EP2554750B1 - Pistenraupe mit Winde und Verfahren zum Analysieren eines Verschleißzustandes eines Windenseiles - Google Patents

Pistenraupe mit Winde und Verfahren zum Analysieren eines Verschleißzustandes eines Windenseiles Download PDF

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EP2554750B1
EP2554750B1 EP12179123.0A EP12179123A EP2554750B1 EP 2554750 B1 EP2554750 B1 EP 2554750B1 EP 12179123 A EP12179123 A EP 12179123A EP 2554750 B1 EP2554750 B1 EP 2554750B1
Authority
EP
European Patent Office
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winch
cable
over
rope
wear
Prior art date
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Active
Application number
EP12179123.0A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2554750A3 (de
EP2554750A2 (de
Inventor
Andreas Behmüller
Stephan Mayer
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.)
Kassbohrer Gelandefahrzeug AG
Original Assignee
Kassbohrer Gelandefahrzeug AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Kassbohrer Gelandefahrzeug AG filed Critical Kassbohrer Gelandefahrzeug AG
Publication of EP2554750A2 publication Critical patent/EP2554750A2/de
Publication of EP2554750A3 publication Critical patent/EP2554750A3/de
Application granted granted Critical
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Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • E01H4/00—Working on surfaces of snow or ice in order to make them suitable for traffic or sporting purposes, e.g. by compacting snow
    • E01H4/02—Working on surfaces of snow or ice in order to make them suitable for traffic or sporting purposes, e.g. by compacting snow for sporting purposes, e.g. preparation of ski trails; Construction of artificial surfacings for snow or ice sports ; Trails specially adapted for on-the-snow vehicles, e.g. devices adapted for ski-trails

Definitions

  • the invention relates to a snowcat with a winch and in connection therewith a method for analyzing a state of wear of a winch rope of a winch on a snowcat.
  • Snow groomers for the treatment of snow slopes are generally known, cf. for example EP1418275 A1 .
  • winches which are mounted behind a cab of the respective snow groomer and each include a winch arm, which towers over the cab.
  • the winch rope is at least partially withdrawn from the winch and fixed to a stationary fixed point in an upper region of the terrain.
  • the slope processing is carried out by the snowcat with train support by the stretched winch cable, which is on the winch depending on the position and ride the snow groomer complementarily up and unwound.
  • the traction assistance by the winch driving on a snow groomer even from steep terrain that could not be driven without winch support by the snow groomer.
  • the winch rope Due to the loads occurring in winch operation and in piste grooming operation of the snow groomer, the winch rope is subject to wear. An examination of the state of wear of the winch rope takes place in the workshop by optical inspection of a workshop or service person.
  • the object of the invention is to provide a method and a device of the type mentioned, which allow an improved wear detection for the winch cable.
  • the type of wear estimation and visualization according to the invention has proven to be particularly advantageous in connection with snow grooming vehicles in the form of snow groomers.
  • winches of these heavy tracked vehicles serve in many everyday situations directly to the driving of the vehicle, as there are terrain conditions in the field of application of these vehicles, which are accessible only by the use of the wind. It is thus of particular use to always be able to check the condition of the rope in order to avoid problems due to a worn rope in such a terrain.
  • the snowcat according to the invention and the operating method according to the invention for this purpose ensure the required degree of safety.
  • a pulling force of the winch rope and / or a number of winding and unwinding operations and / or unwinding lengths and / or up or unwinding positions and / or winding or unwinding speeds of the winch rope are detected as operating data over a period of operation of the winch. All operating data are recorded and stored in a time-dependent manner so that tensile forces occurring over a period of operation of the winch and / or the number of winding and unwinding operations of the winch rope and / or residual rope lengths occurred during the operating period and / or consequently winding or unwinding lengths of the winch rope and / or or occurred winding or unwinding speeds can be recorded and stored.
  • operating data of the snowcat are recorded and stored over the operating life of the winds and used to evaluate the costs incurred over the rope length loads the winch.
  • Relevant operating data of the snowcat concern angular positions of a winch of the winch relative to the vehicle longitudinal axis and relative to the axis of rotation of the winch of the winch occurring torques of an active rotary drive of the winch, which is used in slanting to stabilize the ride of the snowcat and to compensate for lateral forces during the operation of the snow groomer.
