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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausführen von
Arbeitsaufgaben innerhalb eines Arbeitsgebiets, insbesondere einem
Skifahrgebiet, mit einer Arbeitseinheit, einer Manövriereinrichtung,
an welcher die Arbeitseinheit angebracht ist, und wobei die Manövriereinrichtung
in der Lage ist, an einem Fahrzeug angebracht zu sein.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Für Skiurlaubsorte
werden spezielle Fahrzeuge bei dem Präparieren des Unterbaus für die Skistrecken
und die Langlaufspuren eingesetzt. Diese speziellen Fahrzeuge, sogenannte "Skipflegefahrzeuge", sind kettengetrieben,
um manövrieren
zu können.
Sie sind mit Schneeformvorrichtungen ausgerüstet, welche nachgezogen werden,
um die Oberfläche
zu glätten.
Ferner sind sie mit hydraulisch manövrierten Pflügen auf
der Vorderseite zum Transportieren von Schnee ausgerüstet, wie
bspw. um Buckel abzutragen und tiefere Spuren und Löcher zu
füllen.
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Während vergangener
Jahre haben die Anforderungen an ein variableres Skifahren auf Skistrecken
zugenommen, insbesondere mit dem Auftreten von Snowboards und deren
Benutzer, aber auch für normales
Skifahren. Hierfür
wurden die Skilaufgebiete mit unterschiedlichen "künstlichen" Konfigurationen
gestaltet, bspw. Buckelpisten (moguls), Sprungschanzen (jumps) und
sogenannte "Half-Pipes". Die Letzteren sind
hauptsächlich
U-förmige
Strecken, auf welchen die Fahrer auf den Seitenflächen auf
und ab fahren und unterschiedliche Tricks und Kunststücke ausführen. Diese
Gestaltungen erfordern einen relativ großen Arbeitsaufwand beim Erstellen
und beim Aufrechter halten, für
welche übliche
Skipflegefahrzeuge nicht optimal ausgestaltet sind. Insbesondere der
Aufbau von hohen Schanzen und Half-Pipes, bei welchen die Höhe von ihrem
Boden bis zur Oberkante mehrere Meter betragen kann, erfordern die
Bewegung großer
Mengen an Schnee bis auf Höhen,
welche übliche
Skipflegefahrzeuge nicht bewältigen
können.
Bisher erforderte dies Handarbeit oder die Benutzung von Grabfahrzeugen,
welche für
ein Fahren auf Schnee nicht angepasst sind.
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Ein
Versuch, Half-Pipes und dgl. kurvige Bahnen zu bewältigen,
ist in der WO 9833986 beschrieben, welche ein Schneefahrzeug zeigt,
an welchem ein Kranarm angebracht ist, welcher teilweise um eine
vertikale Achse rotierbar ist und teilweise ein Gelenk aufweist.
An dem Ende des Arms ist eine Schneearbeitseinheit angeordnet, welche
eine rotierende Schneefräsenwalze
oder -matte aufweist. Während
der Benutzung wird die Maschine entlang der Längsrichtung der Bahn angetrieben
und die Schneearbeitseinheit wird entlang der Kurve der Bahn bewegt,
um diese zu formen.
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Die
Vorrichtung nach der WO 9833986 hat eine Anzahl von Nachteilen.
Da die Vorrichtung an dem Schneefahrzeug angebracht ist, ist die
Nutzung des Fahrzeugs begrenzt, d.h. das Fahrzeug wird ein mehr
oder weniger speziellen Fahrzeug nur zum Präparieren von Half-Pipes und
dgl. Bahnen und Oberflächen.
Um das Fahrzeug für
andere Arbeitsaufgaben voll zu nutzen, welche in Skilaufgebieten
vorhanden sind, muss die Vorrichtung zerlegt werden, was zeitaufwendig
ist.
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Ein
weiterer Nachteil ist der, dass die Vorrichtung in Fahrtrichtung
hinter der Fahrerkabine des Fahrzeuges vorgesehen ist, was die Präparierarbeit des
Fahrers wesentlich beeinträchtigt,
indem der Fahrer, nach einem Vervollständigen der Präparierung
eines Abschnittes der Bahn, umdrehen muss, um zu dem nächsten Abschnitt
zu fahren, und dann wieder zurückdrehen.
