zumindest einer zweiten und zumindest einer dritten Betriebsinformation, einer Verarbeitungseinheit zum Berechnen eines momentanen Lastmoments , abhängig von der zumindest einen empfangenen ersten Betriebsinformation, zum Berechnen eines theoretischen Lastmoments abhängig von der zumindest einen empfangenen zweiten und der zumindest einen empfangenen dritten Betriebsinformation, und zum Bestimmen eines Di f ferenzwertes , um den das berechnete momentane Lastmoment größer ist als das berechnete theoretische Lastmoment , und einer Steuereinheit zum Ausgeben eines ersten Steuersignals , falls der bestimmte Di f ferenzwert oberhalb eines ersten Schwellenwerts liegt , und/oder zum Ausgeben eines zweiten Steuersignals , falls der bestimmte Di f ferenzwert oberhalb eines zweiten Schwellenwerts liegt , wobei der zweite Schwellenwert vorzugsweise größer ist als der erste Schwellenwert .

Der erfindungsgemäße Dickstof f fördersystem ist beispielsweise Teil einer Autobetonpumpe .

Bei der Erfindung handelt es sich um eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung eines Dickstof f fördersystems mit einer dynamischen und situationsabhängigen Ermittlung eines theoretisch zulässigen Lastmoments und dessen Abgleich mit dem momentan tatsächlich anliegenden Lastmoment für dessen Dick- stof fverteilermast . Durch die Betrachtung zweier Schwellenwerte beim Vergleich von momentanem und theoretischem Lastmoment bietet das Dickstof f fördersystem die Möglichkeit einer rechtzeitigen und adäquaten, zum Beispiel in ihrer Intensität abgestuften, Reaktion, falls eine Annäherung der beiden Lastmomente festgestellt wird . Auf diese Weise kann eine drohende Überlastung der strukturellen Komponenten frühzeitig erkannt und verhindert werden kann . Auch kann so eine drohende Kippgefahr frühzeitig erkannt und entsprechend reagiert werden, um die Standsicherheit des Dickstof f fördersystems im Betrieb, sprich während der Förderung, zu gewährleisten . Zudem kann auf üblicherweise vorhandene Sensoren zurückgegri f fen werden . Ein erhöhter Aufwand durch die Bereitstellung einer aufwändigen zusätzlichen Sensorik kann so vermieden werden .

Die Erfindung erlaubt das frühzeitige Erkennen unsachgemäßer bzw . nicht bestimmungsgemäßer Nutzung eines Dickstof f fördersystems wie insb . einer Betonpumpe , welches zum strukturellen Versagen oder sogar zum Umkippen der Betonpumpe führen könnte , wie u . a . durch Anheben von Lasten, durch Fördern von Dickstof f mit zu großer Dichte , durch einen überlangen Endschlauch usw . Notwendige Parameteranpassungen können automatisch ermittelt werden, wie z . B . ein Hochsetzen der Parameter Betondichte und/oder Endspitzenlast , verbunden mit einer Einschränkung des Arbeitsbereichs . Dadurch ist ein nahtloses Arbeiten möglich .

Nachfolgend seien zunächst einige Begri f fe erläutert :

Dickstof f ist ein Oberbegri f f für schwer förderbare Medien . Bei dem Dickstof f kann es sich beispielsweise um einen Stof f mit grobkörnigen Bestandteilen, einen Stof f mit aggressiven Bestandteilen oder Ähnliches handeln . Der Dickstof f kann auch ein Schüttgut sein . In einer Aus führungs form ist der Dickstof f Frischbeton . Frischbeton kann Körner bis zu einer Größe von mehr als 30 mm enthalten, bindet ab, bildet Ablagerungen in Toträumen und ist aus diesen Gründen schwierig zu fördern . Beispielhafte Dickstof fe sind Beton mit einer Dichte von 800 kg/m ³ bis 2300 kg/m ³ oder Schwerbeton mit einer Dichte von mehr als 2300 kg/m ³ .

Die Mastanordnung umfasst zumindest zwei Mastarme , kann aber auch drei , vier oder fünf Mastarme umfassen . Typischerweise umfasst die Mastanordnung drei bis sieben Mastarme . Ein Mastarm kann dabei an seinem proximalen Ende mit einem Drehwerk des Dickstof f fördersystems und an seinem distalen Ende an dem proximalen Ende eines benachbarten Mastarms verbunden sein . Der oder die weiteren Mastarme sind aneinandergereiht , und j eweils an ihrem proximalen Ende mit einem distalen Ende des benachbarten Mastarms verbunden . Das distale Ende des letztgereihten Mastarms , der zudem keine weitere Verbindung an seinem distalen Ende aufweist , definiert dabei einen möglichen Lastanhängepunkt .

Die Mastarme sind dabei j eweils über ein Mastgelenk so miteinander verbunden, dass sie zumindest , zum Beispiel ausschließlich, in einer Dimension zumindest unabhängig von den übrigen Mastarmen bewegbar sind . Jedem Mastarm ist dabei das Mastgelenk an seinem proximalen Ende zugeordnet .

