(57)【要約】  本発明は、延長可能な支持脚（１４）を有するシャーシ（１２）と、シャーシ（１２）の旋回機構（１６）上に配置されたコンクリート分配マスト（１８）とを備える移動式コンクリートポンプ（１０）に関し、コンクリート分配マストが回転可能であり、その傾斜が作動シリンダ（２２）によって調節可能であり、複数の旋回可能なマストアーム（２０）と、少なくとも２つの支持脚（１４）にかかる垂直力および／または水平力を使用することによって安定性計算を実施するためのコンピュータ装置とを備え、安定性検査に応じて、旋回機構（１６）上の旋回運動、および／または少なくとも１つのマストアーム（２０．１、２０．２、２０．３）の旋回運動、および／またはポンプ圧送操作の開始の範囲を制限するように構成された制御装置を備える移動式コンクリートポンプ（１０）に関する。【選択図】  図１
2021515858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
延長可能な支持脚（１４）を有するシャーシ（１２）と、
複数の旋回可能なマストアーム（２０）を備えるコンクリート分配マスト（１８）であって、前記シャーシ（１２）の回転機構（１６）上で回転可能であり、位置決めシリンダ（２２）によって傾斜を調節可能である、コンクリート分配マスト（１８）と、
少なくとも２つの支持脚（１４）にかかる垂直力および／または水平力に基づいて、安定性計算を実行する処理装置と、
安定性検査に応じて、前記回転機構（１６）上の回転運動、および／または少なくとも１つのマストアーム（２０．１、２０．２、２０．３）の旋回運動、および／またはポンプ圧送手順の開始を制限するように構成された制御装置と
を備える、移動式コンクリートポンプ（１０）。
【請求項２】
少なくとも２つの支持脚（１４）にかかる垂直力および／または水平力を検出するためのセンサを備え、前記安定性計算が、負荷トルク、ならびに測定された前記垂直力および／または前記水平力に基づいて実行される、あるいは
前記支持脚（１４）の支持点を検出するための支持センサシステム（ＳＢ）と、
２つの軸線周りの前記シャーシ（１２）の傾斜を検出するための傾斜センサ（ＳＮ）と、
前記位置決めシリンダ（２２）内の圧力を検出するためのセンサ（ＳＺ）（シリンダ圧力センサ）と、
前記回転機構（１６）の回転角度を検出するための回転角度センサ（ＳＤ）と
を備え、
前記安定性計算が、負荷トルク、ならびに少なくとも２つの支持脚（１４）にかかる垂直力および／または水平力の計算に基づいて実行される、請求項１に記載の移動式コンクリートポンプ（１０）。
【請求項３】
前記処理装置が、現在のマスト位置および下部構造の傾斜を用いて、理論最大負荷トルクを計算する、請求項１または２に記載の移動式コンクリートポンプ（１０）。
【請求項４】
所与の前記マスト位置でポンプ圧送手順を開始できるかどうかに関する表示が行われるユーザインターフェースをさらに備える、請求項３に記載の移動式コンクリートポンプ（１０）。
【請求項５】
負荷トルクが、前記シリンダの圧力から計算される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の移動式コンクリートポンプ（１０）。
【請求項６】
前記少なくとも２つの支持脚によってのみ分散する、前記垂直力の割合の計算が行われる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の移動式コンクリートポンプ（１０）。
【請求項７】
前記支持脚に作用する横方向の力に基づいて比較利用率を計算することにより、前記支持脚（１４）の負荷の検査が行われる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の移動式コンクリートポンプ（１０）。
【請求項８】
特に、前記シャーシ（１２）の傾斜が３°を超える設置の場合、前記コンクリート分配マスト（１８）を回転させるために必要なトルクの計算および前記トルクのブームトルクとの比較が行われる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の移動式コンクリートポンプ（１０）。
【請求項９】
シャーシ（１２）を備える移動式コンクリートポンプ（１０）の安定性に関連する制御を行うための方法であって、前記シャーシ（１２）が、延長可能な支持脚（１４）を有し、前記シャーシ（１２）上に、複数の旋回可能なマストアーム（２０）から形成されたコンクリート分配マスト（１８）が配置されており、前記コンクリート分配マスト（１８）が、回転機構（１６）上で回転可能であり、位置決めシリンダ（２２）によって傾斜を調節可能であり、前記方法では、