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Ein
weiterer Nachteil ist der, dass die Schneearbeitseinheit, welche
in der Beschreibung offenbart ist, nicht in der Lage ist, größere Schneemengen
zu transportieren, stattdessen kann sie nur eine vorher grob geformte
Bahn abschließend
anpassen. Dies bedeutet, dass die Grobformung von einer anderen
Maschine oder von Hand in üblicher Weise
ausgeführt
werden muss. Mit der beschriebenen Arbeitseinheit bestehen weiterhin
große
Probleme beim Dirigieren und Lenken des Schnees, welcher weggearbeitet
worden ist, weil keine Mittel zum Dirigieren von Schnee vorhanden
sind, diese jedoch mehr oder weniger unkontrolliert weggeworfen
wird, was es für
den Fahrer schwierig macht, den Schnee in Teile zu lenken, welche
aufgebaut werden sollen. Ferner besteht ein großes Risiko, dass der gemahlene
Schnee eine "Schneewolke" aus feinen Teilchen erzeugt,
welche die Sicht behindert, wodurch der Fahrer Schwierigkeiten hat,
die Art, in welcher die Einheit gesteuert wird, zu kontrollieren.
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Was
die Gestaltung von Half-Pipes anbetrifft, so bestehen Anforderungen,
insbesondere für
Wettbewerbe, betreffend Abmessungen und Rundung der Wände ebenso
für die
Oberfläche
des Untergrundes und Dauerhaftigkeit. Diese Anforderungen haben
zu arbeitsintensiven und daher kostspieligen Operationen geführt.
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Unabhängig von
den zuvor erwähnten
Aspekten soll erwähnt
werden, dass eine Vielzahl von Arbeitsaufgaben in einem Skilaufgebiet
erfüllt
werden müssen,
wie bspw. allgemeine Schneehandhabung, Kontrolle von Skiliften,
wobei die Arbeiter bestimmte Höhen
erreichen müssen,
Entfernen von Gras und Buschwerk während der Sommerzeit, das Verlegen
von Wasserrohren für
Schneekanonen, Entfernen von Bäumen
und dgl.. Ein Arbeitsgebiet, wie ein Skilaufgebiet, erfordert deswegen
eine Vorrichtung, welche in einer flexiblen und einfachen Weise
diese Erfordernisse erfüllen
kann, ohne von einer Funktionali tät abzuweichen und ohne verschiedene unterschiedliche
Arbeitsmaschinen zu erfordern.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Das
Ziel der vorliegende Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Durchführen verschiedener
Arbeitsaufgaben vorzusehen, welche die zuvor erwähnten Probleme löst, welche
vorzugsweise an in Skilaufgebieten vorhandene Maschinen angebracht und
mit diesen benutzt werden kann, welche effektiv und flexibel ist
und dazu angepasst ist, für
viele Arbeitsaufgaben, welche in einem Skilaufgebiet während des
Winters als auch im Sommer vorhanden sind, benutzt zu werden.
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Dieses
Ziel wird entsprechend einem Aspekt der Erfindung mit einer Vorrichtung
entsprechend dem Patentanspruch 1 erreicht.
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Vorzugsweise
Ausführungsarten
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
gekennzeichnet.
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Die
Vorrichtung nach der Erfindung enthält einen Arm, welcher rotierbar
an einem Ständer
angebracht ist und mit dem der Arm (gelenkig) verbunden ist. Der
Arm ist außerdem
zum Ändern
der Länge
des Armes gleitend in Längsrichtung.
An dem Ende des Arms kann eine Anzahl unterschiedlicher Werkzeuge angebracht
sein, wie bspw. eine Werfeinrichtung zum Entfernen und Bilden großer Mengen
an Schnee, eine Präparationsvorrichtung
für Feinpräparation, Schaufeleinrichtung,
Arbeitsplattform, Gebüschschneider,
Greifeinrichtung, und andere Werkzeuge. Der Ständer ist als eine individuelle
Einheit ausgebildet, welche lösbar
an dem Fahrzeug befestigt werden kann.
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Dies
macht es sehr einfach, die Vorrichtung entsprechend der Notwendigkeit
anzubringen und abzunehmen, was eine sehr flexible Art des Arbeitens
darstellt und was bspw. ein Schneepflegefahrzeug schafft, welches
in Skilaufgebieten zum Präparieren
der Skistrecken verwendet wird, um die Vorrichtung ohne Weiteres
anzubringen, um ein Herstellen und Präparationen von Half-Pipes und
dgl. auszuführen.
