DE3909120A1

DE3909120A1 - Schneeraeumfahrzeug

Info

Publication number: DE3909120A1
Application number: DE19893909120
Authority: DE
Inventors: Alfred Dipl Ing Schmidt; Herbert Dipl Ing Ganzmann
Original assignee: Ing Alfred Schmidt GmbH
Current assignee: SCHMIDT, ALFRED, DIPL.-ING., 79872 BERNAU, DE
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1990-09-27
Also published as: ATA65190A; CH680807A5; AT396140B; DE3909120C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Schneeräumfahrzeug mit einem frontseitig angeordneten Räumgerät und einer an der Unterseite des Fahrzeugs hinter dessen Vorder achse angeordneten Kehrwalze, sowie mit einer Steuer einrichtung zum Einstellen oder Verändern der Walzen drehzahl.

Ein derartiges Schneeräumfahrzeug ist aus der deut schen Patentschrift 35 26 883 bekannt. Dabei wird die Walzenumfangsgeschwindigkeit zwischen einem minimalen Wert und einem maximalen Wert linear-proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit gesteuert. Diese Art der Steuerung gewährleistet beim Betrieb der Kehrwalze einen niedrigen Energieeinsatz bei reduziertem Borsten verschleiß. Die Praxis hat allerdings gezeigt, daß im Räumbetrieb bei sehr engen Kurven die Kehrwalze nicht mehr in der Lage ist, den erfaßten Schnee weg zuschaffen, da das Schneeräumfahrzeug entsprechend dem hohen Lenkeinschlag besonders langsam fährt, wobei die Walzenumfangsgeschwindigkeit den minimalen Wert annimmt. Hinzu kommt, daß sich mit zunehmendem Lenkeinschlag der Anstellwinkel der Walze entsprechend vergrößert, so daß die Förderrichtung der Walze von seitlich immer mehr nach vorne wandert.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, den funktionsgerechten Einsatz der Kehrwalze generell bei Langsamfahrt, insbesondere beim Fahren enger Kurven sicherzustellen, ohne dabei die Vorteile des optimalen Energieeinsatzes und gerin gen Borstenverschleißes aufzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Langsamfahrt des Fahrzeuges, nämlich bei ste hendem Fahrzeug bis zum Erreichen einer ersten Fahr zeugschwindigkeit (f-1) eine hohe Walzenumfangs geschwindigkeit (w) einstellbar ist, welche nahe oder gleich einer maximalen Walzenumfangsgeschwindigkeit (w-max) ist und daß bei Normalfahrt, nämlich nach Überschreiten der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit (f-1) bis zum Erreichen einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit (f-2) die Walzen umfangsgeschwindigkeit (w) zwischen einer minimalen Walzenumfangsgeschwindigkeit (w-min) und der maximalen Walzenumfangsgeschwindigkeit (w-max), mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit (f) ansteigend, einstellbar ist.

Nach dieser Überlegung ist vorgesehen, daß abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit unterschieden wird zwischen einem Fahrbereich mit variabler Steuerung der Walzenumfangsgeschwindigkeit nach Überschreiten einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit (f-1), wobei die Walzenumfangsgeschwindigkeit mit der Fahrzeuggeschwin digkeit zunimmt, und einem Fahrbereich unterhalb der ersten Fahrgeschwindigkeit (f-1), in welchem die Walzenumfangsgeschwindigkeit bevorzugt konstant auf einem Wert nahe oder gleich ihrem Maximum gesteuert wird. Dieser Fahrbereich ist besonders wichtig für das Räumen auf engen Kurven, da hier wegen des großen Anstellwinkels der Kehrwalze das Wegfördern des Schnees aus dem Fahrzeugbereich nur noch durch die erfindungsgemäß angesteuerte hohe Walzenumfangs geschwindigkeit bewältigt werden kann.

