DE3940887A1 - Schneepflug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schneepflug mit einer Einrich­ tung zum Überfahren von Bodenhindernissen, dessen Pflug­ schar mittels oberer und unterer starrer Lenker an einem an der Frontseite eines Trägerfahrzeugs heb- und senkbar angeschlossenen Pflugrahmen angelenkt ist.

Ein derartiger bekannter Schneepflug besitzt eine verhält­ nismäßig steilstehende Pflugschar, um die Stoßkräfte beim Anfahren gegen ein Hindernis zu begrenzen. Zusätzlich ist eine sog. Stoßdämpferleiste erforderlich, welche als elastisches Element die Verbindung zwischen Verschleiß­ schiene und Pflugschar herstellt und zur Stoßdämpfung beiträgt, indem sie sich beim Überfahren des Hindernisses nach hinten verformt. Dabei wird die Unterkante der Verschleißschiene, welche entsprechend der Ausweichgeome­ trie unter die Bodenoberfläche einschneiden würde, zusätz­ lich gegen den Boden gestoßen, bis die Pflugschar durch Verschwenken der Lenker abhebt. Wegen des bei steiler Pflugschar verhältnismäßig kleinen Anstellwinkels eignet sich der bekannte Schneepflug nur bedingt für den Einsatz in sehr hartem und festgefahrenem Schnee.

Eine andere bekannte Pflugkonstruktion, bei welcher die Pflugschar um ein horizontales, quer zur Fahrtrichtung verlaufendes Pflugrohr gegen eine Rückstellkraft verschwenk­ bar ist, eignet sich speziell für das Räumen von hartem Schnee. Der Anstellwinkel der Pflugschar ist hier verhält­ nismäßig groß (ca. 30°); die Aufhängung der Pflugschar ermöglicht zur Beseitigung von festgefahrenem Schnee ein Räumen unter Bodendruck mittels einer fahrzeugseitig abgestützten Druckvorrichtung. Beim Anfahren gegen ein Hindernis wird die Pflugschar um das Pflugrohr nach Überwindung einer Kraftbegrenzungsvorrichtung und gegen den Zug einer Rückholfeder nach vorne verschwenkt, so daß die Unterkante der Pflugschar über das Hindernis klettert. Die verschwenkte Pflugschar wird unter der Wirkung der Rückholfeder, unterstützt durch ein kurzes Rücksetzen des Trägerfahrzeugs, wieder in der Räumstellung bei gleichzeitigem Einrasten in die Kraftbegrenzungsvor­ richtung arretiert. Auch bei diesem bekannten Schneepflug sind zusätzlich zum horizontalen Stoß erhebliche vertikale Stoßkräfte aufzufangen; letztere entstehen durch Abstoßen der Pflugschar vom Boden, da die den geometrischen Verhält­ nissen entsprechende Bewegungsbahn der Unterkante der Pflugschar um das dahinter angeordnete Pflugrohr die Bodenfläche unterschneidet.

Ferner ist eine Pflugkonstruktion bekannt (EP 1 15 563 B1), bei welcher die Pflugschar verhältnismäßig steil steht und das Überfahren von Bodenhindernissen durch eine schwenkbare Klappe gewährleistet ist, welche an der Unterkante der Pflugschar um eine horizontale, quer zur Räumrichtung verlaufende Achse in Richtung auf die Rückseite der Pflugschar klappbar ist. Hier muß der gesamte Pflug geringfügig angehoben werden, um eine einwandfreie Rückkehr der durch ein Hindernis umgelenkten Klappe in die Räumstellung zu gewährleisten.

Demgegenüber besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung darin, einen Schneepflug zu schaffen, der die genannten Nachteile bekannter Schneepflugkonstruktionen nicht aufweist, sondern ein weicheres Überfahren von Bodenhin­ dernissen für beliebige, also auch große Anstellwinkel ermöglicht, dabei vertikale Stöße weitgehend vermeidet und nach dem Überfahren eines Hindernisses wieder selbst­ tätig in die Räumposition zurückkehrt.

