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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbstfahrenden Bearbeitung
einer Reitbahn gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Eine
derartige Vorrichtung geht aus der
DE 101 37 802 A1 hervor. Die bekannte Vorrichtung
ist selbstfahrend ausgebildet, das heißt, sie kann eine Bedienperson
transportieren. Hierfür
ist auf einem Chassis der Vorrichtung ein Sitz vorgesehen, der sich etwa
mittig zwischen einer angetriebenen hinteren Achse, die zwei Räder aufweist
und einem einzelnen lenkbaren vorderen, um eine vordere Achse drehbaren
Rad befindet. Zwischen den beiden Achsen ist unterhalb des Chassis
ein trichterförmiges
Schieberwerkzeug angeordnet, welches Erdreich im Wesentlichen zur
Mitte der Vorrichtung hin transportieren kann. Damit kann insbesondere
der Hufschlag eingeebnet werden und das Erdreich vor-geglättet einer nachfolgenden
Bearbeitung durch ein Zinken aufweisendes Harkenwerkzeug zur Verfügung gestellt
werden. In der Bearbeitungsreihenfolge als letztes Werkzeug ist
ein zylindrisches Glättungswerkzeug
vorgesehen, welches durch bloßes
Aufliegen auf dem Reitbahnboden für eine abschließende Bearbeitung
des Reitbahnbodens in Form eines Glättungsvorganges sorgt.
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Die
drei Werkzeuge sind unmittelbar schwenkbar am Chassis aufgehängt und
liegen frei hängend
mit ihrem Gewicht auf dem Reitbahnboden auf. Sie können infolge
der Bearbeitung des Reitbahnbodens nach oben, das heißt hin zum
Chassis verschwenken, falls Hindernisse auftreten.
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Ausgehend
von der Vorrichtung des Standes der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung derartig weiterzubilden, dass
sie variabler einsetzbar ist.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit
denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Werkzeug vorgesehen ist, das um wenigstens eine Achse schwenkbar
relativ zu dem Chassis angeordnet ist, die sich in Fahrtrichtung
der Vorrichtung erstreckt, und dass dem Werkzeug eine Steuerungseinrichtung zugeordnet
ist, die das Werkzeug bei der Bearbeitung der Reitbahn in unterschiedliche
Schwenkpositionen steuert.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht somit im Wesentlichen darin, ein Werkzeug
schwenkbar relativ zu dem Chassis aufzuhängen, wobei sich die Schwenkachse
nicht, wie bei der Vorrichtung des Standes der Technik, in Querrichtung,
sondern in Fahrtrichtung der Vorrichtung erstreckt. Das Werkzeug
kann durch Änderung
seiner Schwenkposition seine Neigung relativ zu dem Reitbahnboden ändern. Hierfür ist eine
Steuerungseinrichtung vorgesehen, die das Werkzeug ansteuern und
hinsichtlich seiner Neigung relativ zu dem zu bearbeitenden Boden
einstellen kann.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine
Bearbeitung des Reitbahnbodens durch das Werkzeug in einer Neigungsposition,
die unabhängig von
der Neigung des Chassis der Vorrichtung ist bzw. unabhängig von
der aktuellen Position der Vorrichtungsachsen ist. Damit kann beispielsweise
im Falle eines als Glättungswerkzeug
ausgebildeten neigbaren Werkzeuges ein im Wesentlichen ebener Boden, auf
dem die Vorrichtung fährt,
entlang einer schiefen Ebene geglättet werden. So kann beispielsweise
die Reitbahn einer Außenanlage
mit einem Gefälle
versehen werden, so dass die Drainage der Reitbahn verbessert wird
und Oberflächenwasser,
z.B. Regenwasser, ohne Weiteres entlang dem Gefälle abfließen kann.
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Alternativ
kann, wenn dies gewünscht
ist, auch die Anbringung von Gräben
oder Rinnen in der Reitbahn, beispielsweise auch in einer Reithalle,
mit dem Werkzeug vorgenommen werden.
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Das
Werkzeug kann fest an dem Chassis der Vorrichtung aufgehängt sein.
Vorzugsweise ist es jedoch relativ zu dem Chassis lösbar befestigt
und kann beispielsweise ein von der Vorrichtung des Standes der
Technik her bekanntes Glättungswerkzeug
im Austausch, z.B. bedarfsweise, ersetzen.
