EP0972947A2 - Antriebseinrichtung zur Schwenkeinstellung eines Bürstenauslegers eines Tunnelwaschfahrzeuges - Google Patents

Antriebseinrichtung zur Schwenkeinstellung eines Bürstenauslegers eines Tunnelwaschfahrzeuges Download PDF

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EP0972947A2
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Definitions

  • the invention relates to a drive device for pivoting adjustment Brush arm of a tunnel washing vehicle, with a hydraulically operated one Cylinder-piston unit.
  • Such Unit enables rapid adjustment and, in particular, rapid shortening, when there is an obstacle to avoid.
  • the disadvantage is that Sealing problems arise and that when avoiding an obstacle is that the pressure inside the cylinder has to be greatly reduced, whereby for the restoration of the full contact pressure of the boom, that is the target extended position, large amounts of compressed air are replenished have to.
  • the possible extension length is advantageous to a large extent from the hydraulic actuated cylinder-piston unit determined, this unit in the Extend position is stable and does not tend to shrink longitudinally.
  • the pneumatically actuated cylinder-piston unit practically also forms an air spring, which over the brush minor bumps or compensate for obstacles without changing the pressure can.
  • each of the two Cylinder-piston units consist of cylinder, piston and piston rod, which two cylinders connected to each other and the supports on the vehicle or boom rods attacking the boom are guided out on opposite sides are.
  • Simply built cylinder-piston units can be used here find that on the cylinders only via a simple coupling piece need to be connected.
  • the operation of the drive device is simplified and the adjustment accuracy of the brush boom, if according to the invention for the pneumatic actuatable cylinder-piston unit one or more position sensors are provided, which act on the hydraulically actuated via a control device Regulate the cylinder-piston unit in the sense of a tracking control.
  • the desired contact pressure of the brush boom brushes is determined here Regulation of the pressurization of the pneumatically operated cylinder-piston unit given. Because of the tracking control, the hydraulically operated follows Cylinder-piston unit automatically in its setting, so that on this Way & a. Changes in distance of the tunnel washing vehicle from the tunnel wall automatically by changing the length of the hydraulically operated cylinder-piston unit be balanced. The operator only has that Task to observe the correct position of the brush arm and in the event of obstacles in time by operating the control for the pneumatically operated Cylinder-piston unit to bring about the evasive movement. Here can be provided in the control device delay elements to prevent that in a short-term evasion then an unnecessary per se The hydraulically operated cylinder-piston unit is adjusted.
  • a tunnel washing vehicle was essentially only the one on the chassis and the wheels 1 supported tank 2 for the washing liquid.
  • two brush arms 3, 4 are attached.
  • the rotatably drivable and at one end adjustable washing brushes 5 carries and with its other end to one not shown transverse axis can be pivoted up and down and about a vertical axis 6 is pivotable to the side.
  • a drive device according to the invention engages on the boom 3 7, which serves the pivoting about the vertical axis 6, immediately on, whereas a drive device 7 for the second boom 4 over a lever 8 is connected to this boom 4.
  • the drive device consists of a hydraulically operated cylinder-piston unit 9 and a pneumatic one actuatable cylinder-piston unit 10.
  • the cylinders 11, 12 of the cylinder-piston units 9, 10 are connected via an adapter plate 13 and the piston rods 14, 15 of the two cylinder-piston units 9, 10 are opposite Pages led out and on a support 16 and 17 on the vehicle and on Boom 3 or articulated on the lever 8 of the boom 4.
  • the pressurization lines 18, 19 for the cylinder 11 the hydraulically actuated cylinder-piston unit 9 lead to a piston spool 20 indicated hydraulic regulator, the two inputs for connection has a feed pump 21 and a return line 22 in the illustrated Middle position the line 18, 19 blocks and thus the hydraulically operated Cylinder-piston unit 9 fixed in the current extended position, as well as in the two working positions, the lines 18, 19 alternately with the pump 21 and Return 22 connects.
  • Working magnets 23, 24 determine when they are switched on the two working positions. For the actuation of these working magnets 23, 24 a central control unit 25 is provided, which is connected to sensors 26, 27 is.
  • the control unit 25 switches the working magnet 23 a so that this connects the pump 21 to the line 18 and the piston 14 of the cylinder-piston unit 9 is urged in the direction of extension. Reached the piston of the cylinder-piston unit 7 the sensor 27, then switches Control unit 25, the working magnet 24, so that the control slide 20 Pump 21 connects to line 19 and line 18 to the return 22 so that the piston 14 of the cylinder-piston unit 9 moves back into the cylinder 11.
  • the duration of exposure to the hydraulic cylinder-piston unit 9 can be regulated by a timer. Another option is on the pneumatically actuated cylinder-piston unit 10 a z.

