EP1544356B1 - Fahrzeug - Google Patents

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EP1544356B1
EP1544356B1 EP04450227A EP04450227A EP1544356B1 EP 1544356 B1 EP1544356 B1 EP 1544356B1 EP 04450227 A EP04450227 A EP 04450227A EP 04450227 A EP04450227 A EP 04450227A EP 1544356 B1 EP1544356 B1 EP 1544356B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
control unit
distance
cleaning apparatus
actuating drives
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP04450227A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1544356A3 (de
EP1544356A2 (de
Inventor
Josef Ing. Kock
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zellinger GmbH
Original Assignee
Zellinger GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zellinger GmbH filed Critical Zellinger GmbH
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Publication of EP1544356A3 publication Critical patent/EP1544356A3/de
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/005—Mobile installations, particularly for upkeeping in situ road or railway furniture, for instance road barricades, traffic signs; Mobile installations particularly for upkeeping tunnel walls

Definitions

  • the invention relates to a tunnel washing vehicle with at least one cleaning device, which is adjustable on the vehicle with adjustable actuators mounts on the working vehicle to be treated by the working areas, directed to the tunnel wall Distanzmeß worn and position sensor for the current setting of or cleaning equipment and a central control unit are provided, which latter has inputs for the signals of the distance measuring device and the position sensor and controls the actuating drives in the sense of compliance with a respective desired position of the cleaning device or devices from the respective work area.
  • Such a tunnel washing vehicle is from the FR 2 584 747 A known.
  • cleaning devices equipped with a variety of nozzles washing or spray bars are provided, which are carried by designed in the manner of half-shears, adjustable via actuators in their spread position brackets.
  • a z. B provided as an ultrasonic sensor trained distance sensor for detecting the distance from the tunnel wall or ceiling.
  • These distance sensors are located as far as possible outside the spray area, but are not exposed because of the relatively quiet wash bars to any major noise that would disturb the ultrasonic sensors. Further distance sensors serve as position sensors for the momentary adjustment of the half-shears and thus the washing bars.
  • Necessary back or evasive positions to avoid collisions with wall or ceiling projections, etc. are initiated automatically via the control unit. Because of the relatively large distance of the washing bars from the wall or ceiling exact compliance with the respective evasive positions are not critical.
  • Other tunnel washing vehicles that work with manual control devices are, for. B. from the FR 2 030 615 A known where Working with a combination of an adjustable on the surfaces to be cleaned large brush wheel and separate spray nozzles on the washing machine for the prior use of the surfaces to be cleaned.
  • EP 0 972 947 A2 is a tunnel washing vehicle with rotatably driven roller brushes known to sit on arms and are adjustable via cylinder-piston units to their working position in which the arms are directed from the vehicle obliquely backwards, the inclination of the side or height distance of the brush depends on the vehicle and the brushes are in working engagement with the wall or ceiling.
  • a driver operable manual control device for acting on the cylinder-piston units is provided and there is one (shorter) pneumatically and a hydraulically operated cylinder-piston unit arranged in series, since the pneumatically actuated cylinder-piston unit is much more responsive than the hydraulic.
  • the object of the invention is to avoid the last-mentioned difficulties with simple means, and still allow a necessary because of the direct working engagement of the brushes, sufficiently accurate control.
  • the object of the invention is to avoid the last-mentioned difficulties with simple means, nevertheless to enable a necessary because of the direct working engagement of the brushes, sufficiently accurate and largely automatable control.
  • the distance sensors can be protected and attached with sufficient distance from or from the work areas of the brushes to avoid measurement errors, especially as a result of excessive noise pollution by the brushes.
  • the greater distance also allows enough long reaction times for the automatic adjustment of the brushes when obstacles occur. If the boom is of different lengths or if it changes to other brush sizes, the distance sensors may remain and need not be replaced with the cleaning tools.
  • the default setting of the cleaning device or devices is preferably made by manual adjustment, as in different structures or wall parts distance and working height and any inclination settings may be different.
  • This default setting is stored in the control unit as a setpoint adjustment based on the received signals.
  • a corresponding adjustment by controlling the actuators In the case of changes in distance occurs a corresponding adjustment by controlling the actuators. Since it is not just about the compensation of the distance from the vehicle, but also often other criteria, you can these other, z. B. by curvature of the wall, changed working behavior of the tools with a simple compensation of the distance changes, etc. conditional criteria compensate that a control algorithm is used in the control unit, which makes a corresponding vote of the control signals for the actuators.
  • the position sensors can detect the respective instantaneous setting and, in the case of the mentioned changes in distance, indicate the achievement of the setpoint values for compensating for the change in distance.