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Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist eine Bodenbearbeitung mit dem Werkzeug möglich, wobei die Bearbeitungskante
des Werkzeuges, das heißt
die den Reitbahnboden berührende
und auf ihn einwirkende Kante, unabhängig von der Neigung der Vorrichtung
relativ zu dem Boden hinsichtlich ihrer Neigung zum Boden einstellbar
ist. Dies lässt
auch die Möglichkeit
zu, vollständig
ebene, das heißt
plane Reitbahnen herzustellen, da infolge einer ständigen Überwachung
mittels einer Steuerungseinrichtung dafür gesorgt werden kann, dass
die Bearbeitungskanten der Werkzeuge immer optimal ausgerichtet sind,
unabhängig
davon, ob die Vorrichtung, beispielsweise aufgrund einer Bodenunebenheit,
gerade ruckelt oder wackelt, z.B. weil ein Rad über eine Erhebung fährt. Die
Steuerungsvorrichtung führt
die Neigungseinstellung ständig
nach und überwacht eine
Ist-Lage des Werkzeuges bezogen auf eine Solllage. Die Nachführung der
Neigungseinstellung wird dabei sehr schnell durchgeführt. Die
Steuerungseinrichtung ist typischerweise von einer elektronischen Baueinheit
gebildet, die von Sensoren, z.B. von Fotodetektoren, ausgesandte
Signale sehr schnell weiter verarbeitet und in Ansteuerungssignale
für Antriebe zur Änderung
der Neigung des Werkzeuges umsetzen kann.
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Die
Schwenkachse kann, sofern nur eine Schwenkachse vorgesehen ist,
im Wesentlichen mittig an der Vorrichtung angeordnet sein, was eine
besonders einfache Bauweise und Konstruktion und eine besonders
einfache Handhabung der Neigungseinstellung ermöglicht. Es können alternativ
aber auch zwei oder mehrere zueinander parallele, sich in Fahrtrichtung
der Vorrichtung erstreckende Schwenkachsen vorgesehen sein, so dass
das Werkzeug beispielsweise parallel aufgehängt ist. Sind zwei Schwenkachsen
vorgesehen, befinden sich diese vorteilhafterweise außermittig,
weiter vorzugsweise im Wesentlichen symmetrisch zu einer Längsmittelebene
der Vorrichtung angeordnet. Das Werkzeug kann auch über Lenker
am Chassis aufgehängt
sein.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, die nachfolgend beschrieben
und in den Figuren als Ausführungsbeispiel
gezeigt ist, ist das Werkzeug über
zwei zueinander parallele, sich in Fahrtrichtung der Vorrichtung
erstreckende Schwenkachsen am Chassis aufgehängt. Das Werkzeug ist aber
nicht unmittelbar am Chassis befestigt, sondern über Lenker- oder Gestängeeinrichtungen schwenkbar
mit zwei vorrichtungsfesten, sich in Fahrtrichtung der Vorrichtung
erstreckenden Schwenkachsen verbunden. Das Werkzeug ist auch schwenkbar
relativ zu dem Lenkerelement. Möglich wird
damit eine Schwenkbewegung des Werkzeuges entlang einer Ebene, wobei
sich die tatsächliche,
zu dieser Schwenkbewegung gehörige
geometrische Schwenkachse ständig ändert, das
heißt
verlagert. Es handelt sich streng genommen um eine im mathematischen
Sinne kombinierte Bewegung des Werkzeuges aus einer Schwenkbewegung
mit einer translatorischen Bewegung. Auch diese Bewegung nach Art
einer Ebenenverschwenkung wird aber im Sinne der Erfindung als Schwenkbewegung
um mindestens eine Schwenkachse verstanden, zumal sich die Ebene,
entlang der das Werkzeug verschwenkt wird, quer zur Fahrtrichtung
erstreckt, so dass die Fahrtrichtung nach Art eines Normalenvektors
senkrecht zu dieser Schwenkebene steht.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Werkzeug um wenigstens
zwei parallele Achsen schwenkbar relativ zu dem Chassis aufgehängt. Dies
ermöglicht
bei besonders einfacher Bauweise und Konstruktion die Ermöglichung
einer Neigungsverstellung und zugleich einer Höhenverstellung des Werkzeuges.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Werkzeug
unmittelbar oder über
Lenkerelemente schwenkbar am Chassis aufgehängt. Dies ermöglicht eine
besonders einfache Bauweise und Konstruktion.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Schwenkachse
ein Kugelgelenk auf. Dies ermöglicht
in besonders komfortabler Weise eine Aufhängung des Werkzeuges relativ
zu dem Chassis über
zwei Schwenkachsen und zugleich eine Höhenverstellung des Werkzeuges relativ
zu dem Chassis.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Werkzeug
als Glättungswerkzeug
ausgebildet. Dies ermöglicht
beispielsweise die Anbringung einer Neigung entlang einer vorgegebenen
schiefen Ebene in der Reitbahn oder die Erstellung einer besonders
planen Fläche.