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Abstract

Bei einer Antriebseinrichtung (7) zur Schwenkeinstellung eines Bürstenauslegers (3, 4) eines Tunnelwaschfahrzeuges (1, 2) ist für eine hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit (9) eine Verlängerung aus einer pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit (10) vorgesehen, über die der Bürstenanpreßdruck genau eingestellt werden kann und die ein rasches Ausweichen an Hindernissen ermöglicht. Eine einfache Reglerausbildungist angegeben. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung zur Schwenkeinstellung eines Bürstenauslegers eines Tunnelwaschfahrzeuges, mit einer hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit.
Antriebseinrichtungen dieser Art, die die Ausstellung des Bürstenauslegers und den Anpreßdruck der Bürste an der Tunnelwand bestimmen, sind u. a. aus der AT 344 232 B und der EP 0 184 577 B bekannt. Konstruktionsbedingt haben die Zylinder-Kolbeneinheiten bei hydraulischer Betätigung eine gewisse Ansprechträgheit und ermöglichen nur relativ langsame Verstellgeschwindigkeiten, so daß sich Schwierigkeiten ergeben, wenn beim Waschbetrieb einem im Tunnel auftretenden Hindernis, z. B. einem Verkehrszeichen, einem Gebläse od. dgl., mit der Bürste auszuweichen ist, also die Zylinder-Kolbeneinheit schnell eingefahren werden muß. Es wurde deshalb schon vorgeschlagen, bei prinzipiell gleichbleibender Konstruktion anstelle der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit eine pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit vorzusehen. Eine derartige Einheit ermöglicht eine rasche Verstellung und insbesondere eine rasche Verkürzung, wenn einem Hindernis auszuweichen ist. Nachteilig ist aber, daß sich Abdichtungsprobleme ergeben und daß dann, wenn einem Hindernis auszuweichen ist, der Druck innerhalb des Zylinders stark herabgesetzt werden muß, wobei für die Wiederherstellung des vollen Anpreßdruckes des Auslegers, also der Soll-Ausfahrstellung, große Mengen an Druckluft nachgefördert werden müssen.
Erfindungsgemäß werden die aufgezeigten Probleme bzw. Schwierigkeiten in äußerst einfacher Weise dadurch beseitigt, daß für die hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit eine Verlängerung aus einer pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit vorgesehen ist.
Die mögliche Ausfahrlänge wird vorteilhaft zum größeren Teil von der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit bestimmt, wobei diese Einheit in der Ausfahrstellung stabil ist und nicht zu Längsschwindungen neigt. Der Anpreßdruck der Bürste hängt aber weitestgehend von der Beaufschlagung der pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit ab, wobei der mögliche Verstellweg dieser Einheit nur hinreichend groß bemessen werden muß, um die Möglichkeit zu schaffen, den wahrscheinlich auftretenden Hindernissen durch rasche Reduktion des Fülldruckes auszuweichen. Die pneumatisch beaufschlagte Zylinder-Kolbeneinheit bildet praktisch auch eine Luftfeder, die über die Bürste kleinere Unebenheiten oder Hindernisse ohne Änderung des Beaufschlagungsdruckes ausgleichen kann.
Im Sinne der obigen Darlegungen empfiehlt sich eine Grundkonstruktion, bei der die hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit den größeren, die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit aber nur einen kleineren Teil des möglichen Gesamtverstellweges bestimmt.
Nach einer einfachen Weiterbildung wird vorgesehen, daß jede der beiden Zylinder-Kolbeneinheiten aus Zylinder, Kolben und Kolbenstange besteht, die beiden Zylinder miteinander verbunden und die an Abstützungen am Fahrzeug bzw. Ausleger angreifenden Kolbenstangen nach entgegengesetzten Seiten herausgeführt sind. Hier können einfach gebaute Zylinder-Kolbeneinheiten Verwendung finden, die an den Zylindern lediglich über ein einfaches Kupplungsstück verbunden werden müssen.