  • operating data of the snowcat are recorded time-dependent over a period of operation of the winch and stored accordingly.
  • global operating data of the snowcat relative to the terrain used are used as operating data.
  • conclusions can be drawn about the orientation of the winch rope with respect to the terrain being traveled and the extended length of the winch rope.
  • These operating data are also recorded and stored time-dependent. Decisive is that the stationary fixation point in the area where the winch rope is attached, and the terrain itself are also defined via global position data.
  • the loads occurring over the cable length are graphically represented.
  • the calculated loads are processed for a graphical representation, so that a Viewers can recognize on a corresponding screen, which loads have occurred at corresponding points of the winch rope.
  • the graphical representation can be provided in two or three dimensions.
  • options for further use of the rope depending on the detected state of wear are provided.
  • the data influencing the wear is thus not only detected, stored and visualized, but also evaluated in terms of content to provide at least one concrete instruction for a meaningful further course of action.
  • an experienced specialist is required.
  • the system performing the operating method is such that it proposes at least and preferably one of several possible options for maintenance / repair measures, which is the most sensible in terms of safety and economy in light of the specific wear data. This may also be realized by proposing several possible options, one or more of which are highlighted as being particularly appropriate.
  • At least and preferably one option is proposed from the following list of possible recommendations, this preferably being done by output on a screen of the vehicle.
  • the recommendation of a shortening of the winch rope at high stress points, in particular the shortening of the rope at the attachment point towards pointing distal end, is required, although the remaining length of the rope for the typical or vehicle-specific use situations sufficient and thus previously previously little worn areas mainly form loaded areas.
  • the winch cable is usually removed from the winch and a corresponding cable drum and then reassembled in a shortened state.
  • the two aforementioned rotation and shortening recommendations may also be recommended by the system as a common measure.
  • the recommendation of a complete replacement of the winch rope is given by the system if the other measures are not promising, for example, if a reduction would be required, which then restricts the possibility of use and / or if due to a previously made rotation of the rope this measure is not open a second time.
  • the respective measure should then be brought to the knowledge of the system by input, so that further suggestions can take these measures of the past into account. As a rule, a rotation of the rope is only once in question.
  • corresponding sensors are provided in connection with a time measuring device.
  • the memory for storing the operating data over the operating period represents an electronic memory, which is assigned to the electronic control unit.
  • Preferred operating data of the winch are detected by means of a residual rope length sensor assigned to the cable drum of the winch via a drafting force sensor positioned in the winch arm.
  • a data connection and a telemetry unit can be provided.
  • the data port includes a suitable plug-in connection in the area of the central control unit on the snow groomer to enable the wired connection of a computer.
  • the telemetry unit allows a wireless query of the information.
  • means for time-dependent acquisition of operating data of the snowcat are provided.
  • Such means for detecting snow groomer operating data include a Global Positioning System (GPS), suitable sensors that provide steering lock the steering wheel in the cab while driving and / or angle and force sensors that detect the active deflection of the winch arm relative to the vehicle longitudinal axis of the snow groomer and, consequently, the occurring lateral load.
  • GPS Global Positioning System
  • a residual rope length sensor can be used to determine how many times a certain rope section of the winch cable has passed through the capstan heads of the capstan drive and the deflection rollers on the winch arm during the operating period of the winch.
  • the winding and unwinding speed of the winch cable can also be determined via the residual rope length sensor.
  • the described embodiment can be used in the same way in drum winches.
  • the extended length of the rope can be determined over the duration of the winch operation. If positioning data of the terrain being traveled is known, it is also possible to determine which cable sections run over hilltops, rocks or the like during the operating time of the winch and are therefore subject to greater wear due to corresponding contacts with the terrain surface. In addition, the information obtained can also be displayed graphically via a screen in the driver's cab.
  • a graphical display unit which displays the information about the state of wear graphically.
  • the graphical display unit can be arranged in particular as a screen or display in the cab of the snowcat.
  • the electronic control unit is associated with an interface, which allow a connection of an external screen and an external computer unit. This interface can be designed to retrieve the information via telemetry.
  • a snowcat 1 after Fig. 1 is designed in a basically known manner as a tracked vehicle and provided with a front-side plow blade and a rear-side milling device.
