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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die zur Präparierung/Formung
von verschiedenen Schneebodenmerkmalen besonders geeignet ist, die
durch Freizeitsnowboarder und/oder Skifahrer verwendet werden, wie
die Wände
einer Half-Pipe, Schanzen, Spines, Table-Tops und so weiter. Jedoch
ist die Erfindung auch als eine Einrichtung zur Formung von Böschungen
oder Merkmalen aus Erde, Boden, Sand und dergleichen oder zum Mähen von
Gras geeignet.
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Technischer Hintergrund
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Die
Entwicklungen auf dem Gebiet des Snowboardings seit seinem Anfang
in den späten Achtzigern
haben zur Herstellung von Boards geführt, die für verschiedene Bereiche von
Schneebedingungen und Umgebungen angepaßt sind. Die ihnen eigene Eignung
von Snowboards für
Sprünge, Drehungen
und die gesamte Schar von anderen Tricks und Luftmanövern hat
Skigebietbetreiber dazu gebracht, künstlich geschaffene Bodenmerkmale, wie
Kicker, Table-Tops, Quarter- und Half-Pipes (eine Kombination solcher
Elemente, die häufig
allgemein als ,Bodenpark' bezeichnet
wird) einzubauen, um solche Manöver/Tricks
zu erleichtern.
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Eine
Half-Pipe ist ein besonders vorteilhaftes Merkmal für ein Skigebiet,
da sie es einem geeignet geübten
Läufer
ermöglicht,
mehrere Manöver
in einem verhältnismäßig kleinen
Abstand durchzuführen und
idealerweise wohldefinierte konsistente Abflug- und Landebereiche
bereitstellt, d.h. die Wände
der Half-Pipe. Die
Nachteile für
einen Skigebietbetreiber sind, daß es sehr arbeitsintensiv,
eine Half-Pipe aufzubauen, und schwierig sein kann, sie in einem
optimalen Zustand zu halten. Wie Fachleuten wohlbekannt ist und
wie aus dem Namen abgeleitet werden kann, besteht eine Half-Pipe
aus einer länglichen Rinne,
die sich einem schneebedeckten Berg hinab neigt, mit symmetrischen
konkaven gekrümmten
Seitenwänden,
die sich längs
jeder Längskante
der Pipe erstrecken.
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Läufer fahren
typischerweise die Pipe hinab, indem sie abwechselnd zwischen den
beiden Seitenwänden
wechseln und sie hinauffahren, wobei sie bemüht sind, vom Rand der Seitenwand
zu starten, um eine gewisse Form eines Luftmanövers durchzuführen, bevor
sie wieder auf der Fläche
der Seitenwand landen und quer zur gegenüberliegenden Seite der Pipe
wechseln. Eine ideal geformte Half-Pipe-Wand ist folglich als eine
glatte durchgehende konkave Kurve geformt, die sich vom Pipeboden
erstreckt und in einem im wesentlichen vertikalen oberen Wandglied endet.
Die Herstellung und das Unterhalten von solchen Half-Pipe-Wänden mit
der gewünschten
Krümmung
sind manuell äußerst schwierig
und aufwendig zu erzielen. Bekannte automatisierte Präparierverfahren
setzen ein spezifisches Half-Pipe-Präpariererzusatzgerät ein, das
auf der Vorderseite oder Rückseite
eines herkömmlichen
Schneepräparierfahrzeugs
angeordnet ist. Während
solche Zusatzgeräte ein
Half-Pipe bereitstellen können,
die die obenerwähnten
wünschenswerten
Eigenschaften aufweist, haben die Half-Pipe-Präpariererzusatzgeräte selbst verschiedene
Nachteile, nämlich:
- i. Das Zusatzgerät kann äußerst lästig sein, mit damit verbundenen
Nachteilen hinsichtlich der Aufbewahrung, Manövrierfähigkeit und unerwünschten
Belastungen auf das Präparierfahrzeug.
Da
Snowboarding ein verhältnismäßig junger Sport
ist, sind die Garagen/Aufbewahrungsbereiche der meisten herkömmlichen
Schneepräparierfahrzeuge
nicht so gestaltet, daß sie
leicht vorhandene Half-Pipe-Präpariererzusatzgeräte unterbringen.
Dies kann entweder zur Notwendigkeit von speziell angefertigten
Aufbewahrungsanlagen oder der Notwendigkeit führen, das Zusatzgerät vom Fahrzeug
getrennt aufzubewahren.
- ii. Das Zusatzgerät
kann häufig
nur auf einer Seite des Fahrzeugs ausgefahren und verwendet werden.
Daher ist es notwendig, das Fahrzeug zu wenden, um beide Half-Pipe-Wände zu präparieren.
- iii. Der Krümmungsgrad
des Zusatzgerätes
kann normalerweise nicht geändert
werden.
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Es
wird erkannt werden, daß die
Formung/Präparierung,
die durch das Half-Pipe-Zusatzgerät bereitgestellt wird, auch
eingesetzt werden kann, um Schanzen und andere Bodenmerkmale zu verbessern,
und unter solchen Umständen
kann sich der gewünschte
Krümmungsgrad
von jenem unterscheiden, der für
eine Half-Pipe-Seitenwand verwendet wird. Unter gewissen Umständen kann
die gewünschte
Form der präparierten
Oberfläche
gerade oder konkav, oder eine gewisse Kombination von Formen sein.
Es wäre
daher wünschenswert,
eine solche Oberfläche
mit einem einzigen Zusatzgerät
in einem einzigen Durchgang formen zu können. Beim Mähen von
gewellten oder geneigten Oberflächen, wie
Straßenrandeinschnitten
oder Böschungen,
wäre es
ebenfalls wünschenswert,
den exakten Konturen der Oberfläche
folgen zu können,
um einen einheitlichen Schnitt zu erbringen.
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DE 196 48 872 offenbart
eine Vorrichtung zur Formung von Schnee, die aus einem Rahmen besteht,
der ein endloses Band hält,
das sich um Antriebsräder
an jedem Ende des Rahmens bewegt. Das Band ist mit longitudinal
geneigten Elementen versehen, die unter rechten Winkeln zur Laufrichtung des
Bandes liegen. Das Band weist eine Bearbeitungsstrecke auf, wo die
Formungswerkzeuge mit dem Boden in Kontakt stehen, und eine Rückstrecke auf,
wo sie es nicht sind. Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung ist
das Band, das die Formungswerkzeuge trägt, im wesentlichen eine einteilige
Konstruktion und kann nicht so beschrieben werden, daß es zwei
oder mehrere gelenkig verbundene Glieder aufweist, noch enthält es ein
Glied, das zwei im wesentlichen in einer Ebene liegende Bearbeitungsflächen bereitstellt.
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EP 0287897 offenbart einen
Schneepräparierer,
der eingerichtet ist, mit Walzenkonturen umzugehen. Er besteht aus
drei Ackerfräsengliedern,
jeweils mit einer Gruppe von rotierenden Schneefräsenstangen.
Die seitlichen Glieder sind am mittleren Glied drehbar angebracht,
und sie sind so drehbar angebracht, daß sie sich über einer im wesentlichen horizontalen
Achse bewegen. Die tatsächliche
Präparierung
geschieht durch eine Reihe verbundener Wellen, die Fräser tragen.
Es gibt nichts Äquivalentes zu
einem Förderer
oder einer Bearbeitungsfläche
mit zwei Seiten.
