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Title:
STABILITY MONITORING FUNCTION FOR A THICK MATTER CONVEYING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/200252
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to, inter alia, a thick matter conveying system (10) comprising a thick matter pump (16) for conveying a thick matter, comprising a double-piston-type core pump (15) which has a pump frequency; an S tube (24) which can be switched by the pump frequency; and a thick matter distributing mast (18) for distributing the thick matter to be conveyed, wherein the thick matter distributing mast (18) has at least two mast arms (41); a substructure (30) on which the thick matter distributing mast (18) and the thick matter pump (16) are arranged, said substructure (30) comprising a support structure (31) for supporting the substructure (30) by means of at least one horizontally and/or vertically movable support leg (32); a sensor unit (11) for sequentially detecting at least one piece of operating information at at least one first and second point in time; and a processing unit (12) which is designed to determine a stability parameter of the thick matter conveying system (10) on the basis of the at least one piece of operating information detected at the first point in time, the at least one piece of operating information detected at the second point in time, and the pump frequency.

Inventors:
MÜLLER ANSGAR (DE)
KLEIN CHRISTIANE (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/057307
Publication Date:
September 29, 2022
Filing Date:
March 21, 2022
Export Citation:
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Assignee:
PUTZMEISTER ENGINEERING GMBH (DE)
International Classes:
E04G21/04; F04B1/02; F04B15/02
Domestic Patent References:
WO2005042319A12005-05-12
Foreign References:
CN102434620B2014-04-30
DE102018204079A12019-09-19
US6202013B12001-03-13
US8827657B12014-09-09
Attorney, Agent or Firm:
GLAWE DELFS MOLL PARTNERSCHAFT MBB VON PATENT- UND RECHTSANWÄLTEN (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Dickstofffördersystem (10), mit

- einer Dickstoffpumpe (16) zum Fördern eines Dickstoffs, die eine Kernpumpe (15) in Doppelkolbenbauart, die eine Pumpfrequenz aufweist, und ein mit der Pumpfrequenz um- schaltbares S-Rohr (24) umfasst,

- einem Dickstoffverteilermast (18) zum Verteilen des zu fördernden Dickstoffs, wobei der Dickstoffverteilermast (18) zumindest zwei Mastarme (41) aufweist,

- einem Unterbau (30), an dem der Dickstoffverteilermast (18) und die Dickstoffpumpe (16) angeordnet sind, wobei der Unterbau (30) ein Stützwerk (31) zur Abstützung des Unterbaus (30) mit zumindest einem horizontal und/oder vertikal verfahrbaren Stützbein (32) umfasst,

- einer Sensoreinheit (11) zum sequenziellen Erfassen zu mindest einer Betriebsinformation zu zumindest einem ersten und einem zweiten Zeitpunkt, und

- einer Verarbeitungseinheit (12), die zum Bestimmen ei nes Standsicherheitsparameters des Dickstofffördersys- tems (10) abhängig von der zumindest einen zum ersten Zeitpunkt erfassten Betriebsinformation, der zumindest einen zum zweiten Zeitpunkt erfassten Betriebsinforma tion und der Pumpfrequenz, eingerichtet ist.

2. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 1, wobei die Sen soreinheit (11) einen oder mehrere Sensoren zum Erfassen der Pumpfrequenz aufweist und die Verarbeitungseinheit (12) des weiteren dazu eingerichtet ist, den Standsicherheitspa rameter des Dickstofffördersystems (10) abhängig von der erfassten Betriebsinformation und der erfassten Pumpfre quenz zu bestimmen.

3. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der zeitliche Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt abhängig von der Pumpfrequenz ist.

4. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 3, wobei der zweite Zeitpunkt gegenüber dem ersten Zeitpunkt um die Dauer einer halben Pumpperiode verschoben ist bzw. zurück liegt.

5. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, wobei es sich bei der zu dem ersten Zeitpunkt erfassten Betriebsinformation um die jüngste erfasste Be triebsinformation handelt.

6. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dessen Verarbeitungseinheit (12) des weiteren dazu eingerichtet ist, den Standsicherheitsparameter abhän gig von einem Ergebnis einer Mittelwertbildung zu bestim men, wobei die Mittelwertbildung abhängig von den erfassten Betriebsinformationen erfolgt.

7. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dessen Verarbeitungseinheit (12) des weiteren dazu eingerichtet ist, den Standsicherheitsparameter abhän gig von zu einer Mehrzahl von ersten und zu einer Mehrzahl von zweiten Zeitpunkten erfassten Betriebsinformationen zu bestimmen, wobei jeder der Mehrzahl der zweiten Zeitpunkte gegenüber jeweils einem korrespondierenden Zeitpunkt der Mehrzahl der ersten Zeitpunkte um die Dauer einer halben Pumpperiode zurückliegt.

8. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dessen Verarbeitungseinheit (12) des weiteren dazu eingerichtet ist, mehrere zu Zeitpunkten vor dem ers ten Zeitpunkt erfasste Betriebsinformationen zumindest zeitweise zu speichern.

9. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 8, dessen Verar beitungseinheit (12) des weiteren dazu eingerichtet ist, erfasste Betriebsinformationen zu speichern, die zu einem Zeitpunkt erfasst worden sind, der längstens um die Dauer einer Pumpperiode hinter dem ersten Zeitpunkt zurückliegt.

10. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dessen Sensoreinheit (11) dazu eingerichtet ist, die zu zumindest einem ersten und einem zweiten Zeitpunkt sequenziell zu erfassenden Betriebsinformationen von dem selben Sensor zu erfassen.

11. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dessen Sensoreinheit (11) zum sequenziellen Er fassen einer Betriebsinformation eingerichtet ist, die in dikativ ist für eine der folgenden Eigenschaften:

- ein Gelenkmoment zumindest eines der Mastarme (41),

- eine Zylinderkraft zumindest eines der Mastarme (41),

- ein Neigungswinkel zumindest eines Mastarms (41),

- eine Aktuatorkraft zumindest eines Aktuators eines

Mastarms (41),

- eine Betriebsgeschwindigkeit zumindest eines Aktuators eines Mastarms (41), - ein Lastgewicht an einem Lastanhängepunkt des Dick stoffverteilermasts (18),

- eine Drehgeschwindigkeit eines Drehwerks (19),

- ein Neigungswinkel des Dickstofffördersystems (10),

- eine horizontale Beinkraft des zumindest einen Stütz beins (32), und

- eine vertikale Beinkraft des zumindest einen Stützbeins (32).

12. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 11, bei dem die Verarbeitungseinheit (12) des weiteren dazu eingerichtet ist, ein Lastmoment basierend auf für die Gelenkmomente sämtlicher Mastarme (41) indikativen erfassten Betriebsin formationen zu berechnen, und den Standsicherheitsparameter abhängig von dem berechneten Lastmoment zu bestimmen.

13. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die Verarbeitungseinheit (12) des weite ren dazu eingerichtet ist, eine momentane Lage des Ge samtschwerpunkts des Dickstofffördersystem (10) aus einer Mehrzahl von erfassten Betriebsinformationen, insbesondere unterschiedlichen Typs, zu berechnen, und den Standsicher- heitsparameter abhängig von dem berechneten momentanen Lage des Gesamtschwerpunkts zu bestimmen.

14. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, des weiteren mit einer Steuereinheit (13) zum Ausgeben eines ersten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) größer als ein maximaler Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) ist, und zum Ausgeben eines zweiten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicher- heitsparameter des Dickstofffördersystems (10) kleiner oder gleich dem maximalen Standsicherheitsparameter des Dick stofffördersystems (10) ist.

15. Dickstofffördersystem (10) gemäß Anspruch 14, dessen Steu ereinheit (13) dazu eingerichtet, einen Arbeitsbereich des Dickstoffverteilermasts (18) auf einen momentan zulässigen Arbeitsbereich zu begrenzen, falls der bestimmte Standsi- cherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) größer als der maximale Standsicherheitsparameter ist.

16. Dickstofffördersystem (10) gemäß einem der vorherigen An sprüche, wobei der Unterbau (30) auf einem Fahrzeug (33) angeordnet ist.