  • the snowcat 1 has a cab 4, in which a seat for a driver of the snowcat is provided. Behind the cab 4, a winch 2 is mounted on the snowcat 1.
  • the winch 2 is by means of a rotary drive about an axis extending in the vehicle vertical axis of rotation including their in the illustration to Fig. 1 about the cab 4 forward projecting winch arm 3 relative to the snowcat 1 rotatable.
  • the rotary drive of the winch 2 enables an active rotation control of the winch arm 3 during the driving operation of the snowcat 1.
  • the winch 2 comprises in a manner not shown a cable drum on which a winch rope is wound.
  • the winch cable preferably has a length between 900 and 1500 m.
  • the cable drum is preceded by a spill gear, in which the winch cable is deflected over a plurality of sprockets and then guided into the winch arm 3.
  • In the winch arm 3 further deflection rollers are mounted, which pass the winch rope until its exit at a front end face of the winch arm 3 through the winch arm 3.
  • a front end of the winch rope is provided in a basically known manner with a fastening device in the form of a hook or the like to the winch rope at a stationary ground point of a To be able to fasten the upper side of the steep terrain to be traveled by the snowcat 1.
  • a residual cable length sensor 7 is assigned to the cable drum in the region of its axis of rotation.
  • the residual rope length sensor 7 detects time-dependent each rotation of the cable drum in the winding and unwinding.
  • the transmitted data of the residual cable length sensor 7 accurate position determinations of up and unwound cable lengths, the winding and unwinding speeds of the winch cable and the like.
  • a tensile force sensor 8 is provided, which detects the tensile forces of the winch rope occurring during winching operation.
  • the snowcat 1 comprises two further sensors whose data are used for the analysis of a rope wear of the winch rope. This is on the one hand a GPS sensor 9, which is part of a global positioning system for the snowcat 1 and transmits data on the current position of the snowcat 1 relative to a known terrain.
  • the rotary drive of the winch 2 is associated with a sensor 10, the angular positions of the Windesarmes 3 relative to the vehicle longitudinal axis and determined torques acting on the rotary drive of the winch 2 while driving the snowcat 1.
  • an angle sensor 13 is provided as a sensor for detecting operating data of the snowcat 1, which determines a steering angle of a steering wheel 5 in the cab 4 of the snowcat 1. The data of this angle sensor 13 are used to determine the transverse forces occurring in the winch operation of the snowcat 1, by the active rotary drive of the winch at an angle of the winch arm 3 relative to the direction of travel of the snowcat 1 arise.
  • All sensors 7 to 10 and 13 are connected via corresponding data lines to an electronic control unit St, which is assigned an electronic memory Sp.
  • the data acquired by the control unit St of the various sensors are stored via the control unit in the memory Sp.
  • the control unit St communicates with the memory and, with the aid of further parameters stored in the memory to the winch cable, calculates the loads on the winch cable which have occurred during the operating period.
  • the rope length and the characteristic properties of the cable material as well as critical limit values for cable loads are stored as further parameters.
  • the electronic control unit St is assigned a telemetry interface 11 and a diagnostic interface 12.
  • the telemetry interface 11 enables the wireless retrieval of information provided by the control unit St on the state of wear and the loads incurred by the winch cable.
  • the corresponding data can be retrieved via computer P 1 , P 2 in a service workshop or in the workshop of the operator of the snowcat 1.
  • the diagnostic interface 12 allows the connection of a computer P 3 by a service technician directly to the snowcat 1.
  • the entrained on the snowcat 1 electronic control unit St including its memory Sp is connected to a screen 6 in the cab 4 to allow the driver of the snowcat 1 the possibility of retrieving information about the loads and the state of wear of the winch cable. On the screen 6 also warnings are issued when a specific Rope portion of the winch rope in winching operation has reached a critical state of wear.
  • Corresponding information output on the screen 6 or via the computers P 1 , P 2 , P 3 also includes information as to how long the winch cable can still be used in winch operation until a critical state of wear is reached. In addition, this information includes warnings when a critical state of wear is reached. It is also informed about which area of the winch rope is particularly stressed. In addition, recommendations are made as to whether the rope should be shortened at the appropriate point or the entire winch rope should be rotated, which also allow without accurate checking of the wear data to easily identify the most appropriate measure for maintenance / repair. By the appropriate measures, the service life of a winch cable can be increased.