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WO
98/46832 offenbart einen Schneefräser/Bläser, der einen rotierenden
Schneefräser
und eine Zufuhrschnecke, und den Bläser aufweist, der den eingeführten Schnee
ausstößt. Der
Zweck der Maschine ist derselbe wie die vorliegende Erfindung. Jedoch
ist es nicht klar, in welchem Ausmaß der Fräsarm gefaltet werden kann,
und er besteht nicht aus zwei oder mehreren gelenkig verbundenen
Gliedern, da die einzige Gelenkverbindung zwischen dem Pflug und
dem Fräsarm
besteht. Überdies
gibt es keine Offenbarung von zwei im wesentlichen in einer Ebene
liegenden Bearbeitungsflächen
oder einer Förderereinrichtung,
die sich längs
der Bearbeitungsflächen
bewegt.
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Offenbarung der Erfindung
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obenerwähnten Nachteile
durch die Bereitstellung einer verbesserten Böschungs-Präparierer/Former/Fräser-Armanordnung
wesentlich zu verbessern.
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Gemäß eines
ersten Aspekts stellt die vorliegende Erfindung eine einstellbare
Armanordnung (2) bereit, die an einem Ende eines geeigneten
Fahrzeugs anbringbar ist und zu einem, im wesentlichen zur Bewegungsrichtung
des Fahrzeugs orthogonalen Einsatz imstande ist;
wobei der
Arm im wesentlichen länglich
ist und zwei oder mehrere gelenkig verbundene Glieder bzw. Abschnitte
(5, 6, 7) und eine oder mehrere Betätigungseinrichtungen
(11, 12, 13) aufweist, die imstande sind,
die Orientierung der mindestens zwei Glieder (5, 6, 7)
in bezug zueinander zu ändern;
wobei
die Unter- oder Außenseite
mindestens eines Gliedes eine Bearbeitungsfläche (20) bildet, die
mit zwei oder mehr Werkzeugen (23, 24, 25)
versehen ist, die zur Wechselwirkung mit einer Bodenoberfläche angepaßt sind;
wobei
die zwei oder mehreren Werkzeuge (23, 24, 25)
an mindestens einer Bearbeitungsfläche (20) durch eine
bewegliche Fördereinrichtung
(19) verkettet sind, die gezwungen ist, sich innerhalb
eines geschlossenen Weges zu bewegen und um mindestens zwei Richtungsänderungseinrichtungen
(21, 22) zu gehen;
dadurch gekennzeichnet,
daß die
Abschnitte des geschlossenen Weges zwischen den Richtungsänderungseinrichtungen
(21, 22) im wesentlichen parallel verlaufen und
sich im wesentlichen längs
gegenüberliegender
Längskanten
der Bearbeitungsfläche
(20) erstrecken.
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Vorzugsweise
bildet die Unter- oder Außenseite
von zwei oder mehreren der Glieder bzw. Abschnitte eine durchgehende
Bearbeitungsfläche,
und kann die Bearbeitungsfläche
jedes Gliedes in der vertikalen Ebene longitudinal gekrümmt oder
gerade sein.
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Vorzugsweise
weisen zwei oder mehrere der Bearbeitungsflächen unterschiedliche Breiten und/oder
Längen
auf.
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Vorzugsweise
kann die longitudinale Krümmung
der oder jeder Bearbeitungsfläche
durch die Betätigungseinrichtungen
in der vertikalen Ebene geändert
werden.
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Vorzugsweise
ist die oder jede Betätigungseinrichtung
imstande, den Winkel zwischen benachbarten Gliedern zu ändern, um
die Armanordnung zum Transport und/oder zur Aufbewahrung aufzuwickeln
und zum Einsatz abzuwickeln, und sind die Betätigungseinrichtungen zwischen
benachbarten Gliedern und zwischen dem befestigten Ende des Armes und
einer Fahrzeugbefestigungseinrichtung angebracht.
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Alternativ
sind zwei oder mehr Bearbeitungsflächen mit getrennten Fördereinrichtungen
versehen, und die oder jede Fördereinrichtung
ist durch mindestens einen Antrieb beweglich.
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Vorzugsweise
ist die Fördereinrichtung
zur bidirektionalen Bewegung längs
des geschlossenen Weges imstande und ist aus der Gruppe ausgewählt, die
eine Kette, ein Band, ein Seil, einen Draht oder eine Trosse umfaßt.
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Alternativ
besteht mindestens ein Glied aus zwei Teileinheiten, die in bezug
zueinander um eine gemeinsame Drehachse gedreht werden können, die orthogonal
zur Fahrzeugbewegungsrichtung im Einsatz ist.
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Vorzugsweise
ist der Abschnitt des geschlossenen Weges längs einer Längskante der mindestens einen
Bearbeitungsfläche
bezüglich
des Abschnitts des Weges längs
der gegenüberliegenden Längskante
vertikal erhöht,
wobei die Höhe
optional einstellbar ist.
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Vorzugsweise
ist die vertikale Höhe
mittels Drehen der Armanordnung um eine horizontale Achse einstellbar,
die in einer Ebene mit der Längsachse der
länglichen
Armanordnung liegt.
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Vorzugsweise
ist die vertikale Höhe
durch Drehen und/oder Höheneinstellung
mindestens einer der Richtungsänderungseinrichtungen
oder durch Drehen der Teileinheiten um die gemeinsame Drehachse
einstellbar.
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Vorzugsweise
sind die Werkzeuge zum Fräsen,
Kratzen/Schieben, Verdichten, Glätten
und/oder Walzen einer Bodenoberfläche angepaßt, wobei die Bodenoberfläche Schnee,
Eis, Sand, Erde, Morast, Bauschutt, Gras, Feldfrüchte, Gestrüpp, Kohle, Zuschlagstoffe oder
Partikelsubstanzen umfaßt.
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Vorzugsweise
werden die Werkzeuge aus der Gruppe ausgewählt, die eine Schaufel, ein
Kratzelement, ein Raspelelement, eine Fräswelle, einen Spiralfräser, eine
Bürstenwalze,
eine Aufnehmerwalze und jede Kombination derselben umfassen. Die Werkzeuge
können
optional drehbar angebracht sein.
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Vorzugsweise
ist die Armanordnung um eine vertikalen Drehpunkt drehbar am Fahrzeug
anbringbar, wobei es ermöglicht
wird, daß das
oder jedes Glied zum Einsatz auf jede Seite des Fahrzeugs gedreht
wird und in der vertikalen Ebene bewegt wird.
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Vorzugsweise
kann die Armanordnung quer zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs bewegt
werden und kann mindestens teilweise um eine Achse in der horizontalen
Ebene gedreht werden.
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Vorzugsweise
sind eine oder mehrere Stützvorrichtungen
an vorbestimmten festen Positionen um eine oder mehrere Bearbeitungsfläche(n),
die die Längskanten
der Bearbeitungsfläche
umfassen, und zwischen den gegenüberliegenden
Abschnitten des geschlossenen Weges zwischen den Richtungsänderungseinrichtungen
angeordnet.
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Optional
sind zwei der Stützvorrichtungen
in bezug zueinander lateral versetzt und/oder ist mindestens eine
Stützvorrichtung
an der Schnittlinie der benachbarten Bearbeitungsflächen angeordnet.
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Vorzugsweise
sind eine oder mehrere der Stützvorrichtungen
als das Werkzeug ausgebildet.
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Vorzugsweise
sind eine oder mehrere der Stützvorrichtungen
eingerichtet, im Einsatz die Bodenoberfläche zu berühren und dadurch eine Unterstützung bereitzustellen,
indem sie mindestens eine Anteil des Gewichts der Armanordnung auf
die Bodenoberfläche übertragen.