Die Verbindung des einen Mastarms mit dem Drehwerk kann so ausgestaltet sein, dass bei einer Drehung des Drehwerks um eine Achse auch dieser Mastarm oder sämtliche Mastarme um diese Achse gedreht werden . Beispielsweise ist der Mastarm so an dem Drehwerk befestigt , dass er, zum Beispiel ausschließlich, in vertikaler Richtung unabhängig vom Drehwerk bewegt und beispielsweise über sein Mastgelenk rotiert werden kann . Denkbar ist auch, dass ein Mastarm eine Teleskopfunktionalität aufweist und entlang seiner Längsachse teleskopartig und stufenlos verlänger- oder verkürzbar ist . Ein Mastarm ist zum Beispiel so verstellbar, dass zumindest das distale Ende des Mastarms zumindest in eine der drei Raumrichtungen (x- , y- und z-Richtung) bewegbar ist .

Alternativ oder zusätzlich kann ein Mastarm um seine Längsachse rotierbar sein . Beispielsweise umfasst ein Mastarm zumindest einen Aktuator für sein Mastgelenk, wie zum Beispiel einen Hydraulik- , oder Pneumatikzylinder oder einen elektromechanischer Aktuator oder eine Kombination mehrerer, auch unterschiedlicher Typen von Aktuatoren, mit dem er seine Lage gegenüber zumindest einem anderen Mastarm, insbesondere dem am proximalen Ende verbundenen Mastarm, verändern kann . Die Aktuatoren können zum Beispiel dazu eingerichtet sein, den Mastarm um eine hori zontale Achse , die zum Beispiel durch sein Mastarmgelenk verläuft , rotatorisch zu verschwenken und/oder in eine , in zwei oder in alle Raumrichtungen translatorisch zu bewegen .

Alternativ oder zusätzlich kann der Mastarm weitere Aktuatoren aufweisen, mittels derer er, zum Beispiel teleskopartig, verlängert oder verkürzt oder rotiert werden kann . Die Förderleitung kann an den Mastarmen befestigt sein . Beispielsweise ist die Förderleitung zumindest am distalen Ende der Mastanordnung an einem Mastarm verbunden, zum Beispiel am Lastanhängepunkt . Unter dem Übergehen der Förderleitung in einen Endschlauch an einem distalen Ende der Mastanordnung soll verstanden werden, dass die Förderleitung über die Mastanordnung hinausgeht und mit dem Endschlauch einen Bereich aufweist , der keine Befestigung mit der Mastanordnung aufweist . Entsprechend kann der Endschlauch frei am distalen Ende der Mastanordnung hängen . Endschlauch und Förderleitung können dabei gesondert oder einstückig und so ausgebildet sein, dass der zu fördernde Dickstof f möglichst verlustarm aus der Förderleitung in den Endschlauch gefördert wird . Zusätzlich kann der Endschlauch ein Endschlauchquetschventil zur Steuerung des Dickstof fdurchf lusses aufweisen .

Die Empfangseinheit ist dazu eingerichtet , zumindest eine erste , zumindest eine zweite und zumindest eine dritte Betriebsinformation zu empfangen . Eine Betriebsinformation ist indikativ für eine Eigenschaft einer Viel zahl von möglichen Eigenschaften des Dickstof f fördersystems oder dessen Komponenten . Das bedeutet , dass sie für die j eweilige Eigenschaft repräsentativ ist , und dass aus der Betriebsinformation auf diese Eigenschaft geschlossen werden kann . Eine solche Eigenschaft , zum Beispiel ein Betriebsparameter, kann beispielsweise durch eine Messgröße charakterisiert werden . Es kann sich um Eigenschaften handeln, die bereits vor oder erst nach einem Beginn des Förderns zu Tage treten . Beispielsweise kann eine Betriebsinformation durch ein Messen einer für diese Betriebsinformation charakteristischen Messgröße erfolgen, zum Beispiel durch ein Erfassen einer Sensoreinheit des Dickstof f fördersystems . Ebenso kann die von der Empfangseinheit empfangene Betriebsinformation Ergebnis einer vorgeschalteten Berechnung sein, in die zum Beispiel ihrerseits eine oder mehrere Messgrößen eingegangen sind . Es ist denkbar eine solche vorgeschaltete Berechnung direkt vor Ort in einer entsprechend eingerichteten Einheit des Dickstof f fördersystems erfolgt , sie kann aber auch extern, zum Beispiel auf einer Servervorrichtung erfolgt sein, und die so berechnete Betriebsinformation dann von der Empfangseinheit empfangen und zum Beispiel an einer Kommunikationsschnittstelle des Dickstof f fördersystems erfasst werden .

Die Verarbeitungseinheit soll als eingerichtet zum Berechnen eines momentanen Lastmoments , zum Berechnen eines theoretischen Lastmoments und zum Bestimmen eines Di f ferenzwertes verstanden werden, um den das berechnete momentane Lastmoment größer ist als das berechnete theoretische Lastmoment . Dies soll zumindest teilweise abhängig von, insbesondere sämtlichen, ersten, zweiten und dritten empfangenen Betriebsinformationen erfolgen . Bei den genannten Lastmomenten soll es sich j eweils um Lastmomente des Dickstof fverteilermasts des Dickstof f fördersystems handeln . Dazu kann die Verarbeitungseinheit zum Beispiel Zugri f f auf die von der Empfangseinheit empfangenen Informationen haben und das momentane Lastmoment , das theoretische Lastmoment unter Berücksichtigung vorgegebener und als konstant angenommenen Eigenschaften von Komponenten des Dickstof f fördersystems , wie deren individuelle Masse oder deren räumliche Ausdehnung, berechnen . Zusätzlich können dabei auch noch weitere Eigenschaften wie zum Beispiel die Standsicherheit des Dickstof f fördersystems , der Einfluss von Windflächen der Komponenten, sowie vorgegebene Sicherheits- oder Grenzwerte berücksichtigt werden .