Dieses Umsteuern der Kehrwalze etwa auf maximale Walzenumfangsgeschwindigkeit kann im Rahmen der Erfin dung auf zweifache Weise erfolgen; einmal, wie schon erwähnt, in Abhängigkeit vom Erreichen bzw. Un terschreiten der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit (f-1) das ist eine extrem niedrige Geschwindigkeit, etwa bei 5 km/h; zum anderen bei enger Kurvenfahrt des Fahr zeugs, d. h. bei Erreichen bzw. Überschreiten eines kritischen Lenkwinkels (L-1). Die Walzenumfangsge schwindigkeit wird dann solange auf einem bevorzugt konstanten Wert nahe oder gleich der maximalen Walzen umfangsgeschwindigkeit gehalten wird, bis die erste Fahrgeschwindigkeit (f-1) wieder überschritten bzw. der kritische Lenkwinkel (L-1) wieder unterschritten wird, wonach wieder die fahrgeschwindigkeitsabhängige variable Steuerung der Walzenumfangsgeschwindigkeit einsetzt.

Nach einer besonders vorteilhaften Variante der lenkwinkelabhängigen Steuerung ist vorgesehen, daß nach Überschreiten des kritischen Lenkwinkels (L-1) anstelle einer konstanten hohen Walzenumfangs geschwindigkeit deren Wert mit zunehmendem Lenkwinkel von der miniamlen Walzenumfangsgeschwindigkeit (w-min) bis zur maximalen Walzenumfangsgeschwindigkeit (w-max) ansteigt, zweckmäßigerweise linear-propor tional. Besonders wirksam, wenngleich weniger borsten schonend wäre allerdings ein überproportionales Ansteigen der Walzenumfangsgeschwindigkeit.

Im Rahmen der Erfindung ist zweckmäßig, daß zur automatischen Ermittlung und Einstellung der Walzenum fangsgeschwindigkeit die Steuereinrichtung entsprechend programmierbar ist, d. h. es ist eine Steuerelektronik erforderlich, welche mindestens die folgenden Eingangs signalwerte umfaßt:

a) Minimale Walzenumfangsgeschwindigkeit (w-min);
b) maximale Walzenumfangsgeschwindigkeit (w-max);
c) Walzendurchmesser (d) je nach Walzengröße und/ oder -abnutzung;
d) jeweilige Fahrzeuggeschwindigkeit (f);
e) erste Fahrzeuggeschwindigkeit (f-1);
f) zweite Fahrzeuggeschwindigkeit (f-2);
g) kritischer Lenkwinkel (L-1).

Es versteht sich von selbst, daß im Fahrbereich zwischen der ersten und der zweiten Fahrzeuggeschwin digkeit eine Verlaufssteuerung für die Walzenumfangs geschwindigkeit (w) erforderlich ist, welche beispiels weise nach einem konstanten oder variablen Verhältnis wert zwischen Walzenumfangsgeschwindigkeit (w) und Fahrzeuggeschwindigkeit (f) programmiert ist. Ein Beispiel für eine Steuerungscharakteristik der Walzen umfangsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Fahr geschwindigkeit ist in der eingangs genannten deut schen Patentschrift 35 26 883 anhand eines Diagramms erläutert.

Im Rahmen der Erfindung besteht die Möglichkeit, das Hochfahren der Walzenumfangsgeschwindigkeit bei Lang samfahrt oder enger Kurvenfahrt des Fahrzeugs durch die Steuereinrichtung entweder alternativ zu betreiben oder beide Möglichkeiten miteinander zu verknüpfen, bevorzugt in der Weise, daß der genannte Betriebszu stand der Kehrwalze entweder in Abhängigkeit vom Erreichen bzw. Überschreiten der ersten Fahrgeschwin digkeit (f-1) oder vom Erreichen bzw. Überschreiten des kritischen Lenkwinkels (L-1) eintritt.

Das Lenkwinkelsignal kann dabei z. B. durch kapazitive Impulsgeber vom Lenkgetriebe oder an der Lenkstange abgenommen werden. Über ein Relais der Steuerelektronik kann dann deren fahrgeschwindigkeitsabhängige Steuer spannung für die Walzenumfangsgeschwindigkeit ent weder auf einem maximalen Werk geschaltet werden oder proportional zum Lenkwinkelsignal ansteigen.

Für den Fahrer ergibt sich bei einem gemäß Erfindungs vorschlag gesteuerten Schneeräumfahrzeug der Vorteil, daß er sich insbesondere beim Fahren enger Kurven bzw. beim Rangieren auf engstem Raum ganz auf das Steuern des Fahrzeuges konzentrieren kann, ohne dabei ein schlechteres Räumergebnis befürchten zu müssen. Die Steuereinrichtung sorgt automatisch dafür, daß unabhängig von den Fahrbedingungen stets die geeignete Kehrwalzendrehzahl eingestellt wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Schneeräumfahrzeug,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf das Schneeräumfahrzeug in Kurvenfahrt,

Fig. 3 eine Draufsicht gemäß Fig. 2, in enger Kurvenfahrt.