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Vorzugsweise
ist mindestens ein Glied bezüglich
eines benachbarten Glieds um eine Achse orthogonal zur Bewegungsrichtung
der Armanordnung unabhängig
drehbar, wenn sie im Einsatz ausgefahren ist.
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Vorzugsweise
können
ein oder mehrere flexible Präparierelemente
an der Längskante
einer oder mehrerer Bearbeitungsflächen befestigt sein, wobei
sie von der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs wegweisen, die so gestaltet
sind, daß eine Hinterkante
des oder jedes Präparierelements über die
benachbarte Oberfläche
des Bodens gewischt wird, wenn es im Einsatz ist. Optional sind
die flexiblen Präparierelemente
lösbar.
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Vorzugsweise
sind die flexiblen Präparierelemente
zwischen der Einsatzposition und einer Bereitschaftsposition beweglich,
wodurch die Präparierelemente
vor einer Berührung
mit der Bodenoberfläche bewahrt
werden.
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Vorzugsweise
sind die Präparierelemente längs beider
gegenüberliegender
Längsseiten
der Bearbeitungsfläche
angeordnet.
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Vorzugsweise
sind die Werkzeuge drehbar angebracht, so daß sie sich in eine Richtung
längs der
Längsachse
des Gliedes frei bewegen, jedoch in die umgekehrte Richtung fixiert
sind.
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Vorzugsweise
sind die Werkzeuge drehbar angebracht, so daß sie sich in eine Richtung
orthogonal zur Längsachse
des Gliedes frei bewegen, jedoch in die umgekehrte Richtung fixiert
sind.
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Vorzugsweise
ist die Armanordnung integral am Fahrzeug befestigt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Lediglich
beispielhaft werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Es zeigen:
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1 einen
seitlichen Aufriß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die zum Einsatz ausgefahren ist,
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2 einen
seitlichen Aufriß der
in 1 gezeigten ersten Ausführungsform, wobei die vorliegende
Erfindung zur Aufbewahrung und/oder zum Transport eingezogen ist,
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3 vordere
und seitliche Aufrisse von Fräser-,
Walzen- und Kratzerwerkzeugen,
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4 eine
Querschnittansicht durch die Linie XY, die in 2 gezeigt
wird,
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5 eine
vergrößerte seitliche
Aufrißansicht
eines Teils der in 1 gezeigten Ausführungsform,
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6 eine
halbschematische Draufsicht von unten der Bearbeitungsfläche der
Armanordnung,
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7 einen
schematischen vorderen oder hinteren Aufriß einer zweiten Ausführungsform,
wobei die Armanordnung zum Einsatz ausgefahren ist,
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8 einen
schematischen vorderen oder hinteren Aufriß einer zweiten Ausführungsform,
die in 7 gezeigt wird, wobei die Armanordnung in eine andere
Position ausgefahren ist,
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9 eine
Auswahl von Draufsichten, die mit a)–e) bezeichnet sind, der unterschiedlichen
Konfigurationen der Armanordnung,
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10 einen
seitlichen Aufriß einer
dritten Ausführungsform,
wobei die vorliegende Erfindung zur Aufbewahrung und/oder zum Transport
eingezogen ist,
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11 einen
seitlichen Aufriß der
in 10 gezeigten Ausführungsform, die zum Einsatz
ausgefahren ist,
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12 eine
Draufsicht von oben eines Abschnitts der Armanordnung der dritten
Ausführungsform,
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13 eine
Schnittansicht längs
der Linie AA, die in den 10 und 12 gezeigt
wird, und
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14 einen
seitlichen Aufriß einer
vierten Ausführungsform
einer unflexiblen Armanordnung.
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Beste Art zur Ausführung der
Erfindung
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Die 1–6 zeigen
eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (1) einer einstellbaren Armanordnung
(2) in der besonderen Form eines Half-Pipe-Schneepräparier-/Formungszusatzgerätes. Es
wird erkannt werden, daß während sich
diese Ausführungsform
auf ein Zusatzgerät
bezieht, das spezifisch zur Verwendung mit Schnee bestimmt ist,
die hervorstechenden Aspekte der vorliegenden Erfindung auf anderen
Gebieten eingesetzt werden können,
wie Anwendungen, die die Erdbewegung, den Abbau und Bau betreffen.
Während überdies
die bevorzugte Ausführungsform
als ein Zusatzgerät
gezeigt wird, das an einem herkömmlichen Schneepräparierfahrzeug
befestigt werden kann, ist die vorliegende Erfindung ebenso als
ein integriertes Merkmal eines speziell angefertigten Fahrzeugs
anwendbar.
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1 zeigt
das Half-Pipe-Formungszusatzgerät
in seinem ausgefahrenen Zustand (d.h. betriebsbereit), wobei das
Präparierfahrzeug
der Klarheit willen weggelassen ist, und das im allgemeinen aus
einer länglichen
Armanordnung (2), einer Fahrzeugbefestigungseinrichtung
in der Form einer Befestigungsanordnung (3) und einem Gleitschlitten
(4) besteht.
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Die
Armanordnung (2) besteht jeweils aus drei länglichen
Gliedern (5, 6, 7), die gelenkig miteinander
verbunden sind, um einen einzigen länglichen Arm zu bilden, der
(über ein
Glied bzw. Abschnitt (5)) an einem Ende um eine (in 5 gezeigte)
vertikale Achse (29) drehbar an der Befestigungsanordnung (3)
angebracht ist. Das Glied (5) ist außerdem mit dem Mittelglied
(6) verbunden, das wiederum mit dem Endglied (7)
verbunden ist. Die drei Glieder bzw. Abschnitte (5, 6, 7)
sind jeweils mit (in der vertikalen Ebene) quer planaren, longitudinal
gekrümmten
Bearbeitungsflächen
(8, 9, 10) gestaltet, die zusammen eine
kombinierte längliche äußere Bearbeitungsfläche (20)
bilden, die im Einsatz zur Wechselwirkung mit der Bodenoberfläche bestimmt
ist. Die beiden Längskanten
der Bearbeitungsfläche
(20) sind im wesentlichen parallel, wobei sie sich an jedem
Ende des Armes (2) in halbkreisförmigen Endgliedern aneinanderfügen. Während der
Verwendung und/oder Aufbewahrung/des Transports ist die Bearbeitungsfläche (20)
im wesentlichen parallel oder unter einem leichten Winkel zur Oberfläche des
Schnees/Boden orientiert.
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Wenn
die Armanordnung (2) zur Verwendung bei der Präparierung
einer Half-Pipe-Wand vollständig
ausgefahren ist, bilden die äußeren Bearbeitungsflächen (8, 9, 10)
in der vertikalen Ebene einen glatten durchgehenden konvexen Bogen.
Die Bewegung der Glieder (5, 6, 7) wird
jeweils durch Betätigungseinrichtungen
(11, 12, 13) gesteuert, die zwischen
der Befestigungsanordnung (3) und dem Glied (5),
den Gliedern (5) und (6), bzw. den Gliedern (6) und
(7) angebracht sind. Die Befestigungsstellen für die Betätigungseinrichtungen
(11, 12, 13) an den Gliedern (5, 6, 7)
sind jeweils an Haltegestellanordnungen (14, 15, 16)
angeordnet, die jeweils auf der gegenüberliegenden Seite der äußeren Bearbeitungsflächen (8, 9, 10)
angeordnet sind.
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In
dieser Ausführungsform
sind die Betätigungseinrichtungen
(11, 12, 13) doppeltwirkende (d.h. Zweiweg-)Hydraulikstempel
bzw. -kolben, obwohl jede geeignete Betätigungseinrichtung ein gesetzt
werden könnte.