前記回転機構（１６）上の回転運動、および／または少なくとも１つのマストアーム（２０）の旋回運動、および／またはポンプ圧送手順の開始が、少なくとも２つの支持脚（１４）にかかる垂直力および／または水平力に基づく安定性計算に応じて制限される、方法。
【請求項１０】
前記安定性計算が、決定された負荷トルクに基づいて実行される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも２つの支持脚（１４）にかかる垂直力および／または水平力の計算が、前記支持脚（１４）の支持点を検出するための支持センサシステム（ＳＢ）、２つの軸線周りの前記シャーシ（１２）の傾斜を検出するための傾斜センサ（ＳＮ）、前記位置決めシリンダ（２２）内の圧力を検出するためのセンサ（ＳＺ）（シリンダ圧力センサ）、および／または前記回転機構（１６）の回転角度を検出するための回転角度センサ（ＳＤ）の測定値から実行される、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
現在のマスト位置および下部構造の傾斜を用いて、理論最大負荷トルクが計算される、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
所与の前記マスト位置でポンプ圧送手順を開始できるかどうかが、ユーザインターフェースによって表示される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記負荷トルクが、前記シリンダの圧力から計算される、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも２つの支持脚によってのみ分散する、前記垂直力の割合が計算される、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記支持脚（１４）の負荷を検査するために、前記支持脚に作用する横方向の力に基づいて、比較利用率が計算される、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
特に、前記シャーシ（１２）の傾斜が３°を超える設置の場合、前記コンクリート分配マスト（１８）を回転させるために必要なトルクが計算され、ブームトルクと比較される、請求項９〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
プログラムコード手段を含むコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムが、コンピュータ、プロセッサ、または対応する処理装置、特に請求項１〜８のいずれか一項に記載の移動式コンクリートポンプ（１０）の処理装置で実行されると、請求項９〜１７のいずれか一項に記載の方法のすべてのステップを実行する、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、移動式コンクリートポンプおよび移動式コンクリートポンプの安定性に関連する制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]欧州特許出願公開第２７３３２８１号明細書は、下部構造（メタセンタ）の静的重心の計算に基づく、安定性に関連する制御装置を開示する。車両全体の重心をさらに使用し、特定の支持構成から安全な操作の限界により、安全係数が決定される。安全係数は、メタセンタから重心までの距離と重心から安全の限界までの距離との比率に対応する。１より大きい安全係数は、安全な操作を示す。
【０００３】
[0003]コンクリート配送車両の安定制御装置は、欧州特許出願公開第２５５５０６７号明細書から知られており、各構成要素の重心は、そこから車両の全体の重心を計算するために決定される。これは、平面図で支持アームを考慮する、所定のバランス範囲と比較される。バランス範囲を超えると、警告が出力される。
【０００４】
[0004]欧州特許出願公開第２０３８４９３号明細書は、支持ブームと、マストアームの動きのための制御装置を有する移動式コンクリートポンプを開示する。既知の制御装置は、支持ブームの選択された支持構成に応答するソフトウェアルーチンを含み、それによって、選択された支持構成に従って、関節接合部の軸線を中心とした第１の関節接合アームの旋回角度、および垂直軸線を中心とした回転ヘッドの関連する回転角度範囲を制限する。これは、ブームの範囲が短くなることを伴うが、一方で可能な径方向の動作範囲が所与の支持構成について増加する。
【０００５】