17. Verfahren (100) zum Betreiben eines Dickstofffördersystems

(10), das eine Dickstoffpumpe (16) zum Fördern eines Dick stoffs mit einer Kernpumpe (15) in Doppelkolbenbauart, die eine Pumpfrequenz aufweist, und einem mit der Pumpfrequenz umschaltbaren S-Rohr (24), einen Dickstoffverteilermast (18) zum Verteilen des zu fördernden Dickstoffs mit zumin dest zwei Mastarmen (41) und des weiteren einen Unterbau (30) umfasst, an dem der Dickstoffverteilermast (18) und die Dickstoffpumpe (16) angeordnet sind, wobei der Unterbau (30) ein Stützwerk (31) zur Abstützung des Unterbaus (30) mit zumindest einem horizontal und/oder vertikal verfahrba ren Stützbein (32) umfasst, sowie mit einer Sensoreinheit

(11) zum sequenziellen Erfassen zumindest einer Betriebsin formation und mit einer Verarbeitungseinheit (12), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

- sequenzielles Erfassen, durch die Sensoreinheit (11), zumindest einer Betriebsinformation zu zumindest einem ersten (101b) und einem zweiten Zeitpunkt (101a), und - Bestimmen (104), durch die Verarbeitungseinheit (12), eines Standsicherheitsparameters des Dickstoffförder- systems (10), abhängig von der zum ersten Zeitpunkt er fassten Betriebsinformation, der zum zweiten Zeitpunkt erfassten Betriebsinformation und der Pumpfrequenz.

18. Verfahren (100) gemäß Anspruch 17, das des weiteren die folgenden Schritte umfasst:

- Ausgeben (105), durch eine Steuereinheit (13) des Dick stofffördersystems (10), eines ersten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dick stofffördersystems (10) größer als ein maximaler Stand- sicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) ist, und

- Ausgeben (106), durch die Steuereinheit (13), eines zweiten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicher- heitsparameter des Dickstofffördersystems (10) kleiner oder gleich dem maximalen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems (10) ist.

19. Verfahren (100) gemäß Anspruch 18, wobei das Ausgeben (107) des ersten Steuersignals den folgenden Schritt umfasst:

- Begrenzen (107) des Arbeitsbereichs des Dickstoffver- teilermasts (18) auf einen momentan zulässigen Arbeits bereich.

Description:
Standsicherheitsüberwachung für ein Dickstoffför der System

Die vorliegende Erfindung betrifft unter anderem ein Dick stofffördersystem mit einer Dickstoffpumpe, einem Dickstoff verteilermast, einem Unterbau, einer Sensoreinheit und einer Verarbeitungseinheit, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Dickstofffördersystems .

Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Dickstoffförder- systeme bekannt. Zu deren Standsicherheitsüberwachung werden verschiedene Betriebsparameter beobachtet, sodass bei Über schreiten eines kritischen Wertes eines solchen Betriebspara meters das Dickstofffördersystem als Reaktion darauf auf eine vorgegebene Art und Weise angesteuert werden kann und typi scherweise ein ordnungsgemäßer Betrieb des Dickstofffördersys tems eingestellt wird. Die hierzu berücksichtigten Betriebspa rametern, wie Lastmoment, Lage des Gesamtschwerpunkts, Zylin derkraft der Mastarme oder Beinkräfte von Stützbeinen, unter liegen dabei Beeinflussungen durch den Betrieb der Dickstoff pumpe des Dickstofffördersystems. Der Betrieb der Dickstoff pumpe verursacht periodische Schwankungen der Betriebsparame ter. Problematisch ist hierbei jedoch, dass es bei der Verwen dung des Dickstofffördersystems in Randlagen und an der Ober grenze der Standsicherheit aufgrund der Beeinflussung der Be triebsparameter durch den Betrieb der Dickstoffpumpe zu einer unerwünschten wiederkehrenden Überschreitung und Unterschrei- tung der Obergrenze und einer ständigen Ab- und Anschaltung des Betriebs des Dickstofffördersystems kommt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, vor dem Hintergrund der voranstehend genannten Probleme ein ver bessertes Dickstofffördersystem und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Dickstofffördersystems bereitzustellen. Die erfindungsmäße Lösung liegt in den Merkmalen der unabhän gigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß der Erfindung wird ein Dickstofffördersystem offenbart, mit einer Dickstoffpumpe zum Fördern eines Dickstoffs, umfas send eine Kernpumpe in Doppelkolbenbauart, die eine Pumpfre quenz aufweist, und ein mit der Pumpfrequenz umschaltbares S- Rohr, einem Dickstoffverteilermast zum Verteilen des zu för dernden Dickstoffs, wobei der Dickstoffverteilermast zumindest zwei Mastarme aufweist, einem Unterbau, an dem der Dickstoff verteilermast und die Dickstoffpumpe angeordnet sind, wobei der Unterbau ein Stützwerk zur Abstützung des Unterbaus mit zumindest einem horizontal und/oder vertikal verfahrbaren Stützbein umfasst, einer Sensoreinheit zum sequenziellen Er fassen zumindest einer Betriebsinformation zu zumindest einem ersten und einem zweiten Zeitpunkt, und einer Verarbeitungs einheit, eingerichtet zum Bestimmen eines Standsicherheitspa rameters des Dickstofffördersystems, abhängig von der zumin dest einen zum ersten Zeitpunkt erfassten Betriebsinformation, der zumindest einen zum zweiten Zeitpunkt erfassten Betriebs information und der Pumpfrequenz.

Das erfindungsgemäße Dickstofffördersystem ist beispielsweise eine Autobetonpumpe.

Bei der Erfindung handelt es sich um eine besonders vorteil hafte Ausgestaltung eines Dickstofffördersystems, bei dem zur Bestimmung der Standsicherheit anhand eines Standsicherheits parameters nicht nur eine von einer Sensoreinheit erfasste Be triebsinformation berücksichtigt wird, sondern zusätzlich auch spezifische Betriebsparameter der Dickstoffpumpe. Dies ermög licht, dass die Beeinflussung der erfassten Betriebsinforma tion durch den Betrieb der Dickstoffpumpe ermittelt werden kann. Mithin kann so ein Standsicherheitsparameter des Dick stofffördersystems großenteils unabhängig vom Betrieb der Dickstoffpumpe bestimmt werden.

Die Erfindung hat erkannt, dass sich dazu insbesondere eine Berücksichtigung der Pumpfrequenz der Kernpumpe, die der Um schaltfrequenz des S-Rohrs entspricht, eignet. Unter einer Pumpperiode ist diejenige Zeitdauer zu verstehen, nach der sich ein Pumpvorgang wiederholt. Sie entspricht dem Kehrwert der Pumpfrequenz. Durch diesen vorgebbaren Betriebsparameter der Dickstoffpumpe, der vorzugsweise wie auch die zu berück sichtigende Betriebsinformation ebenfalls von der Sensorein heit erfasst wird, kann die Beeinflussung der jeweiligen Be triebsinformation durch den Betrieb der Dickstoffpumpe beson ders zuverlässig und exakt bestimmt werden. Auf eine aufwän dige und zeitintensive Filterung kann verzichtet werden. So wird eine zuverlässige Bestimmung der Standsicherheit mit be sonders geringem Zeitverzug und somit besonders effizient er möglicht. Auch wird eine bessere Glättung gegenüber die Pumpf requenz nicht berücksichtigenden Filteralgorithmen geboten. Somit wird es möglich, ein die Standsicherheit nicht gefähr dendes Abschalten des Dickstofffördersystems zu vermeiden, so- dass ein kontrollierter Betrieb des Dickstofffördersystems in Randlagen erfolgen kann.

Nachfolgend seien zunächst einige Begriffe erläutert:

Dickstoff ist ein Oberbegriff für schwer förderbare Medien.