Entsprechende Gestaltung des Armes mit seinem Gelenk und des Herein-
und Herausbewegens des Auslegers werden Vorteile erreicht, indem eine
sehr gute Kontrolle der Arbeitseinheit entsprechend den gewünschten
Formen, Radien und dgl. erreicht werden kann und indem das Arbeitsgebiet
von sehr kleinen Vorsprüngen
zu wirklich großen
Half-Pipes mit Wandhöhen
von bis zu 6 Metern variieren kann.
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Die
Vorrichtung nach der Erfindung benutzt nach einer Ausführungsart
einen Schneewerfer, welcher speziell für das Arbeiten und Formen von Schneeflächen an
die Half-Pipes, angepasst ist. Dieser weist einen Rotor mit Zähnen auf,
welche so gestaltet und angeordnet sind, dass ein sehr gutes Arbeiten
auch auf sehr schwer gepacktem Schnee erreicht wird und wo der bearbeitete
Schnee kontrolliert werden kann, teilweise um eine eben bearbeitete
Fläche
zu erhalten, teilweise um den Schnee wegzuräumen und an ausgewählten Stellen
zu bringen und teilweise um die "Schneewolke" zu verhindern, welche
oft dazu neigt, während
des Schneefräsens
sich zu bilden, wodurch der Fahrer volle Sicht auf die Arbeitseinheit
hat.
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Nach
einem weiteren Aspekt der Erfindung ist diese durch eine Schneearbeitseinheit
gekennzeichnet, welche eine Fräsvorrichtung
für das
Mahlen (Pulverisieren) der Schneefläche aufweist und einen Verdichtungsteil,
welcher in Arbeitsrichtung der Schneearbeitseinheit folgt, um eine
im Wesentlichen planare Fläche
zu schaffen.
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Die
Vorteile mit der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung sind
zahlreiche. Da die Arbeitseinheit in wenigstens drei Freiheitsgraden
manövrierbar
ist, ist eine sehr flexible Vorrichtung mit einem großen Arbeitsbereich
erhalten. Aufgrund der gelenkigen Armanordnung, welche längs dreier
Koordinatenachsen bewegbar ist, können komplexe Formen, wie bspw.
die Seiten einer Halfpipe, in einer arbeitseinsparenden und gleichzeitig
genauen Weise erzeugt werden. Wenn weiterhin die Schneearbeitseinheit
gelenkig und auch rotierbar an der Vorrichtung angeordnet ist, wird
eine sehr genaue Steuerung für optimale
Ergebnisse erreicht.
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Da
die Richtung des bearbeiteten und von der Schneearbeitseinheit weggeworfenen
Schnees in eine gewünschte
Stelle gesteuert werden kann, wird eine arbeitssparende Weise des
Handhabens des Schnees erhalten, im Gegensatz dazu, wenn der Schnee
in beliebige Richtungen weggeschleudert wird.
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Mit
der bevorzugten Schneearbeitseinheit wird eine sehr ebene und dennoch
dauerhafte Fläche erhalten,
indem die Fräseinheit
entsprechend dem "Aufrauen" der Oberfläche zunächst sicherstellt, dass
kalte Luft in die Schneefläche
eindringt, wodurch die Dicke der härteren Oberflächenschicht
zunimmt. Das anschließende
Vibrationsverdichten sorgt für
eine(n) noch höhere
Härte und
Abnutzungswiderstand der härteren
Oberflächenschicht.
Die abschließende
Anpassung sorgt dann für
eine ebene Lauffläche.