Es ist möglich, die Beaufschlagung der beiden Zylinder-Kolbeneinheiten gesondert zu regeln, also durch die Beaufschlagung der hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit die Grundausfahrstellung vorzugeben und über die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit den Anpreßdruck einzustellen, wobei man danach trachten wird, den Kolben der letzteren Zylinder-Kolbeneinheit möglichst auf eine mittlere Ausfahrstellung aus dem Zylinder einzuregeln, damit einerseits beim Ausweichen von Hindernissen genügend Bewegungsspiel zur Verfügung steht und anderseits die Bürste auch in Vertiefungen der Tunnelwand eindringt. Diese beschriebene Art der Regelung erfordert allerdings eine dauernde Aufmerksamkeit der Bedienungsperson, z. B. des Fahrers des Tunnelwaschfahrzeuges, und ist relativ aufwendig.
Die Bedienung der Antriebseinrichtung wird vereinfacht und die Anstellgenauigkeit des Bürstenauslegers erhöht, wenn erfindungsgemäß für die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit ein oder mehrere Lagefühler vorgesehen sind, die über eine Steuereinrichtung die Beaufschlagung der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit im Sinne einer Nachführsteuerung regeln.
Der gewünschte Anpreßdruck der Bürsten des Bürstenauslegers wird hier durch Regelung der Druckbeaufschlagung der pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit vorgegeben. Wegen der Nachführsteuerung folgt die hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit in ihrer Einstellung selbsttätig, so daß auf diese Weise u. a. Abstandsänderungen der Tunnelwaschfahrzeuges von der Tunnelwand selbsttätig durch Längenänderung der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit ausgeglichen werden. Die Bedienungsperson hat nur mehr die Aufgabe, die richtige Anstellung der Bürstenausleger zu beobachten und bei Hindernissen rechtzeitig durch Betätigung der Steuerung für die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit die Ausweichbewegung herbeizuführen. Dabei kann man in der Regeleinrichtung Verzögerungsglieder vorsehen, um zu verhindern, daß bei einem kurzzeitigen Ausweichvorgang eine dann an sich unnötige Nachstellung der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit erfolgt.
Als Lagefühler an der pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit kommen Anschläge auf der Kolbenstange, aber auch Fühlsonden im Zylinder oder einfache, die Ausfahrstellung des Kolbens erfassende Längenmeßeinrichtungen in Frage. Abhängig vom jeweiligen Grundaufbau und von den übrigen Regeleinrichtungen kann man für die Nachführsteuerung mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbare Absperrorgane vorsehen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen
Fig. 1
den Hauptteil eines mit zwei Bürstenauslegern ausgestatteten Tunnel-Waschfahrzeuges bei ausgestellten Bürstenauslegern in Draufsicht und
Fig. 2
eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung mit einer schematisch eingezeichneten Regeleinrichtung in größerem Maßstab.
Von einem Tunnelwaschfahrzeug wurde im wesentlichen nur der am Fahrgestell und den Rädern 1 abgestützte Tank 2 für die Waschflüssigkeit dargestellt. Vor dem Tank 2 und seitlich neben ihm sind zwei Bürstenausleger 3, 4 angebracht. die, wie an sich bekannt, einen teleskopartig der Länge nach verstellbaren Hauptträger aufweisen, der an seinem einen Ende die rotierend antreibbaren und einstellbaren Waschbürsten 5 trägt und mit seinem anderen Ende um eine nicht dargestellte Querachse auf- und niederschwenkbar sowie um eine Vertikalachse 6 seitenverschwenkbar ist. Am Ausleger 3 greift eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung 7, die der Verschwenkung um die Hochachse 6 dient, unmittelbar an, wogegen eine Antriebseinrichtung 7 für den zweiten Ausleger 4 über einen Hebel 8 mit diesem Ausleger 4 verbunden ist.
Wie besonders aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht die Antriebseinrichtung aus einer hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit 9 und einer pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit 10. Die Zylinder 11, 12 der Zylinder-Kolbeneinheiten 9, 10 sind über eine Adapterplatte 13 verbunden und die Kolbenstangen 14, 15 der beiden Zylinder-Kolbeneinheiten 9, 10 sind nach entgegengesetzten Seiten herausgeführt und an einer Stütze 16 bzw. 17 am Fahrzeug und am Ausleger 3 bzw. am Hebel 8 des Auslegers 4 angelenkt.
