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Die Erfindung betrifft einen Windenarm für eine Windenanordnung einer Pistenraupe mit einem stirnseitigen Einlaufbereich eines Windenseils, der eine Einlaufführung sowie eine Umlenkrolle für eine Richtungsänderung des Windenseiles aufweist, sowie eine Windenanordnung und eine Pistenraupe mit einer Windenanordnung, die einen derartigen, aktiv verschwenkbaren Windenarm umfasst.
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Eine Pistenraupe mit einem aktiv verschwenkbaren Windenarm ist aus der
DE 10 2005 031 076 B4 bekannt. Der Windenarm ist Teil einer Windenanordnung, die mittels eines Drehwerkantriebs um eine Hochachse relativ zur Pistenraupe verstellbar ist. Das aktive Verschwenken der Windenanordnung und damit auch des Windenarmes ermöglicht in Verbindung mit einer entsprechenden Steuerung des Kettenlaufwerks einen Ausgleich von Giermomenten, die bei Schrägfahrten der Pistenraupe am Hang im Windenbetrieb auftreten können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Windenarm, eine Windenanordnung und eine Pistenraupe der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine zuverlässige Anpassung der Seilführung des Windenseiles im Windenbetrieb der Pistenraupe ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Einlaufführung und die Umlenkrolle an einem Einlaufträger angeordnet sind, der um eine zumindest im Wesentlichen in Richtung einer Längserstreckung des Windenarmes ausgerichtete Schwenkachse schwenkbeweglich an dem Windenarm gelagert ist. Die schwenkbewegliche Lagerung des Einlaufträgers ermöglicht eine Nachführung des Einlaufträgers und der Umlenkrolle entsprechend der Seilausrichtung. Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere vorteilhaft, um Querkräfte am Einlaufbereich, die durch eine aktive Lenkung des Windenarmes im Windenbetrieb der Pistenraupe auftreten können, aufnehmen und ausgleichen zu können. Als Einlaufträger wird der Abschnitt des Windenarmes bezeichnet, der mit der Einlaufführung und der Umlenkrolle für das Windenseil versehen ist, die das Windenseil für eine Führung über ein Fahrerhaus der Pistenraupe hinweg umlenkt. Die Einlaufführung kann mit Einlaufwalzen und/oder Einlaufrollen oder auch mit einer Gleitführung für das Windenseil versehen sein. Die erfindungsgemäße Lösung ist für den Einsatz bei einem Kettenfahrzeug in Form einer Pistenraupe vorgesehen, bei der eine Windenanordnung auf einer Transport- und Arbeitsfläche der Pistenraupe hinter einem Fahrerhaus angeordnet ist. Die Windenanordnung umfasst einen Windenarm, der entweder relativ zur feststehenden Windenanordnung oder gemeinsam mit einer drehbeweglichen Windenanordnung um eine Fahrzeughochachse relativ zum Fahrzeug, das heißt zur Pistenraupe, drehbeweglich gelagert ist. Der Windenarm ist derart gestaltet, dass er in seiner Ausrichtung in Fahrtrichtung nach vorne ein Fahrerhaus der Pistenraupe überragt. Durch die erfindungsgemäße Schwenkbeweglichkeit des Einlaufträgers und damit auch der einlaufseitigen Umlenkrolle kann die Umlenkrolle einen großen Durchmesser aufweisen, der eine seilschonende Umlenkung des Windenseiles gewährleistet.