Die Steuereinheit umfasst entsprechende Mittel , um Steuersignale aus zugeben, wie beispielsweise einen drahtgebundenen oder drahtlosen Signalausgang . Durch die Ausgabe von Steuersignalen auf die beschriebene Art und Weise kann die Steuereinheit zumindest eine Komponente des Dickstof f fördersystems ansteuern, und auf einen Betriebsparameter der Komponente einwirken . Das Ausgeben des zweiten Steuersignals kann alternativ oder zusätzlich zum Ausgeben des ersten Steuersignals erfolgen . Beispielsweise bewirkt das erste Steuersignal das Ausgeben eines Warnsignals und/oder das zweite Steuersignal ein Einstellen des ordnungsgemäßen Betriebs , insbesondere auch j eden Betriebs , des Dickstof f fördersystems . Dementsprechend ist denkbar, dass mit dem Ausgeben des ersten Steuersignals auch eine Fortführung des ordnungsgemäßen Betriebs bewirkt wird .

Ein optionales Ausgeben weiterer Steuersignale kann beispielsweise bewirken, dass der Betrieb einer oder mehrerer Komponenten des Dickstof f fördersystems mit einer gegenüber dem ordnungsgemäßen Betrieb reduzierten Geschwindigkeit erfolgt oder der Arbeitsbereich einer oder mehrerer Komponenten des Dickstof f fördersystems auf einen momentan zulässigen Arbeitsbereich begrenzt wird . Unter dem Begrenzen des Arbeitsbereichs einer Komponente des Dickstof f fördersystems soll verstanden werden, dass ein Betriebsparameter der j eweiligen Komponente begrenzt und ein Betreiben der Komponente gemäß dem begrenzten Betriebsparameter bewirkt wird . So kann der j eweilige Betriebsparameter auf einen abhängig von dem bestimmten Di f ferenzwert noch zulässigen Aktionsumfang oder eine noch zulässige Aktionsintensität der Komponente beschränkt werden . Insbesondere wird der Betrieb der Komponente außerhalb des zulässigen Arbeitsbereichs unterbunden . Dabei sind der Aktionsumfang oder die Aktionsintensität nach dem Begrenzen kleiner als der j eweils für die Komponente grundsätzlich, zum Beispiel im ordnungsgemäßen Betrieb, vorgesehene maximale Aktionsumfang und die grundsätzlich vorgesehene maximale Aktionsintensität . Beispielsweise kann die Steuereinheit für den Arbeitsbereich des Dickstof fverteilermasts eine momentan zulässige Obergrenze bestimmen und der Betrieb des Dickstof f fördersystems derart bewirkt werden, dass der Dickstof fverteilermast nur unterhalb der bestimmten Obergrenze ausgelenkt wird . Entsprechend kann dann beispielsweise verhindert werden, dass der Öf fnungswinkel oder die Aktuatorkraft eines Mastarms des Dickstoffverteilermasts eine entsprechend bestimmte Grenze überschreitet. Dazu kann der jeweilige Aktuator zum Beispiel ein geeignetes Steuersignal erhalten, das von der Steuereinheit ausgegeben wird. Beispielsweise kann die Steuereinheit so die Auslenkung eines Mastarms durch einen Aktuator begrenzen. Darüber hinaus soll von dem Begrenzen des Arbeitsbereichs des Dickstoffverteilermasts auch ein zusätzliches oder alternatives Begrenzen des Drehwinkelbereichs eines Drehwerks des Dickstoff fördersystems verstanden werden.

Der Differenzwert, um den das berechnete momentane Lastmoment größer ist als das berechnete theoretische Lastmoment, kann negativ oder positiv sein. Positive Differenzwerte befinden sich innerhalb eines Differenzwertebereichs. Bei negativen Differenzwerten und auch innerhalb des Differenzwertebereichs sind die Standsicherheit des Dickstoff fördersystems und die strukturelle Integrität der Komponenten des Dickstoff fördersystems gegeben. Die Obergrenze des Differenzwertebereichs wird durch einen maximal zulässigen Differenzwert definiert. Oberhalb dieser Obergrenze ist das berechnete momentane Lastmoment um so viel größer als das berechnete theoretische Lastmoment, dass der Verlust der Standsicherheit oder Beschädigungen an Komponenten des Dickstoff fördersystems drohen. Im Differenzbereich sind ferner ein erster und ein zweiter Schwellenwert definiert, die zum Beispiel vorgegeben sein können. Zum Beispiel kann sich der zweite Schwellenwert näher an dem maximal zulässigen Differenzwert befinden als der erste Schwellenwert. Entsprechend kommt es mit zunehmendem Differenzwert erst zu einer Überschreitung des ersten Schwellenwerts, dann des zweiten Schwellenwerts, und danach der Obergrenze. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Werte des zweiten Schwellenwerts und der Obergrenze in einem Wert zusammenfallen. Gemäß einer Aus führungs form ist die Empfangseinheit des weiteren dazu eingerichtet , eine aktualisierte dritte Betriebsinformation zu empfangen, falls der bestimmte Di f ferenzwert oberhalb des ersten oder oberhalb des zweiten Schwellenwerts liegt , und wobei die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist , ein aktualisiertes theoretisches Lastmoment zu berechnen, abhängig von der zweiten und der aktualisierten dritten empfangenen Betriebsinformation, wobei der zu bestimmende Di f ferenzwert einem aktualisierten Di f ferenzwert entspricht , um den das berechnete momentane Lastmoment größer ist als das berechnete aktualisierte theoretische Lastmoment .