Bei dem Dickstoff kann es sich beispielsweise um einen Stoff mit grobkörnigen Bestandteilen, einen Stoff mit aggressiven Bestandteilen oder Ähnliches handeln. Der Dickstoff kann auch ein Schüttgut sein. In einer Ausführungsform ist der Dickstoff 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 Dickstoffe 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 Dickstoffpumpe kann eine Kernpumpe mit zwei, beispiels weise genau zwei, Förderzylindern umfassen. Es wird dann ab wechselnd vom ersten auf den zweiten Förderzylinder und vom zweiten auf den ersten Förderzylinder umgeschaltet. Zwischen den Förderzylindern kann ein S-Rohr zyklisch umgeschaltet wer den. Ferner kann ein Zusatzzylinder so eingerichtet sein, dass er jeden der Übergänge überbrückt.

Bei dem S-Rohr handelt es sich um einen bewegbaren Rohrab schnitt, mit dem die Förderzylinder wechselweise mit dem Aus lass 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 wer den.

Der Dickstoffverteilermast umfasst zumindest zwei Mastarme, kann aber auch drei, vier oder fünf Mastarme umfassen. Typi scherweise umfasst die Mastanordnung drei bis sieben Mastarme. Ein Mastarm kann dabei an seinem proximalen Ende mit einem Drehwerk des Dickstoffverteilermasts und an seinem distalen Ende an dem proximalen Ende eines benachbarten Mastarms ver bunden sein. Der oder die weiteren Mastarme sind aneinanderge reiht, und jeweils 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 Lastan hängepunkt. Die Mastarme sind dabei jeweils über ein Mastgelenk so mitei nander verbunden, dass sie zumindest, zum Beispiel ausschließ lich, in einer Dimension zumindest unabhängig von den übrigen Mastarmen bewegbar sind. Jedem Mastarm ist dabei das Mastge lenk 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 ausschließ lich, 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 stu fenlos 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 Längs achse rotierbar sein. Beispielsweise umfasst ein Mastarm zu mindest einen Aktuator für sein Mastgelenk, wie zum Beispiel einen Hydraulik-, oder Pneumatikzylinder oder einen elektrome chanischer Aktuator oder eine Kombination mehrerer, auch un terschiedlicher Typen von Aktuatoren, mit dem er seine Lage gegenüber zumindest einem anderen Mastarm, insbesondere dem am proximalen Ende verbundenen Mastarm, verändern kann. Die Aktu atoren können zum Beispiel dazu eingerichtet sein, den Mastarm um eine horizontale Achse, die zum Beispiel durch sein Mast armgelenk 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, ver längert oder verkürzt oder rotiert werden kann.

Bei dem Unterbau handelt es sich um ein Grundgerüst, zum Bei spiel ein Fahrgestell, an dem der Dickstoffverteilermast und die Dickstoffpumpe angeordnet sind. Beispielsweise sind Dick stoffverteilermast und/oder Dickstoffpumpe an dem Unterbau be festigt. Der Unterbau kann stationär, zum Beispiel als Platt form) oder mobil (zum Beispiel als Fahrzeug) ausgebildet sein. Durch die Anordnung von Dickstoffverteilermast und Dickstoff pumpe an dem Unterbau kann das gesamte Dickstofffördersystem besonders kompakt als eine Einheit, und beispielweise in Form einer Autobetonpumpe ausgebildet sein.

Der Unterbau umfasst ein Stützwerk zur Abstützung des Unter baus mit zumindest einem horizontal und/oder vertikal verfahr baren Stützbein. Ein Stützbein eines Dickstofffördersystems stellt eine Komponente des Stützwerks dar, die der Erhöhung der Standsicherheit des Dickstofffördersystems dient. Der Ein fluss des Stützwerks auf die Standsicherheit ist dabei insbe sondere von einer individuellen Anordnung und Aufstellung von Stützbeinen abhängig. Dazu ist das Stützbein auf einem Unter grund mit einem Abstützteller abstützbar. Üblicherweise sind bei einem Stützwerk vier Stützbeine vorgesehen.

Das Dickstofffördersystem umfasst Mittel zur Ausführung oder Steuerung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Mittel um fassen insbesondere die Sensoreinheit und die Verarbeitungs einheit, können aber auch eine Steuereinheit des Dickstoffför dersystems umfassen, und können als jeweils separate oder in verschiedenen Kombinationen zusammengefasste Hardware- und/o der Software-Komponenten ausgebildet sein. Die Mittel umfassen beispielsweise mindestens einen Speicher mit Programmanweisun gen eines Computerprogramms und mindestens einen Prozessor, ausgebildet zum Ausführen von Programmanweisungen aus dem min destens einen Speicher.

Die Sensoreinheit ist dazu eingerichtet, zumindest eine Be triebsinformation zu erfassen, insbesondere selbsttätig und unabhängig von einer Benutzereingabe zu erfassen. Das Erfassen der zumindest einen Betriebsinformation soll sequenziell, also sich in bestimmten zeitlichen Abständen wiederholend, durchge führt werden. Denkbar ist, dass eine Betriebsinformation in vorgegebenen zeitlichen Intervallen wiederholt erfasst wird. Des weiteren ist vorgesehen, dass die Betriebsinformation zu zumindest einem ersten und einem zweiten Zeitpunkt erfasst wird. Somit liegen zumindest zwei Betriebsinformationen glei chen Typs vor, die beispielsweise von demselben Sensor der Sensoreinheit nacheinander erfasst worden sind.

Beispielsweise kann das Erfassen einer Betriebsinformation durch ein Messen einer für diese Betriebsinformation charakte ristischen Messgröße erfolgen. Die Sensoreinheit kann dazu ei nen oder mehrere Sensoren gleichen oder unterschiedlichen Typs umfassen. Beispielhafte Sensoren sind Kraft- und Drucksensoren (z.B. zum Erfassen einer Zylinderkraft eines Mastgelenks, ei ner auf einen Aktuator eines Mastarms wirkenden Kraft oder ei ner Beinkraft eines Stützbeins), Positionssensoren (z.B. Sen soren eines satellitengestützten Positionssystems wie GPS, GLONASS oder Galileo), Lagesensoren (z.B. Wasserwaagen oder Neigungssensorik zum Erfassen eines Neigungswinkels eines Mastarms), elektrische (z.B. Induktionssensoren), optische (z.B. Lichtschranken, Lasersensoren oder 2D-Scanner) oder akustische Sensoren (z.B. Ultraschallsensoren) als Schwin gungssensoren zum Erfassen der Pumpfrequenz. Gleichermaßen kann eine Betriebsinformation auch durch das Zusammenwirken mehrerer Sensoren der Sensoreinheit erfasst werden. So kann beispielsweise durch Kombination der Messungen eines Schwin gungssensors und eines Drucksensors die zu erfassende Be triebsinformation besonders präzise ermittelt werden.

Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoreinheit auch ein o- der mehrere (z.B. drahtlose) Kommunikationsmittel umfassen, durch die (z.B. extern) erfasste und zum Beispiel von einem Benutzer an einem Benutzerendgerät per Benutzereingabe bereit gestellte Betriebsinformationen auf fachmännisch bekanntem Wege an der Sensoreinheit empfangen werden können.

Die Verarbeitungseinheit soll als eingerichtet zum Bestimmen eines Standsicherheitsparameters des Dickstofffördersystems verstanden werden. Dies soll abhängig von der zumindest einen, insbesondere von sämtlichen, zum ersten Zeitpunkt erfassten Betriebsinformation, der zumindest einen, insbesondere von sämtlichen, zum zweiten Zeitpunkt erfassten Betriebsinforma tion und der Pumpfrequenz erfolgen. Dazu kann sie zum Beispiel Zugriff auf die von der Sensoreinheit erfassten Informationen haben. Von dem Bestimmen des Standsicherheitsparameters soll ebenfalls als umfasst verstanden werden, dass der Standsicher- heitsparameter unter Hinzuziehung vorgegebener und als kon stant angenommenen Eigenschaften von Komponenten des Dick stofffördersystems, wie zum Beispiel deren Masse oder deren räumliche Ausdehnung, berechnet wird. Dazu kann die Verarbei tungseinheit auch die zeitliche Entwicklung der Pumpfrequenz berücksichtigen .