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Gleichermaßen kann
das neigungseinstellbare Werkzeug alternativ allerdings auch als
Schieberwerkzeug, als Harkenwerkzeug oder als ein anderes Werkzeug
zur Reitbahnbearbeitung ausgebildet sein, so dass die Vorrichtung
insgesamt für
eine durchgehende, neigungseinstellbare Bearbeitung des Reitbahnbodens
sorgen kann. Auch kann das Werkzeug eine Rüttelplatte od. dgl. aufweisen. Schließlich können selbstverständlich auch
mehrere Werkzeuge der Vorrichtung hinsichtlich ihrer Neigung zum
Reitbahnboden, gemeinsam oder unabhängig voneinander, einstellbar
sein.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Werkzeug,
bezogen auf eine Längsmittelebene
der Vorrichtung, symmetrisch ausgebildet. Diese Ausbildung besitzt
den Vorteil, dass eine besonders einfache Bewerkstelligung der Neigungsverstellung
möglich
wird, da beispielsweise die Schwenkachse des Werkzeuges, für den Fall,
dass lediglich eine Schwenkachse vorgesehen ist, im Wesentlichen
mittig an der Vorrichtung angebracht sein kann. Auch für den Fall,
dass das Werkzeug um mehrere zueinander parallele Schwenkachsen
schwenkbar am Chassis aufgehängt
ist, ist eine Neigungsverstellung auf besonders einfache Weise durchführbar. Damit
vereinfacht sich auch die Ansteuerung des Werkzeuges zur Erzielung
der unterschiedlichen Schwenkpositionen. Der Begriff „symmetrisch" umfasst dabei auch
geringfügige
Abweichungen von einer perfekten Symmetrie.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Werkzeug
eine Bearbeitungsbreite auf, die zumindest der Breite der Vorrichtung
entspricht. Das Werkzeug weist somit eine Bearbeitungskante, das
heißt
eine unterste, dem Reitbahnboden zugewandte Randkante auf, die eine
Länge besitzt,
die die Bearbeitungsbreite der Vorrichtung definiert. Mit anderen
Worten ist das Werkzeug in einer Richtung quer zur Fahrtrichtung zumindest
so lang ausgebildet, wie die Vorrichtung breit ist. Damit kann das
Werkzeug einen Streifen des Reitbahnbodens mit einer Bearbeitungsbreite bearbeiten,
der zu einem benachbarten, von der Vorrichtung bearbeiteten Streifen
eine zumindest geringfügige Überlappung
zulässt.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Werkzeug
eine Bearbeitungsbreite auf, die im Wesentlichen der Breite der
Vorrichtung entspricht. Damit bleibt eine hohe Wendigkeit der Vorrichtung
möglich,
so dass auch schmale Einfahrten passiert werden können.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dem Werkzeug
eine Einrichtung zu dessen Höhenverstellung
zugeordnet.
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Neben
der zuvor erwähnten
Neigungsverstellung durch Verschwenkung um die Schwenkachse oder
um die Schwenkachsen ist zusätzlich
eine Höhenverstellung
vorgesehen, durch die das Werkzeug hinsichtlich seines Abstandes
zu der Reitbahn eingestellt werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch
erfolgen, dass im Falle lediglich einer Schwenkachse die Schwenkachse
selbst in der Höhe
relativ zum Boden verstellt wird, beispielsweise indem der Abstand
der Schwenkachse relativ zum Chassis änderbar eingestellt wird. Im
Falle einer Aufhängung
des Werkzeuges über
zwei oder mehr Schwenkachsen, z.B. über Lenker, am Chassis kann allerdings
auch eine Einstellung des Abstandes der Glättungskante des Werkzeuges
relativ zu der Reitbahn zugleich mit einer Einstellung des Neigungswinkels
erfolgen. Letzteres ist insbesondere dann auf einfache Weise möglich, wenn
jeder der beiden Schwenkachsen ein gesonderter Antrieb zugeordnet ist.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind dem Werkzeug
zwei unabhängig
voneinander ansteuerbare Antriebe zugeordnet. Diese Antriebe können beispielsweise
Hydraulik- oder Pneumatikzylinder oder sonstige Antriebe, beispielsweise
auch Motoren, wie Elektromotoren od. dgl., sein. Eine unabhängige Ansteuerung
bedeutet, dass die beiden Antriebe einzeln ansprechbar sind und
infolge eines Signals von der Steuerungseinrichtung eine Neigungsverstellung
des Werkzeuges vornehmen. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Antriebe
unmittelbar auf Lenker oder Gestängeelemente
einwirken, über
die das Werkzeug mit dem Chassis verbunden ist.
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Bei
einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist lediglich ein
Antrieb vorgesehen, der eine Neigungsverstellung des Werkzeuges
ermöglicht. Damit
ist dann aber keine Höhenverstellung
vorgesehen.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Antriebe
von Hydraulikzylindern gebildet. Dies ermöglicht eine besonders einfache
Bauform sowie ein Rückgriff
auf kommerziell erhältliche
Bauteile und Komponenten.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Werkzeug
als ein in der Bearbeitungsreihenfolge der Bearbeitungswerkzeuge
hinterstes Werkzeug ausgebildet. Dies ermöglicht beispielsweise eine
rückwärts fahrende
Vorrichtung, die mit dem Werkzeug den Reitbahnboden bearbeitet.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Werkzeug
hinter einer in Fahrtrichtung hintersten Achse der Vorrichtung angeordnet.
Dies ermöglicht
im Falle eines als Glättungswerkzeug
ausgebildeten Werkzeuges eine besonders homogene Glättung des
Reitbahnbodens, da der Schritt des Glättens erst erfolgt, nachdem
die Räder
der Vorrichtung über
den zu bearbeitenden Abschnitt des Bodens bereits hinweggefahren
sind.