Dieser Aufgabe wird ein Schneepflug mit den Merkmalen 1 bis 5 in Patentanspruch 1 gerecht. Obwohl dessen Konstruk­ tion gänzlich ohne elastische Stoßdämpferelemente auskommt, ermöglicht die erfindungsgemäße Lenkeranordnung ein Überfahren von Hindernissen bei geringen Stoßkräften. Bevor es zu einem Rückwärtsschwenken der über den Hublenker abgestützten Klappe (Merkmal 4) kommt, muß zunächst beim Anfahren gegen ein Hindernis die Vorspannkraft der Rückstelleinrichtung, zweckmäßig in Form einer Rückhol­ feder (Merkmal 3 und Unteranspruch 5) überwunden werden. Die Rückholfeder ist dabei zweckmäßig so dimensioniert, daß ein Verschwenken bei normalen Arbeitsdrücken, also auch bei hartgefrorenem Schnee, unterbleibt. Erst bei Stoßkräften, die etwa 30% über den normalen Räumkräften liegen, kommt es zu einem Rückschwenken der Klappe beim Überfahren des Hindernisses. Dabei bewegt sich der Hub­ lenker nach oben und bewirkt ein entsprechendes Schwenken des oberen und des unteren Lenkers im Uhrzeigersinn um deren Anlenkpunkte am Pflugrahmen. Im Ergebnis wird die Pflugschar verzögerungsfrei angehoben, wobei die Unterkante der Verschleißschiene zu keinem Zeitpunkt vom Boden abgestoßen wird, sondern aus der Räumposition direkt nach oben bewegt wird. Infolge der gewählten Lenkergeometrie erfolgt die Auslösung der Schwenkbewegung der Verschleißschiene bei deren Anfahren gegen ein Hinder­ nis allein durch eine horizontale Kraftkomponente auf die Verschleißschiene. Für das Auslösen der Lenkerbewegung spielen also vertikale Kräfte überhaupt keine Rolle, d.h. das Auslösen erfolgt stets leichtgängig unabhängig vom Pfluggewicht oder von vertikalen Kräften, welche auf den Pflug ausgeübt werden, um diesen bei hartem Schnee gegen den Boden zu pressen. Abgesehen von Reibungs­ kräften, die jedoch eine geringere Rolle spielen, erfolgt das Auslösen der Ausweichbewegung des erfindungsgemäßen Schneepflugs somit stets mit im wesentlichen konstanter, horizontaler Auslösekraft. Wegen deren weitgehender Unabhängigkeit von der Andrückkraft des Pfluges gegen den Boden ist der erfindungsgemäße Schneepflug universell, d. h. ohne Einschränkung auf die Art des Trägerfahrzeugs oder die Aufhängung des Schneepflugs oder bestimmte vertikale Anpreßkräfte, welche vom Trägerfahrzeug auf den Schneepflug ausgeübt werden, einsetzbar.

Gleichermaßen ist für die Rückkehr des Schneepflugs aus der angehobenen Position in die Räumposition allein die zwangsgeführte Verstellbewegung der Lenker und mit diesen der Klappe entscheidend. Durch deren Bewegungsgeo­ metrie ist sichergestellt, daß die Verschleißschiene am Ende der Rückstellbewegung hindernisfrei von oben kommend wieder auf den Boden aufgesetzt wird, ohne daß vorher bemerkenswerte Schläge oder Reibungskräfte als Reaktion auf ein zu frühes Aufsetzen der Verschleißschiene auf den Boden auftreten. Das Ende der Rückstellbewegung ist dann erreicht, wenn (gemäß Merkmal 5) die Lenkerkinema­ tik durch einen Anschlag gesperrt wird. Ein solcher Anschlag ist (gemäß Unteranspruch 3) zweckmäßig in der Weise verwirklicht, daß er durch eine Anschlagfläche am unteren Lenker und eine Gegenanschlagfläche am rück­ wärtigen Fortsatz der Pflugschar gebildet ist. Durch Verstellen wenigstens einer Anschlagfläche (gemäß Unter­ anspruch 4) läßt sich die Räumposition der Pflugschar exakt einstellen. Dies ist besonders bei in horizontaler Richtung aus mehreren nebeneinander angeordneten Schar­ segmenten bestehenden Pflugscharen von Bedeutung, weil hierdurch eine genaue Höhenabstimmung aller Scharsegmente leicht möglich ist.