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Diese
und andere Aspekte sowie Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung und aus den begleitenden Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung wird auf
die Zeichnungen Bezug genommen, in welchen
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1 eine
Draufsicht einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt,
welche an ein Schneepflegefahrzeug angebracht ist,
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2a,
b eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Anspruch 1 zeigen,
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3 eine
Seitenansicht des Ständers,
welcher in der Vorrichtung nach der Erfindung enthalten ist, zeigt,
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4 eine
Ansicht des Ständers
nach 3 von oben zeigt,
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5 eine
detaillierte Ansicht der Anbringung zwischen einer Schneearbeitseinheit
und einer Manövriereinrichtung
nach der Erfindung zeigt,
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6 eine
Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel
einer Schneearbeitseinheit enthalten in der vorliegenden Erfindung
zeigt,
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7 eine
Seitenansicht der Arbeitseinheit nach 6 zeigt,
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8 eine
Ansicht der Arbeitseinheit nach 6 von oben
zeigt,
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9 eine
Seitenansicht eines Rotors enthalten in der Arbeitseinheit nach 6 zeigt,
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10 einen
Querschnitt entlang der Linie X-X von 9 zeigt,
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11 eine
detaillierte Ansicht eines Zahnes enthalten in dem Rotor von 9 zeigt,
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12 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie XII-XII von 6 zeigt,
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13 eine
detaillierte Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles einer Schneearbeitseinheit
in der Perspektive zeigt,
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14 eine
Ansicht der Schneearbeitseinheit nach 13 von
unten zeigt, und
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15 die
Benutzung der Vorrichtung zum Erzeugen einer Half-Pipe zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Vorrichtung zum Ausführen
von Arbeitsaufgaben, welche in den Zeichnungen dargestellt ist, hat
allgemein eine Bezugsziffer 10. Wie in den 1 bis 4 gezeigt,
weist die Vorrichtung einen Ständer 12 auf.
Der Ständer
ist als Rahmen 14 mit einem Frontträgerbalken 16 gestaltet.
Der rückwärtige Teil des
Ständers
ist mit einer Befestigung 18, 2a, für eine Befestigung
an der Werkzeugbefestigung des Fahrzeuges angeordnet. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist die Befestigung als eine sogenannte "Volvo BM"-Befestigung
ausgebildet, welche viele Maschinenhersteller für eine leichte und einfache
Befestigung der Vorrichtung an einem Fahrzeug benutzen. Dies soll
jedoch so verstanden werden, dass andere Befestigungen, welche sich
auf dem Markt befinden, auch verwendet werden können. In dieser Beziehung können die
Befestigungen vorzugsweise lösbar
ausgebildet sein, sogenannte "Adapter", wodurch das Herstellen
der Vorrichtung dadurch vereinfacht wird, dass eine Standardbefestigung
benutzt wird, an welcher die gewünschte
Befestigung angebracht ist. In 1 ist die
Werkzeugbefestigung vor einem Schneepflegefahrzeug 20 plaziert.
In diesem Zusammenhang soll dies so verstanden werden, dass andere
Maschinen, wie Radlader, die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung
an ihre Werkzeugbefestigung anbringen können, wenn bestimmte Arbeitsaufgaben
ausgeführt
werden sollen, welche ein Schneepflegefahrzeug nicht erfordern.
Der Rahmen ist weiterhin mit einer Montageplatte 19 angeordnet.
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Hydraulische
(nicht dargestellte) Befestigungen sind zwischen dem Hydrauliksystem
des Fahrzeugs und dem Ständer 12 über Schnellkupplungen angeordnet.
Hierbei kann verständlicherweise
ein System verwendet werden, welches die Hydraulikleitungen automatisch
verbinden, wenn die Vorrichtung an der Werkzeugbefestigung eines
Fahrzeuges befestigt wird.
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An
dem Frontquerbalken 16 sind Stützglieder angeordnet. In 2a haben
diese die Form von Ski 22, welche schwenkbar an den Enden
des Querbalkens angeordnet sind. In 2b sind
die Ski durch Räder 24 ersetzt,
welche um eine vertikale Achse frei rotierbar sind. Vorzugsweise
kann die Länge
des Querbalkens bspw. durch teleskopartig angeordnete Rohre, 4,
geändert
werden, wodurch die Breite der Vorrichtung geändert werden kann. Dies ist ein
Vorteil, wenn bspw. eine erhöhte
Stabilität
erwünscht
ist. An dem Rahmen ist eine trogartige Platte 26 angebracht,
welche, zusammen mit den Stützgliedern,
eine Stützfläche für die Vorrichtung
vorsehen. Die Trogform mit einer Rundung zwischen den Seiten und
dem Boden erlaubt, dass die Vorrichtung auch seitwärts ohne
einen zu großen
Widerstand bewegt werden kann, bspw. wenn eine Maschine gedreht wird.
Die Ski haben vorzugsweise aus diesem Grunde eine bestimmte Schalenform
in Querrichtung. Die Gestaltung des Ständers als Ganzes sieht einen
sehr niedrigen Schwerpunkt der Vorrichtung vor.