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Für den Fall,
dass das neigbare Werkzeug ein Schieberwerkzeug ist, kann dieses
aber auch zwischen den beiden Achsen einer zwei Achsen aufweisenden
Vorrichtung angeordnet sein.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wirkt die Steuerungseinrichtung
mit einer Anlage zusammen, die für
die Vorrichtung einen Ebenenbezug oder einen Raumbezug herstellt.
Die Steuerungseinrichtung, die eine Neigungsverstellung des Werkzeuges
bewirken kann, und die fest an der Vorrichtung angeordnet ist, kann auf
diese Weise das Werkzeug derart gesteuert in seiner Neigung einstellen,
dass die Werkzeugneigung relativ zu einem Raumpunkt oder relativ
zu einer im Raum festen Ebene festgelegt wird. Damit kann über die
gesamte zu bearbeitende Reitbahn beispielsweise eine durchgehende,
gegebenenfalls geneigte Ebene hergestellt werden.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Anlage
eine Sendeeinheit und eine Empfangseinheit auf. Welche der beiden
Einheiten fest an der Vorrichtung und welche der beiden Einheiten
fest im Raum angeordnet ist, ist im Prinzip beliebig. Im Falle der
Verwendung eines Lasers empfiehlt sich beispielsweise eine raumfeste Sendeeinheit,
die den Laser umfasst und eine vorrichtungsfeste Empfangseinheit,
die z.B. Fotodetektoren aufweist. Die beiden Fotodetektoren können sich
während
der Bearbeitung der Reitbahn an dem von der Sendeeinheit ausgesandten
Laserstrahl orientieren. Der Laserstrahl kann entlang einer Ebene im
Raum ausgerichtet sein, die parallel oder geneigt zum Boden der
zu bearbeitenden Reitbahn ausgerichtet ist.
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Die
Empfangseinheit, die beispielsweise zwei Fotodetektoren aufweisen
kann, ist vorzugsweise im Bereich einer höchsten Stelle der Vorrichtung angeordnet.
Damit kann die Empfangseinheit zu jedem Bearbeitungszeitpunkt unmittelbaren
Kontakt zu der Sendeeinheit erzielen.
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Weiter
vorteilhafterweise sind die Fotodetektoren an Pilonen oder Säulen angebracht
und können mittels
der Antriebe relativ zu der raumfesten Sendeeinheit oder relativ
zu einem von der raumfesten Sendeeinheit ausgesandten Signal ausgerichtet
werden. Im Falle der Fotodetektoren kann beispielsweise eine einfache
Linearverlagerung der Fotodetektoreinheiten erfolgen. Infolge einer
Verlagerung der Fotodetektoreinheit kann auch das Werkzeug von der
Steuerungseinrichtung verlagert werden, so dass eine Ausrichtung
der Fotodetektoren an dem Laserstrahl zugleich auch eine Neigungseinstellung
des Werkzeuges zur Folge hat.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der nicht zitierten Unteransprüche sowie
aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispieles.
Darin zeigen:
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1 in
einer schematischen Seitenansicht, vergleichbar mit einer Darstellung
gemäß
4 der
DE 101 37 802 A1 ,
ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einem in seiner Neigung quer zur Fahrtrichtung relativ zu dem
Reitbahnboden einstellbaren Glättungswerkzeug,
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2 in
einer schematischen Draufsicht gemäß Ansichtspfeil II in 1 die
Vorrichtung gemäß 1 unter
Weglassung wesentlicher Teile, wie Bedienperson, Sitz, Lenkrad und
Motor,
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3 in
einer schematischen, teilgeschnittenen Ansicht etwa entlang Ansichtslinie
III-III in 1 die Vorrichtung gemäß 1 unter
Weglassung wesentlicher Teile,
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4 in
einer Darstellung gemäß 3 das Glättungswerkzeug
der Vorrichtung gemäß 1 gemäß Ansichtslinie
IV-IV mit Lenkern in einer teilgeschnittenen Ansicht,
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5 die
Vorrichtung gemäß Ansichtspfeil
V in 1 in einer schematischen Rückansicht, mit einer schematisch
dargestellten raumfesten Sendeeinheit, und
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6 die
Vorrichtung gemäß 5 mit
einem relativ zum Chassis der Vorrichtung geneigten Werkzeug.
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Die
in den Figuren in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnete Vorrichtung
dient zur Bearbeitung eines Reitbahnbodens 20, beispielsweise
in einer Reithalle oder einer Außenanlage. Die Vorrichtung 10 weist
ein Chassis 11 auf, an dem eine vordere Achse 14 mit
einem einzelnen Vorderrad 12, welches über einen Lenker 16 lenkbar
ist, und eine Hinterachse 15 mit zwei Rädern 13a, 13b angeordnet
ist. Die hintere Achse 15 ist von einem Motor 17 angetrieben.