Das Ausfahren der Betätigungseinrichtungen
(11, 12, 13) auf ihre maximale Weite
orientiert die drei Glieder (5, 6, 7)
in einer (in der vertikalen Ebene) glatten durchgehenden Kurve, die
dem optimalen Seitenwandprofil für
eine Snowboard-Half-Pipe entspricht. Wie in 2 gezeigt, werden
die Betätigungseinrichtungen
(11, 12, 13) nach dem Gebrauch eingezogen,
wodurch die Glieder (5, 6, 7) in einem
Aufwickelvorgang näher
zueinander und zur Befestigungsanordnung (3) gezogen werden.
Dieses Einziehen oder Aufwickeln des Armes (2) reduziert
das Ausmaß des
lateralen Vorsprungs des Armes (2) über die Seiten des Fahrzeugs
hinaus beträchtlich
und mildert folglich die Notwendigkeit von vergrößerten Garagen/Aufbewahrungsanlagen,
um eine nicht einziehbare Armanordnung unterzubringen.
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Der
laterale Vorsprung der Armanordnung (2) kann ferner durch
den Betrieb zusätzlicher
Betätigungseinrichtungen
(17) variiert werden, die zwischen der Fahrzeugbefestigungsanordnung
(3) und dem Gleitschlitten (4) angeordnet sind.
Typischerweise würden
die Gleitschlitten (4) sicher an der herkömmlichen
Präparierschaufelbefestigungsstelle
des Präparierfahrzeugs
montiert werden, da dies das Merkmal der vertikalen Bewegung und
einer lateralen Kippbewegung jedes angebrachten Gegenstands bereitstellt.
Im Einsatz wird die Betätigungseinrichtung
(17) verwendet, um die Armanordnung (2) weiter
vom Fahrzeug weg auszufahren, um den maximalen Freiraum zwischen
der Formungsaktivität
des Armes (2) und jeder Beeinträchtigung durch die Bahnen des
Fahrzeugs bereitzustellen. Während
der Aufbewahrung und/oder des Transports wird die Betätigungseinrichtung
(17) eingezogen, um die Armanordnung (2) über die
Breite des Fahrzeugs zu ziehen, um das Ausmaß jedes lateralen Vorsprungs
zu minimieren.
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Es
wird erkannt werden, daß die
Armanordnung (2) nicht auf drei gekrümmte Glieder (5, 6, 7) beschränkt sein
muß. Alternative
Ausführungsformen
können
mit einer Vielfalt von Gliedzahlen und Größen gestaltet werden, wie im
folgenden de taillierter beschrieben wird, jeweils mit einem gekrümmten oder
nicht gekrümmten
Seitenprofil, abhängig
von den spezifischen Anforderungen der Anwendung.
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Während es
denkbar ist, eine Vielfalt von Schnee-Fräs-/Bewegungs-/Formungstechniken
in Verbindung mit der obenerwähnten
Gestaltung der Armanordnung (2) zu nutzen, ist festgestellt
worden, daß die
folgende Anordnung zur Verwendung mit einem Gliederarm besonders
geeignet ist.
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Um
die Präparier-
und Formungsfunktion bereitzustellen, die erforderlich ist, um eine
Half-Pipe-Wand zu erzeugen und zu erhalten, ist die Bearbeitungsfläche (20)
mit mehreren Werkzeugen unterschiedlicher Arten versehen. Die Werkzeuge
sind lösbar
an einer beweglichen Fördereinrichtung
angebracht, die auf einen durchgehenden geschlossenen Weg beschränkt ist,
der durch eine Bahn (18) gebildet wird, die sich um den
Umfang der Bearbeitungsfläche
(20) erstreckt. In dieser Ausführungsform wird die Fördereinrichtung
durch eine durchgehende Kette (19) gebildet, die sich um
die Bahn (18) erstreckt, wobei sie mit mindestens einer
Antriebseinrichtung in Eingriff steht, wie in 6 in
einer Draufsicht von unten und in 4 in einer
Querschnittansicht (durch das Glied (5)) gezeigt wird.
Um das Verständnis
und die Klarheit zu unterstützen,
ist 6 eine eher halbschematische als maßstabsgetreue
Ansicht und ist allen der dargestellten Ausführungsformen gemeinsam.
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In
der in den 1–6 gezeigten
Ausführungsform
sind zwei Antriebseinrichtungen in der Form zweier Motoren (21, 22)
am befestigten bzw. dem freien Ende des Formungsarmes (2)
angeordnet. Jeder Motor (21, 22) ist mit einem
gummiüberzogenen
Antriebsrad versehen, das den Reibeingriff bereitstellt, um die
Kette (19) um die Bahn (18) anzutreiben, nachdem
die Kette (19) in einem erwünschten Ausmaß gespannt
worden ist. Wenn sich die Motoren (21, 22) während des
Betriebs drehen, folgt die Kette (19) einem durchgehend
geschlossenen Weg längs
einer der Längskanten
der Bearbeitungsfläche (20)
um eines der Motorantriebsräder
(21, 22), längs der
gegenüberliegenden
Längskante
(wobei sie sich in die entgegengesetzte Richtung zur Kette (19)
auf der anderen Längskante
bewegt) und dann um das andere Motorantriebsrad (21, 22).
Die Motoren (21, 22) können zusammen mit der Kette
(19) und den Werkzeugen in beide mögliche Richtungen gedreht werden.
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Die
Werkzeuge (die einzeln detaillierter in 3 gezeigt
werden) bestehen in dieser Ausführungsform
aus einem Fräser
(23), einer Walze (24) und einem Schieber/Kratzer
(25), die respektive sowohl in vorderen (3a,
c, & e) als auch
seitlichen (3b, d & f) Draufsichten gezeigt werden.
Der Fräser
(23) ist ein einfacher Bügel (mit optionalen Stegen,
die den Bügel
halten) mit einem konstanten Querschnitt, wobei die offenen Stirnseiten
des Bügels
senkrecht zur Richtung der Bewegung der Kette (19) verlaufen.
Da beide offene Seiten des Fräsers (23)
symmetrisch sind, kann der Fräser
in jede Richtung der Bewegung der Kette (19) arbeiten.
Entsprechend ist die Walze (24), die aus einem gerippten Walzrad
besteht, das in die Richtung der Bewegung der Kette (19)
drehbar ist, ebenfalls zu einer bidirektionalen Bewegung imstande.
Der Kratzer (25), der gleichfalls in beide Bewegungsrichtungen
betriebsfähig
ist, besteht aus einer einfachen planaren Schaufel mit einer gezahnten/gezackten
Kante, die senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kette (19)
orientiert ist. Im Einsatz wird der Schnee, der von der Schneeoberfläche durch
den Fräser
(23) abgefräst
wird, an der Wand der Half-Pipe durch Kratzer (25) (abhängig von
der Bewegungsrichtung der Kette (19)) nach oben oder unten
geschoben, während
die Walze (24) jeden restlichen losen Schnee auf der Half-Pipe-Oberfläche verdichtet
und verfestigt.