Bei der aktualisierten dritten Betriebsinformation handelt es sich um eine zu einem zweiten Zeitpunkt empfangene dritte Betriebsinformation . Dabei soll der zweite Zeitpunkt des Empfangens der aktualisierten dritten Betriebsinformation zeitlich nach einem ersten Zeitpunkt des Empfangens der dritten Betriebsinformation liegen . Die aktualisierte dritte Betriebsinformation ist dann aktueller als die dritte Betriebsinformation . Die aktualisierte dritte Betriebsinformation geht des weiteren ein in die Berechnung eines aktualisierten theoretischen Lastmoments . Es wird zudem ein aktualisierter Di f ferenzwert unter Berücksichtigung des aktualisierten theoretischen Lastmoments bestimmt . Der zu bestimmende Di f ferenzwert wird durch den so bestimmten aktualisierten Di f ferenzwert ersetzt , auf den dann die Steuereinheit zugrei ft .

Das Empfangen der aktualisierten dritten Betriebsinformation kann beispielsweise durch ein Erfassen durch eine Sensoreinheit erfolgen . Es ist aber auch denkbar, dass eine solche Betriebsinformation durch ein Erfassen einer entsprechenden Benutzereingabe an einer geeigneten Benutzerschnittstelle oder durch ein Erfassen der Betriebsinformation an einer Kommunikationsschnittstelle empfangen wird . Auch sind Kombinationen möglich : das Empfangen der dritten Betriebsinformation kann durch die Sensoreinheit erfasst werden, während die aktualisierte dritte Benutzerinformation durch das Erfassen einer Benutzereingabe an der Benutzerschnittstelle erfolgt .

Auf diese Weise kann auf sich verändernde , zum Beispiel sich während des Betriebs des Dickstof f fördersystems verändernde , Betriebsinformationen reagiert werden . Beispielsweise können so Wechsel der Länge des Endschlauchs oder Schwankungen der Dichte des zu fördernden Dickstof fs berücksichtigt werden .

Vorzugsweise ist die erste Betriebsinformation indikativ für eine Zylinderkraft eines Mastgelenks eines Mastarms . Die erste Betriebsinformation kann aber auch indikativ sein für j eweilige Zylinderkräfte von Mastgelenken mehrerer, insbesondere sämtlicher, Mastarme einer Mastanordnung .

Bei der Zylinderkraft eines Mastarms handelt es sich um die auf dessen Mastgelenk wirkende Kraft . Diese stellt eine Kraft dar, die unter anderem abhängig ist von dem Gesamtgewicht der Mastanordnung, von Windlasten, vom Gewicht des zu fördernden Dickstof fs oder auch von dem am distalen Ende des ersten Mastarms der Mastanordnung wirkenden Gewicht , entsprechend einer Mastspit zenlast . Die Zylinderkraft kann beispielsweise durch Messung der in einem Aktuator des j eweiligen Mastarms wirkenden Kraft charakterisiert werden . Mittels einer Übertragungsfunktion kann die Zylinderkraft in ein Gelenkmoment und einen Gelenkwinkel des Mastgelenks des j eweiligen Mastarms umgerechnet werden .

Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Betriebsinformation indikativ für einen Neigungswinkel eines Mastarms . Hierbei kann es sich um einen absoluten Winkel des Mastarms gegenüber dem Erdschwerefeld handeln . Alternativ können auch die relativen Winkel der Mastarme zueinander bestimmt und aufaddiert werden, was sich aber als aufwendiger und auch ungenauer erweist . Die zweite Betriebsinformation kann aber auch indikativ sein für j eweilige Neigungswinkel mehrerer, insbesondere sämtlicher, Mastarme einer Mastanordnung .

Durch den Vergleich von Neigungswinkeln benachbarter Mastarme kann zum Beispiel ein Öf fnungswinkel ermittelt werden . Unter Berücksichtigung der j eweiligen Neigungswinkel der Mastarme kann auf diese Weise die Verarbeitungseinheit eine besonders präzise Bestimmung des theoretischen Lastmoments in Echtzeit vornehmen . Vorzugsweise werden alle Mastarmwinkel ab einer Messstelle für die erste Betriebsinformation ermittelt . Wenn sich die Messstelle an einem letzten Mastarm-Gelenk befindet , wird entsprechend nur die Neigung des letzten Mastarms benötigt . Wird zur Erhöhung der Genauigkeit an einem unteren Gelenk gemessen, werden alle weiteren ( außenliegenden) Mastarmwinkel bestimmt .

In einer weiteren Aus führungs form ist die dritte Betriebsinformation indikativ für eine Dichte des zu fördernden Dickstof fs , eine Last des Endschlauchs , einen Typ des Endschlauchs , eine Länge des Endschlauchs oder ein Lastgewicht an einem Lastanhängepunkt .

Unter dem Typ eines Dickstof fs soll beispielsweise die materielle Zusammensetzung oder die Viskosität des zu fördernden Dickstof fs verstanden werden . Insbesondere ist denkbar, dass die Empfangseinheit dazu eingerichtet ist , eine für den Typ des Endschlauchs charakteristische Betriebsinformation mittels Auslesen eines entsprechenden RFID-Tags des Endschlauchs zu empfangen . Weist der Dickstof fverteilermast beispielshaf t nur einen Lastanhängepunkt auf , an welchem zudem die Förderleitung in den Endschlauch übergeht , so entspricht die Last des Endschlauchs dem Lastgewicht am Lastanhängepunkt . Weitere, sich nicht verändernde Parameter können in die Berechnung mit einfließen, wie insbesondere die Schwerpunkte der Mastarme und deren Gewicht und Längen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Empfangseinheit eine Sensoreinheit zum Erfassen einer Betriebsinformation, eine Kommunikationsschnittstelle zum Erfassen einer Betriebsinformation, oder eine Benutzerschnittstelle zum Erfassen einer Betriebsinformation.