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In Ausgestaltung der Erfindung weist der Einlaufträger koaxial zu seiner Schwenkachse im Bereich seiner Lagerung eine Seilführung auf, durch die das Windenseil koaxial zur Schwenkachse vom Einlaufträger zu dem Windenarm geführt ist. Der Windenarm umfasst neben dem schwenkbeweglichen Einlaufträger einen Hauptarm, der das Fahrerhaus überragt und in seinem Übergang zum Einlaufträger vorzugsweise schräg nach unten erstreckt ist, und an dem der Einlaufträger schwenkgelagert ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Einlaufträger wenigstens zwei koaxial zur Schwenkachse angeordnete und axial zueinander beabstandete Lagerstellen auf. Dadurch wird eine rohr- oder hülsenförmige Lagerung erzielt. Die wenigstens zwei axial zueinander beabstandeten Lagerstellen gewährleisten die zuverlässige Aufnahme von Quer- und Biegekräften, die im Windenbetrieb bei schräg oder quer ausgerichteten Einlaufträgern und entsprechend ausgerichteter Umlenkrolle auf die Lagerung einwirken.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Lagerstellen mit jeweils einer Gleitlagerung versehen. Diese ermöglichen ein robustes und funktionssicheres Lagern des Einlaufträgers am Hauptarm, das heißt am Windenarm. Die Lagerung des Einlaufträgers ist vorzugsweise stirnseitig am Hauptarm des Windenarmes vorgesehen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Rückstellmittel vorgesehen, um den Einlaufträger aus einer Schwenkstellung in eine Neutrallage zurückzustellen, in der insbesondere eine Drehachse der Umlenkrolle parallel zu wenigstens einer weiteren, im Hauptarm gelagerten Führungsrolle ausgerichtet ist. Als Rückstellmittel ist vorzugsweise ein mechanisch wirksames Federrückstellmittel vorgesehen, das in vorteilhafter Weise als Schraubenzugfeder gestaltet ist, die am Einlaufträger einerseits und am Hauptarm andererseits angreift. Das Rückstellmittel ist vorzugsweise derart ausgerichtet, dass es Rückstellungen in die Neutrallage aus beiden Dreh- oder Schwenkrichtungen des Einlaufträgers ermöglicht.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Einlaufträger wenigstens ein in Einlaufrichtung der Umlenkrolle vorgeschaltetes Einlaufrollenpaar. Das Einlaufrollenpaar bildet die Einlaufführung. Ergänzend kann dem Einlaufrollenpaar als weiterer Funktionsabschnitt der Einlaufführung noch ein Einlaufwalzenpaar vorgeschaltet sein, das eine Zentrierung des Windenseiles im Windenbetrieb am Einlaufträger ermöglicht und so ein Springen des Windenseiles verhindert.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Einlaufführung einen Führungskanal, der im Wesentlichen tangential zu einem Außenumfang der Umlenkrolle ausgerichtet ist und das Windenseil relativ zur Umlenkrolle zentriert. Der Führungskanal kann geschlossen rohr- oder hülsenförmig oder auch offen als Rinne oder Nut gestaltet sein.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Umlenkrolle eine tangential flankierende Stützrolle kleineren Durchmessers zugeordnet, die das Windenseil in Einlaufrichtung gegen die Umlenkrolle gedrückt hält. Die Stützrolle ist vorzugsweise für eine Ausführungsform vorgesehen, bei der die der Umlenkrolle vorgeschaltete Einlaufführung mit dem Führungskanal versehen ist. Die Stützrolle verhindert ein Springen des Windenseiles im Windenbetrieb im Bereich der Umlenkrolle.
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Für die Windenanordnung oder Pistenraupe der eingangs genannten Art wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, dass der Windenarm wie zuvor beschrieben ausgeführt ist.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.
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1 zeigt schematisch eine Pistenraupe mit einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Windenarmes,
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2 in vergrößerter Darstellung einen Einlaufbereich des Windenarmes nach 1,
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3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Windenarmes für eine Windenanordnung einer Pistenraupe nach 1 und
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4 eine Längsschnittdarstellung des Windenarmes nach 3.