Zur Minimierung der Lenkerkräfte und um ein verzögerungs­ freies Ansprechen der Lenkerbewegung beim Überfahren eines Hindernisses zu gewährleisten, ist nach einem erfindungsgemäßen Vorschlag vorgesehen, daß der untere Lenker pflugseitig an einem rückwärtigen Fortsatz der Pflugschar angelenkt ist und daß der Hublenker an einer Verlängerung des unteren Lenkers angelenkt ist, wobei der Anlenkpunkt näher an der Rückseite der Pflugschar als deren Anlenkung am unteren Lenker angeordnet ist. Der untere Lenker ist dabei zweckmäßig als Dreieckslenker ausgebildet, dessen unterer Anlenkpunkt am rückwärtigen Fortsatz der Pflugschar angelenkt ist.

Während der nach oben gerichteten Ausweichbewegung der Pflugschar behält der Pflugrahmen im wesentlichen seine Höhe über den Boden bei, wobei das Pfluggewicht aufgefangen wird durch eine an der Rückseite des Pflugrahmens befes­ tigte Begrenzungskufe, welche somit eine konstante Einstell­ höhe des Schneepflugs über dem Boden sicherstellt. Derar­ tige Begrenzungskufen sind allgemein üblich; sie besitzen eine Gleitfläche aus abriebfestem Kunststoff und sind zweckmäßig um eine vertikale Achse verschwenkbar gelagert.

Die sog. Unterflurfreiheit des erfindungsgemäßen Schnee­ pflugs, also die Ausschaltung vertikaler Stöße beim Anfahren gegen ein Hindernis und das vorstehend erläuterte Auslösen der Hubbewegung des Schneepflugs durch eine reine Horizontalkraft sind durch die gewählte Lenkergeo­ metrie gewährleistet; hierbei ist wesentlich, daß die Bewegungsbahn der Unterkante der Verschleißschiene am Anfang der Hubbewegung bzw. am Ende der Senkbewegung eine etwa horizontale Tangente besitzt. Dies ist bei gleichzeitiger Minimierung der Stoßkräfte am besten verwirklicht durch eine parabelförmige Bewegungsbahn der Verschleißschiene über dem Boden, wobei es in Bodennähe im wesentlichen nur auf die horizontale Tangente der Bewegungsbahn ankommt, die auch bei anderen Bewegungsbahnen wie beispielsweise dem Kreis oder der Ellipse verwirklicht ist.

Für den Fachmann versteht sich von selbst, daß die be­ anspruchten und erläuterten Erfindungsmerkmale jeweils mehrfach pro Schar bzw. Scharsegment bei daraus zusammen­ gesetzten Scharen vorhanden sein können, wobei die Lenker zweckmäßig jeweils aus Doppellenker ausgebildet sind.

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

Fig. 1 einen schematischen querschnitt durch die Pflugschar in der Räumstellung,

Fig. 2 die Pflugschar gemäß Fig. 1 in der durch ein Hindernis angehobenen Stellung und

Fig. 3 die Geometrie der Ausweichbewegung.