  • the degree of wear of the winch rope is detected over the entire cable length, so that particularly high-stressed cable areas detected early and countermeasures such as replacement of the winch rope, a reduction of the winch rope or turning the winch rope can be taken.
  • Particularly advantageous solution of the invention can also be used for the determination of the state of wear of winch cables, which do not allow visual inspection of the state of wear as plastic ropes in particular.

Landscapes

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  • Ropes Or Cables (AREA)
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  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pistenraupe mit Seilwinde und im Zusammenhang hiermit ein Verfahren zum Analysieren eines Verschleißzustandes eines Windenseiles einer Winde auf einer Pistenraupe. Pistenraupen zur Bearbeitung von Schneepisten sind allgemein bekannt, vgl. zum Beispiel EP1418275 A1 . Um eine Pistenpflege auch in steilem Gelände zu ermöglichen, werden Pistenraupen mit Seilwinden versehen, die hinter einem Fahrerhaus der jeweiligen Pistenraupe angebracht sind und jeweils einen Windenarm umfassen, der das Fahrerhaus überragt. Zur Bearbeitung von steilem Schneegelände wird das Windenseil zumindest teilweise von der Seilwinde abgezogen und an einem stationären Fixpunkt in einem oberen Bereich des Geländes fixiert. Anschließend erfolgt die Pistenbearbeitung durch die Pistenraupe mit Zugunterstützung durch das gespannte Windenseil, das über die Seilwinde je nach Position und Fahrt der Pistenraupe komplementär auf- und abgewickelt wird. Die Zugkraftunterstützung durch die Seilwinde ermöglicht ein Befahren der Pistenraupe auch von steilem Gelände, das ohne Seilwindenunterstützung durch die Pistenraupe nicht befahren werden könnte.
  • Aufgrund der auftretenden Belastungen im Windenbetrieb und im Pistenpflegebetrieb der Pistenraupe unterliegt das Windenseil Verschleißerscheinungen. Eine Prüfung des Verschleißzustandes des Windenseiles erfolgt in der Werkstatt durch optische Prüfung einer Werkstatt- oder Serviceperson.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine verbesserte Verschleißerkennung für das Windenseil ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird für die Pistenraupe gemäß Patentanspruch 1 und für das Verfahren durch die Merkmale des Patentanspruches 2 gelöst. Dabei werden Betriebsdaten der Winde erfasst und über eine Betriebsdauer der Winde abgespeichert. Die für einen Verschleiß des Windenseiles maßgeblichen Betriebsdaten im Hinblick auf über seine Seillänge während der Betriebsdauer entstandene Belastungen des Windenseiles werden ausgewertet und die über die Seillänge aufgetretenen Belastungen über die Betriebsdauer kumuliert als abrufbare Informationen bereitgestellt. Die Bereitstellung abrufbarer Informationen über die Belastungen des Windenseiles in Abhängigkeit von seiner Seillänge umfasst auch Warnhinweise oder -signale, dass kritische Belastungszustände des Windenseiles bereits erreicht oder in absehbarer Betriebszeit zu erwarten sind.
  • Die erfindungsgemäße Art der Verschleißabschätzung und -visualisierung hat sich um Zusammenhang mit Pistenpflegefahrzeugen in Art von Pistenraupen als besonders vorteilhaft herausgestellt.
  • Die Seilwinden dieser schweren Raupenfahrzeuge dienen in vielen Alltagssituationen unmittelbar dem Fahrbetrieb des Fahrzeugs, da es Geländebeschaffenheiten im Einsatzgebiet dieser Fahrzeuge gibt, die erst durch die Nutzung der Winde zugänglich werden. Es ist also von besonderen Nutzen, den Zustand des Seils stets überprüfen zu können, um Probleme aufgrund eines verschlissenen Seils in einem solchen Gelände zu vermeiden.
  • Die erfindungsgemäße Pistenraupe und das erfindungsgemäße Betriebsverfahren hierzu gewährleisten das erforderliche Maß an Sicherheit.
  • Zudem gestattet es die genaue Nachhaltung des Verschleißes und dessen visuelle Aufbereitung, wirtschaftlich sinnvolle Entscheidungen in Hinblick auf Nutzung des Fahrzeugs und Wartung sowie Reparatur des Windensystems treffen zu können.