[0005]複数の旋回可能なマストアームから形成され、シャーシ上の回転機構上に回転可能に配置されたコンクリート分配マストと、移動式コンクリートポンプの傾斜を検出するための傾斜センサとを有する移動式コンクリートポンプは、独国特許出願公開第１０２０１４２１５０１９号明細書から既知であり、それには、傾斜センサに接続された安全装置が、傾斜に応じてコンクリート分配マストの動作範囲を制限するために提供される。安全装置は、車両の傾斜の関数として、回転機構上の回転運動および／または少なくとも１つのマストアームの旋回運動を制限するように構成される。
【０００６】
[0006]独国特許出願公開第１０２４２２７０号明細書は、平坦でない地形での安全な運転のために傾斜を考慮して、昇降台の範囲が制限される昇降台車両を開示する。この目的のために、傾斜センサを使用して、昇降作業台の設置傾斜がその動作について検出され、最大の範囲が達成されるように、異なる傾斜の許容範囲について目標と現実の比較が実施される。
【発明の概要】
【０００７】
[0007]そこから進展して、本発明によれば、請求項１の特徴を有する移動式コンクリートポンプ、および請求項６の特徴を有する移動式コンクリートポンプの安定性に関連する制御のための方法が提案される。
【０００８】
[0008]本発明は、移動式コンクリートポンプの安定性に関連する制御が、マストアームの負荷トルク、ならびに移動式コンクリートポンプの少なくとも２つの支持脚の垂直力および／または水平力の計算によってリアルタイムで効果的に可能であるという発見に基づいている。この目的のために、例えば、適切なセンサを使用して３次元力測定の状況で、垂直力および／または水平力のいずれかが直接測定され、あるいはマストアームの位置決めシリンダ内の少なくとも圧力、マストアームリンク機構の回転機構の角度、支持脚の支持点、およびコンクリートポンプ下部構造（すなわち、シャーシ）の傾斜が、知覚的に検出されて、これに基づき少なくとも２つの支持脚内に垂直方向および／または水平方向に作用する力を決定する。
【０００９】
[0009]本発明は、現在の支持構成および機械の傾斜を考慮して、移動式コンクリートポンプの実際の安定性保存に関する記述、およびいわゆるポンプ圧送の記述、すなわち、ポンプ圧送手順が、瞬間的な機械の位置決め（マスト位置、下部構造の傾斜）（コンベヤパイプラインがコンクリートで充填されることにより、重量の変化がさらに発生し、それにより機械が安定性保存の範囲から外れることにつながる可能性があることを考慮して）において開始され得るかどうかについての記述を可能にする。
【００１０】
[0010]本発明は、コンピュータプログラムがコンピュータまたは対応する処理装置、特に移動式コンクリートポンプの処理装置上で実行される場合、本発明による方法を実行することができるプログラムコードを有するコンピュータプログラムもまた網羅する。コンピュータプログラム自体およびコンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータプログラム（コンピュータプログラム製品）の両方が特許請求されている。
【００１１】
[0011]本発明のさらなる利点および設計は、説明および添付の図面から得られる。
【００１２】
[0012]上記の特徴および以下で説明する特徴は、特定の特別な組み合わせだけでなく、本発明の範囲を逸脱することなく、他の組み合わせで、または単独でも使用できることは明らかである。
【００１３】
[0013]本発明は、例示的な実施形態に基づいて図面に概略的に示され、図面を参照して以下に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】外側へ旋回されたマストアームを備える、傾斜した下にある表面上の移動式コンクリートポンプを示す非常に概略的な側面図である。
【図２】延長された支持脚および側方に回転されたコンクリート分配マストを有する図１の移動式コンクリートポンプの上面図である。
【図３】図２の断面線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った横断面図で、傾斜した下にある表面上で支持する場合の支持脚への力作用を説明する拡大概略図である。
【図４】上面図で、図３の支持脚への力作用を説明する拡大概略図である。
【図５】長手方向に傾斜した移動式コンクリートポンプの極限傾斜、および完全な支持の場合の許容マストトルクの例示的な概略図である。
【図６】長手方向に傾斜した移動式コンクリートポンプの極限傾斜、および部分的な支持の場合の許容マストトルクの例示的な概略図である。
【図７】横方向に傾斜した移動式コンクリートポンプの極限傾斜、および部分的な支持の場合の許容マストトルクの例示的な概略図である。