Gemäß Fig. 1 besitzt die Pflugschar 1 in der Räumstellung einen verhältnismäßig großen Anstellwinkel α von etwa 30%. Dieser Anstellwinkel ist besonders für das Räumen von hartgefrorenem oder festgefahrenem Schnee geeignet. Die Unterkante der Pflugschar 1 ist gebildet durch die Verschleißschiene 2, welche auswechselbar an einer Klappe 3 als Verschleißschienenträger befestigt ist. Die Klappe 3 ist um eine horizontale Achse 4 an dem darüberliegenden Teil der Pflugschar 1 angelenkt und besitzt einen weiteren Anlenkpunkt 5 für einen starren Hublenker 6, dessen anderes Ende an einer Verlängerung 7 eines unteren Lenkers 8 angelenkt ist. Die Pflugschar 1 ist mittels des unteren Lenkers 8 und eines oberen Lenkers 9 an einem Pflugrahmen 10 beweglich angelenkt. Der Pflugrahmen 10 wiederum ist heb- und senkbar über eine (nicht dargestellte) Aufnahmevorrichtung mit der Frontseite eines Trägerfahr­ zeugs verbunden. Zur Gewährleistung eines Mindestabstands des Schneepflugs vom Boden 11 ist an der Rückseite des Pflugrahmens 10 eine Tiefenbegrenzungskufe 12 vorgesehen, welche um eine vertikale Achse 13 verschwenkbar aufgehängt ist und einen Gleitkörper 14 bevorzugt aus abriebfestem Kunststoff aufweist.

In der Räumstellung des Schneepflugs ist die Lage der Pflugschar 1 bezüglich des Pflugrahmens 10 durch einen Anschlag 15 festgelegt, welcher gebildet ist durch eine Anschlagfläche 16 am unteren Lenker 8 und eine Gegen­ anschlagfläche 17 (Fig. 2) an einem rückwärtigen Fortsatz 18 der Pflugschar 1. Am Fortsatz 18 befindet sich auch der pflugseitige Anlenkpunkt 19 des unteren Lenkers 8.

In der Räumposition wird die Pflugschar 1 mittels einer Rückholfeder 20 gegen den Anschlag 15 vorgespannt, wobei das obere Ende der auf Zug belasteten Rückholfeder 20 an einem Haken 21 an der Rückseite der Pflugschar 1, das untere Ende der Rückholfeder 20 an einem Haken 22 am Pflugrahmen 10 eingehängt ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Schneepflug kann, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Bodenhindernis 23 bis zu einer Höhe von 250 mm ohne Unterbrechung des Räumens zügig überfahren werden. Dabei wird die Pflugschar 1 gegenüber dem Pflug­ rahmen 10 angehoben, wobei die beiden Lenker 8, 9 nach oben schwenken und die Rückholfeder 20 entsprechend gestreckt wird. Bis zum vollständigen Überfahren des Bodenhindernisses 23 sind die den Anschlag 15 bildenden Anschlagflächen 16, 17 voneinander entfernt. In der angehobenen Position der Pflugschar 1 gleitet die Unter­ kante 24 der Verschleißschiene 2 über die Oberseite des Bodenhindernisses 3 hinweg, wobei die Verschleiß­ schiene 2 nach hinten umgelenkt ist und einen negativen Anstellwinkel mit der Vertikalen bildet. In dieser Stellung der Verschleißschiene 2 ist die Klappe 3 entsprechend um die horizontale Schwenkachse 4 nach hinten verschwenkt, so daß der Anlenkpunkt 5 des Hublenkers 6 eine deutlich höhere Position einnimmt als in der Räumstellung gemäß Fig. 1. Dementsprechend kommt es zu einem Anheben der Pflugschar 1 durch Verschwenken des unteren Lenkers 8, an welchem das obere Ende des Hublenkers 6 angelenkt ist.