Durch Verwendung einer Sensoreinheit kann die Empfangseinheit Betriebsinformationen selbsttätig und unabhängig von einer Benutzereingabe erfassen. Die Sensoreinheit kann einen oder mehrere Sensoren gleichen oder unterschiedlichen Typs umfassen. Beispielhafte Sensoren sind Kraft- und Drucksensoren (z.B. zum Erfassen einer Zylinderkraft eines Mastgelenks eines Mastarms, einer auf einen Aktuator eines Mastarms wirkenden Kraft oder der Last des Endschlauchs ) , Positionssensoren (z.B. Sensoren eines satellitengestützten Positionssystems wie GPS, GLONASS oder Galileo) , Lagesensoren (z.B. Wasserwaagen oder Neigungssensorik zum Erfassen eines Neigungswinkels eines Mastarms) , elektrische Sensoren (z.B. Induktionssensoren) , optische Sensoren (z.B. Lasersensoren oder 2D-Scanner) oder akustische Sensoren (z.B. Ultraschallsensoren) , beispielsweise zum Erfassen der Dichte des zu fördernden Dickstoffs. Gleichermaßen kann eine Betriebsinformation auch durch ein Zusammenwirken mehrerer Sensoren der Sensoreinheit erfasst werden.

Alternativ oder zusätzlich kann die jeweilige Empfangseinheit auch eine oder mehrere (z.B. drahtlose) Kommunikationsschnittstellen umfassen, durch die (z.B. extern) erfasste Betriebsinformationen von der Empfangseinheit auf fachmännisch bekanntem Wege empfangen werden. I st eine Benutzerschnittstelle zum Erfassen von Betriebsinformationen vorgesehen, so kann diese beispielhaft als zumindest eine Taste , ein Tastenfeld, eine Tastatur, eine Maus , eine Anzeigeeinheit ( z . B . ein Display) , ein Mikrofon, eine berührungsempfindliche Anzeigeeinheit ( z . B . ein Touchscreen) , eine Kamera und/oder eine berührungsempfindliche Oberfläche ( z . B . ein Touchpad) ausgebildet sein . Zum Beispiel erfolgt das Empfangen der Betriebsinformation durch ein Erfassen einer Benutzereingabe an der Benutzerschnittstelle .

Insbesondere kann die Steuereinheit des weiteren dazu eingerichtet sein, ein drittes Steuersignal aus zugeben, falls der bestimmte Di f ferenzwert oberhalb des zweiten Schwellenwerts liegt .

Insbesondere kann die Ausgabe des dritten Steuersignals das Bereitstellen einer Reportinf ormation bewirken, die repräsentativ ist für ein Einstellen des ordnungsgemäßen oder sogar j eden Betriebs des Dickstof f fördersystems . Die so bereitgestellte Information kann dann beispielsweise einem Benutzer mittels einer geeigneten Benutzerschnittstelle präsentiert oder über eine Kommunikationsschnittstelle des Dickstof f fördersystems an ein geeignetes Benutzerendgerät gesendet werden .

In einer Aus führungs form umfasst die Mastanordnung einen weiteren Mastarm . Insgesamt beläuft sich die Zahl der Mastarme der Mastanordnung dann auf drei . Es ist auch denkbar, dass zwei bis vier weitere Mastarme in der Mastanordnung vorgesehen sind, wobei die Mastanordnung dann vier, fünf oder sechs Mastarme umfasst .

Mit zusätzlichen Mastarmen lässt der maximale Aktionsumfang des Dickstof fverteilermasts und damit des Dickstof f fördersystems auf einfache Art und Weise vergrößert . Insbesondere bei der Implementierung von Knickgelenken zur Verbindung der einzelnen Mastarme miteinander kann gleichzeitig die Bauart der Mastanordnung weiterhin besonders kompakt ausfallen.

In Ausgestaltung umfasst das Dickstoff fördersystem eine Dickstoffpumpe zum Fördern des Dickstoffs, insbesondere durch eine Förderleitung des Dickstoff fördersystems, und einen Unterbau, an dem der Dickstoffverteilermast und die Dickstoffpumpe angeordnet sind.

Die Dickstoffpumpe kann eine Kernpumpe mit zwei, beispielsweise genau zwei, Förderzylindern umfassen. Es wird dann abwechselnd vom ersten auf den zweiten Förderzylinder und vom zweiten auf den ersten Förderzylinder umgeschaltet. Zwischen den Förderzylindern kann ein S-Rohr zyklisch umgeschaltet werden. Ferner kann ein Zusatzzylinder so eingerichtet sein, dass er jeden der Übergänge überbrückt. Bei dem S-Rohr handelt es sich um einen bewegbaren Rohrabschnitt, mit dem die Förderzylinder wechselweise mit dem Auslass der Dickstoffpumpe verbunden werden. Der Rohrabschnitt und der Zusatzzylinder können Elemente einer Baueinheit sein, die lösbar mit der Dickstoffpumpe verbunden ist. Dadurch kann die Wartung und Reinigung der Dickstoffpumpe erleichtert werden.