Fig. 1 zeigt in der Draufsicht ein Schneeräumfahrzeug als Lastkraftwagen, an welchem frontseitig ein Schneepflug (1) und heckseitig eine Blaseinrichtung (2) - welche nicht Gegenstand der Erfindung ist, sondern nur der Vollständigkeit halber dargestellt ist - ange baut sind. Zwischen den Fahrzeugachsen befindet sich an der Unterseite des Fahrzeugs eine Kehrwalze (3). Sowohl die Kehrwalze (3) als auch der Schneepflug (1) sind schwenkbar angelenkt, so daß sie den Schnee wahlweise nach beiden Seiten räumen können; im Falle der Fig. 1 erfolgt der Schneetransport gemäß den Pfeilen P und K zur rechten Fahrzeugseite hin; dabei bürstet die Kehrwalze (3) den Schnee entgegen der Fahrtrichtung (Pfeil F), d. h. die Kehrwalze (3) rotiert entgegengesetzt zu den Rädern des Fahr zeugs. Der weder vom Schneepflug (1) noch von der Kehrwalze (3) erfaßte Schnee wird durch das Blasgerät (2) ebenfalls wählbar nach rechts oder links aus der Fahrspur des Schneeräumfahrzeugs geblasen.

Die Fig. 2 und 3 zeigen ein derartiges Schneeräum fahrzeug- ohne Blaseinrichtung - jeweils in der Kurvenfahrt, wobei die Spurkreise der äußeren und inneren Enden des Schneepflugs (1) und der Kehrwalze (3) eingezeichnet sind. Außerdem ist der Spurkreis des Fahrzeuges, im Falle der Fig. 2 mit 26 m und im Falle der Fig. 3 mit 13,8 m Durchmesser angegeben.

Gemäß Fig. 2, d. h. bei einem Spurkreis von 26 m für das in Fig. 1 dargestellte Fahrzeug ist der kritische Lenkwinkel (L-1) erreicht; dabei kommt es gerade zu einer Überdeckung der inneren Spurkreise des Räum geräts (1) und der Kehrwalze (3), d. h. die Kehrspur (5) wird vollständig von der Räumspur (4) überdeckt. Gemäß Fig. 3 ist diese Überdeckung nicht mehr gegeben. Hier ist der größte Lenkeinschlag bei einem Spurkreis des Fahrzeugs von 13,8 m erreicht.

Grundsätzlich ist der kritische Lenkwinkel frei wählbar; bevorzugt wird man ihn so festlegen, daß bei seinem Erreichen gerade noch eine ausreichende Wurfweite der Kehrwalze erzielt wird. Nach Überschrei ten des kritischen Lenkwinkels (L-1) wird das Umsteuern von der fahrgeschwindigkeitsabhängigen Walzenumfangs geschwindigkeit auf eine hohe bzw. mit weiterem Lenkeinschlag ansteigende Walzenumfangsgeschwindigkeit bewirkt. Der kritische Lenkwinkel (L-1) ist zu diesem Zweck der Steuerelektronik als Eingangssignal vorzugeben.

Bei Geradeausfahrt beträgt der Anstellwinkel (A 1) zwischen Kehrwalze und Fahrtrichtung etwa 45°; er vergrößert sich bei Kurvenfahrt zunehmend mit größerem Lenkeinschlag bzw. Lenkwinkel, wie ein Vergleich mit Fig. 2 (Anstellwinkel A 2) und Fig. 3 (Anstellwinkel A 3 < A 2 < A 1) zeigt. Bei engster Kurvenfahrt gemäß Fig. 3 ist der Anstellwinkel (A 3) bereits so groß, daß ein erheblicher Teil des Schnees von der Kehrwalze unter das Fahrzeug nach vorne statt zur Seite hin geworfen wird. Der angestrebte Reinigungseffekt kann dabei nur noch durch eine hohe Kehrwalzendrehzahl erzielt werden.