Die Standsicherheit des Dickstofffördersystems ist umso höher, je größer der Abstand der Wirkungslinie, die sämtliche auf das Dickstofffördersystem wirkenden Kräfte berücksichtigt, von den Kippkanten der Aufstandsfläche ist. Eine verlässliche Aussage über die Standsicherheit kann aber schon bei Zugrundelegung einer Wirkungslinie getroffen werden, die zumindest die auf das Dickstofffördersystem wirkende Gewichtskraft berücksich tigt. Je mehr der tatsächlich wirkenden Kräfte in der Wir kungslinie berücksichtigt werden, desto präziser kann diese Aussage getroffen werden. Daher kann die Standsicherheit des Dickstofffördersystems besonders vorteilhaft durch einen den Abstand der Wirkungslinie von den Kippkanten der Aufstandsflä che repräsentierenden Standsicherheitsparameter charakteri siert werden. Der Standsicherheitsparameter befindet sich in nerhalb eines vorgegebenen oder dynamisch bestimmbaren Stand- sicherheitsbereichs, innerhalb welchem der Abstand der Wir kungslinie von jeder der Kippkanten größer als oder gleich Null ist, vorzugsweise wird dabei noch eine Sicherheitsreserve berücksichtigt. Innerhalb des Standsicherheitsbereichs ist die Standsicherheit des Dickstofffördersystems gegeben. Die Ober grenze des Standsicherheitsbereichs wird durch einen maximalen Standsicherheitsparameter definiert. Der maximale Standsicher- heitsparameter liegt dann vor, wenn der Abstand der Wirkungs linie von einer der Kippkanten Null ist. Entsprechend nimmt der Abstand der Wirkungslinie von zumindest einer der Kippkan ten mit zunehmendem Standsicherheitsparameter ab. Oberhalb der Obergrenze ist der Abstand kleiner als Null und die Standsi cherheit des Dickstofffördersystems nicht mehr gegeben. Es ist denkbar, dass ein Standsicherheitsbereich für jede Betriebssi tuation des Dickstofffördersystems vorgegeben oder bestimmbar ist, zum Beispiel unter Berücksichtigung konstant angenommener Eigenschaften der zu berücksichtigenden Komponenten des Dick stofffördersystems . Beispielsweise kann dazu für jede mögliche Anordnung des Stützwerks, zum Beispiel durch eine bestimmte Aufstellung von Stützbeinen, eine Aufstandsfläche vorgegeben oder bestimmbar sein.

Der Abstand der Wirkungslinie von einer der Kippkanten sowie die Lage der Wirkungslinie sind jeweils zumindest von der Ge wichtskraft des Dickstofffördersystems abhängig und können zum Beispiel von der Verarbeitungseinheit berechnet. Die Lage der Wirkungslinie kann vertikale und horizontale Richtungskompo nenten aufweisen, und von Wirkungsrichtungen und /oder Beträ gen mehrerer Kräfte abhängen. Beispielsweise können eine oder mehrere dabei zu berücksichtigende Kräfte vorgegeben oder von einem Benutzer (z.B. mittels einer geeigneten Benutzerschnitt stelle) auswählbar sein. Wird zum Beispiel nur die Gewichts kraft eines Dickstofffördersystems berücksichtigt, dann ent spricht die Wirkungslinie einer durch den Gesamtschwerpunkt verlaufenden Lotlinie. Die Lage der Wirkungslinie gleicht dann der Lage der Lotlinie. Ist die Lage der Wirkungslinie zusätz lich von einer Kraft abhängig, die eine horizontale Komponente aufweist, wie zum Beispiel eine auf das Dickstofffördersystem seitlich einwirkende Windkraft, dann umfasst die Lage der Wir kungslinie auch zumindest eine horizontale Komponente, und ihre Lage ist ungleich der Lotlinie. Es ist denkbar, dass die Lage der Wirkungslinie auf eine solche Weise von einer oder mehreren weiteren Kräften abhängig ist, dass die Verarbei tungseinheit die Lage, vorzugsweise nur, bei Eintreffen einer oder mehrerer spezifischer Bedingungen, zum Beispiel oberhalb einer beim Betrieb des Dickstofffördersystems vorherrschenden Windstärke, stufenweise, zum Beispiel um jeweils einen vorge gebenen Betrag in eine vorgegebene Richtung, anpassen kann. Es ist auch denkbar, dass die Lage der Wirkungslinie von den Wir kungsrichtungen und/oder Beträgen einer oder mehrerer, vor zugsweise sämtlicher, von der Sensoreinheit erfassten und für Kräfte indikativen Betriebsinformationen abhängt.

Eine Betriebsinformation ist indikativ für eine Eigenschaft o- der einen Betriebsparameter einer Vielzahl von möglichen Ei genschaften und Betriebsparametern des Dickstofffördersystems oder einzelner Komponenten des Dickstofffördersystems und re präsentativ für diese Eigenschaft oder diesen Betriebsparame ter. Eine Betriebsinformation soll sich somit einer Komponente zuordnen lassen können. Eine solche Eigenschaft oder ein sol- eher Betriebsparameter kann beispielsweise durch eine Mess größe charakterisiert werden. Dabei kann es sich um Eigen schaften und Betriebsparameter handeln, die bereits vor oder erst nach einem Beginn des Förderns zu Tage treten.

Vorzugsweise weist die Sensoreinheit einen oder mehrere Senso ren zum Erfassen der Pumpfrequenz auf, wobei die Verarbei tungseinheit dazu eingerichtet ist, den Standsicherheitspara meter des Dickstofffördersystems abhängig von der erfassten Betriebsinformation und der erfassten Pumpfrequenz zu bestim men.

Beispielsweise kann die Sensoreinheit einen oder mehrere opti sche Schwingungssensoren zum Erfassen der Pumpfrequenz aufwei sen. Auf diese Weise können jeweils aktuell ermittelte Werte der Pumpfrequenz durch die Verarbeitungseinheit berücksichtigt werden. Auf eine gegebenenfalls fehleranfällige Vorhersage der Pumpfrequenz kann so verzichtet werden. Dadurch können bereits kleine Abweichungen von einem Sollwert der Pumpfrequenz in die Bestimmung des Standsicherheitsparameters eingehen, was die Genauigkeit der Bestimmung signifikant erhöht.

In einer weiteren Ausführungsform ist der zeitliche Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt abhängig von der Pumpfrequenz. So kann der Abstand bei einer hohen Pumpfrequenz kleiner sein als bei einer niedrigeren Pumpfrequenz. Vorzugs weise liegt der zweite Zeitpunkt gegenüber dem ersten Zeit punkt um die Dauer einer halben Pumpperiode zurück.

Auf diese Weise können basierend auf den zum ersten und zum zweiten Zeitpunkt erfassten Betriebsinformationen unter Be rücksichtigung der Pumpfrequenz, zum Beispiel mittels Mittel wertbildung und/oder Faltung, die Auswirkungen des Betriebs der Dickstoffpumpe auf die erfasste Betriebsinformation beson ders vorteilhaft verringert werden. Optional handelt es sich bei der zum ersten Zeitpunkt erfass ten Betriebsinformation um die jüngste erfasste Betriebsinfor mation.

Dies erlaubt es, die Standsicherheit basierend auf möglichst aktuellen Betriebsinformationen zu bestimmen. Das Risiko, das der bestimmte Standsicherheitsparameter in der aktuellen Situ ation aufgrund der Verwendung älterer Informationen gar nicht zutreffend sein könnte, kann so minimiert werden.

In einer Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, den Standsicherheitsparameter abhängig von einem Ergebnis einer Mittelwertbildung zu bestimmen, wobei die Mit telwertbildung abhängig von den erfassten Betriebsinformatio nen erfolgt.

Dies stellt eine besonders einfache Methode dar, um die Beein flussung der erfassten Betriebsinformation durch den Betrieb der Dickstoffpumpe ermitteln zu können, und so den Standsi- cherheitsparameter mit geringem Aufwand zu bestimmen, ohne dass auf rechenintensive Verfahren, wie zum Beispiel die Ver wendung von Filteralgorithmen, zurückgegriffen werden müsste.