Bei dem Unterbau handelt es sich um ein Grundgerüst, zum Beispiel ein Fahrgestell, an dem ein Dickstoffverteilermast und/oder eine Dickstoffpumpe angeordnet werden können. Beispielsweise sind Dickstoffverteilermast und/oder Dickstoffpumpe an dem Unterbau befestigt. Der Unterbau kann stationär, zum Beispiel als Plattform, oder mobil und zum Beispiel als Fahrzeug ausgebildet sein. Der Unterbau kann ein Stützwerk zur Abstützung umfassen, beispielsweise mit zumindest einem horizontal und vertikal verfahrbaren Stützbein. Sind an solch einem Unterbau ein Dickstoffverteilermast und eine Dickstoffpumpe angeordnet, so kann das gesamte Dickstoff fördersystem abgestützt und dessen Standsicherheit während des Betriebs verbessert werden .

Gemäß der Erfindung wird zudem ein Verfahren of fenbart zum Betreiben eines Dickstof f fördersystems , mit einem Dickstof fverteilermast zum Verteilen eines mittels einer Dickstof fpumpe zu fördernden Dickstof fs , der eine zumindest zwei Mastarme umfassende Mastanordnung aufweist , einer sich über die Mastanordnung erstreckenden Förderleitung, die ein mit einem Ausgang einer Dickstof fpumpe verbindbares proximales Ende und ein distales Ende umfasst , wobei das distale Ende der Förderleitung an einem distalen Ende der Mastanordnung in einen Endschlauch übergeht , sowie mit einer Empfangseinheit , einer Verarbeitungseinheit und einer Steuereinheit , wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst : Empfangen, durch die Empfangseinheit , zumindest einer ersten, einer zweiten und einer dritten Betriebsinformation ; Berechnen, durch die Verarbeitungseinheit , eines momentanen Lastmoments , abhängig von der zumindest einen empfangenen ersten Betriebsinformation; Berechnen, durch die Verarbeitungseinheit , eines theoretischen Lastmoments abhängig von der zumindest einen empfangenen zweiten und der zumindest einen empfangenen dritten Betriebsinformation; Bestimmen, durch die Verarbeitungseinheit , eines Di f ferenzwertes , um den das berechnete momentane Lastmoment größer ist als das berechnete theoretische Lastmoment ; Ausgeben, durch die Steuereinheit , eines ersten Steuersignals , falls der bestimmte Di fferenzwert oberhalb eines ersten Schwellenwerts liegt ; und/oder Ausgeben, durch die Steuereinheit , eines zweiten Steuersignals , falls der bestimmte Di f ferenzwert oberhalb eines zweiten Schwellenwerts liegt , wobei der zweite Schwellwert vorzugsweise größer ist als der erste Schwellwert .

In einer Aus führungs form umfasst das Verfahren ferner die

Schritte : Empfangen, durch die Empfangseinheit , einer aktuali- sierten dritten Betriebsinformation, falls der bestimmte Di fferenzwert oberhalb des ersten oder des zweiten Schwellenwerts liegt ; und Berechnen, durch die Verarbeitungseinheit , eines aktualisierten theoretischen Lastmoments abhängig von der zweiten und der aktualisierten dritten empfangenen Betriebsinformation, wobei der Di f ferenzwert einem aktualisierten Di f ferenzwert entspricht , um den das berechnete momentane Lastmoment größer ist als das berechnete aktualisierte theoretische Lastmoment .

Zur näheren Erläuterung weiterer vorteilhafter Weiterbildungen der Verfahren wird auf die vorstehend beschriebenen Weiterbildungen des Dickstof f fördersystems Bezug genommen .

Die Erfindung umfasst ebenso ein Computerprogramm mit Programmanweisungen, einen Prozessor zur Aus führung und/oder Steuerung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu veranlassen, wenn das Computerprogramm auf dem Prozessor ausgeführt wird . Das erfindungsgemäße Computerprogramm ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert .

Die oben beschriebenen Aus führungs formen und Ausgestaltungen sind lediglich als beispielhaft zu verstehen und sollen die vorliegende Erfindung in keiner Weise einschränken .

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von vorteilhaften Aus führungs formen beispielhaft näher erläutert .

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Aus führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Dickstof f fördersystems

Figur 2 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Aus führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Dickstof f fördersystems und Figur 3 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Aus führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens .

In den Figuren 1 und 2 ist j eweils eine schematische Darstellung eines beispielhaften Dickstof f fördersystems 10 gezeigt . Das Dickstof f fördersystem 10 umfasst einen Dickstof fverteilermast 18 zum Verteilen eines mittels einer Dickstof fpumpe zu fördernden Dickstof fs , der eine Mastanordnung 40 aufweist , und einer Förderleitung 17 .

Die Mastanordnung 40 umfasst einen ersten Mastarm 41 , einen zweiten Mastarm 42 sowie einen ersten weiteren Mastarm 43 und einen zweiten weiteren Mastarm 44 . Dabei entspricht das proximale Ende des ersten Mastarms 41 dem proximalen Ende der Mastanordnung 40 und das distale Ende des zweiten Mastarms 42 dem distalen Ende der Mastanordnung 40 .

Darüber hinaus ist gestrichelt ein optionales Drehwerk 19 des Dickstof f fördersystems 10 dargestellt , das um eine vertikale Achse , sprich um eine Achse in der Bildebene , drehbar sein soll .