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An
der Montagplatte 19 des Ständers ist ein Pfeiler 30 rotierbar
angebracht. Ein Hydraulikmotor (nicht dargestellt) ist an dem Pfeiler
angebracht, um diesen zu drehen. An dem oberen Ende des Pfeilers ist
ein Baum 32 schwenkbar angeordnet. An dem äußeren Ende
des Baumes 32 ist ein zweiter Baum 37, hiernach
Ausleger genannt, gelenkig angeordnet, 1. Zwischen
dem Baum und dem Ausleger ist ein Hydraulikzylinder 38 angeordnet,
welcher, über
eine Gelenkvorrichtung 39, welche eine Übertragung der Kraft von dem
Hydraulikzylinder erlaubt, auf den Ausleger einwirkt. Der Ausleger
ist mit einem Stützteil 41 mit
einem Längsabteil
gestaltet. In diesem Abteil ist ein Arm 43 für eine Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung
gleitend angeordnet. Ein Hydraulikmotor 45 sorgt für die Bewegung
des Armes über
einen Kettenantrieb (nicht dargestellt).
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In
dem äußeren Ende
des Armes ist ein Gleitglied 40 angeordnet, 5.
Das Gleitglied enthält
eine Befestigungsplatte 42, welche schwenkbar an dem Arm
angebracht ist. Ein Hydraulikzylinder 44 ist zwischen der
Befestigungsplatte 42 und dem Arm 40 angeordnet.
An der Befestigungsplatte 42 ist eine Rotationsbefestigung 46 angebracht.
Die Rotationsbefestigung enthält
einen Hydraulikmotor (nicht dargestellt), welcher mit dem Hydrauliksystem
der Vorrichtung verbunden ist. An der Rotationsbefestigung ist eine
erste Verbindungsplatte 50 angeordnet, welche Verriegelungsbolzen 52 trägt. Die
Verriegelungsbolzen sollen in entsprechende Aussparungen in einer
zweiten Verbindungsplatte 24 passen, welche an einer Arbeitseinheit 60 befestigt
ist. Wenn die Verriegelungsbolzen in die zweite Verbindungsplatte
eingesetzt sind, sind beide Verbindungsplatten mit hydraulisch angetriebenen
Verriegelungskolben (nicht dargestellt) verriegelt. Die Hydraulikleitungen
zu dem Führungsglied
sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
innerhalb des Armes und heraus zu seinem rückwärtigen Ende und weiter zu dem
Fahrzeug geführt,
was dazu führt,
dass die Leitungen in Nachbarschaft des Arbeitswerkzeuges geschützt sind
und dadurch das Risiko von Verletzungen derselben während der
Arbeit reduziert ist.
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Die 6 bis 12 zeigen
ein Ausführungsbeispiel
einer Schneearbeitseinheit 60 nach der Erfindung. Sie enthält ein schaufelartiges
Gehäuse 62 mit
einer unteren Öffnungskante 64,
eine Schneidkante. In dem Inneren 66 des Gehäuses, hiernach Fräskasten
genannt, und an seinen Endplatten 68 ist ein Schaft 70 rotierbar
mit Lagern angeordnet. Ein Hydraulikmotor 72 ist mit dem
Schaft verbunden. Eine Anzahl von Platten 74, sogenannte "Zähne", 10, sind
an dem Schaft angebracht und derart positioniert, dass ein Spiralmuster
zum Zentrum des Schaftes hin erhalten wird, 9. Die Zähne sind
mit zwei "Flügeln" 71 gestaltet,
deren äußere Kanten 73 unter
einem bestimmten Winkel und gesehen in Rotationsrichtung nach vorne
gebogen sind.
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Bei
einer Ausgestaltung, welche mit guten Ergebnissen getestet wurde,
sind die Zähne
an dem Schaft mit einem Winkel α, 9,
von etwa 20° relativ
zu der Querrichtung des Schaftes und mit einer Neigung β der äußeren Kanten 73 der
Zähne von etwa
20° in Beziehung
zu der Erstreckung angeordnet.
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Die
Gestaltung des Fräskastens
im Querschnitt, 12, in Beziehung zu dem Schaft
und seinen Zähnen
ist derart, dass die Distanz, der Abstand 76, zwischen
ihnen aufeinanderfolgend vorwärts
in 12 zunimmt. In dem oberen Teil der Fräsbox ist eine Öffnung 78 angeordnet,
zu welcher eine Abgaberöhre 80 führt. Die
Abgaberöhre
ist mit Hilfe eines Hydraulikmotors 81 um 360° rotierbar.