Während des Überfahrens des Bodenhindernisses 23 behält der Pflugrahmen 10, unterstützt durch die Begrenzungs­ kufe 12 seine Position über dem Boden 11 bei. Es ist nicht notwendig, daß während des Überfahrvorgangs eine eventuell auf den Pflugrahmen 10 vom Trägerfahrzeug aus ausgeübte Bodenandruckkraft ausgeschaltet wird. Das Anheben und Absenken der Pflugschar während der Überwindung eines Hindernisses erfolgt völlig unabhängig von einer solchen vertikalen Andruckkraft, nämlich aus­ schließlich abhängig von einer horizontalen Gegenkraft, deren Größe eine Überwindung der Zugvorspannung in der Rückholfeder 20 ermöglicht.

Während des Ansteigens bzw. Absenkens beschreibt die Unterkante 24 der Verschleißschiene 2 eine etwa parabel­ förmige Bewegungsbahn 25 gemäß Fig. 3. Dort ist die Höhe H über der Zeit t aufgetragen, wobei die Höhendif­ ferenz h der maximalen Höhe des Bodenhindernisses ent­ spricht. Bezogen auf das Trägerfahrzeug bewegt sich die Pflugschar während des Anhebens bzw. Absenkens zwischen deren Räumposition R und deren angehobenen Position A, wobei sich die Pflugschar während des Anhebens insgesamt nach vorne neigt, wie aus der Fig. 3 beim Vergleich dieser Positionen A, R deutlich wird.

Wesentlich für das Ansprechverhalten beim Überfahrstoß ist dabei die horizontale Tangente der Bewegungsbahn 25 im Bereich der Räumstellung R der Pflugschar 1. Diese horizontale Tangente entspricht in der Fig. 3 die Zeitachse t. Die Darstellung gemäß Fig. 3 macht ferner deutlich, daß wegen dieser horizontalen Tangente der Bewegungskurve 25 die Hubbewegung der Pflugschar allein durch eine horizontale Gegenkraft ausgelöst wird.

Claims (6)

1. Schneepflug mit einer Einrichtung zum Überfahren von Bodenhindernissen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• 1.1 Die Pflugschar (1) ist mittels oberer und unterer starrer Lenker an einem an der Frontseite eines Trägerfahrzeugs heb- und senkbar angeschlossenen Pflugrahmen (10) angelenkt;
• 1.2 an der Unterkante der Pflugschar (1) ist eine die Verschleißschiene (2) tragende Klappe (3) um eine horizontale, quer zur Räumrichtung verlaufende Achse (4) verschwenkbar befestigt;
• 1.3 die Pflugschar (1) ist mittels einer elastischen Rückstelleinrichtung gegenüber dem Pflugrahmen (10) in Richtung auf den Boden (11) vorgespannt;
• 1.4 der untere Lenker (8) ist über einen starren Hublenker (6) zusätzlich an der Rückseite der Klappe (3) ange­ lenkt.
• 1.5 die Senkbewegung der Pflugschar (1) ist in deren tiefsten Position, welche der Räumstellung entspricht, durch einen Anschlag (15) gesperrt.

2. Schneepflug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Lenker (8) pflugseitig an einem rückwär­ tigen Fortsatz (18) der Pflugschar (1) angelenkt ist und daß der Hublenker (6) an einer Verlängerung (7) des unteren Lenkers (8) näher an der Rückseite der Pflugschar (1) als deren Anlenkung am unteren Lenker (8) angelenkt ist.

3. Schneepflug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (15) durch eine Anschlagfläche (16) am unteren Lenker (8) und eine Gegenanschlagfläche (17) am rückwärtigen Fortsatz (18) der Pflugschar (1) gebildet ist.

4. Schneepflug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Anschlagfläche senkrecht zu ihr selbst verstellbar ist.

5. Schneepflug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung durch eine auf Zug belastete Rückholfeder (20) in Form einer Schraubenfeder gebildet ist.

6. Schneepflug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lenkergeometrie, wonach die Bewegungsbahn der Unterkante (24) der Verschleiß­ schiene (2) am Anfang der Hubbewegung bzw. am Ende der Senkbewegung eine etwa horizontale Tangente besitzt.