Mobile Arbeitsgeräte dieser Art sind mit ausfahrbaren Stützauslegern verse- hen, die am Einsatzort die Standfestigkeit des Arbeitsgeräts verbessern sol- len. Die Stützausleger haben dabei einerseits die Aufgabe, die Fahrzeugfe- derung zu eliminieren und die Räder zu entlasten. Zum anderen sollen die Stützausleger die Kippgefahr mindern, die sich ergibt, wenn über den Ar- beitsausleger hohe Kippmomente entstehen. Die Stützfüße der Stützausle- ger bilden die Ecken eines Vierecks, dessen Seitenlinien eine Fläche um- schreiben, innerhalb welcher der Gesamtschwerpunkt des Arbeitsgeräts lie- gen muß, um die Standsicherheit zu gewährleisten. Da der auskragende Ar- beitsausleger drehbar ist, beschreibt der Gesamtschwerpunkt bei einer Dre- hung einen Vollkreis, der im Arbeitsbereich des Arbeitsauslegers innerhalb der Viereckfläche liegen muß. Da die Platzverhältnisse auf den Baustellen beengt sind, wird oft auf eine Vollabstützung verzichtet. Dadurch wird der Schwenkbereich des Arbeitsauslegers begrenzt. Um die Kippsicherung zu gewährleisten, wurde bereits eine Überwachungseinrichtung vorgeschlagen.

Dort werden die in den vier hydraulisch betätigten Teleskopen der Stützbei- ne herrschenden Drücke überwacht. Läßt der Druck in zwei Stützbeinzylin- dern nach, so werden die Mastbewegung und die Betonpumpe abgeschaltet.

Diese Technik läßt sich auch für den Fall nutzen, daß eine Maschine aus Platzgründen nicht voll abgestützt ist (Zeitschrift BETON 6/96, Seite 362, 364). Untersuchungen haben gezeigt, daß Druckmessungen in den Tele- skopzylindern der Stützbeine für eine zuverlässige Stützbeinüberwachung nicht ausreicht. Dies gilt vor allem dann, wenn einer der Teleskopzylinder auf Anschlag gefahren ist. Auch dynamische Abstützeffekte lassen sich mit die- sem Überwachungssystem nicht erfassen.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Standsi- cherheitsüberwachung mobiler Arbeitsgeräte hinsichtlich ihrer Genauigkeit und Einsetzbarkeit in komplizierten Abstützsituationen zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Wei- terbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Der erfindungsgemäßen Lösung liegt vor allem der Gedanke zugrunde, daß in jedem Stützfuß mindestens ein Kraftsensor angeordnet ist, daß jeder Kraftsensor in einem elektrischen Meßkreis zur Abgabe eines stützlastab- hängigen Meßsignals angeordnet ist und daß die Überwachungseinrichtung eine Auswerteelektronik umfaßt, die in vorgegebenen Abtastzyklen mit den stützfußbezogenen Stützlast-Meßwerten und zu deren Vergleich mit mindes- tens einem vorgegebenen stabilitätsbestimmenden Schwellenwert beaufschlagbar ist. Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt eine Echtzeit- überwachung der Stützlast im Bereich der einzelnen Stützfüße in einem en- gen Zeitraster, so daß auch dynamische Effekte und Trägheitseffekte beim Betrieb des Arbeitsgeräts in die Überwachung einbezogen werden können.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Auswerte- elektronik eine Softwareroutine zur Ermittlung des zweitniedrigsten stützfuß- bezogenen Stützlast-Meßwerts eines jeden Arbeitszyklus und zu dessen Vergleich mit einem stabilitätsbestimmenden Schwellenwert umfaßt. Dabei wird der Erkenntnis Rechnung getragen, daß sich unter der Berücksichti- gung der statischen Unbestimmtheit der Vierpunktabstützung regelmäßig eine Dreipunktabstützung einstellen wird, die bei einer Bewegung des Ar- beitsauslegers zu wechselnden Abstützkonfigurationen führt. Einer der Stützbeine kann dabei sogar vom Untergrund abheben, ohne die Kippstabili- tät zu gefährden. Maßgeblich für die Standsicherheit ist gemäß der Erfin- dung stets der zweitniedrigste stützfußbezogene Stützlast-Meßwert. Unter- schreitet dieser eine Minimalkraft mit abnehmender Tendenz, so ist eine Notabschaltung der Auslegerbewegung und des Pumpbetriebs angezeigt.