Der Motor kann über
einen Hydraulikzylinder 47, 2a, verbunden
sein, welcher zwischen dem Arm und dem Ausleger positioniert und
derart angeschlossen ist, dass sich die Abgaberöhre dreht, wenn sich der Ausleger
nach oben bewegt, d.h. eine Auswärtsbewegung
macht, und zurückdreht,
wenn sich der Ausleger nach unten bewegt. Diese Funktion sorgt für eine Mög lichkeit
zum automatischen Kontrollieren der Richtung des abgegebenen Schnees,
was insbesondere dann von Wert ist, wenn die Arbeitseinheit in größeren vertikalen
Höhen arbeitet,
bspw. wie den höheren
Teilen einer Half-Pipe. Der obere Teil der Abgaberöhre ist
mit einer ersten Führungsplatte 63 angeordnet,
welche schwenkbar an der Abgaberöhre angebracht
und mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 85 schwenkbar ist.
Mit dem Ende der ersten Führungsplatte
ist eine zweite Führungsplatte 87 angeordnet. Die
Führungsplatten
helfen beim Führen
des abgegebenen Schnees. Ein Arm 84 ist auf einer Seite
angeordnet, vorzugsweise unter dem Hydraulikmotor, an welcher eine
sogenannte "Finish-Matte" 89 aus Gummi
oder Kunststoff angebracht ist, welche Finish-Matte das zuvor bearbeitete
Gebiet ebnet.
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Um
die Arbeit weiter zu vereinfachen und eine ebene Form zu erhalten,
kann ersichtlich eine rotierbare Matte montiert werden, bspw. eine Schneemobilmatte,
an einem Wägelchen
mit Rädern und
Hydraulikantrieb, wo dieses hyraulisch anhebbar ist. Die Absicht
hierbei ist, dass man an einem ersten Abschnitt bis zu dem gewünschten
Radius mit der angehobenen Matte arbeitet. Danach bewegt man sich
zu dem nächsten
Abschnitt, wobei die Matte abgesenkt wird und dann mit dem vorher
bearbeiteten Abschnitt in Berührung
ist. Die Matte stellt somit sicher, dass das Bearbeiten des späteren Abschnitts dem
vorhergehenden Abschnitt folgt, wodurch eine glattere Form vorgesehen
wird und Höhenunterschiede
vermieden werden. Weiterhin hilft der Antrieb der Matte bei dem
Vereinfachen des Antriebs der Arbeitseinheit während der Arbeit. Vorzugsweise wird
der Antrieb der Matte durch ein einstellbares Ventil beeinflusst,
welches so wirkt, dass die Zugkapazität begrenzt ist, so dass die
Matte niemals springt. Weiterhin kann der Antrieb der Matte so gestaltet
sein, dass sie in angehobener Position anhält und startet, wenn sie abgesenkt
ist.
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Die 13 und 14 zeigen
ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Schneearbeitseinheit 90. In dem vorderen Teil 62 der
Arbeitseinheit ist ein Schaft 94 rotierbar in einem Raum
angeordnet, welcher nach unten offen ist. Der Schaft ist mit einem
Hydraulikmotor (nicht dargestellt) verbunden. Der Schaft ist weiterhin
mit radial vorspringenden Zähnen 96 ausgestattet.
Nach dem Frästeil
ist ein etwas konvex gestalteter Teil 98 angeordnet, welcher
mit einer Anzahl von Rippen 100 gebildet ist. An der rückwärtigen Kante
der Schneearbeitseinheit ist eine profilierte Platte 102 angeordnet.
Eine hydraulisch angetriebene Vibrationsvorrichtung (nicht dargestellt)
ist in der Arbeitseinheit angeordnet und in der Lage, diese zu vibrieren.
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Die
Funktion ist folgende. Die Vorrichtung ist mit der Werkzeugbefestigung
eines Fahrzeuges, bspw. eines Schneepflegefahrzeuges, verbunden. Die
hydraulischen Leitungen der Vorrichtung sind mit dem Hydrauliksystem
des Schneepflegefahrzeuges verbunden, wodurch es keine eigene Hydraulikquelle erforderlich
hat.