【図８】操作ディスプレイの例示的な概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[0022]図１は、非常に概略的な側面図で、シャーシ（下部構造）１２と、回転機構１６を介してシャーシ１２に取り付けられたコンクリート分配マスト１８とを有する本発明による移動式コンクリートポンプ１０を示し、移動式コンクリートポンプ１０は旋回可能なマストアーム２０（図示の例示的な実施形態では、３つのマストアーム２０．１、２０．２、２０．３）を備える。コンクリート分配マスト１８の第１のマストアーム（Ａアーム）２０．１は、位置決めシリンダ２２によって連結されているため、回転機構１６上で傾斜を調節可能である。以下のマストアーム２０．２、２０．３は、したがって位置決めシリンダ（図示せず）によって、互いに対して旋回可能である。
【００１６】
[0023]動作中の支持のために、移動式コンクリートポンプ１０は、それ自体既知の方法で、支持プレート１５を使用して下にある表面Ｕ上で支持され得る４つの延長可能な（そしておそらくは調節可能な）支持脚１４を有する（図２参照）。さらに、コンクリート受け入れ漏斗２４が、シャーシまたは下部構造１２上に設けられる。
【００１７】
[0024]加えて本発明による移動式コンクリートポンプ１０は、支持脚１４の支持点Ｐを検出するための支持脚１４内の支持センサＳＢと、シャーシ１２の傾斜αを検出するための傾斜センサＳＮと、回転機構１６の回転角度δを検出するための回転角度センサＳＤと、位置決めシリンダ２２内の圧力を検出するためのセンサＳＺ（シリンダ圧力センサまたはシリンダ力センサ）と、さらにマストアーム２０内に配置されたマスト角度センサＳＭ（第１のマストアーム２０．１の開き角度はφと識別される）とを備える。シャーシ１２の傾斜、したがって下にある表面Ｕの傾斜角度の検出は、好ましくは２つの軸線に沿って測定されるが、図面を簡略化するために、図１（移動式コンクリートポンプ１０の長手方向延長部Ｌの断面の平面において）には１つの長手方向傾斜角αのみが示されている。例えば、移動式コンクリートポンプ１０の長手方向延長部Ｌに垂直な平面には、横方向の傾斜角βによる傾斜が存在し得る（これに関して、図３および図４の以下の説明も参照）。
【００１８】
[0025]以下に詳細に説明する本発明を使用すると、移動式コンクリートポンプ１０の安定性監視が可能になって、コンクリートポンプの動作中（特に傾斜位置での移動式コンクリートポンプ１０の支持、コンクリート分配マスト１８の回転／延長、制限範囲内でのポンプ圧送操作）に、機械１０の転倒またはその機械の鋼部材の過負荷をもたらす可能性がある誤動作を回避できる。本発明によれば（少なくとも制限された範囲内で）、典型的には維持されるべき３°の傾斜を超えて、増加した傾斜αで作業することも可能である。
【００１９】
[0026]この目的のために、以下の変数、分配マスト１８（またはより正確には第１のマストアーム２０．１）の位置決めシリンダ（または複数の位置決めシリンダ）内の接合部シリンダ圧力、回転機構角度δ、支持脚の支持点、コンクリートポンプ下部構造の傾斜α（２軸線周り）、およびＡ接合部の開き角度が、適切なセンサに基づいて計量的に検出される。
【００２０】
[0027]さらなる変数として、総重量、下部構造の重量、下部構造の重心が必要であり、それらはその変動性のために計算では推定値として組み込まれる。
【００２１】
[0028]マスト１８と下部構造１２との間の切削力および切削トルク、ならびに質量（マスト＋下部構造）と、下部構造１２の重心とを使用して、３次元のすべての支持力が、ここで簡単な理論計算によってリアルタイムで計算され得る。この計算を使用して、次の検査が実行され得る。
【００２２】
[0029]２つの支持点Ｐによってのみ分散し得る垂直力の割合がどれだけ大きいかを検査できる。制限値（例えば、９５％）を超える場合、機械が転倒する危険があり、負荷トルクが増加する原因となるすべての動作が回避されなければならない。
【００２３】
[0030]さらに、特に大きく傾斜した機械設置（＞３°）を用いて、支持脚１４にかかる横方向の力が検査され得る。すべての支持脚１４について、許容可能な比較負荷（支持脚１４にかかる水平力と垂直力との組み合わせ）が超過しているかどうかが検査される。これが事実である場合、臨界負荷（例えば、極限傾斜などによる負荷トルクおよび／または支持脚にかかる横方向の力など）が増加するように、機械を動かすことはもはやできなくなる。これは、例として図３および図４で概説されており、図３は、図２の断面線ＩＩＩ−ＩＩＩによる、傾斜した、下にある表面Ｕ上の支持脚１４の支持点Ｐの周囲の拡大詳細図を示す。支持脚１４を通る平面に沿った、下にある表面Ｕの傾斜はγで示されている。支持点Ｐにおける力の関係は、当業者にとって定型的な力の平行四辺形を用いて示されている。