Mit dem Drehwerk 19 ist der erste Mastarm 41 über ein Mastarmgelenk an dem proximalen Ende des ersten Mastarms 41 verbunden . Die Verbindung über das Mastarmgelenk ist dabei als eine Befestigung mittels Knickgelenk ausgebildet . Der erste weitere Mastarm 43 ist über ein ebenfalls als ein Knickgelenk ausgebildetes Mastarmgelenk an seinem proximalen Ende mit dem distalen Ende des ersten Mastarms 41 verbunden . Entsprechend folgt der zweite weitere Mastarm 44 , der auf die gleiche Weise über ein Knickgelenk mit dem ersten weiteren Mastarm 43 verbunden ist . Der zweite Mastarm 42 ist über ein Knickgelenk an seinem proximalen Ende mit dem distalen Ende des zweiten weiteren Mastarms 44 verbunden . Des weiteren ist gestrichelt ein Unterbau 30 dargestellt , an dem der Dickstof fverteilermast 18 angeordnet ist . Der Unterbau 30 ist dabei beispielhaft auf einem punktiert angedeuteten Fahrzeug 33 angeordnet .

Die ( aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht vollständig dargestellte ) Förderleitung 17 weist ein proximales Ende auf , das mit einer Dickstof fpumpe (nicht dargestellt ) verbunden ist , und erstreckt sich ausgehend von dem Unterbau 30 entlang des Drehwerks 19 und von dem proximalen Ende der Mastanordnung 40 bis hin zu deren distalem Ende . Dort geht die Förderleitung 17 in einen Endschlauch 45 über . Der Ort des Übergangs gibt dabei einen Lastanhängepunkt 46 vor, an dem die Mastanordnung 40 zum Beispiel zusätzlich eine Öse aufweisen kann .

Darüber hinaus sind beispielsweise an dem Dickstof fverteilermast 18 eine Empfangseinheit 11 , eine Verarbeitungseinheit 12 und eine Steuereinheit 13 vorgesehen . Die Einheiten können aber auch einzeln oder in verschiedenen Kombinationen in einer oder mehreren anderen Komponente des Dickstof f fördersystems 10 angeordnet sein, und zum Beispiel in einen Unterbau 30 integriert sein .

Die Empfangseinheit 11 ist dazu ausgebildet , zumindest eine erste , zumindest eine zweite und zumindest eine dritte Betriebsinformation zu empfangen . Dazu umfasst sie eine Sensoreinheit mit mehreren, j eweils in den Mastgelenken der Mastarme 41 , 42 , 43 , 44 angeordneten Sensoren zum Erfassen einer Zylinderkraft des Mastgelenks des j eweiligen Mastarms als erste Betriebsinformationen sowie eines Neigungswinkels des j eweiligen Mastarms als zweite Betriebsinformationen . Mithin ist die erste Betriebsinformation indikativ für j eweilige Zylinderkräfte von Mastgelenken sämtlicher Mastarme 41 , 42 , 43 , 44 der Mastanordnung 40 und die zweite Betriebsinformation ist indikativ für j eweilige Neigungswinkel sämtlicher Mastarme 41 , 42 , 43 , 44 der Mastanordnung 40 . Zusätzlich umfasst die Sensoreinheit noch einen Kraftsensor 48 , der dazu eingerichtet ist , eine für ein Lastgewicht am Lastanhängepunkt 46 indikative dritte Betriebsinformation zu erfassen und dazu die Gewichtskraft des Endschlauchs 45 misst .

Abhängig von den empfangenen ersten Betriebsinformationen, sprich von den erfassten Zylinderkräften des Mastgelenks des j eweiligen Mastarms , berechnet die Verarbeitungseinheit 12 ein momentanes Lastmoment des Dickstof fverteilermasts 18 . Zusätzlich berechnet die Verarbeitungseinheit 12 ein theoretisches Lastmoment , abhängig sowohl von den empfangenen ersten Betriebsinformationen als auch von der empfangenen dritten Betriebsinformation, also den j eweils erfassten Neigungswinkeln der Mastarme 41 , 42 , 43 , 44 sowie von vom erfassten Lastgewicht am Lastanhängepunkt 46 . Darüber hinaus bestimmt die Verarbeitungseinheit 12 einen Di f ferenzwert als denj enigen Wert , um den das berechnete momentane Lastmoment größer ist als das berechnete theoretische Lastmoment .

Der so bestimmte Di f ferenzwert liegt in einem Di f ferenzwertebereich, innerhalb welchem ein erster und ein zweiter Schwellenwert vorgegeben sind . Bestimmt die Verarbeitungseinheit 12 einen Di f ferenzwert , der oberhalb des ersten Schwellenwerts liegt , dann gibt die Steuereinheit 13 ein erstes Steuersignal aus . Liegt der bestimmte Di f ferenzwert oberhalb des zweiten Schwellenwerts , gibt die Steuereinheit 13 alternativ oder zusätzlich ein zweites Steuersignal aus . Beispielhaft kann das erste Steuersignal in der beschriebenen Aus führungsform die Ausgabe eines akustischen Warnsignals durch eine am ersten Mastarm 41 angeordnete Sirene bewirken . Das zweite

Steuersignal bewirkt hingegen ein vollständiges Einstellen des

Betriebs des Dickstof f fördersystems 10 . Ein Warnsignal kann wie beschrieben akustisch, aber auch optisch ausgegeben werden, wie bspw . ein Blinksignal oder eine Ausgabe auf einem Benutzerdisplay .