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Eine Pistenraupe 1 nach 1 ist mit einem Kettenantrieb 2 als Fahrantrieb versehen. Die Pistenraupe 1 weist in grundsätzlich bekannter Weise in einem Frontbereich – auf eine normale Fahrtrichtung der Pistenraupe 1 bezogen – ein Fahrerhaus 3 sowie nach hinten anschließend eine Trägerfläche 4 auf, auf der eine Windenanordnung 5 befestigt ist. Die Windenanordnung 5 umfasst einen Windenarm 5 sowie eine in einem Windengehäuse gelagerte, nicht näher dargestellte Seiltrommel zum Auf- und Abwickeln eines Windenseiles W. Das Windengehäuse ist einschließlich des Windenarmes 6 um eine Fahrzeughochachse S drehbeweglich relativ zu einem die Trägerfläche 4 umfassenden Fahrgestell der Pistenraupe 1 gelagert. Die Windenanordnung 5 umfasst einen nicht näher dargestellten Drehwerksantrieb, der vorzugsweise hydraulisch ausgeführt ist. Mittels des Drehwerksantriebes sind das Windengehäuse und der Windenarm 6 um die Fahrzeughochachse S relativ zur Pistenraupe 1 auch unter Last, das heißt im Windenbetrieb der Pistenraupe 1, aktiv verdrehbar und in der jeweils eingestellten Dreh- und Winkelposition sicherbar. Der Windenarm 6 weist einen Hauptarm auf, der in nach vorne ausgerichteter Drehposition über das Fahrerhaus 3 nach vorne abragt. Ein vorderer Bereich des Hauptarmes ist schräg nach unten abgewinkelt, um einen Einlaufbereich 7 des Windenarmes 6 in einem Blickbereich des Fahrers der Pistenraupe 1 positioniert halten zu können. Zudem dient der schräg nach vorne und nach unten abgewinkelte Bereich des Windenarmes 6 dazu, den Angriffspunkt des Windenseiles W im Windenbetrieb relativ zum Fahrzeugschwerpunkt der Pistenraupe 1 soweit wie möglich nach unten zu verlagern.
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Das Windenseil W ist ausgehend von dem aufgewickelten Zustand auf der Seiltrommel innerhalb des Windengehäuses der Windenanordnung 5 über Führungsrollen nach oben in den Windenarm 6 und über wenigstens eine weitere Führungsrolle nach vorne zu einem Stirnendbereich des Windenarmes 6 geführt, wo das Windenseil W über einen Einlaufbereich 7 herausgeführt ist. Im Windenbetrieb der Pistenraupe 1 ist ein vorderes Stirnende des Windenseiles W an einem geländefesten Verankerungspunkt befestigt, vorzugsweise oberhalb eines zu bearbeitenden Geländehanges. Die Pistenraupe ist für den Einsatz in Skigebieten vorgesehen und dient zur Gestaltung und zur Bearbeitung von Schneegelände. Hierzu weist die Pistenraupe 1 in nicht näher dargestellter Weise zusätzlich zu der Windenanordnung 5 einen frontseitigen Räumschild sowie eine Heckfräse mit anschließender Glätteinrichtung auf.
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Der Einlaufbereich 7 des Windenarmes 6 weist gemäß den 1 und 2 einen formstabilen Einlaufträger 8 auf, der um eine längs eines frontseitigen Trägerabschnittes des Hauptarmes des Windenarmes 6 ausgerichtete Schwenkachse D drehbeweglich an dem Hauptarm gelagert ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Einlaufträger 8 mittels einer Schwenklagerung 12 stirnseitig an dem Hauptarm des Windenarmes 6 drehbeweglich gelagert. Der Einlaufträger 8 weist als Einlaufführung an seinem in Zugrichtung des Windenseiles W gesehen vorderen Stirnendbereich einen hülsenförmigen Führungskanal 9 auf, durch den das Windenseil W hindurchtritt. An den Führungskanal 9 schließt eine Umlenkrolle 10 an, die quer zu einer Führungsachse des Führungskanales 9 drehbeweglich an dem Einlaufträger 8 gelagert ist. Der Umlenkrolle 10 ist tangential am Einlaufbereich des Windenseiles W zur Umlenkrolle 10 eine Stützrolle 11 zugeordnet, deren Drehachse parallel zur Drehachse der Umlenkrolle 10 ausgerichtet ist. Die Stützrolle 11 ist ebenfalls drehbeweglich am Einlaufträger 8 gelagert. Die Stützrolle 11 führt das Windenseil W auf der Umlenkrolle 10 und verhindert so ein Springen des Windenseiles W auf der Umlenkrolle 10. Der Einlaufträger 8 einschließlich des Führungskanales 9, der Umlenkrolle 10 und der Stützrolle 11 ist mittels der Schwenklagerung 12 um die Schwenkachse D schwenkbeweglich an der Stirnseite des Windenarmes 6 gelagert. Die Drehachse der Umlenkrolle 10 wie auch die Führungsachse des Führungskanales 9 sind zu der Schwenkachse D radial versetzt und quer angeordnet. Zugbelastungen des Windenseiles W, die relativ zu einer Fahrzeuglängsachse der Pistenraupe 1 eine zusätzliche Querkraft auf den Windenarm 6 ausüben, führen aufgrund der Schwenkbeweglichkeit des Einlaufträgers 8 zwangsläufig zu einem Nachlaufen des Einlaufträgers 8 und demzufolge zu einer Ausrichtung des Einlaufträgers 8 entsprechend der jeweiligen Zugrichtung des Windenseiles W. Dadurch wird zwangsläufig auch immer eine Anpassung der Ausrichtung der Umlenkrolle 10 erzielt, so dass ein belastungsarmes Umlenken des Windenseiles W vom Einlaufbereich 7 in den Windenarm 6 hinein und damit über das Fahrerhaus 3 hinweg erfolgt.