【００２４】
[0031]支持脚１４の支持点Ｐに作用する重力（すなわち、支持脚１４上の移動式コンクリートポンプの全重力の割合）は、ＦＧによって垂直に下向きに識別される。支持脚１４を通る図示された断面の平面において、この力は、下にある表面Ｕに対して垂直に延在する垂直力成分ＦＳ、Ｕと、下にある表面Ｕに対して平行に延在する平行力成分ＦＰとに分解され得る。平行力成分ＦＰは、傾斜角度γで支持脚方向に作用する下り坂力を表す。
【００２５】
[0032]図４は、下にある表面の全体的な傾斜（角度γおよびαによって定義される）に平行な成分と、支持脚１４に垂直な成分とに、この下り坂力ＦＰをさらに分割する例として上面図で概略的に示す。下にある表面の全体的な傾斜に平行に延在し（すなわち、長手方向傾斜角αおよび支持脚方向γの傾斜角を考慮して）、支持点Ｐに作用する力成分は、ＦＵによって識別される。それは、平行力成分ＦＰと、支持脚１４に対して垂直に延びる成分ＦＳ、１４とから構成される。これらの成分ＦＰおよびＦＳ、１４は、支持脚の方向で、支持脚に対して横方向に、支持点Ｐで実際に作用する力である。
【００２６】
[0033]最後に、トルクは回転機構のギヤで検査可能であり、さらに特に大きく傾斜した機械設置（＞３°）でも可能である。次いでマスト１８は、回転機構１６に過負荷をかけずに、最大負荷トルクで完全に延長された位置で回転することはできない。マストの回転に必要なトルクが計算され、そのトルクがブームトルクよりも大きい場合、トルクを増加させる動作はもはや実行できない。
【００２７】
[0034]本発明はまた、いわゆるポンプ圧送予測、すなわち、ポンプ圧送が所与のマスト位置でやはり実行できるかどうかに関する表示を可能にする。この目的のために、現在のマスト位置および下部構造の傾斜の場合の理論最大負荷トルクが、機械仕様から既知の角度および既知の質量を使用して、最大コンベヤパイプ重量で負荷トルクを決定することによって、並行して計算される。この目的のために、漏斗２４および水タンク内の充填レベルに対して信頼できる仮定を行う必要がある。
【００２８】
[0035]それに基づいて、現在の状況（マスト位置、運転負荷および傾斜）について各場合に、臨界状態のシステム（例えば、安定性、脚の過負荷、および回転機構のトルクなど）の安全係数が計算され得る（制御の安全上臨界状態にある部品）。
【００２９】
[0036]加えて、現在のマスト位置およびアームにかかる最大動作負荷での傾斜で、安全上臨界状態ではない安全係数もやはり計算され得る（例えば、「この設置状況および／またはアーム位置および／または傾斜でもやはりポンプ圧送できるか？」に関する記述）。これらは、作業者に通知するためにのみ使用され、制御に影響はない。
【００３０】
[0037]作業者に表示を提供することができ、各場合において、現在の負荷および最大負荷についての最小安全係数のみが表示される。したがって、機械の作業者は、現在の位置でもやはりポンプ圧送できるかどうかを確認でき、このポンプ圧送を機械が負荷トルク増加工程として予期せずに拒否することを回避できる。
【００３１】
[0038]図５から図８は、作業者用の表示を生成する例示的な図を示す。
【００３２】
[0039]図５は、完全に支持された（すなわち、完全に延長された支持脚１４を備える）移動式コンクリートポンプ１０の長手方向Ｌに極限傾斜αの場合、許容マストトルクの例示的な図を示す。図５の例示は、移動式コンクリートポンプ１０のマスト構造１８の移動半径の全体的な制限の視覚的表示が、部分的な制限の考慮から構成される方法を示している。第１の画像Ｄ１．１では、完全に延長された支持脚１４を有する移動式コンクリートポンプ１０が、上面図で非常に概略的に示されており、水平な（つまり、傾斜がない）完全に支持された状態（理想的な状態）の許容トルクを表す実線の円形線Ｚによって囲まれている。したがって、円形線Ｚは、移動式コンクリートポンプの最大動作円を表す。さらに、第１の画像Ｄ１．１では、機械の特定の傾斜における許容されない支持脚の長手方向の力および横方向の力による動作円の制限（図３および図４を参照）が破線Ｌ１．１で示されている。第２の画像Ｄ１．２は、破線Ｌ１．２を使用して、機械の特定の傾斜における回転機構トルクの増加による動作円の制限を示し、第３の画像Ｄ１．３は、破線Ｌ１．３を使用して、制限Ｌ１．１とＬ１．２との重ね合わせ、したがって、現在の支持および傾斜での最大許容トルクの制限を示す。
【００３３】