Beispielhaft ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, den Standsicherheitsparameter abhängig von zu einer Mehrzahl von ersten und zu einer Mehrzahl von zweiten Zeitpunkten er fassten Betriebsinformationen zu bestimmen, wobei jeder der Mehrzahl der zweiten Zeitpunkte gegenüber jeweils einem kor respondierenden Zeitpunkt der Mehrzahl der ersten Zeitpunkte um die Dauer einer halben Pumpperiode zurückliegt.

Die Zeitpunkte der Erfassung zweier zueinander korrespondie render Betriebsinformationen liegen dementsprechend jeweils um die Dauer einer halben Pumpperiode auseinander. Bei den zu ei- ner Mehrzahl von ersten Zeitpunkten erfassten Betriebsinforma tionen kann es sich um eine jüngste erfasste Betriebsinforma tion sowie um von dem gleichen Sensor zu zwei zurückliegenden, unmittelbar vor der jüngsten Erfassung liegenden Zeitpunkten sequenziell erfassten Betriebsinformationen handeln. Bei den zu einer Mehrzahl von zweiten Zeitpunkten erfassten Betriebs informationen kann es sich dann um die eine halbe Pumpperiode zeitlich vor der jüngsten erfassten Betriebsinformation von dem gleichen Sensor erfassten sowie um zwei jeweils um eine halbe Pumpperiode zeitlich vor den beiden sequenziell, eben falls von dem gleichen Sensor, erfassten, Betriebsinformatio nen handeln.

In diesem Beispiel finden somit insgesamt sechs von demselben Sensor erfasste Betriebsinformationen Eingang in die Bestim mung des Standsicherheitsparameters. Davon ist eine erste Be triebsinformation die jüngste erfasste Betriebsinformation, eine zweite und eine dritte Betriebsinformation sind jeweils zeitlich unterschiedlich zurückliegend sequenziell erfasst, eine vierte Betriebsinformation ist eine halbe Pumpperiode zeitlich vor der jüngsten erfassten Betriebsinformation er fasst, eine fünfte eine halbe Pumpperiode zeitlich vor der zweiten Betriebsinformation und eine sechste eine halbe Pump periode zeitlich vor der dritten Betriebsinformation erfasst. Mithin ergeben sich sechs jeweils paarweise um eine halbe Pumpperiode zeitlich auseinander liegend erfasste Betriebsin formationen. Entsprechend sollen in diesem Beispiel die erste und die vierte, die zweite und die fünfte sowie die dritte und die sechste Betriebsinformation alles jeweils korrespondierend verstanden werden.

Eine solche Ausgestaltung der Verarbeitungseinheit ermöglicht eine besonders einfache und schnelle Bestimmung des Standsi- cherheitsparameters und bietet so einen geringeren Zeitverzug gegenüber einer zeitintensiven Bestimmung durch Filterung mit tels aufwändigen Filteralgorithmen. Dadurch können fachüblich beim Betrieb in Randlagen grundsätzlich einzukalkulierende und konservativ zu bemessende Toleranzbereiche klein gehalten wer den.

Vorteilhafterweise ist die Verarbeitungseinheit dazu einge richtet, mehrere zu Zeitpunkten vor dem ersten Zeitpunkt er fasste Betriebsinformationen zumindest zeitweise zu speichern.

So kann die Verarbeitungseinheit einen entsprechenden Speicher aufweisen, der zur Speicherung mehrerer Betriebsinformationen ausbildet ist und zum Beispiel eine hinreichende Größe auf weist. Kann die Verarbeitungseinheit auf zurückliegende Be triebsinformationen zugreifen, ist eine Möglichkeit zur Ver wendung umfangreicher statistischer Werkzeuge bei der Bestim mung des Standsicherheitsparameters gegeben, was zur weiteren Steigerung der Präzision der Bestimmung beiträgt.

Zusätzlich kann die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet sein, erfasste Betriebsinformationen zu speichern, die zu ei nem Zeitpunkt erfasst worden sind, der längstens um die Dauer einer Pumpperiode hinter dem ersten Zeitpunkt zurückliegt.

Dies erlaubt es, die Anforderungen hinsichtlich Speichergröße und Speicherdauer niedrig zu halten, sodass auf kostengünstige Speicherlösungen mit geringer Größe und geringer Komplexität zurückgegriffen werden kann.

Vorzugsweise ist die Sensoreinheit eingerichtet, die zu zumin dest einem ersten und einem zweiten Zeitpunkt sequenziell zu erfassenden Betriebsinformationen von demselben Sensor zu er fassen. Zwar ist denkbar, dass die zu erfassenden Betriebsinformatio nen von verschiedenen Sensoren des gleichen Typs erfasst wer den, um beispielsweise technisch bedingte, fehlerhafte Erfas sungen eines Sensors bemerken zu können. Allerdings kann nur bei Verwendung desselben Sensors eine größtmögliche Signal treue und entsprechend hohe Genauigkeit bei der Bestimmung des Standsicherheitsparameters erreicht werden.

In einer Ausführungsform des Dickstofffördersystem ist die Sensoreinheit zum sequenziellen Erfassen einer Betriebsinfor mation eingerichtet, die indikativ ist für ein Gelenkmoment eines Mastarms des Dickstofffördersystems, einen Neigungswin kel zumindest eines Mastarms, eine Aktuatorkraft zumindest ei nes Aktuators eines Mastarms, eine Betriebsgeschwindigkeit zu mindest eines Aktuators eines Mastarms, ein Lastgewicht an ei nem Lastanhängepunkt des Dickstofffördersystems, eine Drehge schwindigkeit eines Drehwerks, einen Neigungswinkel des Dick stofffördersystems und/oder eine horizontale oder eine verti kale Beinkraft zumindest eines Stützbeins des Dickstoffförder systems .

Bei dem Gelenkmoment eines Mastarms handelt es sich um das auf dessen Mastgelenk wirkende Moment. Dieses stellt ein Moment dar, das unter anderem abhängig ist von dem Gesamtgewicht der Mastanordnung, von Windlasten, vom Gewicht eines momentan för dernden Dickstoffs oder auch von einem am distalen Ende des ersten Mastarms der Mastanordnung wirkenden Gewicht, entspre chend einer Mastspitzenlast. Das Gelenkmoment kann beispiels weise durch Messung einer im Aktuator des Mastarms wirkenden Zylinderkraft oder eines im Aktuator des Mastarms wirkenden Zylinderdrucks in Verbindung mit einer oder mehreren anderen Messungen, wie zum Beispiel einer Messung des jeweiligen Ge lenkwinkels, auf das Gelenkmoment geschlossen werden. Bei spielsweise kann das Gelenkmoment eines Mastarms mittels einer Übertragungsfunktion aus einer Zylinderkraft und einem Gelenk winkel des Mastgelenks des jeweiligen Mastarms berechnet wer den. Bei dem Neigungswinkel eines Mastarms kann es sich um ei nen absoluten Neigungswinkel, das heißt um einen Winkel, der die Lage des Mastarms gegenüber der Lotrichtung, handeln oder um einen relativen Neigungswinkel, das heißt um einen Diffe renzwinkel zwischen Neigungswinkeln zweier, insbesondere be nachbarter, Mastarme. Im letzten Fall entspricht der Diffe renzwinkel dann dem Öffnungswinkel des distalen Mastarms. Das Lastgewicht entspricht dann der am Lastanhängepunkt wirkenden Gewichtskraft. Bei dem Neigungswinkel des Dickstofffördersys- tems soll es sich um einen Winkel des Dickstofffördersystems, zum Beispiel von dessen Unterbau, gegenüber der Lotrichtung handeln. Beispielsweise entspricht der Neigungswinkel des Dickstofffördersystems einem Winkel zwischen der Drehachse des Drehwerks und der Lotrichtung. Unter einer horizontalen oder vertikalen Beinkraft soll eine auf ein Stützbein wirkende ho rizontale oder vertikale Kraft verstanden werden.