  • the central control unit in the vehicle electronics. But it will provide in addition to manual control own controls for each cleaning device, the controls, such.
  • the controls such.
  • an on-off switch for the automatic transmission, an activation switch for taking over the values for target setting and commissioning of the automatic control and finally a memory switch may include when working in the same area after a shutdown the values recorded in the default setting for reactivating the Retrieves control function.
  • this design makes it possible to avoid work settings in which the or one of the cleaning devices would come too close or in a position unfavorable to the operation due to the measured distance to the vehicle.
  • Independently of the setpoint adjustment adopted in practice it is possible to unambiguously specify a limit position with respect to the vehicle from which the permissible distance range is defined, in which the pointwise adjustment for the desired value will then be located. This possibility is particularly important when projections, traffic signs, lamps must be avoided, the driver is prompted by a warning signal to observe the location to be traveled as accurately as possible even with retracted processing equipment.
  • the one or more distance meter are mounted on the vehicle with longitudinal spacing from the working and spray or dust development area of the cleaning device or devices. This ensures that the distance measurement of otherwise in the test section reaching spray and dust as well as ultrasonic distance measurements of the operating noise generated by the cleaning equipment remains largely unaffected.
  • an inventive tunnel washing vehicle is shown schematically, for example, in plan view, wherein for two provided brush boom only the measures provided for the side pivot adjustment actuators but not the height adjustment serving actuators have been illustrated.
  • the illustrated tunnel washing vehicle 1 has a chassis 2 supported on the chassis for the washing liquid and a cab 3 in which a control device for two brush arms 4, 5 is mounted.
  • the brush arms 4, 5 have a length adjustable by an actuator, not shown, main carrier, which at its end the rotationally driven and adjustable washing brushes 6, 7 carries and with its other end on other likewise not shown adjusting drives about a transverse axis, not shown up and issuperschwenkbar.
  • Each boom 4, 5 is also pivotable about a vertical axis 8 and 9 to the side. For this pivoting serve cylinder-piston units 10, 11, wherein the piston 12 of the cylinder-piston unit 10 acts directly on the boom 4, whereas the second cylinder-piston unit is connected via a lever 13 to the boom 5.
  • the z. B. may be formed as a potentiometer and the instantaneous position of the actuator generates or emits corresponding signals through which the exact brush position is to be treated side surface 16 exactly determined.
  • the z. B. may be an ultrasonic distance meter and a corresponding central control unit supplies signals corresponding to.
  • the brushes 6, 7 are adjusted to a working area on the surface.
  • the received signals of the position sensor 14, 15 and the other mentioned position sensor are stored as well as the distance signals as a setpoint, which is within a predetermined tolerance range at the central control unit.
  • the acquisition of the memory values and the activation of the central control unit which controls in the manner described above with detected changes in distance within the tolerance range a readjustment of the brushes 6, 7 via the actuators and in case of deviations beyond the tolerance range Warning signals generated or otherwise in operation reaching too close to the vehicle brushes 6, 7 switches off their drive and commands the application of the brushes to the vehicle 1. In the latter case, other working conditions or actuation commands can be triggered.
  • adapted control functions are selected for the corresponding brackets and their actuators.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Vehicle Cleaning, Maintenance, Repair, Refitting, And Outriggers (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Tunnelwaschfahrzeug mit wenigstens einem Reinigungsgerät, das am Fahrzeug mit über Stelltriebe einstellbaren Halterungen auf die vom fahrenden Fahrzeug aus zu behandelten Arbeitsbereiche einstellbar ist, wobei auf die Tunnelwandung gerichtete Distanzmeßeinrichtungen und Lagefühler für die momentane Einstellung des oder der Reinigungsgeräte sowie eine zentrale Steuereinheit vorgesehen sind, welch letztere Eingänge für die Signale der Distanzmeßeinrichtung und der Lagefühler aufweist und die Stelltriebe im Sinne der Einhaltung einer jeweiligen Sollstellung des oder der Reinigungsgeräte vom jeweiligen Arbeitsbereich steuert.