Im Bedarfsfall können entsprechende Antriebseinrichtungen auch für die Verschwenkung der Ausleger 3, 4 um die Horizontalachse vorgesehen werden.
Lediglich als Ausführungsbeispiel wurde eine der vorstehend angeführten Reglerausbildungen in Fig. 2 näher veranschaulicht. Die vom Fahrer oder der sonstigen Bedienungsperson zu betätigenden Steuereinrichtungen für die Beaufschlagung der pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit 10 wurden weggelassen. Es ist nur zu sagen, daß hier im Ausstellsinn ein Beaufschlagungsdruck vorwählbar ist. Die Beaufschlagungsleitungen 18, 19 für den Zylinder 11 der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit 9 führen zu einem als Kolbenschieber 20 angedeuteten hydraulischen Regler, der zwei Eingänge zum Anschluß einer Förderpumpe 21 und einer Rücklaufleitung 22 besitzt, in der dargestellten Mittellage die Leitung 18, 19 sperrt und damit die hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit 9 in der momentanen Ausfahrstellung fixiert, sowie in den beiden Arbeitsstellungen wechselweise die Leitungen 18, 19 mit Pumpe 21 und Rücklauf 22 verbindet. Arbeitsmagnete 23, 24 bestimmen bei ihrem Einschalten die beiden Arbeitsstellungen. Für die Betätigung dieser Arbeitsmagnete 23, 24 ist eine zentrale Steuereinheit 25 vorgesehen, die mit Fühlern 26, 27 verbunden ist. Wenn der Kolben der Zylinder-Kolbeneinheit 7 seine Ausfahrstellung erreicht, in der der Fühler 26 anspricht, dann schaltet die Steuereinheit 25 den Arbeitsmagneten 23 ein, so daß dieser die Pumpe 21 mit der Leitung 18 verbindet und den Kolben 14 der Zylinder-Kolbeneinheit 9 im Ausfahrsinn beaufschlagt. Erreicht der Kolben der Zylinder-Kolbeneinheit 7 den Fühler 27, dann schaltet die Steuereinheit 25 den Arbeitsmagneten 24 ein, so daß der Steuerschieber 20 die Pumpe 21 mit der Leitung 19 und die Leitung 18 mit dem Rücklauf 22 verbindet, so daß der Kolben 14 der Zylinder-Kolbeneinheit 9 in den Zylinder 11 zurückfährt. Die Dauer der Beaufschlagung der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit 9 kann durch ein Zeitglied geregelt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, an der pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit 10 einen z. B. einer Mittellage zugeordneten Fühler 28 anzuordnen, der dann, wenn er auf den vorbeilaufenden Kolben anspricht, über die Steuereinheit 25 den Magnet 23 bzw. 24 abschaltet, so daß der Steuerschieber 20 in die dargestellte Ruhelage zurückkehrt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, Fühler 26, 27 vorzusehen, die auf einer vorgegebenen Wegstrecke die Ausfahrstellung der Zylinder-Kolbeneinheit 7 erfassen und dadurch während ihrer Ansprechzeit die entsprechende Beaufschlagung der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit 9 bewirken.

Claims (4)

  1. Antriebseinrichtung zur Schwenkeinstellung eines Bürstenauslegers (3, 4) eines Tunnelwaschfahrzeuges (1, 2), mit einer hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit (9), dadurch gekennzeichnet, daß für die hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit (9) eine Verlängerung aus einer pneumatisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit (10) vorgesehen ist.
  2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit (9) den größeren, die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit (10) aber nur einen kleineren Teil des möglichen Gesamtverstellweges bestimmt.
  3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Zylinder-Kolbeneinheiten (9, 10) aus Zylinder (11, 12), Kolben und Kolbenstange (14, 15) besteht, die beiden Zylinder (11, 12) miteinander verbunden und die an Abstützungen (8, 16, 17) am Fahrzeug bzw. Ausleger (3) angreifenden Kolbenstangen (14, 15) nach entgegengesetzten Seiten herausgeführt sind.
  4. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die pneumatisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit (10) ein oder mehrere Lagefühler (26 - 28) vorgesehen sind, die über eine Steuereinrichtung (20, 25) die Beaufschlagung der hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolbeneinheit (9) im Sinne einer Nachführsteuerung regeln.
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