Weitere beispielhafte Betriebsinformationen sind indikativ für Gewichte aller Mastarme mit befüllter und/oder mit unbefüllter Förderleitung, für Positionen der Schwerpunkte aller Mastarme, für Gewichte von Zusatzlasten, für Positionen von Zusatzge wichtanhängepunkten, für auf die Mastarme wirkende Windkräfte, für Positionen der Windflächenschwerpunkte aller Mastarme, für ein Gewicht des Unterbaus, für eine Position des Schwerpunkte des Unterbaus und für Positionen der AufStellflächen der Stützbeine im eingefahrenen und/oder im ausgefahrenen Zustand.

Anhand dieser Eigenschaften lässt sich der Standsicherheitspa rameter des Dickstofffördersystems zuverlässig bestimmen. Dies ermöglicht es wiederum, eine verlässliche Aussage über die Standsicherheit des Dickstofffördersystems zu treffen. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet sein, ein Lastmoment basierend auf für die Gelenkmomente sämt licher Mastarme indikativen erfassten Betriebsinformationen zu berechnen und den Standsicherheitsparameter abhängig von dem berechneten Lastmoment bestimmen.

Auf diese Weise kann die Verarbeitungseinheit zum Beispiel un ter Berücksichtigung des Zylinderdrucks und des Neigungswin kels der jeweiligen Mastarme eine präzise Bestimmung des Standsicherheitsparameters in Echtzeit vornehmen. Entsprechend muss dann die Sensoreinheit eingerichtet sein, für die Zylin derkraft und die Neigungswinkel sämtlicher Mastarme indikative Betriebsinformationen zu erfassen, und zum Beispiel eine Mehr zahl dazu geeigneter Sensoren umfassen.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, eine momentane Lage des Gesamtschwerpunkts des Dickstofffördersystem aus einer Mehrzahl von erfassten Be triebsinformationen, insbesondere unterschiedlichen Typs, zu berechnen, und den Standsicherheitsparameter abhängig von der berechneten momentanen Lage des Gesamtschwerpunkts zu bestim men. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit dazu einge richtet sein, den jeweiligen Abstand einer Wirkungslinie zu mindest einer auf das Dickstofffördersystem wirkenden Kraft von den Kippkanten der Aufstandsfläche zu berechnen, und den Standsicherheitsparameter abhängig von dem berechneten Abstand zu bestimmen, wobei die zumindest eine auf das Dickstoffför dersystem wirkende Kraft eine an der momentanen Lage des Ge samtschwerpunkts des Dickstofffördersystem wirkende Gewichts kraft des Dickstofffördersystems umfasst.

Beispielhaft ist die Sensoreinheit dann dazu eingerichtet, eine für eine Stellung des Drehwerks indikative Betriebsinfor mation, eine für eine Stellung zumindest eines der Mastarme indikative Betriebsinformation, eine für eine Position des Stützbeins indikative Betriebsinformation, eine für einen Nei gungswinkel des Dickstofffördersystems indikative Betriebsin formation und eine für einen Aushub des Dickstofffördersystems indikative Betriebsinformation zu erfassen. Zwar benötigt dazu die Verarbeitungseinheit Zugriff auf eine Vielzahl von Eigen schaften des Dickstofffördersystems, wie zum Beispiel Masse und Schwerpunktslage einer, mehrerer oder sämtlicher Komponen ten. Gleichwohl kann auf diese Weise eine besonders zuverläs sige Bestimmung des Standsicherheitsparameters erfolgen.

Vorzugsweise umfasst das Dickstofffördersystem eine Steuerein heit zum Ausgeben eines ersten Steuersignals, falls der be stimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems größer als ein maximaler Standsicherheitsparameter des Dick stofffördersystems ist, und zum Ausgeben eines zweiten Steuer signals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems kleiner oder gleich dem maximalen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems ist. Al ternativ oder zusätzlich kann das Ausgeben weiterer Steuersig nale durch die Steuereinheit vorgesehen sein, zum Beispiel bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestabstands zwischen dem bestimmten Standsicherheitsparameter und dem maximalen Stand- sicherheitsparameter .

Die Steuereinheit umfasst entsprechende Mittel, um Steuersig nale auszugeben, wie beispielsweise einen drahtgebundenen oder drahtlosen Signalausgang. Durch die Ausgabe von Steuersignalen auf die beschriebene Art und Weise kann die Steuereinheit zu mindest eine Komponente des Dickstofffördersystems ansteuern, und auf einen Betriebsparameter der Komponente einwirken. Es ist denkbar, dass während das Ausgeben des zweiten Steuersig nals eine Fortführung des ordnungsgemäßen Betriebs bewirkt, das Ausgeben des ersten Steuersignals eine Einstellung des ordnungsgemäßen Betriebs des Dickstofffördersystems bewirkt. Das Ausgeben der weiteren Steuersignale kann beispielsweise bewirken, dass der Betrieb einer oder mehrerer Komponenten des Dickstofffördersystems mit einer gegenüber dem ordnungsgemäßen Betrieb reduzierten Geschwindigkeit erfolgt.

Beispielsweise kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, einen Arbeitsbereich des Dickstoffverteilermasts auf einen mo mentan zulässigen Arbeitsbereich zu begrenzen, falls der be stimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems größer als der maximale Standsicherheitsparameter ist, wozu die Steuereinheit entsprechende Mittel umfasst.

Unter dem Begrenzen eines Arbeitsbereichs einer oder mehrerer Komponenten des Dickstofffördersystems soll verstanden werden, dass ein Betriebsparameter der jeweiligen Komponente begrenzt und ein Betreiben der Komponente gemäß dem begrenzten Be triebsparameter bewirkt wird. So kann der jeweilige Betriebs parameter auf einen abhängig von dem bestimmten Standsicher- heitsparameter noch zulässigen Aktionsumfang oder eine noch zulässige Aktionsintensität der Komponente beschränkt werden. Insbesondere wird der Betrieb der Komponente außerhalb des zu lässigen Arbeitsbereichs unterbunden. Dabei sind der Aktions umfang oder die Aktionsintensität nach dem Begrenzen kleiner als der jeweils 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 Dickstoffverteilermasts eine momentan zulässige Obergrenze bestimmen und der Betrieb des Dickstofffördersystems derart bewirkt werden, dass der Dickstoffverteilermast nur unterhalb der bestimmten Obergrenze ausgelenkt wird. Entsprechend kann dann beispielsweise verhindert werden, dass der Öffnungswinkel oder die Aktuatorkraft eines Mastarms des Dickstoffverteiler masts eine entsprechend bestimmte Grenze überschreitet. Dazu kann der jeweilige Aktuator zum Beispiel ein dazu 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 Dickstoffver- teilermasts auch ein zusätzliches oder alternatives Begrenzen des Drehwinkelbereichs eines Drehwerks des Dickstoffverteiler- masts verstanden werden.

Gemäß der Erfindung wird zudem ein Verfahren offenbart zum Be treiben eines Dickstofffördersystems, mit einer Dickstoffpumpe zum Fördern eines Dickstoffs, umfassend eine Kernpumpe in Dop pelkolbenbauart, die eine Pumpfrequenz aufweist, und ein mit der Pumpfrequenz umschaltbares S-Rohr, einem Dickstoffvertei lermast zum Verteilen des zu fördernden Dickstoffs, wobei der Dickstoffverteilermast zumindest zwei Mastarme aufweist, einem Unterbau, an dem der Dickstoffverteilermast und die Dickstoff pumpe angeordnet sind, wobei der Unterbau ein Stützwerk zur Abstützung des Unterbaus mit zumindest einem horizontal und/o der vertikal verfahrbaren Stützbein umfasst, sowie mit einer Sensoreinheit (11) zum sequenziellen Erfassen zumindest einer Betriebsinformation und mit einer Verarbeitungseinheit (12), das Verfahren umfassend die Schritte: Sequenzielles Erfassen, durch die Sensoreinheit, zumindest einer Betriebsinformation zu zumindest einem ersten und einem zweiten Zeitpunkt, und Be stimmen, durch die Verarbeitungseinheit, eines Standsicher- heitsparameters des Dickstofffördersystems, abhängig von der zumindest einen zum ersten Zeitpunkt erfassten Betriebsinfor mation, der zumindest einen zum zweiten Zeitpunkt erfassten Betriebsinformation und der Pumpfrequenz.