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Wie
in 5 gezeigt, sie die drei Werkzeuge (23, 24, 25)
normalerweise in einer Abfolge Fräser (23), Kratzer
(25), Walze (24), Kratzer (25) in wiederkehrenden äquidistanten
Intervallen längs
der Kette (19) angeordnet, obwohl natürlich andere Vertauschungen
möglich
sind. Die Werkzeuge (23, 24, 25) sind
an der Kette (19) mittels zweier kleiner zylindrischer
Blöcke
(26) angebracht, die jeweils an ein getrenntes Glied der
Kette (19) angebracht und durch einen Stift (27)
durch einen Abschnitt jedes Blocks gesichert sind, der durch eine Öffnung in
der Grundplatte der jeweiligen Werkzeuge (23, 24, 25)
geht. Die Verwendung von zwei Blöcken
(26) an beabstandeten Stellen an der Kette (19),
um jedes Werkzeug (23, 24, 25) anzubringen,
verbessert die Widerstandsfähigkeit
der Werkzeuge gegenüber
Drehmomenten, wobei folglich die mechanische Zuverlässigkeit
und Langlebigkeit der Armanordnung (2) im Einsatz unterstützt wird.
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Es
sind mehrere lösbare
Wischerelemente (28) längs
der gesamten Länge
(zur Klarheit werden nur drei Wischerelemente in 5 gezeigt)
der (in bezug auf die des Fahrzeugbewegungsrichtung) rückwärtigen Längskante
der Bearbeitungsfläche (20)
angebracht. Wenn sich die Bearbeitungsfläche (20) im Einsatz
befindet (d.h. in nächster
Nähe zur Wand
der Half-Pipe) werden die Wischerelemente (28) über die
Oberfläche
des Schnees gewischt, um der Schneeoberfläche das endgültige Maß der Endbearbeitung
zu erteilen. Die Wischerelemente (28) enthalten typischerweise
eine gezahnte Hinterkante, um der Oberfläche des Schnees einen leicht
gerippten oder kordartigen Effekt zu geben. Abhängig von der Bewegungsrichtung
der Armanordnung (2) können
die Wischerelemente (28) von einer Längskante entfernt werden und
an der passenden Längskante der
Bearbeitungsfläche
(20) wieder angebracht werden. In einer alternativen Ausführungsform
können die
Wischerelemente an beiden Längskanten
der Bearbeitungsfläche
(20) drehbar angebracht sein, wobei die Wischerelemente
der vorderen Längskante während der
Verwendung – entweder
manuell oder automatisch – aus
dem Kontakt mit dem Schnee hockgeklappt werden.
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Ein
weiteres vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß die gesamte
Armanordnung (2) um eine vertikale Achse (29)
drehbar angebracht ist, um es zu ermöglichen, daß die Armanordnung (2)
sich im wesentlichen um 180° dreht,
um die Wände
der Half-Pipe auf den linken oder rechten Seiten des Fahrzeugs zu
präparieren/gestalten.
Dies wird durch eine Gestaltung der Befestigungsanordnung (3)
erreicht, die einen Ver bindungsträger (30) und ein Haltegestell
(31) umfaßt.
Der Verbindungsträger
(30) stellt sowohl die obenerwähnte horizontale Drehverbindung
mit dem Glied (5) der Armanordnung (2) als auch
die vertikale Drehverbindung mit dem Haltegestell (31)
um die Achse (29) bereit. 5 zeigt
die Armanordnung (2) senkrecht zum Gleitschlitten (4)
am mittleren Punkt zwischen ihrer Betriebsposition auf der linken
oder rechten Seite des Fahrzeugs orientiert. Es kann eine lösbare Sicherungseinrichtung
wie ein Haltestift verwendet werden, um den Verbindungsträger (30)
am Haltegestell (31) (auf der linken oder rechten Seite,
soweit angemessen) während
der Betriebsverwendung zu sichern, um jede unterwünschte Bewegung
der Armanordnung (2) um die vertikale Achse (29)
zu verhindern.
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Da
sich die Werkzeuge (23, 24, 25) längs der Längskanten
der Bearbeitungsfläche
(20) in entgegengesetzte Richtungen bewegen, wäre es normalerweise
kontraproduktiv, wenn die Bearbeitungsfläche (20) exakt parallel
zur Half-Pipe-Wand verlaufen würde,
da Schnee gleichzeitig nach oben und nach unten bewegt/gekratzt
würde.
Folglich wird die Armanordnung (2) (über eine Kippbewegung der herkömmlichen
Präparierschaufelbefestigung)
um ihre horizontale Längsachse
(d.h. orthogonal zur Richtung der Fahrzeugbewegung) geringfügig gedreht, so
daß sich
nur eine der Längskanten
(zusammen mit den benachbarten Werkzeugen) während der Verwendung in Kontakt
mit dem Schnee befindet. Der Formungsarm (2) wird normalerweise
so gedreht, daß die
hintere Längskante
dem Schnee am nächsten
ist, so daß die
Wischerelemente (28) die oben beschriebene Endbearbeitungswirkung
auf den Schnee bereitstellen können.
Jedoch sind unterschiedliche Endbearbeitungsflächen möglich, indem das Ausmaß der Rotation
der Armanordnung (2) geändert
wird und/oder die Bewegungsrichtung der Werkzeuge (23, 24, 25)
umgekehrt wird. Das Kippen der gesamten Armanordnung (2)
auf diese Weise, um eine der Längskanten
anzuheben, ist das sinnvollste Mittel in den meisten Anwendungen.
Jedoch sind alternative Mittel, um diesen Effekt zu erzielen, möglich und
werden später
detaillierter untersucht.
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Es
wird klar sein, daß die
oben beschriebene Erfindung leicht an der Vorderseite oder Rückseite
eines geeigneten Fahrzeugs angebracht werden kann, wie vorher festgestellt.
Es wäre
auch möglich,
die Armanordnung (2) von der Seite eines geeigneten Fahrzeugs
einzusetzen, obwohl das Drehen der Armanordnung (2) zur
Verwendung auf der gegenüberliegenden
Seite des Fahrzeugs schwieriger wäre.
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Obwohl
eine effiziente Präparierung
der Wände
einer herkömmlichen
Half-Pipe für
viele Skigebietbetreiber eine wichtige Aktivität ist, wäre es auch vorteilhaft, wenn
dieselbe Präpariervorrichtung auf
unterschiedliche Bodenmerkmale angewendet werden könnte. Diese
könnten
künstlich
geschaffene Merkmale wie Schanzen, Kicker, Table-Tops, Spines, Quarter-Pipes,
Walzen und eine Vielfalt natürlicher Bodenmerkmale
umfassen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Armanordnung (2)
in einer zweiten Ausführungsform
so gestaltet, daß sie
imstande ist, unterschiedliche longitudinale Krümmungsprofile (in der vertikalen
Ebene) zu erzielen, um sich der spezifischen Anwendung anzupassen,
und kann auf etliche Arten ausgeführt werden, die hierin weiter
beschrieben werden.
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Die 7 und 8 zeigen
vordere oder rückwärtige Draufsichten
einer zweiten Ausführungsform
in einer vereinfachten schematischen Form, wobei der Anordnungsarm
(2) aus mehreren Gliedern (5a, 6a, 7a, 32, 33, 34, 35, 36, 37)
zusammengesetzt ist, die gelenkig miteinander verbunden sind, so
daß benachbarte
Glieder sich in bezug zueinander (in der vertikalen Ebene) nach
oben oder nach unten drehen können,
um konvexe oder konkave longitudinale Kurven (oder Kombinationen
derselben) zu bilden und/oder planare Ausrichtungen von zwei oder
mehr Gliedern zu bilden.
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Antriebe/Betätigungseinrichtungen,
die solche unabhängigen
Drehwirkungen zwischen benachbarten Gliedern bereitstellen, sind
zusammen mit irgendwelchen damit verbundenen Hal tegestellanordnungen
jedes Glieds in 7 und 8 der Klarheit willen
weggelassen werden, obwohl diese in einer mit den entsprechenden
Elementen der ersten bevorzugten Ausführungsform direkt vergleichbaren
Weise arbeiten können.