[0040]図６は、長手方向に同じ傾斜であるが、部分的に支持された移動式コンクリートポンプ１０を同様の図で示す。第１の画像Ｄ２．１から明らかなように、障害物Ｈにより、１つの支持脚１４．１は部分的にだけ延長され、一方残りの支持脚は完全に延長されている。部分的にだけ延長された支持脚１４．１は、支持の割合がより少ないことだけが想定できるので、許容されない支持脚の長手方向の力および横方向の力に起因して、動作円の制限が変更される（破線Ｌ２．１）ことになり、その結果、図の左側底部の領域では、マストアーム１８の延長部が非常に制限されている。第２の画像Ｄ２．２は、再び図５の第２の画像と同様に、破線Ｌ２．２を使用して、機械の特定の傾斜および部分的な支持における回転機構トルクの増加による動作円の制限を示し（図５から変化せず）、第３の画像Ｄ２．３は、再び破線Ｌ２．３を使用して、制限Ｌ２．１とＬ２．２との重ね合わせ、したがって、現在の（部分的な）支持および傾斜での最大許容負荷トルクの制限を示す。
【００３４】
[0041]最後に、図７は、同様の方法で３つの画像Ｄ３．１、Ｄ３．２、Ｄ３．３に基づいて、図６の状況に対応する部分的な支持による制限条件を示すが、横方向（長手方向の軸線Ｌを横切る方向、傾斜β）に移動式コンクリートポンプ１０の傾斜がある。これにより、支持脚の長手方向の力および横方向の力を考慮すると、変更されない動作円（画像Ｄ３．１の破線Ｌ３．１）もたらすが、しかし画像Ｄ３．２の破線Ｌ３．２による増加したエンジントルク（変更された傾斜に起因する）に起因する制限に関して、図６の例示から変更された動作円をもたらす。画像Ｄ３．３の破線Ｌ３．３で示されているように、多少変更された動作円の重ね合わせがもたらされる。
【００３５】
[0042]図８は、図７の第３の画像Ｄ３．３の負荷トルク条件の例に基づいて（すなわち、障害物Ｈおよび長手方向の軸線Ｌを横切る傾斜βによる部分的な支持）、作業者が、図８の例示において移動式コンクリートポンプ１０上のアイドル位置に対して約７０°旋回されているマストアーム１８を延長させた可能なディスプレイ表示を示す。さらに、ディスプレイは、移動式コンクリートポンプとマストアームの搬送ホースの現在の負荷による負荷トルクの箇所を作業者に示す。図８の例示的な実施形態では、これは、破線Ｌ３．３によって表される動作円内に配置されるマストアーム１８の表示に沿って示される円形ディスプレイＭＡである。したがって、移動式コンクリートポンプ１０が臨界状態でない範囲（緑色）で動作していると作業者に合図する。したがって、ディスプレイＭＡは、例えば、緑色であり得る。作業者のためのさらなる情報のために、このマスト位置での最大許容負荷での負荷トルクの箇所を表すディスプレイＭＺが追加的に提供され得る。このディスプレイＭＺは、マストアーム１８の表示に沿って示すこともできる。これは制限仕様（特定のマストアーム位置での最大許容負荷）であるため、やはり動作円の線Ｌ３．３内部にある。２つのディスプレイＭＡとＭＺとの間の距離は、マストアームのコンベヤホースにコンクリートをやはりポンプ圧送できるかどうか、かつどれだけポンプ圧送できるかを作業者に合図する。
【００３６】
[0043]可能なタイプの計算は、例示的な実施形態として以下に示される。
【００３７】
[0044]負荷トルクは、以下に従ってシリンダ圧力から計算され得る。
【数１】
2021515858.tif 000003
【００３８】
[0045]最後に述べた式の係数「レバー」は、Ａ接合部（すなわち、回転機構１６に関する第１のマストアーム２０．１（Ａアーム）の接合部）の接合部位置（すなわち、現在の接合部の開き角度φ）に依存する比例係数を表し、それは接合部のトルクＭｌｏａｄと、測定されたシリンダ力ＦＡ−ｃｙｌｉｎｄｅｒとの比率を示し、幾何学からリアルタイムで計算され得る。別法として、特性マップまたは代数方程式を制御装置内に格納することもできる。さらに、シリンダ力を直接測定することもできる。
【００３９】
[0046]次いで現在位置での最大可能負荷トルクは、アーム位置から計算され得る。移動式コンクリートポンプが、マストの位置を決定できるセンサシステムを備える場合、コンベヤパイプが最大密度のコンクリートで充填された場合の負荷トルクの大きさを決定することも追加的に可能である。
【数２】
2021515858.tif 000004
【００４０】
[0047]重心と個々のアームの端点は、導管の中にコンクリートがある場合、およびない場合の質量と同様に表形式で格納される。
【００４１】
[0048]この負荷トルクを用いて次の計算が実行される場合、現在のマスト位置でポンプ圧送が実行され得るかどうかを指定できる。マスト位置決定のセンサシステムが安全志向である場合、したがって、このトルクが使用され得るが、しかしコンクリートポンプの過負荷（例えば、重いコンクリートに起因する）は認識されない。