In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner die Schritte: Ausgeben, durch eine Steuereinheit des Dickstoffför dersystems, eines ersten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems größer als ein maximaler Standsicherheitsparameter des Dickstoffför dersystems ist, und Ausgeben, durch die Steuereinheit, eines zweiten Steuersignals, falls der bestimmte Standsicherheitspa rameter des Dickstofffördersystems kleiner oder gleich dem ma ximalen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems ist.

Zusätzlich kann das Ausgeben des ersten Steuersignals umfas sen: Begrenzen des Arbeitsbereichs des Dickstoffverteilermasts auf einen momentan zulässigen Arbeitsbereich.

Zur näheren Erläuterung weiterer vorteilhafter Weiterbildungen der Verfahren wird auf die vorstehend beschriebenen Weiterbil dungen des Dickstofffördersystems Bezug genommen.

Die Erfindung umfasst ebenso ein Computerprogramm mit Pro grammanweisungen, einen Prozessor zur Ausführung 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 Ausführungsformen 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 beige fügten Zeichnungen anhand von vorteilhaften Ausführungsformen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei spiels eines erfindungsgemäßen Dickstofffördersys tems;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Dickstoffpumpe eines erfindungsgemäßen Dickstofffördersystems; Fig. 3 ein Diagramm, abbildend die Auswirkungen des Be triebs einer Dickstoffpumpe auf eine zu erfassende Betriebsinformation; und

Fig. 4 ein schematisches Flussdiagramm eines Ausführungs beispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Fig. 1 ist ein Dickstofffördersystem 10 gezeigt, das eine Dickstoffpumpe 16 zum Fördern eines Dickstoffs und einen Dick stoffverteilermast 18 zum Verteilen des zu fördernden Dick stoffs umfasst, wobei der Dickstoffverteilermast 18 ein um eine vertikale Achse drehbares Drehwerk 19 und mehrere Mast arme 41 aufweist. Ferner ist auch eine sich über die Mastarme 41 erstreckende Förderleitung 17 dargestellt, die mit der Dickstoffpumpe 16 verbunden ist.

Darüber hinaus umfasst das Dickstofffördersystem 10 einen Un terbau 30, an dem der Dickstoffverteilermast 18 und Dickstoff pumpe 16 angeordnet sind. Der Unterbau 30 weist ein Stützwerk 31 mit vier Stützbeinen 32 zur Abstützung des Unterbaus 30 auf. Der Unterbau 30 ist beispielhaft als auf einem Fahrzeug 33 angeordnet dargestellt.

Des weiteren sind eine Sensoreinheit 11 und eine Verarbei tungseinheit 12 vorgesehen. Die Sensoreinheit 11 ist dazu ein gerichtet, zumindest eine Betriebsinformation zu zumindest ei nem ersten und einem zweiten Zeitpunkt sequenziell zu erfas sen. Dazu kann sie zum Beispiel über kabelgebundene oder drahtlose Signalleitungen auf von einem oder mehreren Sensoren jeweils wiederholt erfasste Betriebsinformationen zugreifen.

Optional kann die Sensoreinheit 11 auch für ein Erfassen der Pumpfrequenz der Kernpumpe 15 oder des S-Rohrs 24 ausgebildet sein und zum Beispiel einen oder mehrere dafür geeignete Schwingungssensoren aufweisen. Die Verarbeitungseinheit 12 ist zum Bestimmen eines Standsi- cherheitsparameters des Dickstofffördersystems 10 eingerich tet, abhängig von der zum ersten Zeitpunkt erfassten Betriebs information, der zum zweiten Zeitpunkt erfassten Betriebsin formation und der Pumpfrequenz. Der Standsicherheitsparameter charakterisiert die momentane Standsicherheit des Stützwerks 31 und damit des Dickstofffördersystems 10. Entsprechend hat die Verarbeitungseinheit 12 Zugriff sowohl auf die zu zumin dest einem ersten und einem zweiten Zeitpunkt sequenziell er fasste Betriebsinformation wie auch auf die Pumpfrequenz der Kernpumpe 15. Dazu ist für das Dickstofffördersystem 10 eine entsprechende Ausgestaltung der Sensoreinheit 11 und der Ver arbeitungseinheit 12 mit dafür erforderlichen Hardware- und/o der Software-Komponenten vorgesehen. So kann die Verarbei tungseinheit 12 beispielsweise auf in einem Speicher hinter legte Daten, die Informationen über die jeweilige Masse und/o der über die jeweilige räumliche Ausdehnung sämtlicher Kompo nenten des Dickstofffördersystems 10 und insbesondere über die Pumpfrequenz umfassen, bedarfsweise zugreifen. Der Betriebspa rameter Pumpfrequenz kann vorgegeben sein oder ebenfalls von der Sensoreinheit 11 erfasst und dann der Verarbeitungseinheit 12 zugänglich gemacht und zum Beispiel in einem entsprechenden Speicher hinterlegt werden.

Fig. 2 zeigt eine Dickstoffpumpe 16 zum Fördern eines Dick stoffs. Die Dickstoffpumpe 16 umfasst eine Kernpumpe 15 in Doppelkolbenbauart und ein umschaltbares S-Rohr 24. Dabei weist die Kernpumpe 15 eine Pumpfrequenz auf, die einer Um schaltfrequenz des S-Rohrs 24 entspricht, mit der das eine Ende des S-Rohrs 24 zwischen den beiden Kolben der Kernpumpe hin und her geschaltet wird. An einem Ausgang 28 der Dick stoffpumpe 16 ist das andere Ende des S-Rohrs 24 mit der För derleitung 17 des Dickstoffverteilermasts verbunden. Anhand von Fig. 3, die ein Diagramm darstellt, das die Auswir kungen des Betriebs einer Dickstoffpumpe 16 auf eine zu erfas sende Betriebsinformation darstellt, soll eine beispielhaft ausgestaltete Verarbeitungseinheit 12 näher beschrieben wer den. Dabei weisen die Werte der betrachteten Betriebsinforma tion 8 einen mit der Pumpfrequenz der Kernpumpe 15 oszillie renden Anteil auf. Eine für die Zylinderkraft des mit dem Drehwerk 19 verbundenen Mastarms 41 indikative Betriebsinfor mation kann als ein Beispiel für eine solche Betriebsinforma tion 8 herangezogen werden. Im Diagramm der Fig. 3 sind er fasste Werte der Betriebsinformation S im Verlauf der Zeit T aufgetragen. Dabei stellt der Zeitpunkt T=0 die Gegenwart dar und T=-x den x-ten in der Vergangenheit liegenden Zeitpunkt, an dem die Betriebsinformation S erfasst worden ist, wobei die zum Zeitpunkt T=-l erfasste Betriebsinformation die jüngste erfasste Betriebsinformation darstellt. Entsprechend ist die Verarbeitungseinheit 12 eingerichtet, mindestens die zu 26 zu rückliegenden Zeitpunkten erfasste Betriebsinformation zu speichern. Eine Pumpperiode umfasst vorliegend einen Zeitraum von T=-x bis T=x-25, somit beträgt die Pumpfrequenz dem Kehr wert über diesen Zeitraum. T_U markiert die Zeitpunkte der Um schaltungen des S-Rohrs 24 und gibt somit ebenfalls Aufschluss über die Pumpfrequenz.

Die Verarbeitungseinheit 12 ist dazu eingerichtet, den Stand- sicherheitsparameter abhängig von der zum ersten Zeitpunkt er fassten Betriebsinformation, der zum zweiten Zeitpunkt erfass ten Betriebsinformation zu bestimmen. Der zweite Zeitpunkt liegt dabei gegenüber dem ersten Zeitpunkt zeitlich um die Dauer einer halben Pumpperiode zurück. Dabei wird ein Mittel wert aus der jüngsten, zum Zeitpunkt T=-l erfassten Betriebs information S(T=-1) und derjenigen Betriebsinformation S(T=- 14) gebildet, die eine halbe Pumpperiode zeitlich vorher, also zum Zeitpunkt T=-14 erfasst worden ist. Das Ergebnis stellt eine durch eine Glättung modifizierte Betriebsinformation dar S_mod(T=-l), die von der Auswirkung des Betriebs der Pumpe auf die erfasste Betriebsinformation befreit worden ist.

