[发明专利]用于建筑机械的安全装置

说明书

本发明涉及一种按照权利要求1所述的用于建筑机械的安全装置，该建筑机械具有一个支承单元和一个可以相对于支承单元调节的操作单元。

在运行大型建筑机械例如地面钻探设备期间，在建筑机械上可能出现倾翻力矩。这种倾翻力矩例如可以由向外伸出的负载静态地引起，但是也可以例如由于离心力动态地引起。

为了防止出现过大的倾翻力矩，已知的做法中包括限制向外伸出的负载的调节路径。但是这也常常导致对建筑机械的运行范围的限制并由此导致对建筑机械的应用可能性的限制。

本发明的目的是提供一种用于建筑机械的安全装置，在建筑机械尤其是在防止倾翻安全性方面具有特别高的运行可靠性情况下，该安全装置保证了建筑机械具有特别大的工作半径，特别大的应用多样性和特别高的效率。

这个目的通过具有权利要求1的特征的安全装置实现。优选的实施例在从属权利要求中给出。

按照本发明提供一种用于建筑机械的安全装置，该建筑机械具有一个支承单元和一个可以相对于支承单元调节的操作单元，所述安全装置包括至少一个用于探测操作单元相对于支承单元的当前位置的探测机构，可以用于指示操作单元相对于支承单元的当前位置的指示装置，和评价单元，借助于它，依据至少一个输入值，可以确定操作单元的至少一个调节范围，在该调节范围内，操作单元可在建筑机械的一个给定的防止倾翻的安全性下被调节，其中该调节范围可以与操作单元的当前位置一起借助于指示装置进行指示。

本发明基于这样的认识，在相对于支承操作单元的支承单元调节该重的操作单元期间，重心出现移动，其伴随着相应的变化的倾翻力矩的出现。为了即使有这些变化的倾翻力矩也能够防倾翻地运行，按照本发明设置了评估单元。该评估单元确定一个调节范围，操作单元可以在该调节范围中安全地相对于其支承单元移动。该安全的调节范围例如可以由此表征，即在其内部保持一个预先规定的倾翻安全系数。为了确定调节范围，例如可以在评价单元中储存相应的特性曲线或图表。在此情况下依据至少一个输入值确定该调节范围，即通过在总体上考虑，评估单元可以考虑倾翻倾向不仅由操作单元的伸出决定而是也受到其它因素的影响，例如操作单元上存在的负载或建筑机械的动态状态。因此该至少一个输入值例如可以是由操作单元保持的钻管的直径，该直径反过来经钻管的与之相关联的质量影响倾翻力矩。

此外按照本发明提供一个指示装置，它将被确定的安全调节范围和操作单元的实际的当前调节位置一起指示给操作者。这样，操作者一看就能够知道是否操作单元当前位于安全的调节范围的中心，这指示出高安全性储备，或者是否工作在安全的调节范围的边缘区域上，在该边缘区域中在一定的情况下不再可能使操作单元的伸出增加。因此操作者也可以提前识别出是否需要采取附加措施，以便提高防止倾翻的安全性，例如限制动态力。由此实现一种特别有效的同时安全的运行。本发明因此提供了对倾翻安全性的当前情况的直观（视觉）表示，它可以被操作者非常容易地并且本能地掌控并且因此也能够实现特别高的运行可靠性。

涉及的建筑机械尤其可以是地面钻探设备。在这种情况下，操作单元例如可以是用于地面钻孔工具的钻驱动装置和支承单元可以是钻探设备的底架。

例如可以规定，操作单元可以相对于支承单元围绕一个垂直轴线枢转，设置至少一个用于探测操作单元相对于支承单元围绕所述垂直轴线的当前枢转位置的探测机构，和借助于指示装置，所述调节范围可以与操作单元的当前枢转位置一起进行指示。按照该实施例，操作单元，例如钻具驱动装置，可以围绕一个垂直延伸的轴线调节，这可以实现建筑机械的特别大的工作范围。在这种情况下调节范围涉及围绕所述垂直轴线的枢转角并且前述的操作单元的当前位置至少包括围绕所述垂直轴线的枢转位置。

此外有利的是操作单元可以径向地相对于所述垂直轴线进行调节，设置至少一个用于探测操作单元相对于所述垂直轴线的当前径向位置的探测机构，和借助于指示装置，所述调节范围可以与操作单元的当前径向位置一起进行指示。按照该实施形式操作单元可以径向地朝着一个垂直轴线调节和安全的调节范围涉及这个径向调节路径。由此前述的当前位置至少包含操作单元的径向位置。

安全装置尤其可以用在移动式建筑机械中，因为在此处常常必须特别关注防止倾翻的安全性。因此有利的是支承单元是一个行走机构。

尤其是，可以规定操作单元具有至少一个地下工程工具（深井开采工具），尤其是钻孔工具。操作单元例如可以设计成用于这种地下施工工具旋转钻具驱动装置和/或振动钻具驱动装置。