  • Ein derartiges Tunnelwaschfahrzeug ist aus der FR 2 584 747 A bekannt. Als Reinigungsgeräte sind dabei mit einer Vielzahl von Düsen ausgestattete Wasch- oder Sprühbalken vorgesehen, die von nach Art von Halbscheren ausgebildeten, über Stelltriebe in ihrer Spreizstellung einstellbaren Halterungen getragen werden. Im Bereich des Verbindungsgelenkes jeder Halbschere ist ein z. B. als Ultraschallsensor ausgebildeter Distanzfühler zur Erfassung des Abstandes von der Tunnelwand oder -decke vorgesehen. Diese Distanzfühler befinden sich möglichst außerhalb des Sprühnebelbereiches, sind aber wegen der relativ leisen Waschbalken keinem größeren Lärm ausgesetzt, der die Ultraschallsensoren stören würde. Weitere Distanzfühler dienen als Lagefühler für die Momentanstellung der Halbscheren und damit der Waschbalken. Notwendige Rück- oder Ausweichstellungen zur Vermeidung von Kollisionen mit Wand- oder Deckenvorsprüngen usw. werden selbsttätig über die Steuereinheit eingeleitet. Wegen des relativ großen Abstandes der Waschbalken von der Wand bzw. Decke sind exakte Einhaltungen der jeweiligen Ausweichstellungen nicht kritisch. Andere Tunnelwaschfahrzeuge, die mit Handsteuereinrichtungen arbeiten, sind z. B. aus der FR 2 030 615 A bekannt, wo mit einer Kombination aus einem auf die zu reinigende Flächen einstellbaren großen Bürstenrad und gesonderten Spritzdüsen am Waschfahrzeug zur Vorbenutzung der zu reinigenden Flächen gearbeitet wird.
  • Aus der eigenen EP 0 972 947 A2 ist ein Tunnelwaschfahrzeug mit rotierend antreibbaren Walzenbürsten bekannt, die an Auslegern sitzen und über Zylinder-Kolbeneinheiten auf ihre Arbeitsstellung einstellbar sind, in der die Ausleger vom Fahrzeug schräg nach hinten gerichtet sind, wobei die Schrägstellung vom Seiten- bzw. Höhenabstand der Bürsten vom Fahrzeug abhängt und die Bürsten im Arbeitseingriff mit der Wand oder Decke stehen. Zur raschen und wegen des Arbeitseingriffes der Bürsten möglichst genauen Rückstellung vor Hindernissen, Verkehrszeichen, Lampen und Änderung im Verlauf der Tunnelwand oder -decke, ist eine vom Fahrer betätigbare Handsteuereinrichtung zur Beaufschlagung der Zylinder-Kolbeneinheiten vorgesehen und es werden jeweils eine (kürzere) pneumatisch und eine hydraulisch betätigte Zylinder-Kolbeneinheit in Reihe angeordnet, da die pneumatisch betätigte Zylinder-Kolbeneinheit wesentlich reaktionsschneller als die hydraulische ist.
  • Bei Bürstenauslegern wäre eine Verwendung einer Steuereinrichtung gemäß der eingangs genannten FR 2 584 747 A unter Anbringung der Distanzfühler an den Auslegern der Walzenbürsten nicht nur sehr aufwendig, sondern auch nicht sinnvoll, da die Fühler mit den Auslegern schwenken würden und daher unter verschiedenen Winkeln messen müssten, wobei die relativ große Lärmentwicklung von Walzenbürsten die Messung mit Ultraschall bis zur Unbrauchbarkeit beeinflussen würden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die zuletzt genannten Schwierigkeiten mit einfachen Mitteln zu vermeiden, und trotzdem eine wegen des direkten Arbeitseingriffes der Bürsten notwendige, ausreichend genaue Steuerung zu ermöglichen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die zuletzt genannten Schwierigkeiten mit einfachen Mitteln zu vermeiden, trotzdem eine wegen des direkten Arbeitseingriffes der Bürsten notwendige, ausreichend genaue und weitgehend automatisierbare Steuerung zu ermöglichen.
  • Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Patentanspruches vollständig gelöst.
  • Wegen der Anbringung am Fahrzeug können die Distanzfühler geschützt und mit hinreichendem Abstand von dem bzw. von den Arbeitsbereichen der Bürsten angebracht werden, um Messfehler, insbesondere auch in Folge einer zu starken Lärmbelastung durch die Bürsten zu vermeiden. Der größere Abstand ermöglicht auch genügend lange Reaktionszeiten für die automatische Verstellung der Bürsten bei auftretenden Hindernissen. Bei verschieden langen Auslegern oder bei einem Wechsel zu anderen Bürstengrößen können die Distanzfühler verbleiben und müssen nicht mit den Reinigungswerkzeugen ausgewechselt werden.