【００４２】
[0049]次に、機械の固有重量および重心が決定される。アームの重量は計算に組み込まれていないが（以下でも認識される）、しかし総重量および負荷トルクが計算に組み込まれる。機械の総重量を推定するには、可能な限り最小のアーム重量が、計算において常に保守的に計算されるべきである。
【００４３】
[0050]上記で決定された最大可能負荷トルクが計算のために使用される場合、これは分配マスト上の充填済みコンベヤパイプに対応する（そうでない場合、負荷トルクはより小さくなる）。
【００４４】
[0051]測定されたシリンダ圧力から以前に決定された負荷トルクが計算に使用される場合、測定された負荷トルクを生成できる最小アーム重量が考慮されなければならない。つまり、最小アーム質量を有する低負荷トルクの場合、完全に延長されたアームがもはやペイロードなしで負荷トルクを生成できなくなった場合になって初めて、アーム質量が、トルクを生成するために必要な値まで引き上げられる。もちろん、最小のアーム質量を使用して常に保守的に計算することもできる（ブームアーム配置の重心を導き出すために、等しい負荷トルクでアームをより軽くすればするほど、重心はますます「外側」に配置される）。
【００４５】
[0052]さらに、下部構造（または車両全体）の総質量および下部構造の重心が重要である。両方が通常、各機械で「空」と測定され（工場で１回）、制御装置内に保持され得る。
【００４６】
[0053]加えて、支持脚１４の位置は、下部構造の質量特性にとって重要である。これらの位置は、典型的なセンサシステムＳＢ、例えば、出願人のＥＳＣセンサシステムによって知られており、その結果、その重心は制御装置で計算可能であり、下部構造の重心はそれに応じて修正され得る。
【００４７】
[0054]加えて、コンクリートポンプ１０の漏斗２４内のコンクリート重量および水タンク内の水も考慮され得る。マスト位置に応じて、計算のために各場合で（アームが前方に突出している場合は漏斗が空であり、後方にポンプ圧送が実行されている場合は漏斗が充填されている）最悪の場合が、使用可能であり、使用されるべきである。水タンク中の充填レベルの測定もまた考えられ、タンクを空にポンプ圧送することは、支持に応じてロックされなければならない。
【００４８】
[0055]最後に、支持脚力の計算が実行される。負荷トルクは座標方向に分割され得る（本明細書では、計算方法の由来は重要ではない）。
【数３】
2021515858.tif 000005
【００４９】
[0056]支持脚１４の力は、材料の静的強度の法則に従って概算され得る。
【数４】
2021515858.tif 000006
【００５０】
[0057]典型的な座標系選択では、回転ヘッドまたは回転機構１６の位置は座標原点にあるので、マスト重量は方程式から外れる。機械の総重量および重心を有する下部構造の重量のみが、方程式に組み込まれる。
【００５１】
[0058]３つを超える支持脚１４が地面と接触している場合、システムは過剰決定され、固有の解決策は不可能である。したがって、力を計算するために、支持脚についてばね定数が仮定され得る。加えて、機械１０は（傾斜した）平面に立っていると仮定される。追加の支持脚ごとに（４つの支持脚の場合は１つだけの追加であるが、しかしさらに支持脚を有する場合もまた考えられる）、次の条件がやはり満たさなければならない。
【数５】
2021515858.tif 000007
【００５２】
[0059]以下は、各支持脚について適用される。
【数６】
2021515858.tif 000008
【００５３】
[0060]この計算で力に負の値が生じた場合、これは関連する支持脚がリフトオフすることの兆候である。次に、この支持脚が計算から削除され、１つ少ない支持脚を使用して方程式システムが解法される。
【００５４】
[0061]支持脚の剛性は、一般的な場合、延長部の長さおよび下部構造の建造に依存し、定数、特性マップ、または近似式が本明細書では代替的に選択可能であり、それらは、機械設計で、または実験的に決定される。
【００５５】
[0062]すべての空間方向に支持力を提供する別の公式は、簡易有限要素モデル（ＦＥＭ）を使用した支持力の決定である。最も単純な場合では、４つのバー要素で構成され、以前に回転機構の中心点に変換された力およびトルクが適用される。固有重量、マスト、動作負荷などからのすべての負荷は、これらの力およびトルクに集約される。
【００５６】