  • In Ausgestaltung der Erfindung werden als Betriebsdaten über eine Betriebsdauer der Winde eine Zugkraft des Windenseiles und/oder eine Anzahl von Auf- und Abwickelvorgängen und/oder Abwickellängen und/oder Auf- oder Abwickelpositionen und/oder Auf- oder Abwickelgeschwindigkeiten des Windenseiles erfasst. Alle Betriebsdaten werden zeitabhängig erfasst und gespeichert, so dass über eine Betriebsdauer der Winde aufgetretene Zugkräfte und/oder die Anzahl von Auf- und Abwickelvorgängen des Windenseiles und/oder aufgetretene Restseillängen während der Betriebsdauer und/oder demzufolge vorhandene Auf- oder Abwickellängen des Windenseiles und/oder aufgetretene Auf- oder Abwickelgeschwindigkeiten erfasst und gespeichert werden können. Dadurch wird erfasst, welche Belastungen das Windenseil während einer Betriebsdauer erfahren hat. Die Anzahl der Auf- und Abwickelvorgänge sowie die jeweils aufgetretenen Restseillängen, die durch erfasste Auf- oder Abwickelpositionen definiert sind, lassen Schlüsse auf die Biege- und Zugbelastungen des Windenseiles zu. Zugbelastungen können direkt durch die erfassten Zugkräfte ermittelt werden. Biegebelastungen des Windenseiles treten auf beim Auf- und Abwickeln auf eine entsprechende Seiltrommel sowie beim Durchlaufen eines der Seiltrommel vorgeschalteten Spielgetriebes.
  • In Ausgestaltung der Erfindung werden Betriebsdaten der Pistenraupe erfasst und über die Betriebsdauer der Winde abgespeichert und zur Auswertung der über die Seillänge entstandenen Belastungen des Windenseiles herangezogen. Relevante Betriebsdaten der Pistenraupe betreffen Winkelstellungen eines Windenarmes der Winde relativ zur Fahrzeuglängsachse sowie relativ zur Drehachse des Windenarmes der Winde auftretende Drehmomente eines aktiven Drehantriebs der Winde, der bei Schrägfahrten zur Stabilisierung der Fahrt der Pistenraupe und zur Kompensierung von Querkräften im Fahrbetrieb der Pistenraupe eingesetzt wird. Auch derartige Betriebsdaten der Pistenraupe werden zeitabhängig über eine Betriebsdauer der Winde erfasst und entsprechend abgespeichert.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden als Betriebsdaten globale Positionsdaten der Pistenraupe relativ zu dem befahrenen Gelände verwendet. Dadurch sind im Windenbetrieb der Pistenraupe Schlüsse auf die Ausrichtung des Windenseiles in Bezug auf das befahrene Gelände und die ausgezogene Länge des Windenseiles möglich. Auch diese Betriebsdaten werden zeitabhängig erfasst und abgespeichert. Maßgeblich ist es, dass der stationäre Fixierpunkt im Gelände, an dem das Windenseil befestigt ist, und das Gelände selbst ebenfalls über globale Positionsdaten definiert sind.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die über die Seillänge aufgetretenen Belastungen grafisch dargestellt. Die errechneten Belastungen werden für eine grafische Darstellung aufbereitet, so dass ein Betrachter auf einem entsprechenden Bildschirm erkennen kann, welche Belastungen an entsprechenden Stellen des Windenseiles aufgetreten sind. Die grafische Darstellung kann zwei- oder dreidimensional vorgesehen sein. Laut der Erfindung werden Optionen für eine weitere Seilnutzung in Abhängigkeit von dem erfassten Verschleißzustand bereitgestellt. Gemäß dieser Ausgestaltung werden die Verschleiß beeinflussenden Daten somit nicht nur erfasst, gespeichert und visualisiert, sondern darüber hinaus inhaltlich dahingehend ausgewertet, mindestens eine konkrete Handlungsanweisung zum sinnvollen weiteren Vorgehen zu bieten.