Entsprechend kann auch die Fördereinrichtung
und die damit verbundenen Werkzeuge, die in der ersten Ausführungsform
beschrieben und in 6 gezeigt werden, an einem oder
den Gliedern der zweiten Ausführungsform
genutzt werden. Die Glieder (5a, 6a, 7a, 32, 33, 34, 35, 36, 37) der
zweiten Ausführungsform
unterscheiden sich von jenen der ersten Ausführungsform nicht nur in der Anzahl
und Größe, sondern
sind jeweils mit einer planaren (d.h. nicht-gekrümmten)
unteren Bearbeitungsfläche
ausgebildet. Folglich können
leicht eine oder mehrere planare Anordnungen von zwei oder mehr
Gliedern gebildet werden, wobei die Formung von präzise angewinkelten
Kanten an verschiedenen planaren Bodenmerkmalen ermöglicht wird.
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Die
Gestaltung von konvexen und/oder konkaven Formen besteht aufgrund
der planaren Beschaffenheit jedes Glieds aus zusammengesetzten Kurven,
die aus kurzen geraden Abschnitten bestehen. Selbstverständlich wird
sich die präparierte
Bodenoberfläche
um so mehr einer wirklichen Kurve nähern, je kürzer die longitudinale Länge jedes
Glieds ist und je größer deren
Anzahl ist. 7 zeigt die Glieder (5, 6, 7, 32, 33),
die dem Präparierfahrzeug benachbart
sind, in einen konvexen Kurve angeordnet, wobei alle restlichen
Glieder (34, 35, 36, 37) eine konkave
Kurve bilden. 8 zeigt ein weiteres Beispiel
der unzähligen
möglichen
Anordnungen der Glieder (5, 6, 7, 32, 33, 34, 35, 36, 37)
dieser Ausführungsform.
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Zusätzlich zum
obenerwähnten
Drehen der benachbarten Glieder in die longitudinale Richtung der
Armanordnung (2), würde
eine Gestaltung von zwei oder mehr Gliedern, um sich in die laterale
Richtung der Armanordnung (2) zu drehen, es ermöglichen,
daß sich
die Bearbeitungsfläche
den lokalen Konturen der Bodenoberfläche anpaßt. Zusätzlich zu Schneepräparieranwendungen,
wäre dies
insbesondere bei Anwendungen wie Grasschneiden oder ähnlichem
vorteilhaft. Es kann leicht erkannt werden, daß eine solche Armanordnung
(2) angepaßt
werden könnte,
einen weiten Bereich von Bodenmerkmalen in Skigebieten zu formen/präparieren,
oder sich eng den Wellenformen einer vorhandenen Bodenoberfläche anzupassen
und ihr zu folgen.
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Weitere
Varianten dieser Ausführungsform können erhalten
werden, indem Glieder mit unterschiedlichen Breiten und/oder Längen eingesetzt werden,
die in einer Vielfalt von Konfigurationen angeordnet werden können, wie
in Draufsicht in 9a)–9e) dargestellt wird. 9a)
zeigt jedes Glied mit gleicher Breite und Länge. In 9b)
und c) bleibt eine der Längskanten
jedes Glieds (5a, 6a, 7a, 32, 33, 34, 35, 36, 37)
orthogonal zur Fahrzeugbewegungsrichtung ausgerichtet, während sich
die Breite jedes Glieds (5, 6, 7, 32, 33, 34, 35, 36, 37) vom
Glied (5), das am Fahrzeug angebracht ist, schrittweise
verjüngt.
Die gegenüberliegende
Längskante
bildet entweder eine schiefe gerade Linie (9b))
oder eine stufige Gestaltung (9c)). 9d) setzt eine entsprechende stufige Gestaltung an
beiden Längskanten
ein, um die Breite jedes Glieds zu reduzieren, das sich vom Fahrzeug
weg erstreckt.
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Die 9e) zeigt eine zu 9a)
vergleichbare Gliedanordnung mit der Hinzufügung von mehreren Stützvorrichtungen
(38, 39, 40, 41), die um die Längskanten
der Armanordnung (2) angeordnet sind, obwohl diese auch
an irgendeiner geeigneten Stelle an der Bearbeitungsfläche eines
Glieds angeordnet sein können,
die die Bewegung der Werkzeuge während
des Betriebs nicht behindert, die an der Fördereinrichtung angebracht
sind.
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Die
Stützvorrichtungen
(38, 39, 40, 41) können eine
Vielfalt von Funktionen ausführen,
die teilweise einschließen,
eine Einrichtung zur Übertragung
eines Anteils des Gewichts der Armanordnung (2) vom Fahrzeug
auf die Bodenoberfläche
zu übertragen.
Um eine solche Aufgabe zu erfüllen,
können die
Stützvorrichtungen
die Form von Walzen oder drehbaren Trommeln annehmen, im Einsatz
in einen direkten freilaufenden oder angetriebenen Kontakt mit der
Bodenoberfläche
kommen. Zusätzliche und/oder
alternative Aufgaben der Stützvorrichtungen
umfassen, als zusätzliche
Werkzeuge zum Präparieren/Kratzen
oder dergleichen der Bodenoberfläche
zu dienen.
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Die
Stützvorrichtungen
können
in lateraler Ausrichtung auf gegenüberliegenden Längsseiten der
Armanordnung (2) angeordnet sein (wie durch die Stützvorrichtungen
(38, 39) gezeigt, die am äußersten Glied (37)
angeordnet sind) oder lateral in bezug zueinander versetzt sein
und/oder an der Schnittlinie zwischen benachbarten Gliedern zentriert
sein, wie durch die Stützvorrichtungen
(40, 41) gezeigt. Stützvorrichtungen in der Form
der flexiblen Endbearbeitungswerkzeuge (28), die zwischen
der Schnittlinie von benachbarten Gliedern angeordnet sind, können verwendet
werden, um die Spitzen auszugleichen, die durch das polygonale Profil
von mehreren planaren Gliedern (5, 6, 7, 32, 33, 34, 35, 36, 37)
gebildet werden.
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Es
können
eine Vielfalt von unterschiedlichen Werkzeugen gleichzeitig in den
Positionen der Stützvorrichtungen
(36, 39, 40, 41) verwendet werden,
um verschiedene Wirkungen zu erzielen; z.B. Verwendung eines Rodungswerkzeugs,
wie eines Schnecken/Spiralantriebs an der (relativ zur Bewegungsrichtung)
vorderen Längskante
der Armanordnung (2), um Material (z.B. Sand oder Schnee)
zu entfernen, während
Glättungsunterstützvorrichtungen
an der gegenüberliegenden „hinteren" Längskante
verwendet werden.
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Wenn
sie mit Mähen,
Roden von Gestrüpp oder
anderen derartigen Aktivitäten
beschäftigt
ist, wo es nicht notwendigerweise wichtig ist, auf der Bearbeitungsfläche der
Armanordnung (2) Material hinauf oder herunter zu transportieren,
braucht die bewegliche Fördereinrichtung
nicht eingesetzt werden. Stattdessen können Werkzeuge zum Fräsen, Abziehen,
Einebnen oder Walzen als die Stützvorrichtungen
verwendet werden, die in jede geeignete feste Position angeordnet
sind. Dies kann in Kombination mit den das Gewicht tragenden/übertragenden
Stützvorrichtungen
(38, 39, 40, 41) verwendet werden,
um eine Ein richtung bereitzustellen, um die Fräsklingen in einem festen Abstand über der
Bodenoberfläche zu
halten.