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Die Schwenklagerung 12 erstreckt sich rohrförmig in den Trägerabschnitt des Windenarmes 6 hinein und ist analog einer Schwenklagerung 13, 20 der Ausführungsform nach den 3 und 4 ausgeführt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Merkmale der Schwenklagerung nach den 3 und 4 verwiesen wird.
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Ein Windenarm 6a gemäß der Ausführungsform nach den 3 und 4 ist in gleicher Weise für den Einsatz bei einer Pistenraupe 1 vorgesehen, wie dies bei der Ausführungsform nach den 1 und 2 der Fall ist. Ergänzend wird daher auf die Ausführungen zu der Pistenraupe 1 und der Windenanordnung 5 nach den 1 und 2 verwiesen. Bis auf den Einlaufbereich 7a ist der Windenarm 6a und die zugehörige Pistenraupe identisch gestaltet wie die Ausführungsform nach den 1 und 2, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Offenbarung zur Ausführungsform nach den 1 und 2 verwiesen wird.
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Auch bei der Ausführungsform nach den 3 und 4 wird ein Windenseil W über einen Einlaufbereich 7a zu einer Führungsrolle 14 innerhalb des Windenarmes 6a umgelenkt und geführt. Von dort aus wird das Windenseil W in Richtung des Windengehäuses und der Seiltrommel weiter durch den Windenarm 6a hindurchgeführt. Die Führungsrolle 14 ist auf Höhe eines Übergangsbereiches des abgewinkelten Frontabschnittes des Hauptarmes zum etwa horizontal ausgerichteten Trägerabschnitt des Windenarmes 6a angeordnet, der über das Fahrerhaus 3 hinweg zum Windengehäuse nach hinten ragt.
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Der Windenarm 6a nach den 3 und 4 weist im Einlaufbereich 7a einen formstabilen Einlaufträger 8a auf, der mittels einer Schwenklagerung 13, 20 schwenkbeweglich an einem vorderen Stirnendbereich des Windenarmes 6a gelagert ist. Die Schwenklagerung 13, 20 definiert eine Schwenkachse D, die etwa in Längserstreckungsrichtung des Frontabschnittes des Windenarmes 6a ausgerichtet ist.
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Sowohl bei der Ausführungsform nach den 1 und 2 als auch bei der Ausführungsform nach den 3 und 4 durchsetzt das Windenseil W die hülsen- oder rohrförmige Schwenklagerung 12; 13, 20 koaxial zur Schwenkachse D.
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Der Einlaufträger 8a trägt eine Umlenkrolle 10a, die quer zur Schwenkachse D und quer zur Einlaufrichtung des Windenseiles W drehbeweglich am Einlaufträger 8a gelagert ist, wie den 3 und 4 zu entnehmen ist. Der Umlenkrolle 10a ist in Einlaufrichtung des Windenseiles W eine Einlaufführung vorgeschaltet, die aus einem Einlaufwalzenpaar 18 und einem nachfolgenden Einlaufrollenpaar 19 gestaltet ist. Das Einlaufwalzenpaar 18 ist wie auch das Einlaufrollenpaar 19 drehbeweglich am Einlaufträger 8a gelagert. Das Einlaufwalzenpaar 18 konzentriert das Windenseil W in seiner Beweglichkeit auf vier Freiheitsgrade, nämlich tangential zu dem Einlaufwalzenpaar 18 und parallel zu den Drehachsen des Einlaufwalzenpaares 18. Das anschließende Einlaufrollenpaar 19 weist quer zu den Einlaufwalzen des Einlaufwalzenpaares 18 drehbewegliche Einlaufrollen auf, die das Windenseil W auf eine Einlaufrichtung tangential zur Umlenkrolle 10a zentrieren und demzufolge eine Einschränkung der Beweglichkeit des Windenseiles W auf zwei Freiheitsgrade, nämlich Auf- und Abwickelrichtung, beschränken.