    Um ausgehend von den reinen Verschleißdaten eine passende Wartungsmaßnahme zu wählen, bedarf es eines erfahrenen Fachmanns. Wenn aber die Pistenraupe selbst in der Lage ist, ein sinnvolles Vorgehen vorzuschlagen, so ist der Kreis jener größer, die die Wartung / Reparatur durchführen können.
    Das das Betriebsverfahren durchführende System ist gemäß dieser Ausgestaltung so geartet, dass es aus mehreren möglichen Optionen zu Wartungs-/Reparatur-Maßnahmen mindestens und vorzugsweise eine vorschlägt, die im Lichte der konkreten Verschleißdaten die sicherheitstechnisch und wirtschaftlich sinnvollste ist. Dies kann auch dadurch verwirklicht sein, dass mehrere mögliche Optionen vorgeschlagen werden, von denen eine oder mehrere als besonders zweckmäßig hervorgehoben werden. Es kommt erfindungsgemäß somit darauf an, dass das System eine Anzahl von möglichen Empfehlungsoptionen kennt, hiervon jedoch nur einen Teil oder sogar nur eine als die im konkreten Einzelfall beste bzw. besten kennzeichnet oder gar nur diese ausgibt.
  • Vorzugsweise wird mindestens und vorzugsweise eine Option aus der nachfolgenden Aufzählung möglicher Empfehlungen vorgeschlagen, wobei dies vorzugsweise durch Ausgabe auf einem Bildschirm des Fahrzeugs erfolgt.
  • Die Empfehlungen einer Demontage und Drehung sowie erneuter Montage des Windenseiles ist insbesondere dann geboten, wenn im Lichte der Gesamtlänge des Seils und der bisherigen Verschleißdaten zu erwarten ist, dass bei fortgesetzter in etwa ähnlicher Verschleißsituation das gewendete Seil, bei dem somit proximales Ende und distales Ende (Anhängepunkt) vertauscht wurden, bislang nicht oder wenig verschlissene Teilabschnitte nach der Wendung verstärkt belastet werden, während bislang stark Teilabschnitte wenig belastet werden.
  • Die Empfehlung einer Kürzungen des Windenseiles an hoch belasteten Stellen, insbesondere der Kürzung des Seils am zum Anhängepunkt hin weisenden distalen Ende, ist geboten, wenn auch die Restlänge des Seils für die typischen oder fahrzeugspezifisch bekannten Nutzungssituationen ausreicht und hierdurch nachfolgend zuvor wenig verschlissene Bereiche die hauptsächlich belasteten Bereiche bilden. Zur Durchführung dieser Maßnahme wird üblicherweise das Windenseil von der Winde und einer entsprechenden Seiltrommel entfernt und anschließend in gekürztem Zustand wieder montiert.
  • Die beiden genannten Empfehlungen der Drehung und der Kürzung können ggf. vom System auch als gemeinsame Maßnahme empfohlen werden.
  • Die Empfehlung eines vollständigen Austausches des Windenseiles wird von dem System gegeben, wenn die anderen Maßnahmen nicht Erfolg versprechend sind, beispielsweise also wenn eine Kürzung erforderlich wäre, die anschließend die Nutzungsmöglichkeit einschränkt und/oder wenn aufgrund einer zuvor bereits erfolgten Drehung des Seils diese Maßnahme kein zweites Mal offen steht.
    Die jeweils erfolgte Maßnahme sollte durch Eingabe dem System anschließend zur Kenntnis gebracht werden, so dass weitere Vorschläge diese Maßnahmen der Vergangenheit berücksichtigen können. So kommt in der Regel eine Drehung des Seils nur einmal in Frage.
  • Als Mittel zum zeitabhängigen Erfassen von Betriebsdaten der Winde sind entsprechende Sensoren in Verbindung mit einer Zeitmesseinrichtung vorgesehen. Der Speicher zum Abspeichern der Betriebsdaten über die Betriebsdauer stellt einen elektronischen Speicher dar, der der elektronischen Steuereinheit zugeordnet ist. Bevorzugte Betriebsdaten der Winde werden über eine der Seiltrommel der Winde zugeordneten Restseillängensensor über einen im Windenarm positionierten Zugkraftsensor erfasst. Als Schnittstelle können sowohl ein Datenanschluss als auch eine Telemetrieeinheit vorgesehen sein. Der Datenanschluss umfasst eine geeignete Steckverbindung im Bereich der zentralen Steuereinheit auf der Pistenraupe, um den drahtgebundenen Anschluss eines Computers zu ermöglichen. Die Telemetrieeinheit ermöglicht eine drahtlose Abfrage der Informationen.