[0063]許容範囲は、コンクリートポンプのすべての重要な構成要素に対して検査される。本明細書では、複数の構成要素の例として検査が説明される。
【００５７】
[0064]安定性計算または安定性検査では、２つの支持点によってのみ分散する垂直力の割合がどれだけ大きいかが検査される。制限値（例えば、９５％）を超える場合、機械が転倒する危険があり、負荷トルクを増加させるすべての動作（例えば、特にマスト接合部をより好ましくない位置に移動する、回転機構をより好ましくない位置に移動する、コアポンプを使用して前方にポンプ圧送するなど）を回避する必要がある。
【００５８】
[0065]支持脚１４の負荷の検査中に、機械をまっすぐに設置すると、ｘおよび／またはｚ方向の横方向の力は、接触力上の風係数の分数に対応すると想定され、想定の１％〜５％までが妥当である。機械が斜めに設置されている場合、横方向の力は傾斜角度のサインで概ね増加する。
【数７】
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【００５９】
[0066]支持脚１４の比較利用率が、定数を用いて力から決定される。定数は、例えばＦＥＭ設計で、または実験的に決定され得る。例えば、以下が適用される。
【数８】
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【００６０】
[0067]すべての支持脚１４について上記の不等式が満たされる場合、現在の角度は許容される。
【００６１】
[0068]方程式の安全係数ＳｘからＳｚが各支持脚の現在の位置に依存することは合理的であり得る。安全係数はＦＥシステムの設計で、または実験的に決定され得る。
【００６２】
[0069]回転機構ギヤにかかるトルクの検査は、特に３°を超える傾斜での機械の設置時に実行される。ここでマストは、回転機構に、したがってマストにも過負荷をかけずに、最大負荷トルクで完全に延長されたすべての位置で回転させることができない。したがって、マストの回転に必要なトルクが計算され、そのトルクがブームトルクよりも大きい場合、トルクを増加させる動作はもはや実行できなくなる。
【数９】
2021515858.tif 000011
【００６３】
[0070]安全機能は要素Ｓｒｏｔａｔｉｎｇ＿ｍｅｃｈａｎｉｓｍに含まれており、特に、本明細書では風力を考慮することができる。実行時にこの要素を決定することも理論的には可能であるが（風速計）、変化する気象条件に対する感受性が提供されるであろう。
【００６４】
[0071]アーム位置の測定またはこれらの測定結果の使用が行われない場合でも、安定性監視はやはり可能であるが、しかし最大負荷での安定性についての説明はない。
【００６５】
[0072]現在のアーム位置が安全センサシステムを使用して決定される場合、全負荷での最大負荷トルクはこれらの信号から計算され得る。したがって、機械がこの位置でもポンプ圧送できるかどうかを常に計算することができ、現在のＡ接合部トルクの決定が不要になる。
【００６６】
[0073]現在の転倒安全性の測定によって安定性が実行されている場合、最大負荷での安定性についてアーム角度を追加的に分析する必要がある。ただし、この情報は安全性を重視するものではないため、安全性を重視しないマストセンサシステムを使用して実行可能であり、機械がその位置でもやはりポンプ圧送できるかどうかの仕様詳細は、情報のためにのみ表示される。
【００６７】
[0074]したがって、安定性計算は、
位置決めシリンダ圧力（Ａシリンダ）の測定、Ａアームの開き角度、回転機構角度δ、および支持脚の位置の測定（加えて、最大Ａ接合部トルクと支持脚位置を計算するために、接合部角度測定（不確定）からの重心計算））、
支持力の測定（加えて、最大Ａ接合部トルクおよび支持脚位置を計算するために、接合部角度測定（不確定）からの重心計算）、
最大Ａ接合部トルクの計算（接合部角度および回転機構角度δの測定から）に関連するシリンダ力またはボルト力の測定（端点での測定の問題を回避するための）
のいずれかから実行され得る。
【００６８】
[0075]本発明によれば、移動式コンクリートポンプの動作範囲の不必要な制限は、大きく傾斜した設置であっても回避される。現在の安全な作業領域外で、作業範囲を短くして作業することも可能である。ポンプ圧送予測は、操作ディスプレイで行うことができる。さらに、機械の許容傾斜角度（例えば１０°）を大きくすることが可能であり、必要ならば、範囲は制御装置によって制限される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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