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Während der
Benutzung werden die Hydraulikzylinder der Vorrichtung manövriert,
um den Pfeiler 30 und den Baum 32 und den Ausleger 37 zu
drehen. Das Führungsglied 40 an
dem Ende des Auslegers, 5, erlaubt ein Drehen der Arbeitseinheit
um die Achse 48 durch ihren Hydraulikmotor und ein Neigen der
Arbeitseinheit mit Hilfe der Rotationsbefestigung 42 und
des Hydraulikzylinders 44. Der Hydraulikmotor 45 an
dem Ausleger erlaubt einwärts-
und auswärtsgehende
Bewegung, d.h. Verkürzen
und Ausdehnung der Länge
des Auslegers.
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Insgesamt
ist ein großes
Spektrum von Bewegung und Arbeitsgebiet für die Arbeitseinheit entsprechend
der Gestaltung der Vorrichtung erreicht, wobei das Arbeitsgebiet
im Wesentlichen eine Halbkugel umfasst.
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15 zeigt
schematisch die Präparation
einer der Wände
einer Half-Pipe oder einer Quater-Pipe. Das Schneepflegefahrzeug 18 ist
längs einer markierten
Linie 150 in der Längsrichtung
der Half-Pipe, welche gebildet werden soll, plaziert. Die Vorrichtung
kann mit einer Zieleinrichtung versehen sein, wie bspw. einem Ski 152,
so dass der Fahrer der Linie einfach folgen kann. Der Baum 32 und
der Ausleger 37 sind quer zu der Längsrichtung angeordnet. Hierfür kann ein
Indikator zwischen dem Pfeiler 30 und dem Ständer 32 angeordnet
sein, um den Rotationswinkel des Pfeilers in Beziehung zu dem Ständer anzuzeigen.
Eine Libelle kann in der Fahrerkabine angeordnet sein, so dass der
Fahrer die horizontale Position der Maschine beurteilen kann. Der Baum
wird dann in eine bestimmte Winkelposition relativ zu dem Pfeiler
manövriert.
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Da
die Längen
des Baumes und des Auslegers bekannt sind, kann ermittelt werden,
welche Winkel der Baum einnehmen muss, wenn der Ausleger herausgeschwungen
wird, und die Länge,
welche der Ausleger haben soll. Die Schneearbeitseinheit arbeitet
von der Maschine und auswärts
durch Drehen des Baumes, wodurch die Schneearbeitseinheit längs eines
gekrümmten
Pfades, 1, mit einem vorbestimmten Radius
von dem Boden der Halfpipe 154, 9, zu der
Kante der Half-Pipe 126 bewegt wird. Die Gestaltung der
Vorrichtung erlaubt die Arbeit mit unterschiedlichen Radien von
etwa 1,5 m bis 6,8 m, abhängig
von den Erfordernissen, vollständig variabel
und unter verschiedenen Winkeln und Neigungen. Aufgrund der Gestaltung
der Abgaberöhre wird
der bearbeitete Schnee vor und aufwärts von der Schneearbeitseinheit
bewegt und baut auf diese Weise die Welle auf.
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Wenn
die Schneearbeitseinheit in dem gekrümmten Teil und nach oben gegen
den vertikalen Teil der Half-Pipe arbeitet, wird die Arbeitseinheit
mit Hilfe der Führungsbefestigung 40 nach
oben geneigt. Der Fahrer hat dadurch auch Möglichkeiten die Schneearbeitseinheit
um die Achse 48 zu rotieren, wenn die Form der Schneefläche es erfordert.
Der Fahrer hat auch Möglichkeiten,
die Richtung des herausgeworfenen Schnees durch Drehen der Abgaberöhre 80,
zu kontrollieren. Auf diese Weise können sehr verschiedene und
genau geformte Schneeflächen
einfach und flexibel geschaffen werden.
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Die
Gestaltung der Schneearbeitseinheit 60 weist bestimmte
Vorteile auf. Aufgrund der Plazierung der Zähne 74 an dem Schaft 70,
so dass ein spiralförmiges
Muster erhalten wird, wird der bearbeitete Schnee wirksam in Richtung
der Öffnung 78 und heraus
durch die Abgaberöhre 80 bewegt.