Oberhalb des Motors ist ein Sitz 18 für eine Bedienperson 19 angeordnet.
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Zwischen
den beiden Achsen 14, 15 befindet sich ein trichterförmiges Schieberwerkzeug 21 mit zwei
im Wesentlichen V-förmig
angeordneten Schieberblechen 27a und 27b, die
zwischen sich eine Öffnung 39 belassen.
Das Schieberwerkzeug 21 dient im Wesentlichen dazu, den
Reitbahnboden vor-zuglätten
und überschüssiges Erdgut
zur Mitte M der Vorrichtung hinzuräumen. Das Erdgut steht dann der
nachfolgenden Bearbeitung durch ein Harkenwerkzeug 22 zur
Verfügung.
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Das
Schieberwerkzeug 21 ist parallel über zwei Lenker 34a, 34b am
Chassis 11 aufgehängt. Das
Harkenwerkzeug 22 ist um eine Schwenkachse 24 schwenkbar
aufgehängt.
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Hinsichtlich
der Funktion und dem Einsatzzweck der bekannten Werkzeuge und Teile
der Vorrichtung
10 wird auf die
DE 101 37 802 A1 hingewiesen,
die, auch zum Zwecke der Bezugnahme auf einzelne Merkmale, hiermit
voll inhaltlich in den Inhalt der vorliegenden Patentanmeldung mit
eingeschlossen wird.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
weist an ihrem in Fahrtrichtung x hinteren Ende ein Glättungswerkzeug 23 auf,
welches als im Wesentlichen rechteckförmige Platte ausgebildet ist.
Das Glättungswerkzeug
ist über
ein nachfolgend zu beschreibendes Lenker-Gestänge an einer Befestigungsplatte 25 schwenkbar
aufgehängt,
die sich an einem in Fahrtrichtung hinteren Ende des Chassis 11 befindet
und dort fest angebracht ist.
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Vorgesehen
ist ein in Fahrtrichtung x linker, erster Lenker 26a und
ein in Fahrtrichtung x rechter, zweiter Lenker 26b. Beide
Lenker 26a, 26b sind um eine sich in Querrichtung
y, das heißt
quer zur Fahrtrichtung x erstreckende Längsachse schwenkbar. Die bezüglich 1 rechten
Enden der beiden Lenker 26a, 26b sind um eine
Schwenkachse 31 schwenkbar mit dem Glättungswerkzeug 23 verbunden,
und die bezüglich 1 jeweils
linken Enden der Lenker 26a, 26b sind um eine
Schwenkachse 32 schwenkbar mit der Befestigungsplatte 25 verbunden.
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Ein
etwa mittig bezogen auf die Vorrichtung 10 ausgerichtet
angeordneter Mittellenker 28 befindet sich, wie insbesondere
aus 2 deutlich wird, zwischen den beiden seitlichen
Lenkern 26a und 26b. Er ist mit seinem bezüglich 1 rechten
Ende um eine Schwenkachse 36 schwenkbar an dem Glättungswerkzeug 23 und
mit seinem bezüglich 1 linken
Ende um eine Schwenkachse 37 schwenkbar an der Befestigungsplatte 25 angebracht.
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Das
Glättungswerkzeug 23 ist über die
Lenker 26a, 26b und den Mittellenker 28 somit
derartig parallel an der Befestigungsplatte 25 schwenkbar aufgehängt, so
dass das Werkzeug 23 in jeder Position, das heißt sowohl
in jeder unterschiedlichen Position hinsichtlich einer Höhenverstellung
als auch hinsichtlich jeder Position bezüglich einer Neigungsverstellung
eine Lage einnimmt, in der es im Wesentlichen vertikal ausgerichtet
ist.
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Jedem
Lenker 26a, 26b ist ein Hydraulikzylinder 29a, 29b als
Antrieb zugeordnet. Jeder Hydraulikzylinder weist eine Kolbenstange 30a, 30b auf,
die mit ihrem bezüglich 1 jeweiligen
rechten Ende im Bereich einer Schwenkachse 35 an den zugehörigen Lenker 26a bzw. 26b schwenkbar
angelenkt ist. Mit seinem bezüglich 1 linken
Ende ist jeder Antrieb 29a, 29b um eine Schwenkachse 38 schwenkbar
an der Befestigungsplatte 25 angelenkt.
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Wie
sich aus 2 ergibt, entspricht die axiale
Länge T
(4) des Werkzeuges 23 im Wesentlichen
der Bearbeitungsbreite B der Vorrichtung 10. Die Bearbeitungsbreite
B definiert die Breite des Streifens der Reitbahn, der von der Vorrichtung 10 bearbeitbar
ist.
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Die
Werkzeugbreite T entspricht vorteilhafterweise zumindest den Außenabmessungen
der Räder 13a, 13b,
so dass auch die Bereiche der Reitbahn, die von den Rädern 13a, 13b überfahren
worden sind, von dem Werkzeug 23 erfasst werden. Weiter
vorteilhafterweise entspricht das Werkzeug 23 mit seiner
Breite T im Wesentlichen der Breite der Vorrichtung 10.