Der hierfür maßgebliche Sollwertgeber wird beispielsweise auf eine Minimal- kraft von 0,5 bis 5 % der stützbeinbezogenen Maximalkraft eingestellt. Die Erfindung erlaubt es außerdem, vor dem Erreichen des genannten Gefah- renbereichs eine Vorwarnung zu geben. Dementsprechend wird ein weiterer Sollwertgeber zur Vorgabe einer Vorwarnkraft vorgesehen, der beispielswei- se bei 5 bis 1Ö % der stützbeinbezogenen Maximallast liegt und der dem Pumpenfahrer beispielsweise über ein akustisches und/oder optisches Sig- nal anzeigt, daß eine erhöhte Aufmerksamkeit erforderlich ist. Grundsätzlich ist es möglich, die Überwachungseinrichtung auch unmittelbar zur Notab- schaltung des Arbeitsauslegers und/oder der Betonpumpe zu verwenden.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß in jedem Stützfuß zwei vorzugsweise gleichartige Kraftsensoren angeordnet sind, die in voneinander unabhängigen Meßkreisen zur Abgabe eines stützlastabhän- gigen Meßsignals angeordnet sind. Die Auswerteelektronik enthält dabei vor- teilhafterweise eine Softwareroutine zum paarweisen Vergleich der aus den stützfußbezogenen Meßsignalen abgeleiteten Meßwerte hinsichtlich ihrer Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung. Nur wenn die zu den einzel-

nen Stützfüßen gehörenden Meßwerte paarweise innerhalb eines vorgege- benen Toleranzbereichs gleich sind, ist eine Weiterverarbeitung innerhalb der Auswerteelektronik möglich. Die sich daraus ergebende Redundanz des Meßsystems ist notwendig, um eine zuverlässige Überwachung der Geräte- abstützung zu gewährleisten.

Die Kraftsensoren weisen zweckmäßig einen Dehnmeßstreifen oder ein pie- zoelektrisches Element auf. Die elektrischen Meßkreise enthalten vorteilhaft- erweise eine Brückenschaltung, in deren einem Zweig der zugehörige Kraft- sensor angeordnet ist und deren Ausgang an einen Operationsverstärker angeschlossen ist.

Da es bei der Stabiltitätskontrolle vor allem auf einen Vergleich der gemes- senen stützlastbezogenen Meßwerte mit vorgegebenen Schwellenwerten ankommt, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vor- geschlagen, daß die elektrischen Meßkreise in einem Meßbereich, der die Schwellenwerte umfaßt, auf eine erhöhte Meßgenauigkeit eingestellt sind.

Da die stabilitätsbestimmenden Schwellenwerte eher am unteren Ende der Stützlastskala zu finden sind, ist es von Vorteil, wenn die elektrischen Meßkreise eine von hohen zu niedrigen stützfußbezogenen Stützlasten hin zunehmende Meßgenauigkeit aufweisen. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die elektrischen Meßkreise in einem Meßbereich unter- halb 30 %, vorzugsweise unterhalb von 15 % der stützfußbezogenen Maxi- mallast auf eine erhöhte Meßgenauigkeit eingestellt sind.

Um einen Grundbruch zu vermeiden, kann es bei kritischen Bodenverhält- nissen auch notwendig sein, einen oberen Schwellenwert einzuführen. Die- ser Schwellenwert wird zweckmäßig so gewählt, daß bei gegebener Abstütz- fläche ein Grundbruch noch nicht eintritt.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Kraftsensor in einem vorzugsweise nachträglich am Stützfuß befestigbaren Fußelement angeordnet ist. In diesem Fall kann auch der Meßkreis und ge- gebenenfalls ein Teil der Auswerteelektronik im Fußelement integriert sein.

Der Meßkreis ist dabei bevorzugt über eine galvanische oder drahtlose Sig- nalübertragungsstrecke mit der Auswerteelektronik gekoppelt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht einer am Straßenrand abgestellten Autobetonpumpe mit auf der Straßenseite schmal abgestützten Stützauslegern ; Fig. 2a und b eine Draufsicht auf die Stützkonstruktion der Autobetonpum- pe nach Fig. 1 im Zustand der Vollabstützung und der einseitigen Schmalabstützung ; Fig. 3a eine Seitenansicht eines Stützfußes eines Stützauslegers mit an- gesetztem Stützlastsensor in geschnittener Darstellung ; Fig. 3b einen Schnitt durch einen Stützfuß eines Stützauslegers mit integ- riertem Stützlastsensor ; Fig. 4a ein Schema eines Stützfußes mit redundanten Stützlastsensoren ; Fig. 4b ein Schaltschema der redundanten Stützlastsensoren mit Auswer- teelektronik.