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In
einer dritten Ausführungsform,
die in den 10–13 gezeigt
wird, wird eine Anpassung der ersten Ausführungsform gezeigt, die es
zuläßt, daß die longitudinale
Krümmung
einer oder mehrerer Bearbeitungsflächen (20) eingestellt
wird. Anstatt sich auf eine große
Anzahl von einzelnen Gliedern zu verlassen, um unterschiedliche
Krümmungsgrade der
Armanordnung (2) zu bilden (wie die zweite Ausführungsform),
gruppiert die dritte Ausführungsform mehrere
Glieder (42, 43, 44) und (45, 46, 47, 48),
um gemeinsame longitudinale flexible Bearbeitungsflächen (49)
bzw. (50) zu bilden. Es wird aus den 10 und 11 zu
entnehmen sein, (die den Anordnungsarm in einer aufgewickelten Transport/Aufbewahrungsposition
bzw. zur Verwendung ausgefahren zeigen) daß die dritte Ausführungsform
eine große
sichtbare Ähnlichkeit
zur oben beschriebenen ersten Ausführungsform zeigt, und viele
Komponenten (die ähnlich
numeriert sind) identisch sind.
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Bei
einer oberflächlichen
Inaugenscheinnahme könnte
es scheinen, daß die
dritte Ausführungsform
ebenfalls aus drei Hauptgliedern besteht (die zu den Gliedern (5, 6, 7) äquivalent
sind), wie die erste Ausführungsform.
Tatsächlich
ist das Glied (5), das am Fahrzeug über die Befestigungsanordnung
(3) angebracht ist, sowohl der ersten als auch dritten Ausführungsform
gemeinsam, und die Fördereinrichtung
und die damit verbundenen Werkzeuge, die unter Bezugnahme auf die
erste Ausführungsform
beschrieben werden (wie in den 3 und 6)
gezeigt, können
auch an einem/einer oder mehreren Gliedern/Bearbeitungsflächen der
dritten Ausführungsform
genutzt werden. Jedoch sollte ein feiner, jedoch ausschlaggebender
Unterschied erkannt werden, daß die
Bearbeitungsflächen
(49, 50) der beiden äußersten Gestellanordnungen
nicht nur den beiden einzelnen Gliedern (d.h. den Gliedern (6)
und (7) der ersten Ausführungsform)
entsprechen, sondern tatsächlich
zwei getrennte Bearbeitungsflächen (49, 50) sind,
die den beiden Gruppen einzelner Glieder (42, 43, 44)
bzw. (45, 46, 47, 48) gemeinsam
sind.
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Die
mittlere Bearbeitungsfläche
(49), die den drei Gliedern (42, 43, 44)
gemeinsam ist, befindet sich zwischen den Bearbeitungsflächen (8)
des Gliedes (5), das an der Fahrzeugbefestigungsanordnung (3)
angebracht ist, und jenem der Bearbeitungsfläche (50) am freien
Ende der Armanordnung (2). Entsprechend ist die benachbarte
Bearbeitungsfläche
(50) am freien Ende der Armanordnung (2) mehreren (vier)
Gliedern (45, 46, 47, 48) gemeinsam.
Die Bearbeitungsfläche
(8), die dem Fahrzeug benachbart ist, könnte ebenso mit mehreren damit
verbundenen Gliedern gestaltet sein, obwohl dies weder für erläuternde
Zwecke noch für
praktische Überlegungen
in dieser besonderen Ausführungsform
wesentlich ist.
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Betrachtet
man die mittlere Bearbeitungsfläche
(49) (und die entsprechenden Glieder (42, 43, 44)),
um die Prinzipien der Arbeitsweise zu veranschaulichen, sind zwei
symmetrische Glieder (42, 44) fest an der Bearbeitungsfläche (49)
an jedem longitudinalen Ende davon angebracht, und zwischen sie
ist ein mittleres Glied (43) geschaltet, das drehbar an der
Bearbeitungsfläche
(49) angebracht ist. Das mittlere Glied (43) ist
außerdem
jeweils an beiden Endgliedern (42, 44) über die
Antrieb/Betätigungseinrichtung
(51, 52) drehbar angebracht. Die Betätigungseinrichtungen
(51, 52) wirken beide in eine Richtung, die im
wesentlichen parallel zum benachbarten Abschnitt der Bearbeitungsfläche (49)
ist, jedoch davon beabstandet ist. 12 zeigt
eine Draufsicht (von oben) der Glieder (42, 43, 44),
die über
der Bearbeitungsfläche
(49) angeordnet sind.
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Da
die Bearbeitungsfläche
(49) longitudinal flexibel, jedoch nicht ausdehnbar ist,
bewirkt jede Änderung
der Entfernung zwischen den Endgliedern von (42, 44) – infolge
der Verlängerung
oder Verkürzung
der Betätigungseinrichtungen
(51, 52), die dazwischen wirken, daß sich die
Bearbeitungsfläche (49)
entsprechend nach außen
oder nach innen biegt. Eine getrennter Betätigungseinrichtung (53), der
zwischen einem Hal tegestell (14) am Glied (5) und
dem Glied (44) angeordnet ist, ermöglicht es, daß der Winkel
der gesamten Bearbeitungsfläche (49)
und der damit verbundenen Glieder (42, 43, 44) unabhängig von
der spezifischen Krümmung
der Bearbeitungsfläche
(49) variiert werden kann.
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Eine
weitere Betätigungseinrichtung
(54), die zwischen dem Glied (44) und dem benachbarten Glied
(45) der benachbarten Bearbeitungsfläche (50) arbeitet,
ermöglicht
eine entsprechende Bewegung der äußersten
Bearbeitungsfläche
(50). Die Glieder (45, 48), die benachbart
zum Glied (44) angeordnet sind, bzw. das freie Ende der
Armanordnung (2) sind fest an der Bearbeitungsfläche (50)
angebracht. Das Glied (45) ist drehbar über eine Betätigungseinrichtung
(55) an einem benachbarten Glied (46) angebracht,
das ebenfalls an einen benachbarten Glied (47) über die
Betätigungseinrichtung
(56) drehbar angebracht ist, der seinerseits über eine
Betätigungseinrichtung
(57) am Endglied (48) drehbar angebracht ist.
Die Glieder (46 und 47) sind ebenfalls an longitudinal
beabstandeten Positionen an der Bearbeitungsfläche (50) drehbar angebracht.
Wieder wirken in einer zum obigen komplementären Weise die Betätigungseinrichtungen
(55, 56, 57) alle in einer Richtung,
die im wesentlichen parallel zur Ebene des benachbarten Abschnitts
der Bearbeitungsfläche (50)
jedoch von ihr beabstandet ist.
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Die
Krümmung
der Bearbeitungsfläche
(50) wird in einer zu jener der Bearbeitungsfläche (49) identischen
Weise eingestellt, indem die Entfernung zwischen benachbarten Gliedern
(45, 46, 47, 48) mittels einer
oder mehrerer Betätigungseinrichtungen (55, 56, 57)
variiert wird. Das Ausfahren aller Betätigungseinrichtungen (11, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57) der
Armanordnung (2) von ihrem vollständig eingefahrenen Zustand
in der aufgewickelten Transport/Aufbewahrungsposition der in 10 gezeigten Armanordnung
(2) fährt
die Bearbeitungsflächen
(49, 50) nach außen aus, um eine konkave Kurve
zu bilden, wie in 11 gezeigt. Es wird zu erkennen
sein, daß die
Form der beiden flexiblen Bearbeitungsflächen (49, 50)
das komplette Ge genteil (d.h. vielmehr konkav als konvex) zu jener
ist, die gemäß der ersten Ausführungsform,
die in 1 gezeigt wird, bei der Präparierung der Wände einer
Half-Pipe verwendet wird.