Ein Schneeräumfahrzeug mit den beschriebenen Eigen schaften ist insbesondere als Hochleistungsfahrzeug zum Räumen von Start- und Landebahnen auf Flugplätzen vorteilhaft einsetzbar. Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Anwachsen oder Maximieren der Kehr walzendrehzal bei Langsamfahrt bzw. bei Erreichen eines kritischen Lenkwinkels ist das Schneeräumfahrzeug auch engräumig z. B. auf Runways bzw. im Abfertigungs bereich von Flugplätzen einsetzbar. Dadurch, daß die Kehrwalze bei engen Kurven mit maximaler Dreh zahl betrieben wird, ermöglicht sie eine ausreichende Wurfweite, auch noch unter der Bedingung mangelnder Überdeckung der Kehrspur (5) durch die Räumspur (4), z. B. wie in Fig. 3 dargestellt.

Claims

1. Schneeräumfahrzeug mit einem frontseitig angeord neten Räumgerät (1) und einer an der Unterseite des Fahrzeugs hinter dessen Vorderachse angeord neten Kehrwalze (3), sowie mit einer Steuereinrich tung zum Einstellen oder Verändern der Walzendreh zahl nach folgenden Regeln:

a) Bei Langsamfahrt des Fahrzeugs, nämlich bei stehendem Fahrzeug bis zum Erreichen einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit (f-1) ist eine hohe Walzenumfangsgeschwindigkeit (w) einstell bar, welche nahe oder gleich einer maximalen Walzenumfangsgeschwindigkeit (w-max) ist;
b) bei Normalfahrt, nämlich nach Überschreiten der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit (f-1) bis zum Erreichen einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit (f-2) ist die Walzenumfangsgeschwindigkeit (w) zwischen einer minimalen Walzenumfangsgeschwin digkeit (w-min) und der maximalen Walzenumfangs geschwindigkeit (w-max), mit zunehmender Fahr zeuggeschwindigkeit (f) ansteigend, einstellbar.

2. Schneeräumfahrzeug mit einem frontseitig angeord neten Räumgerät (1) mit eine an der Unterseite des Fahrzeugs hinter dessen Vorderachse angeord neten Kehrwalze (3), sowie mit einer Steuereinrich tung zum Einstellen oder Verändern der Walzendreh zahl nach folgenden Regeln:

a) Bei Geradeausfahrt und bei normaler Kurvenfahrt des Fahrzeugs, nämlich bis zum Erreichen eines kritischen Lenkwinkels (L-1) ist die Walzenum fangsgeschwindigkeit (w) zwischen einer minima len Walzenumfangsgeschwindigkeit (w-min) und der maximalen Walzenumfangsgeschwindigkeit (w-max), mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit (f) ansteigend, einstellbar;
b) bei enger Kurvenfahrt des Fahrzeugs, nämlich nach Überschreiten des kritischen Lenkwinkels (L-1) ist eine hohe Walzenumfangsgeschwindigkeit (w) einstellbar, welche nahe oder gleich der maximalen Walzenumfangsgeschwindigkeit (w-max) ist.

3. Schneeräumgerät mit einem frontseitigen angeord neten Räumgerät (1) und einer an der Unterseite des Fahrzeuges hinter dessen Vorderachse angeord neten Kehrwalze (3), sowie mit einer Steuerein richtung zum Einstellen oder Verändern der Walzen drehzahl nach folgenden Regeln:

a) Bei Geradeausfahrt und bei normaler Kurvenfahrt des Fahrzeugs, nämlich bis zum Erreichen eines kritischen Lenkwinkels (L-1) ist die Walzenumfangsgeschwindigkeit (w) zwischen einer minimalen Walzenumfangsgeschwindigkeit (w-min) und der maximalen Walzenumfangsgeschwin digkeit (w-max), mit zunehmender Fahrzeugge schwindigkeit (f) ansteigend, einstellbar;
b) bei enger Kurvenfahrt des Fahrzeuges, nämlich nach Überschreiten des kritischen Lenkwinkels (L-1) ist eine hohe Walzenumfangsgeschwindigkeit (w) einstellbar, welche mit zunehnemdem Lenk winkel von der minimalen Walzenumfangsgeschwin digkeit (w-min) bis zur maximalen Walzenumfangs geschwindigkeit (w-max) ansteigt.