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Anhand
der 5 und 6 soll nun zunächst verdeutlicht
werden, dass das Glättungswerkzeug 23 in
seiner Neigung relativ zum Boden 20 der Reitbahn einstellbar
ist.
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5 zeigt
dabei in Rückansicht
das Glättungswerkzeug 23 sowie
in teilweiser Überdeckung dazu
die Befestigungsplatte 25. Die Punkte A und B stellen diejenigen
Enden der in 5 nicht dargestellten Hydraulikzylinders
dar, die auf der Schwenkachse 38 befindlich angeordnet
und damit fest relativ zu der Befestigungsplatte 25 liegen.
Die beiden Punkte C und D stellen die Anlenkpunkte der Lenker 26a,
und 26b an dem Glättungswerkzeug 23 dar.
Die Punkte C und D liegen somit auf der Schwenkachse 31.
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Die
beiden Hydraulikzylinder 29a und 29b sind unabhängig voneinander
von der nicht dargestellten Steuerungseinrichtung ansteuerbar, so
dass beispielsweise die Kolbenstange 30a des Zylinders 29a weiter
ausgefahren werden kann als die Kolbenstange 30b des zugehörigen Hydraulikzylinders 29b. Eine
derartige Situation zeigt 6. Hier
hat sich der Abstand zwischen den Punkten A und C vergrößert, wohingegen
sich der Abstand zwischen den Punkten B und D verkleinert hat. Dementsprechend
hat die Kolbenstange 30a den zugehörigen Lenker 26a mit seinem
Endpunkt C hin zum Reitbahnboden 20 hin beaufschlagt und
das Hydraulikzylinderelement 29b den zugehörigen Kolben 30b eingefahren,
so dass der Punkt D und damit das Glättungswerkzeug 23 mit seinem
bezüglich 5 rechten
Ende 49 angehoben worden ist. 6 zeigt
entsprechend eine Neigungsstellung des Glättungswerkzeuges 23 unter
einem Winkel α von
ca. 10° zu
der Befestigungsplatte 25 bzw. zu der dazu festen Schwenkachse 38.
Anzumerken ist, dass die Befestigungsplatte 25 fest relativ zu
dem Chassis 11 ausgerichtet ist und somit auch fest relativ
zu der in den 5 und 6 lediglich angedeuteten
Hinterachse 15 ausgerichtet ist.
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Aufgrund
der Neigungsverstellung wird deutlich, dass durch die Punkte C und
D hindurch jeweils eine zu der Papierebene senkrechte Schwenkachse 40a, 40b hindurch
geht, die sich in Fahrtrichtung x der Vorrichtung 10 erstreckt.
Zugleich gehen auch durch die Punkte A und B Schwenkachsen 40c, 40d hindurch,
die sich senkrecht zur Papierebene der 6 erstrecken.
Damit wird deutlich, dass das Werkzeug 23 schwenkbar um
insgesamt vier Schwenkachsen 40a, 40b, 40c, 40d relativ
zu dem Chassis 11 der Vorrichtung 10 aufgehängt ist,
so dass das Glättungswerkzeug 23 eine
Ebenenverschwenkung, also eine Verschwenkbewegung entlang einer
Ebene, durchlaufen kann. Die tatsächliche geometrische Schwenkachse
bei einer Schwenkbewegung des Glättungswerkzeuges
kann sich dabei durchaus auch ständig ändern. Dies
hängt allerdings davon
ab, in welcher Weise die Antriebe 29a, 29b angesteuert
werden. Es ist auch denkbar, dass die Schwenkbewegung des Glättungswerkzeuges 23 während der
Schwenkbewegung um eine konstante Schwenkachse, z.B. nur um die
Schwenkachse 40a herum, erfolgt, wenn z.B. lediglich der
Hydraulikzylinder 29b betätigt wird, der Hydraulikzylinder 29a aber nicht
angesprochen wird.
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Im
Folgenden soll nun die Steuerungseinrichtung beschrieben werden,
die für
eine Verschwenkung des Werkzeuges 23 sorgen kann:
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5 zeigt
zwei Säulenelemente 41a, 41b, die
fest an der Befestigungsplatte 25 angeordnet sind. Im Bereich
ihrer oberen Enden 42a, 42b befinden sich im Bereich
der dort mit den Punkten E und F bezeichneten Stellen Fotodetektoren
(46a, 46b) oder sonstige lichtdetektierende Elemente.
Aus der Betrachtung der 1 wird deutlich, dass diese Empfangseinheiten
im Bereich der höchsten
Stelle der Vorrichtung 10 angeordnet sind, so dass unabhängig von
der Raumposition und Relativlage der Vorrichtung 10 die
Empfangseinheiten (46a, 46b) jederzeit Signale
empfangen können.