Die Gestaltung der Schneearbeitseinheit bedeutet, dass man bei der
gleichen Bewegung einen Schneefräser und
einen Schneewerfer, Schneidmittel aufgrund der Schneidkante an der
Arbeitseinheit und ein Finish mit der Finish-Matte erhält. Die
Gestaltung des Schneidkastens mit dem Abstand führt dazu, dass ein "Vorhang" an Schnee vor der
Arbeitseinheit gebildet wird, welcher eventuelle Löcher und
dgl. ausfüllt,
gleichzeitig wie der Abstand auch sicherstellt, dass bearbeiteter
Schnee durch die Abgaberöhre
nach außen abgegeben
wird. Insgesamt sieht es eine sehr kontrollierte Handhabung des
Schnees ohne das Risiko vor, dass Schnee auf bearbeitete Abschnitte
fällt und ohne
das Risiko für
die Erzeugung von "Schneewolken" um die Arbeitseinheit.
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Um
eine glatte und insbesondere dauerhafte Schneefläche zu erhalten und um bspw.
eine Half-Pipe nach dem Fahren eines Tages zu überholen, wird die Schneearbeitseinheit 90 nach
den 13 und 14 benutzt.
Diese Arbeitseinheit ist in der gleichen Weise wie die zuvor beschriebene
Arbeitseinheit gesteuert. Während
der Benutzung sieht die Fräsvorrichtung 92 ein
Mahlen (Pulverisieren) der Schneefläche und ein Mischen von kalter
Luft vor, um die Gefrierschicht der Oberflächenschicht des Schnees zu
erhöhen.
Der profilierte Teil 98 zusammen mit der Vibration der
Arbeitseinheit sieht eine Vibration und ein Verdichten der bearbeiteten
Schneefläche
vor. Abschließend
wird die bearbeitete und vibrierte Fläche mit Hilfe der profilierten
Platte 102 geformt.
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Die
Vorrichtung nach der Erfindung ist zunächst dazu bestimmt, von der
Fahrerkabine des Schneepflegefahrzeuges aus manövriert zu werden. Vorzugsweise
ist die Vorrichtung auch mit einer kabelfreien Fernmanövrierausrüstung ausgestattet,
so dass der Operator in der Nähe
der Schneearbeitseinheit für
bestimmte Operationen stehen kann, um einen besseren Überblick über die
Arbeit zu erhalten.
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Das
System kann auch mit einem hochempfindlichen Detektor versehen sein,
bspw. einem Infrarot-Detektor, welcher die Strahlung von einer Person oder
anderen Lebewesen feststellen kann, welche sich innerhalb des Überwachungsgebietes
bewegen. Der IR-Detektor kann mit Warnlichtern oder Warngeräusch verbunden
sein oder dem Motor der Schneearbeitseinheit oder mit der ganzen
Vorrichtung, welche dann anhält,
wenn eine Person innerhalb des Gebietes festgestellt wird.
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Bei
einer weiteren Entwicklung des Systems ist auch vorgesehen, eine
Ausrüstung
für GPS-Navigation
anzuschließen.
Die meisten Skiurlaubsorte haben elektronische Karten über das
Gebiet, in welchem es möglich
ist, dreidimensionale Skistreckenprofile zu betreten mit Koordinaten
für die
Position des Skistreckenprofils, wodurch Signale von einer Basisstation
und dem GPS-Empfänger die
Vorrichtung entsprechend einem vorprogrammierten Skistreckenprofil
steuert.
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Auch
wenn die beschriebenen Schneearbeitseinheiten mit rotierenden Schneefräs/Schneewerfvorrichtungen
angeordnet sind, ist es sehr einsichtig, auch andere Vorrichtungen
zu benutzen, um die Vorrichtung flexibel und nützlich zu machen. Diese Vorrichtungen
umfassen Arbeitsplattformen, Gebüsch-
und Grasschneideeinheiten zum Vorbereiten von Skisstrecken zur Sommerzeit,
Greifklauen zum Beladen und Entladen von bspw. Wasserrohren für Schneekanonen,
Entfernung von gestürzten
Bäumen und
dgl., Kranhaken, Schaufeln und dgl. Vorrichtungen. Diese Möglichkeiten
sieht die Vorrichtung nach der Erfindung vor, um für eine Anzahl
unterschiedlicher Arbeitsaufgaben während des Winters als auch des
Sommers benutzt zu werden. Die Befestigungen machen es möglich, verschiedene
unterschiedliche Fahrzeuge mit der vorliegenden Erfindung zu benutzen.
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Es
ist verständlich,
dass die Erfindung, wie sie oben beschrieben und in den Zeichnungen
dargestellt ist, nur als nicht beschränkende Beispiele der vorliegenden
Erfindung anzusehen und dass sie durch die folgenden Patentansprüche definiert
ist.