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13 zeigt
eine Schnittansicht durch die Linie AA, die in den 10 und 12 gezeigt
wird. In der dritten Ausführungsform
ist die Bearbeitungsfläche
(49) mit einer flexiblen Bahn (18) ausgebildet,
die aus Polyethylen mit extrem hohem Molekulargewicht (UHMWPE) besteht,
das an longitudinalen länglichen Federstahlelementen
(58) angebracht ist, die longitudinal längs beider Seiten jedes Bahnabschnitts
(18) längs
der beiden Längskanten
der Bearbeitungsflächen
(49) verlaufen. Es ist eine entsprechende Gestaltung in
der äußersten
Bearbeitungsfläche
(50) vorhanden. Die Federstahlelemente (58) stellen
die notwendige mechanische Festigkeit und laterale Steifigkeit (orthogonal
zur Richtung der Fahrzeugbewegung im typischen Gebrauch) bereit,
die notwendig ist, um die korrekte Arbeitsweise der Fördereinrichtung
(Kette (19)) und der damit verbundenen Werkzeuge im Betrieb
sicherzustellen.
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Wie
einem Fachmann offensichtlich sein wird, ist eine Vielfalt von Vertauschungen
und Kombinationen der Merkmale möglich,
die in der obenerwähnten
Ausführungsform
offenbart werden. Die Verwendung der Fördereinrichtung und der angebrachten
Werkzeuge, die vorhergehend beschrieben wird, kann ebenso auf eine
nicht-flexible Einzelgliedarmanordnung (2) angewendet werden,
wie in 14 gezeigt. In einer solchen
Gestaltung können
die mehreren einzelnen Betätigungseinrichtungen,
die zwischen den zahlreichen Gliedern wirken, wegfallen. Stattdessen
ist die Neigung des gesamten Armes (2) und der damit verbundenen
einzelnen Bearbeitungsfläche
(20) durch eine einzige Betätigungseinrichtung (62)
einstellbar. Natürlich
wäre eine
solche Gestaltung in ihren Fähigkeiten
eingeschränkter,
obwohl die Herstellungs-/Wartungskosten gesenkt würden. Es wäre auch
möglich,
mehr als eine Fördereinrichtung in
einer einzelnen Bearbeitungsfläche
und/oder einem einzelnen Glied zu nutzen. Folglich kann die Anordnung
der Fördereinrichtung,
die in 6 gezeigt wird, auf anderen Bearbeitungsflächen/Gliedern
oder sogar auf derselben Bearbeitungsfläche/Glied dupliziert werden.
Dies könnte
die Verwendung von vollständig
anderen Werkzeugen mit jeder Fördereinrichtung
ermöglichen
und/oder es für
die getrennte Fördereinrichtung
ermöglichen,
in andere Richtungen zu rotieren. Jede derartige Fördereinrichtung könnte eine
individuelle Antriebseinrichtung aufweisen oder (über eine
geeignete gegenseitige Verbindung) durch einen gemeinsamen Antrieb
angetrieben werden.
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Es
können
ein oder mehrere Glieder aus zwei oder mehr Teileinheiten gebildet
werden, die um eine oder mehrere entsprechende Drehachsen drehbar
miteinander verbunden sind, die parallel zur longitudinalen Ebene
der Bearbeitungsfläche
sind, d.h. orthogonal zur Richtung der Fahrzeugbewegung im Normalgebrauch).
Das Glied (6a) in 9d) zeigt eine
exemplarische schematische Darstellung von zwei solchen Teileinheiten
(59, 60), die gegenseitig um eine Achse (61)
drehbar sind. Dies würde
es ermöglichen,
daß die
Neigung jeder derartigen Teileinheit so angewinkelt wird, daß sie jener
der unmittelbar angrenzenden Bodenoberfläche entspricht. Dies könnte passiv
durchgeführt
werden, z.B. indem es ermöglicht
wird, daß eine
oder mehrere geeignet angeordnete Stützvorrichtungen es ermöglichen,
daß sich die
drehbaren Teileinheiten entsprechend der Boden Wellenformen biegen,
die infolge der Fahrzeugbewegung durchlaufen werden. Alternativ
können
in einer weiterentwickelten Ausführungsform
geeignete Sensoren eingesetzt werden, um automatisch die Position
jeder Teileinheit entsprechend entweder der Bodennähe und/oder
anderen Überlegungen
zu steuern.
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In 13 wird
der laterale Querschnitt der Bearbeitungsfläche (49) als im wesentlichen
planar gezeigt, wobei sich die beiden Abschnitte der Bahn (18)
längs gegenüberliegender
Längskanten
der Bearbeitungsfläche
(49) im wesentlichen auf demselben vertikalen Niveau befinden.
Wie vorhergehend erläutert,
kann ein longitudinaler Abschnitt der Bahn (18) vertikal
bezüglich
der anderen Anordnung erhöht
sein, wobei die gesamte Armanordnung (2) um ihre horizontale
Längsachse
gedreht wird. Jedoch könnte
dies auch erreicht werden, indem jeder longitudinale Abschnitt der
Bahn (18) als eine getrennte derartige Teileinheit (59, 60)
ausgebildet ist und sie um ihre gegenseitige Achse (61)
gedreht werden (die in 9d gezeigt
wird).
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Alternative
Mechanismen umfassen die mechanische Änderung der relativen Höhen der
Befestigung für
jeden Bahnabschnitt (18), d.h. die Federstahlelemente (58).
Dies kann mittels einer geeigneten Antriebs-/Betätigungseinrichtung erreicht
werden, die nur auf einen der longitudinalen Bahnabschnitte (18)
wirkt, oder über
andere mechanische Verbindungen, die damit verbunden sind. In einer weiteren
Alternative kann dann, wenn die Fördereinrichtung nicht direkt
in eine Bahn (18) eingespannt ist, eine Änderung
der lateralen Neigung und/oder vertikalen Höhe einer oder mehrerer Antriebseinrichtungen
(21, 22) ebenfalls die vertikale Entfernung zwischen
gegenüberliegenden
Abschnitten der Fördereinrichtung
längs der
Längskanten
eines Bearbeitungsglieds verändern.
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Dasselbe
Endergebnis, d.h. daß die
Werkzeuge nur aktiv längs
einer der beiden Längskanten mit
der Bodenoberfläche
in Eingriff stehen, kann auf eine vollständig andere Weise erreicht
werden, indem die Werkzeuge an der Fördereinrichtung angebracht
werden, wie im folgenden beschrieben wird, während es ermöglicht wird,
daß die
gesamte Bearbeitungsfläche
eben bleibt. Wenn die Werkzeuge drehbar an der Fördereinrichtung angebracht
wären, so
daß die
Werkzeuge durch die Kraft der Wechselwirkung mit der Bodenoberfläche in eine
longitudinale Bewegungsrichtung (und optional auch in die laterale
Richtung, d.h. die Richtung der Fahrzeugbewegung) steif gehalten
würden,
jedoch frei wären,
sich in die entgegengesetzte longitudinale (und – optional – laterale) Richtung zu drehen,
dann würden
die Werkzeuge bei ihrem Durchgang längs der gegenüberliegenden
Längskante
der Bearbeitungsfläche
der Bodenoberfläche
keinen Widerstand bieten.