Die in Fig. 1 dargestellte fahrbare Betonpumpe besteht im wesentlichen aus einem mehrachsigen Fahrgestell 10, einem an einem vorderachsnahen Mastbock 12 um eine fahrgestellfeste Hochachse 13 drehbar gelagerten Be-

tonverteilermast 14 und einer Stützkonstruktion 15, die einen fahrgestellfes- ten Tragrahmen 16, zwei am Tragrahmen 16 in je einem als Ausschubkasten ausgebildeten Teleskopsegment 18 verschiebbare vorderer Stützausleger 20 und zwei um eine lotrechte Achse 22 verschwenkbare hintere Stützaus- leger 24 aufweist. Die Stützausleger 20,24 sind mit je einem nach unten aus- fahrbaren Stützfuß 26 auf dem Untergrund 28 abstützbar. Die vorderen und rückwärtigen Stützausleger 20,28 sind mit hydraulischen Mitteln von einer fahrgestellnahen Fahrstellung in eine Abstützstellung ausfahrbar. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel wurde auf der Straßenseite eine Schmalabstützung gewählt. Die Schmalabstützung, mit der den Platzproblemen auf Baustellen Rechnung getragen werden kann, führt zwangsläufig zu einer Einschrän- kung im Drehwinkel des Arbeitsauslegers 14.

Die vier auf dem Boden aufstehenden Stützfüße VL (vorne links), VR (vorne rechts), HL (hinten links) und HR (hinten rechts) spannen ein Viereck auf, dessen Seiten i, r, v und h (links, rechts, vordne und hinten) jeweils eine Kippkante bilden. Zur Gewährleistung der Standsicherheit dürfen die Vier- eckseiten beim Verfahren des Arbeitsauslegers vom Gesamtschwerpunkt des Systems nicht nach außen überschritten werden. Die Erfindung macht von der Erkenntnis Gebrauch, daß die Lage des Gesamtschwerpunkts in- nerhalb des Kippvierecks durch Stützlastsensoren an den die Ecken des Kippvierecks bildenden Stützfüßen 26 überwacht werden kann. Dement- sprechend ist in jedem Stützfuß 26 eine Sensoreinheit 30 angeordnet, die zwei Kraftsensoren 32,34 mit zugehörigem elektrischem Meßkreis 36,38 und Operationsverstärker 40,42 umfaßt. Jeder Meßkreis 36,38 gibt über seinen Verstärker 40,42 ein in vorgegebenen Zeitzyklen abtastbares stützlastab- hängiges Meßsignal ab, das in einer zentralen Auswerteelektronik 54 verar- beitet wird.

Nur wenn die über die beiden Meßkreise 36,38 eines Stützfußes 26 ermittel- ten Meßwerte innerhalb einer vorgegebenen Fehlertoleranz übereinstimmen,

werden sie einer weitergehenden Auswertung zugeführt. Dementsprechend enthält die Auswerteelektronik 54 eine Softwareroutine 60 zum paarweisen Vergleich der aus den stützfußbezogenen Meßsignalen abgeleiteten Meß- werte hinsichtlich ihrer Übereinstimmung. Wenn diese Übereinstimmung bei mehreren Abtastzyklen nicht gegeben ist, deutet dies auf einen Meß-oder Elektronikfehler hin, der zu einer Notabschaltung des Systems und damit zu einer Außerbetriebsetzung der Autobetonpumpe führt.

Eine weitere Besonderheit der Auswerteelektronik 54 besteht darin, daß sie eine Softwareroutine 62 zur Ermittlung des zweitniedrigsten stützfußbezoge- nen Stützlast-Meßwerts eines jeden Abtastzyklus und zu dessen Vergleich mit einem stabilitätsbestimmenden Schwellenwert umfaßt. Damit wird der Erkenntnis Rechnung getragen, daß eine Stützkonstruktion 15 mit vier Stütz- füßen 26 statisch überbestimmt ist, so daß in jeder Konstellation des Ar- beitsauslegers 14 nur drei der vier stützfußbezogenen Meßwerte für die Standsicherheit von Bedeutung sind. Die Standsicherheit ist grundsätzlich gegeben, wenn an drei Stützfüßen 26 noch eine Stützlast angreift, die eine vorgegebene Minimalkraft übersteigt. Nach dem Ausfahren der Stützausle- ger 20,24 ist im Normalfall in allen Stützfüßen 26 die gemessene Stützlast größer als eine vorgegebene Vorwarnkraft. Wird der Arbeitsausleger 14 be- wegt, kann ein Stützfuß 26 ohne Stabilitätsrisiko sogar komplett vom Boden abheben. Eine Warnung (akustisch/optisch) wird erst ausgegeben, wenn die Stützlast an einem weiteren Stützfuß 26 unter die Vorwarnkraft absinkt. Wird der betreffende Stützfuß noch weiter entlastet und sinkt seine Stützlast unter die vorgegebene Minimalkraft, wird die Bewegung des Arbeitsauslegers 14 und der Betrieb der Betonpumpe durch Unterbrechung der Druckölzufuhr über ein Not-Aus-Ventil 56 abgeschaltet. In diesem Zustand kann der Bedie- ner durch eine Notbetätigung, begleitet durch ein akustisches Hupsignal, den Arbeitsausleger 14 unter eigener Verantwortung aus dem Gefahrenbereich bergen. Auch eine Rundumleuchte 58 kann dem Bediener den Zustand der Vorwarnung anzeigen. Beim handbetätigten Bergevorgangs zeigt diese