  • Die Solleinstellung des oder der Reinigungsgeräte wird bevorzugt durch Handeinstellung vorgenommen, da bei verschiedenen Bauwerken oder Wandungsteilen Abstand und Arbeitshöhe sowie allfällige Neigungseinstellungen verschieden sein können. Diese Grundeinstellung wird in der Steuereinheit aufgrund der erhaltenen Signale als Sollwerteinstellung gespeichert. Bei auftretenden Abstandsänderungen erfolgt eine entsprechende Nachstellung durch Ansteuerung der Stelltriebe. Da es dabei nicht nur um den Ausgleich des Abstandes vom Fahrzeug, sondern auch vielfach um andere Kriterien geht, kann man diese anderen, z. B. durch Wölbung der Wand, geändertes Arbeitsverhalten der Arbeitsgeräte bei einfachem Ausgleich der Abstandsänderungen usw. bedingten Kriterien dadurch ausgleichen, daß ein Steueralgorithmus in der Steuereinheit Verwendung findet, der eine entsprechende Abstimmung der Steuersignale für die Stelltriebe vornimmt. Die Lagefühler können die jeweilige Momentaneinstellung erfassen und bei den erwähnten Abstandsänderungen das Erreichen der Sollwerte zum Ausgleich der Abstandsänderung anzeigen.
  • In der Praxis kann man die zentrale Steuereinheit in die Fahrzeugelektronik integrieren. Man wird aber zusätzlich zur Handsteuerung eigene Bedienungselemente für jedes Reinigungsgerät vorsehen, wobei die Bedienungselemente, z. B. einen Ein- und Ausschalter für die Automatik, einen Aktivierungsschalter zur Übernahme der Werte zur Solleinstellung und zur Inbetriebsetzung der Automatiksteuerung und schließlich einen Memoryschalter umfassen können, der bei der Arbeit im gleichen Bereich nach einer Abstellung die bei der Solleinstellung aufgenommenen Werte zur Neuaktivierung der Steuerfunktion abruft.
  • "Eine weitgehende Automatisierung der Steuerfunktionen und damit eine Erhöhung der Betriebssicherheit wird durch die angegebene Gesamtkombination ebenfalls erreicht."
  • Diese Ausführung ermöglicht es unter anderem, Arbeitseinstellungen, bei denen das oder eines der Reinigungsgeräte aufgrund der gemessenen Distanz zu nahe oder in einer für den Betrieb ungünstigen Stellung zum Fahrzeug gelangen würde, zu vermeiden. Man kann hier unabhängig von der in der Praxis übernommenen Sollwerteinstellung eine Grenzstellung gegenüber dem Fahrzeug eindeutig vorgeben, von der aus der zulässige Abstandsbereich definiert ist, in dem dann die punktweise vorgenommene Einstellung für den Sollwert liegen wird. Diese Möglichkeit ist besonders wichtig, wenn Vorsprünge, Verkehrszeichen, Lampen auszuweichen ist, wobei der Fahrer durch ein Warnsignal veranlaßt wird, auch bei zurückgezogenen Bearbeitungsgeräten die zu befahrende Stelle möglichst genau zu beobachten.
  • Schließlich ist nach einer Weiterbildung vorgesehen, daß der oder die Distanzmesser am Fahrzeug mit Längsabstand vom Arbeits- und Sprühnebel- bzw. Staubentwicklungsbereich des oder der Reinigungsgeräte angebracht sind. Dadurch wird erreicht, daß die Distanzmessung von sonst in die Meßstrecke gelangendem Sprühnebel und Staub sowie bei Ultraschalldistanzmessungen auch vom erzeugten Betriebslärm der Reinigungsgeräte weitgehende unbeeinflußt bleibt.
  • In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Tunnelwaschfahrzeug beispielsweise in Draufsicht schematisch dargestellt, wobei für zwei vorgesehene Bürstenausleger nur die für die Seitenschwenkverstellung vorgesehenen Stelltriebe nicht aber die der Höheneinstellung dienenden Stelltriebe veranschaulicht wurden.
  • Das dargestellte Tunnelwaschfahrzeug 1 besitzt einen am Fahrgestell abgestützten Tank 2 für die Waschflüssigkeit und ein Führerhaus 3 in dem eine Steuereinrichtung für zwei Bürstenausleger 4, 5 angebracht ist. Die Bürstenausleger 4, 5 besitzen einen der Länge nach über einen nicht dargestellten Stelltrieb verstellbaren Hauptträger, der an seinem Ende die rotierend antreibbaren und einstellbaren Waschbürsten 6, 7 trägt und mit seinem anderen Ende über weitere ebenfalls nicht dargestellte Stelltriebe um eine nicht dargestellte Querachse auf- und niederschwenkbar ist. Jeder Ausleger 4, 5 ist überdies um eine Vertikalachse 8 bzw. 9 nach der Seite hin verschwenkbar. Für diese Verschwenkung dienen Zylinder-Kolbeneinheiten 10, 11, wobei der Kolben 12 der Zylinder-Kolbeneinheit 10 unmittelbar am Ausleger 4 angreift, wogegen die zweite Zylinder-Kolbeneinheit über einen Hebel 13 mit dem Ausleger 5 verbunden ist.