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5 zeigt
auch eine Sendeeinheit 43 in Form eines Stativs, in dessen
Kopfbereich ein Laser 44 angeordnet ist. Dieser sendet
einen Laserstrahl 45 aus, der sich parallel zur Bodenfläche 20 durch
die gesamte Reithalle oder entlang der gesamten Reitbahn verbreitet. 5 zeigt
eine Situation, in der die Fotodetektoren 46a, 46b derartig
ausgerichtet sind, dass die Punkte E und F von dem Laserstrahl 45 erfasst
werden.
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Eine
an einer beliebigen Stelle der Vorrichtung angeordnete Steuerungseinrichtung,
vorzugsweise eine elektronische Steuerungseinrichtung, sorgt nun
automatisch dafür,
dass während
der Bearbeitung der Reitbahn durch die Vorrichtung 10 die beiden
Fotodetektoren 46a, 46b unabhängig von der aktuellen Position
der Vorrichtung immer von dem Laserstrahl 45 erfasst werden.
Die Säulen 41a, 41b richten
sich somit hinsichtlich ihrer Höhe
automatisch immer so aus, dass die beiden Punkte E und F eine Relativlage
einnehmen, derart, dass sie innerhalb des Laserstrahls liegen. Soll
nun beispielsweise eine vollständig
ebene Bodenfläche 20 durch
das Glättungswerkzeug 23 erzielt
werden, und kommt es infolge von Bodenunebenheiten dazu, dass die
Räder 13a, 13b über Erhebungen
fahren und dadurch das Chassis 11 in seiner Relativlage
zu einer durch den Laserstrahl 45 definierten Sollebene
geringfügig
gekippt oder geneigt wird, werden gleichsam auch die Punkte E und
F aus dem Laserstrahl 45 herausgekippt. Hierdurch wird
der Empfang des Signals durch die Fotodetektoren 46a, 46b beeinflusst,
so dass die Steuerungseinrichtung durch ein Nachsteuern automatisch
dafür sorgt,
dass die Punkte E und F wieder innerhalb des Laserstrahls 45 liegen.
Dies wird z.B. dadurch erreicht, dass den Punkten E und F ein nicht dargestellter
Antrieb zugeordnet ist, der die Säulen 41a, 41b und/oder
die Fotodetektoren 46a, 46b verlagert.
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Ein
derartiges Verlagerungssignal zur Beeinflussung der Relativlage
der Punkte E und F zu dem Chassis 11 wird von der Steuerungseinrichtung
unmittelbar umgesetzt in ein Ansteuerungssignal, welches die Hydraulikzylinder 29a und 29b anspricht,
so dass die zugehörigen
Kolbenstangen 30a, 30b entsprechend aus- oder
eingefahren werden. Hierdurch wird, wie auf zuvor erläuterte Weise
beschrieben, das Werkzeug 23 in seiner Neigung eingestellt.
Eine Verlagerung der Punkte E und F relativ zu dem Chassis 11 bewirkt
somit auch eine Änderung
der Relativlage der Punkte C und D relativ zu dem Chassis 11.
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Fährt die
Vorrichtung 10 also über
eine Bodenunebenheit und kippt das Chassis 11 geringfügig in seiner
Neigung quer zur Fahrtrichtung, so stellt die Steuerungseinrichtung
dies über
die Fotodetektoren fest und kann ein entsprechendes Ansteuerungssignal
zur Neigungsveränderung
des Glättungswerkzeuges 23 initiieren.
Das Neigungswerkzeug 23 bleibt somit immer mit seiner Glättungskante 47 entlang
der gewünschten
Ebene ausgerichtet, die gemäß 5 der
Ebene des Laserstrahles entspricht.
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6 zeigt
einen anderen Fall, in dem die ursprüngliche, zu bearbeitende Reitbahn 20 gestrichelt
dargestellt ist und ein Arbeitsergebnis erzielt werden soll, bei
dem die Reitbahn etwa um einen Winkel von α = 10° geneigt ist, was in durchgezogenen
Linien als Reitbahnoberfläche 20' dargestellt
ist. Hier ist die Sendeeinheit 43 mit dem Laser 44 so
eingestellt, dass der Laser 44 einen Laserlichtstrahl erzeugt,
der durch die gesamte Reithalle umlaufend oder entlang des Reitbahnbodens 20 derart
ausgerichtet ist, dass er die zu erzielende gewünschte Neigung zu der zu bearbeitenden
Reitbahn 20 einnimmt. Die Fotodetektoren 46a, 46b orientieren
sich nunmehr wiederum derart an dem empfangenen Lichtstrahl 45,
wobei nicht dargestellte Antriebe für die Detektoren 46a, 46b bzw.
für die
Säulen 41a, 41b dafür sorgen,
dass sich die Punkte E und F ständig
innerhalb des Lichtstrahles 45 befinden. Dies wird in der zuvor
beschriebenen Weise durch ständiges
und schnelles Regeln und Nachsteuern erreicht und hat zur Folge,
dass das Werkzeug 23 eine entsprechende Neigung, wie sie
in 6 dargestellt ist, einnimmt.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die Ansteuerung des Glättungswerkzeuges 23 durch
die Hydraulikzylinder 29a, 29b beschrieben, wobei
auf die Verlagerung der Fotodetektoren 46a, 46b nicht
näher eingegangen
ist. Je nach Art des Fotodetektors kann auch vorgesehen werden,
dass ein sich über
eine gewisse axiale Länge
der Säule 41a, 41b erstreckender
Fotodetektor vorgesehen wird, der lediglich misst, an welcher Stelle
der Laserstrahl 45 auftrifft und nachfolgend eine elektronische
Regelung vornimmt, die die Hydraulikzylinder 29a, 29b anspricht.