Es kann optional vorgesehen sein, dass die Empfangseinheit 11 eine aktualisierte dritte Betriebsinformation empfangen kann, falls der bestimmte Di f ferenzwert oberhalb des ersten oder oberhalb des zweiten Schwellenwerts liegt . Im vorliegenden Beispiel kann die Sensoreinheit dann zum Erfassen einer solchen aktualisierten Betriebsinformation ausgebildet sein . In der gezeigten Aus führungs form misst der Kraftsensor 48 nochmals die Gewichtskraft des Endschlauchs 45 und erfasst so eine aktualisierte Betriebsinformation, die für das Lastgewicht am Lastanhängepunkt 46 indikativ ist . Diese aktualisierte Betriebsinformation entspricht dann der aktualisierten dritten Betriebs in format! on .

Figur 2 zeigt ein weiteres beispielhaftes Dickstof f fördersys- tem 10 , das einen Unterbau 30 umfasst , an dem ein Dickstof fverteilermast 18 und eine Dickstof fpumpe 16 angeordnet sind . Der Dickstof fverteilermast 18 entspricht dabei demj enigen der Figur 1 . Der Unterbau 30 ist wiederum beispielhaft als auf einem Fahrzeug 33 angeordnet dargestellt . Ebenfalls eingezeichnet ist die Förderleitung 17 .

Figur 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Aus führungsbeispiels eines Verfahrens 100 zum Betreiben eines Dickstof f fördersystems 10 .

In einem Verfahrensschritt 111 empfängt die Empfangseinheit 11 zumindest eine erste Betriebsinformation . Analog dazu empfängt die Empfangseinheit 11 in den Verfahrensschritten 112 und 113 zumindest eine zweite und zumindest eine dritte Betriebsinformation . Die Schritte 111 , 112 und 113 können sukzessive oder auch zumindest teilweise parallel erfolgen . Beispielhaft ist die erste Betriebsinformation j eweils indikativ für eine Zylinderkraft eines Mastgelenks eines Mastarms 41 , 42 , 43 , 44 , die zweite Betriebsinformation j eweils indikativ für einen Neigungswinkel eines Mastarms 41 , 42 , 43 , 44 und die dritte Betriebsinformation indikativ für ein Lastgewicht an einem Lastanhängepunkt 46 .

Abhängig von der oder den in Schritt 111 empfangenen ersten Betriebsinformationen berechnet die Verarbeitungseinheit 12 im Verfahrensschritt 121 ein momentanes Lastmoment . Im Verfahrensschritt 122 wird ein theoretisches Lastmoment durch die Verarbeitungseinheit 12 berechnet , abhängig von den in den Schritten 112 und 113 empfangenen zweiten und dritten Betriebs Informationen .

Basierend auf den in den Schritten 121 und 122 berechneten Lastmomenten erfolgt im Verfahrensschritt 131 durch die Verarbeitungseinheit 12 ein Bestimmen eines Di f ferenzwertes , um den das berechnete momentane Lastmoment größer ist als das berechnete theoretische Lastmoment .

Anschließend erfolgt in Schritt 141 ein Ausgeben eines ersten Steuersignals durch die Steuereinheit 13 , falls der in Schritt 131 bestimmte Di f ferenzwert oberhalb eines ersten Schwellenwerts . Liegt der in Schritt 131 bestimmte Di f ferenzwert oberhalb eines zweiten Schwellenwerts , so erfolgt in Schritt 142 alternativ oder zusätzlich zu Schritt 141 ein Ausgeben eines zweiten Steuersignals durch die Steuereinheit 13 . Beispielhaft bewirkt das erste Steuersignal die Ausgabe eines akustischen Warnsignals durch eine am ersten Mastarm 41 angeordnete Sirene bewirken . Das zweite Steuersignal bewirkt hingegen ein vollständiges Einstellen des Betriebs des Dickstof f fördersystems 10 . Optional können sich an Schritt 142 die Verfahrensschritte 114 und 123 anschließen . In Schritt 114 empfängt die Empfangseinheit 11 eine aktualisierte dritte Betriebsinformation . Im vorliegenden Beispiel kann dazu die Sensoreinheit der Empfangseinheit 11 zum Erfassen einer solchen aktualisierten Betriebsinformation, die für das Lastgewicht am Lastanhängepunkt 46 indikativ ist , ausgebildet sein und dazu eine nochmalige Messung der Gewichtskraft des Endschlauchs 45 durch den Kraftsensor 48 durchführen . Diese aktualisierte Betriebsinformation entspricht dann der aktualisierten dritten Betriebsinformation, von welcher abhängig im Schritt 123 ein aktualisiertes theoretisches Lastmoment berechnet wird .

Der anschließend in Schritt 131 bestimmte Di f ferenzwert entspricht dann einem aktualisierten Di f ferenzwert , um den das in Schritt 121 berechnete momentane Lastmoment größer ist als das in Schritt 123 berechnete aktualisierte theoretische Lastmoment . Die Schritte 141 und 142 können dann wie oben beschrieben an Schritt 131 durchgeführt werden .

Die in dieser Spezi fikation beschriebenen Aus führungs formen der vorliegenden Erfindung und die diesbezüglich j eweils angeführten optionalen Merkmale und Eigenschaften sollen auch in allen Kombinationen miteinander of fenbart verstanden werden . Insbesondere soll auch die Beschreibung eines von einer Ausführungs form umfassten Merkmals - sofern nicht expli zit gegenteilig erklärt - vorliegend nicht so verstanden werden, dass das Merkmal für die Funktion der Aus führungs form unerlässlich oder wesentlich ist .