  • Erfindungsgemäß ist für jeden der erwähnten Stelltriebe ein nur bei den Zylinder-Kolbeneinheiten 10, 11 dargestellter Stellungsfühler 14 bzw. 15 vorgesehen, der z. B. als Potentiometer ausgebildet sein kann und der Momentanstellung des Stelltriebes entsprechende Signale erzeugt bzw. abgibt, durch welche die genaue Bürstenlage zu einer zu behandelnden Seitenoberfläche 16 genau bestimmt ist. Am Fahrerhaus 3 und also mit hinreichendem Abstand vom Arbeitsbereich der Bürsten 6, 7 ist ein gegen die Seitenoberfläche 16 gerichteter Distanzmesser 17 vorhanden, der z. B. ein Ultraschall-Distanzmesser sein kann und einer nicht dargestellten zentralen Steuereinheit entsprechende Signale zuführt. Wie schon weiter oben ausführlich beschrieben wurde, werden die Bürsten 6, 7 auf einen Arbeitsbereich an der Oberfläche eingestellt. Die erhaltenen Signale der Stellungsfühler 14, 15 und der weiteren erwähnten Stellungsfühler werden ebenso wie die Distanzsignale als Sollwert gespeichert, der innerhalb eines an der zentralen Steuereinheit vorgegebenen Toleranzbereiches liegt. Über die weiter oben schon erwähnten Schalter erfolgt die Übernahme der Speicherwerte und der Aktivierung der zentralen Steuereinheit, die in der ebenfalls oben beschriebenen Weise bei festgestellten Abstandsänderungen innerhalb des Toleranzbereiches eine Nacheinstellung der Bürsten 6, 7 über die Stelltriebe steuert und bei Abweichungen über den Toleranzbereich hinaus Warnsignale erzeugt bzw. bei sonst beim Betrieb zu nahe zum Fahrzeug gelangenden Bürsten 6, 7 deren Antrieb abschaltet und das Anlegen der Bürsten an das Fahrzeug 1 befiehlt. Im letzteren Fall können auch andere Arbeitsbedingungen bzw. Betätigungskommandos ausgelöst werden. Für die eingangs erwähnten Reinigungsgeräte werden für die entsprechenden Halterungen und deren Stelltriebe angepaßte Steuerfunktionen gewählt.

Claims (1)

  1. Tunnelwaschfahrzeug mit wenigstens einem Reinigungsgerät (4 bis 7), das am Fahrzeug (2) mit über Stelltriebe (10, 11) einstellbaren Halterungen (4, 5) auf die vom fahrenden Fahrzeug aus zu behandelten Arbeitsbereiche einstellbar ist, wobei auf die Tunnelwandung gerichtete Distanzmeßeinrichtungen (17) und Lagefühler für die momentane Einstellung des oder der Reinigungsgeräte sowie eine zentrale Steuereinheit vorgesehen sind, welch letztere Eingänge für die Signale der Distanzmeßeinrichtung (17) und der Lagefühler aufweist und die Stelltriebe (10, 11) im Sinne der Einhaltung einer jeweiligen Sollstellung des oder der Reinigungsgeräte vom jeweiligen Arbeitsbereich (16) steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die mit der zentralen Steuereinheit verbundenen Lagefühler (17) mit Längsabstand vor den Reinigungsgeräten (6, 7) am Fahrzeug (3) selbst angeordnet sind, daß das oder die Reinigungsgeräte als rotierend antreibbare Walzenbürsten ausgebildet sind, die an Auslegern (4, 5) sitzen, welch letztere über die Steiltriebe (10, 11) unter Schwenkeinstellung in eine vom Fahrzeug (3) nach hinten abweisende Arbeitsstellung einstellbar sind und daß in der zentralen Steuereinheit ein zulässiger Abstandsbereich des Fahrzeuges (1) von der zu behandelnden Oberfläche (16) vorgebbar ist, bei dessen Über- oder Unterschreitung die Steuereinheit wahlweise einstellbar ihre Steuerfunktion unterbricht, die Beaufschlagung der Stelltriebe (10, 11) auf Rückstellung der Reinigungsgeräte (6, 7) zum Fahrzeug (1) steuert und bzw. oder ein Warnsignal auslöst.
EP04450227A 2003-12-19 2004-12-13 Fahrzeug Expired - Lifetime EP1544356B1 (de)

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