Rundumleuchte 58 durch Erlöschen an, daß die Stützlast in drei Stützfüßen 26 die Minimalkraft wieder überschritten hat.

Wie aus Fig. 3a und b zu ersehen ist, ist die Sensoreinheit 30 zwischen ei- nem Pendelfuß 44 des Stützfußes 26 und einem unmittelbar auf dem Boden aufstellbaren Fußteller 46 eingespannt. Dabei ist im Falle der Fig. 3a der Fußteller 46 mit Sensoreinheit 30 nachträglich an einem bereits vorhande- nen Pendelfuß 44 des Stützfußes 26 befestigt, während im Falle der Fig. 3b eine den Pendelfuß 44 mit umfassende Konstruktion vorgesehen ist, die den ursprünglichen Pendelfuß ersetzt. Die Konstruktion nach Fig. 3b baut dem- entsprechend niedriger als die Konstruktion nach Fig. 3a und ist zudem durch eine Abdeckung 48 gegen Schmutzzutritt und Beschädigungen von außen geschützt.

Wie aus Fig. 4b zu ersehen ist, sind die Meßkreise 36,38 als Wheatstone- brücken ausgebildet, an deren einem Zweig der als Dehnmeßstreifen aus- gebildete Kraftsensor 32 bzw. 34 angeordnet ist. Die Diagonalabgriffe 50,52 der Meßkreise 36,38 sind an die Eingänge des zugehörigen Operationsver- stärkers 40,42 angelegt, an dessen Ausgang das stützlast-proportionale e- lektrische Meßsignal abgreifbar ist. Der Meßbereich von 4 bis 20 mA am Ausgang der Verstärker 40,42 wird genutzt, um eine möglichst hohe Genau- igkeit bei niedrigen Kraftwerten zu erhalten. Dementsprechend wird die Meßgenauigkeit durch entsprechende Einstellung des Verstärkers in einem Bereich erhöht, der etwa 20 % der an einem Stützfuß auftretenden Maximal- last entspricht. Bei größeren Stützlasten wird stets der Maximalwert (z. B. 20 mA) am Verstärkerausgang abgegriffen.

Grundsätzlich ist es möglich, den Meßbereich der Meßkreise umzuschalten, so daß auch die Maximallast meßtechnisch erfaßt werden kann.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten : Die Erfindung bezieht sich auf ein mobiles Arbeitsgerät, insbesondere eine Autobetonpumpe mit einer Ein- richtung zur Überwachung der Standsicherheit im Betrieb. Das Arbeitsgerät weist ein Fahrgestell 10 auf, das eine Stützkonstruktion mit zwei vorderen und zwei rückwärtigen Stützauslegern 20 enthält. Die Stützausleger sind von einer Fahrstellung in mindestens eine Abstützstellung ausfahrbar und mit je einem teleskopierbaren Stützfuß 26 auf einer Unterlage 28 abstützbar. Das Arbeitsgerät weist ferner einen von einer Fahrstellung in über das Fahrge- stell auskragende Arbeitsstellungen ausfahrbaren, um eine fahrgestellfeste Hochachse drehbaren, vorzugsweise als Betonverteilermast ausgebildeten Arbeitsausleger 14 auf. Im Bereich der Stützfüße sind Meßeinrichtungen zur Bestimmung der jeweiligen Stützlast angeordnet, deren Ausgangssignale einer Einrichtung zur Überwachung der Standsicherheit zugeleitet werden.

Erfindungsgemäß ist in jedem Stützfuß mindestens ein Kraftsensor 32,34 angeordnet, der seinerseits in einem elektrischen Meßkreis 36,38 zur Abga- be eines stützlastabhängigen Meßsignals angeordnet ist. Die Überwa- chungseinrichtung umfaßt eine Auswerteelektronik 54, die in vorgegebenen Abtastzyklen mit den stützfußbezogenen Stützlast-Meßwerten und zu deren Vergleich mit mindestens einem vorgegebenen stabilitätsbestimmenden Schwellenwert beaufschlagbar ist.