Ein eigener Antrieb für
die Detektoren 46a, 46b ist daher unter Umständen entbehrlich
und kann durch eine entsprechend geänderte Ausbildung der Fotodetektoren
ersetzt werden.
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Weiter
sei angemerkt, dass 6 eine sehr stark übertriebene
Neigung darstellt. Es wird deutlich, dass der bezüglich 6 linke
untere Eckbereich 48 des Glättungswerkzeuges sich in den
zu bearbeitenden Reitbahnboden 20 eingräbt, und der bezüglich 6 rechte
untere Bereich 49 sozusagen freihängend über dem ursprünglichen
Reitbahnboden 20 beabstandet dargestellt ist. Tatsächlich werden üblicherweise
mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 geringere
Neigungswinkel α zu
bearbeiten sein. Weiterhin sei angemerkt, dass auch die in Fahrtrichtung
x vor dem Glättungswerkzeug
angeordneten Werkzeuge 21, 22 in ihrer Neigung
einstellbar ausgebildet sein können.
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Es
sei auch darauf hingewiesen, dass im Bereich der Punkte A, B, C,
D die Lenker 26a, 26b bzw. die Hydraulikzylinder 29a, 29b mit
Kugelgelenken versehen sind, so dass sich eine Schwenkbeweglichkeit
sowohl um die Schwenkachsen 40a, 40b, 40c, 40d als
auch um die Schwenkachsen 31, 32 und 38 herum
ergibt. Dies ermöglicht
auch eine gewisse Ausgleichsmöglichkeit
des Glättungswerkzeuges 23 relativ
zu der Befestigungsplatte 25, wenn beispielsweise das Glättungswerkzeug 23 infolge
einer Bearbeitung der Reitbahn 20 durch die Vorrichtung 10 gegen
eine Bande od. dgl. stößt und auf
diese Weise, ohne dass eine Beschädigung verursacht wird, seitlich
ausweichen muss.
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Auch
der Mittellenker 28 kann über entsprechende Kugelgelenke
mit dem Glättungswerkzeug 23 und
der Befestigungsplatte 25 verbunden sein.
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Angemerkt
sei, dass anstelle von Hydraulikzylindern als Antrieb natürlich auch
elektrische Motoren oder pneumatische Antriebe vorgesehen sein können.
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Weiter
sei angemerkt, dass bei einer nicht dargestellten Ausgestaltung
der Erfindung das Glättungswerkzeug
auch lösbar
an dem Chassis befestigbar ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Glättungswerkzeug
als Anhängegerätschaft
ausgebildet.
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Schließlich sei
angemerkt, dass bei der erfindungsgemäßen schwenkbaren Aufhängung des Glättungswerkzeuges
am Chassis 11 bzw. relativ zum Chassis 11 eine
praktisch wartungsfreie und besonders stabile Konstruktion erreicht
ist, die sich beispielsweise von linear geführten Glättungswerkzeugen durch ihre
Unempfindlichkeit gegenüber Schmutz
hervorhebt.
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Aus
dem Vorstehenden wird deutlich, dass für den Fall, dass die beiden
Hydraulikzylinder 29a, 29b, derartig unterschiedlich
angesprochen werden, dass die Kolbenstangen 30a und 30b unterschiedlich weit
ausgefahren werden, das Werkzeug 23 hinsichtlich seiner
Neigung quer zur Fahrtrichtung x einstellbar ist, mithin die Bearbeitungskante 47 eine
einstellbare Neigung (Winkel α)
zu der Reitbahn 20 einnimmt. Für den Fall, dass die beiden
Hydraulikzylinder 29a, 29b gleichartig angesprochen
werden, das heißt,
dass die beiden zugehörigen
Kolbenstangen 30a, 30b um gleiche Wege aus- oder
eingefahren werden, ist das Werkzeug 23 in der Höhe verstellbar.
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Typischerweise
wird die nicht dargestellte Steuerungseinrichtung, die sich vorzugsweise
fest relativ zu dem Chassis angeordnet befindet, eine Ansteuerung
der Hydraulikzylinder 29a, 29b derart vornehmen,
dass zugleich eine Neigungs- und eine Höheneinstellung erfolgt. Beispielsweise
kann eine Ansteuerung derart erfolgen, dass die Glättungskante 47 des
Werkzeuges 23 immer im Wesentlichen mittig auf der zu bearbeitenden
Reitbahn 20 aufliegt.