Darüber hinaus kann die Verarbeitungseinheit 12 eingerichtet sein, den Standsicherheitsparameter abhängig von zu einer Mehrzahl von ersten und zu einer Mehrzahl von zweiten Zeit punkten erfassten Betriebsinformationen zu bestimmen, wobei jeder der Mehrzahl der zweiten Zeitpunkte gegenüber jeweils einem korrespondierenden Zeitpunkt der Mehrzahl der ersten Zeitpunkte um die Dauer einer halben Pumpperiode zurückliegt.

Hierbei können weitere oder sogar sämtliche von einem Sensor der Sensoreinheit 11 erfasste und der Verarbeitungseinheit 12 zugängliche Betriebsinformationen betrachtet werden. So können zusätzlich zur oben beschriebenen modifizierten Betriebsinfor mation S_mod(T=—1)weitere modifizierte Betriebsinformationen S_mod(T=-x) berechnet werden. Diese weiteren modifizierten Be triebsinformationen können dann jeweils den Mittelwert aus ei ner zu einem ersten Zeitpunkt T=-x erfassten Betriebsinforma tion und einer zu einem zweiten Zeitpunkt T=-x-13 und somit eine halbe Pumpperiode zeitlich zuvor erfassten Betriebsinfor mation darstellen. Zur weiteren Verbesserung der Genauigkeit kann dann auch noch ein Mittelwert S_falt aus sämtlichen modi fizierten Betriebsinformationen gebildet werden, der dann wie derum einer Dekonvolution der jüngsten erfassten ersten Be triebsinformation entspricht:

SfaltiJ = -1)

Denkbar ist auch, dass die zu weiter zurückliegenden Zeitpunk ten erfassten Betriebsinformationen geringer gewichtet werden. So kann die Gewichtung der modifizierten Betriebsinformationen S_mod(T=-x) mit zunehmendem x stufenartig oder kontinuierlich abnehmen .

Die modifizierten Betriebsinformationen bzw. Mittelwerte, ih rerseits abhängig von der Pumpfrequenz, können dann der Be stimmung des Standsicherheitsparameters zugrunde gelegt wer den. Beispielsweise kann dazu eine momentane Lage des Ge samtschwerpunkts des Dickstofffördersystems 10 aus einer Mehr zahl von geeigneten modifizierten Betriebsinformationen unter schiedlichen Typs berechnet werden unter Berücksichtigung der Massen und der räumlichen Ausdehnungen relevanter Komponenten des DickstoffSystems wie zum Beispiel der Mastarme. Je gerin ger der Abstand der zumindest die am Gesamtschwerpunkt wir kende Gewichtskraft des Dickstofffördersystems berücksichti gende Wirkungslinie von den Kippkanten der Aufstandsfläche ist, desto geringer ist die Standsicherheit, und desto höher wird der Standsicherheitsparameter bestimmt.

Darüber hinaus ist im vorliegenden Beispiel zusätzlich eine optionale Steuereinheit 13 des Dickstofffördersystems 10 dazu ausgebildet, eine oder mehrere Komponenten des Dickstoffför dersystems 10 anhand von Steuersignalen, abhängig von dem von der Verarbeitungseinheit 12 bestimmten Standsicherheitsparame ter anzusteuern. Entsprechend ist die Steuereinheit 13 zum Ausgeben eines ersten Steuersignals eingerichtet, falls der von der Verarbeitungseinheit 12 bestimmte Standsicherheitspa rameter größer als ein maximaler Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems 10 ist. In diesem Fall begrenzt die Steuereinheit 13 dann einen Arbeitsbereich des Dickstoffver- teilermasts 18 auf einen momentan zulässigen Arbeitsbereich. Des weiteren ist die Steuereinheit 13 zusätzlich dazu einge richtet, ein zweites Steuersignal auszugeben, falls der be stimmte Standsicherheitsparameter kleiner oder gleich dem ma ximalen Standsicherheitsparameter ist. Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels ei nes erfindungsgemäßen Verfahrens 100.

In einem Schritt 101a erfasst die Sensoreinheit 11 eine Be triebsinformation des Dickstofffördersystems 10. In einem se quenziell folgenden Schritt 101b erfasst die Sensoreinheit 11 dann die Betriebsinformation nochmals. Entsprechend der hier angewendeten Konvention handelt es sich bei dem Zeitpunkt des Erfassens in Schritt 101a um den zweiten Zeitpunkt und bei dem Zeitpunkt des Erfassens in Schritt 101b um den ersten Zeit punkt. Beispielhaft liegt dabei Schritt 101a gegenüber dem Schritt 101b um eine die Dauer einer halben Pumpperiode zu rück. Bei der in Schritt 101b erfassten Betriebsinformation soll es sich dabei um die jüngste erfasste Betriebsinformation handeln. In den Schritten 102 und 103 kann die Pumpfrequenz ebenfalls durch die Sensoreinheit 11 erfasst worden sein.

Abhängig von den von der Sensoreinheit 11 sequenziell in den Schritten 101b und 101a zu dem ersten und dem zweiten Zeit punkt erfassten Betriebsinformationen sowie von der Pumpfre quenz wird in Schritt 104 ein Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems 10 durch die Verarbeitungseinheit 12 bestimmt. Wie bereits zu Fig. 3 ausgeführt, soll dabei ein Mittelwert aus der in Schritt 101b erfassten Betriebsinforma tion und der in Schritt 101a erfassten Betriebsinformation ge bildet werden. Als Ergebnis wird eine modifizierte Betriebsin formation erhalten, die von der Auswirkung des Betriebs der Pumpe auf die erfasste Betriebsinformation befreit worden ist. Auf dieser Grundlage bestimmt die Verarbeitungseinheit 12 dann einen Standsicherheitsparameter, zum Beispiel durch Berechnung einer momentanen Lage des Gesamtschwerpunkts des Dickstoffför dersystems 10 unter Berücksichtigung der Masse und der räumli chen Ausdehnung sämtlicher Mastarme 41.

Optional schließt sich hier einer der Schritte 105 und 106 an. Ist der von der Verarbeitungseinheit 12 bestimmte Standsicher- heitsparameter des Dickstofffördersystems 10 größer als ein maximaler Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems 10, so gibt in Schritt 105 eine Steuereinheit des Dick stofffördersystems 10 ein erstes Steuersignal aus. Mittels ei nes solchen Steuersignals steuert die Steuereinheit zumindest eine Komponente des Dickstofffördersystems 10 an und wirkt so auf einen Betriebsparameter der Komponente ein. Dies kann bei spielsweise einen weiteren Schritt 107 in Form eines Begren- zens des Arbeitsbereichs des Dickstoffverteilermasts 18 auf einen momentan zulässigen Arbeitsbereich umfassen.

Im entgegengesetzten Fall, sprich bei einer Bestimmung des Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems 10 durch die Verarbeitungseinheit 12 als kleiner oder gleich dem maxi malen Standsicherheitsparameter des Dickstofffördersystems 10, kann die Steuereinheit in einem Schritt 106 ein zweites Steu ersignal ausgeben. Beispielsweise kann die Steuereinheit auf diese Weise eine Dickstoffpumpe 16 dahingehend ansteuern, dass die Pumpfrequenz erhöht oder verringert wird.

Die in dieser Spezifikation beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und die diesbezüglich jeweils ange führten optionalen Merkmale und Eigenschaften sollen auch in allen Kombinationen miteinander offenbart verstanden werden. Insbesondere soll auch die Beschreibung eines von einer Aus führungsform umfassten Merkmals - sofern nicht explizit gegen teilig erklärt - vorliegend nicht so verstanden werden, dass das Merkmal für die Funktion der Ausführungsform unerlässlich oder wesentlich ist.