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Der Einlaufträger 8a weist an seinem der Stirnseite des Windenarmes 6a zugewandten Stirnendbereich einen hohlzylindrischen Lagerfortsatz 20 als Teil der Schwenklagerung auf, der an dem Einlaufträger 8a befestigt ist. Der zylindrische Lagerfortsatz ist in einer korrespondierend zylindrischen Lagerhülse 13 drehbeweglich gelagert, die den windenarmseitigen Teil der Schwenklagerung bildet. Die Lagerhülse 13 ist fest in einem Hohlprofilabschnitt des Windenarmes 6a gehalten, vorzugsweise durch Verschweißung. Der Lagerfortsatz 20 ist zum Einlaufträger 8a und damit zur Umlenkrolle 10a hin offen. Auch der Einlaufträger selbst weist am Übergangsbereich zum Lagerfortsatz 20 einen Durchtritt für das Windenseil W auf. An einem gegenüberliegenden, im Windenarm 6a angeordneten Stirnende sind der hohlzylindrische Lagerfortsatz 20 und die koaxiale Lagerhülse 13 mit einer Durchtrittshülse 21 versehen, durch die das Windenseil W hindurch zur Führungsrolle 14 im Windenarm 6a geführt ist. Die Durchtrittshülse 21 ist koaxial zur Schwenkachse D der Schwenklagerung 13, 20 ausgerichtet und durchsetzt die Stirnendbereiche der Lagerhülse und des Lagerfortsatzes. Die Schwenkachse D ist, wie anhand der 4 erkennbar ist, im Wesentlichen tangential zur Umlenkrolle 10a ausgerichtet. Die Schwenkachse D ist gleichzeitig auch tangential zur Führungsrolle 14 im Windenarm 6a ausgerichtet. Das Windenseil W erstreckt sich demzufolge koaxial zur Schwenkachse D durch die Schwenklagerung 13, 20 hindurch. Um Biege- und Querkräfte, die im Windenbetrieb auf die Schwenklagerung 13, 20 wirken, aufnehmen zu können, bildet die Schwenklagerung 13, 20 zwei relativ zur Schwenkachse D axial zueinander beabstandete Lagerstellen, die durch jeweils ein Gleitlager 22, 23 ausgeführt sind. Die Gleitlager 22, 23 sind an gegenüberliegenden Endbereichen der axial erstreckten Schwenklagerung 13, 20 vorgesehen und damit an vorder- und rückseitigen Endbereichen der Lagerhülse 13 und des Lagerfortsatzes 20 (siehe 4).
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Der Einlaufträger 8a zusammen mit der Umlenkrolle 10a und der Einlaufführung 9a ist in der Darstellung gemäß den 3 und 4 in einer Neutrallage gezeigt. In dieser Neutrallage sind die Drehachsen der Umlenkrolle 10a und der Führungsrolle 14 parallel zueinander ausgerichtet. Um bei Wegfall der Belastung durch die Zugkraft des Windenseiles W eine Rückstellung des Einlaufträgers 8a und damit des gesamten Einlaufbereiches 7a in die Neutrallage zu bewirken, ist als Rückstellmittel eine Federrückstellung in Form einer Schraubenzugfeder 15 vorgesehen, die an einem Stegfortsatz 16 des Einlaufträgers 8a einerseits und an einem Angriffspunkt 17 des Windenarmes 6a andererseits angreift. Die Schraubendruckfeder 15 ist in unbelasteter Neutrallage in der Ebene der Umlenkrolle 10a und etwa parallel zur Schwenkachse D ausgerichtet. Die Schraubendruckfeder 15 ist auch in der Neutrallage unter Zugspannung. Eine Auslenkung des Einlaufträgers 8a aus der Neutrallage heraus führt demzufolge aufgrund der Zugspannung der Schraubenzugfeder 15 zu einem Drehmoment um die Schwenkachse D, das bei Entfall der Belastung durch die Zugkraft des Windenseiles W zwangsläufig zur Rückstellung des Einlaufträgers 8a in die Ausgangslage führt.