    In Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel zum zeitabhängigen Erfassen von Betriebsdaten der Pistenraupe vorgesehen. Derartige Mittel zum Erfassen von Pistenraupen-Betriebsdaten umfassen ein globales Positionierungssystem (GPS), geeignete Sensoren, die einen Lenkeinschlag des Steuerrades im Fahrerhaus während des Fahrbetriebes und/oder Winkel- und Kraftsensoren umfassen, die die aktive Auslenkung des Windenarmes relativ zur Fahrzeuglängsachse der Pistenraupe und demzufolge der auftretenden Querbelastung erfassen. Ein Restseillängensensor lässt ermitteln, wie oft ein bestimmter Seilabschnitt des Windenseiles durch die Spillköpfe des Spillantriebes und die Umlenkrollen am Windenarm während der Betriebsdauer der Winde gelaufen ist. Auch die Auf- und Abwickelgeschwindigkeit des Windenseiles kann über den Restseillängensensor bestimmt werden. Die beschriebene Ausgestaltung ist in gleicher Weise bei Trommelwinden einsetzbar.
  • Über einen GPS-Sensor kann die ausgezogene Länge des Seiles über die Dauer des Windenbetriebs bestimmt werden. Sind Positionierungsdaten des befahrenen Geländes bekannt, kann auch ermittelt werden, welche Seilabschnitte während der Betriebszeit der Winde über Geländekuppen, Felsen oder ähnliches laufen und hierdurch aufgrund entsprechender Kontakte mit der Geländeoberfläche einer stärkeren Abnutzung unterliegen. Zusätzlich können die ermittelten Informationen auch grafisch über einen Bildschirm im Fahrerhaus dargestellt werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine grafische Anzeigeinheit vorgesehen, die die Informationen über den Verschleißzustand grafisch darstellt. Die grafische Anzeigeeinheit kann insbesondere als Bildschirm oder Display im Fahrerhaus der Pistenraupe angeordnet sein. Alternativ oder ergänzend ist der elektronischen Steuereinheit eine Schnittstelle zugeordnet, die ein Anschließen eines externen Bildschirmes und einer externen Rechnereinheit ermöglichen. Diese Schnittstelle kann für einen Abruf der Informationen über Telemetrie ausgelegt sein.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der einzigen Zeichnung dargestellt ist.
    • Die einzige Zeichnung (Fig. 1) zeigt eine Pistenraupe, die mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Analysieren eines Verschleißzustandes eines Windenseiles einer Winde der Pistenraupe versehen ist.
  • Eine Pistenraupe 1 nach Fig. 1 ist in grundsätzlich bekannter Weise als Kettenfahrzeug ausgebildet und mit einem frontseitigen Räumschild sowie einer heckseitigen Fräseinrichtung versehen. Die Pistenraupe 1 weist ein Fahrerhaus 4 auf, in dem ein Sitzplatz für einen Fahrer der Pistenraupe vorgesehen ist. Hinter dem Fahrerhaus 4 ist auf der Pistenraupe 1 eine Winde 2 montiert. Die Winde 2 ist mittels eines Drehantriebes um eine in Fahrzeughochrichtung verlaufende Drehachse einschließlich ihres in der Darstellung nach Fig. 1 über das Fahrerhaus 4 nach vorne abragenden Windenarmes 3 relativ zur Pistenraupe 1 drehbar. Der Drehantrieb der Winde 2 ermöglicht eine aktive Drehsteuerung des Windenarmes 3 während des Fahrbetriebs der Pistenraupe 1.
  • Die Winde 2 umfasst in nicht näher dargestellter Weise eine Seiltrommel, auf der ein Windenseil aufgewickelt ist. Das Windenseil weist vorzugsweise eine Länge zwischen 900 und 1500 m auf. Der Seiltrommel ist ein Spillgetriebe vorgeschaltet, in dem das Windenseil über mehrere Spillräder umgelenkt und anschließend in den Windenarm 3 geführt wird. Im Windenarm 3 sind weitere Umlenkrollen gelagert, die das Windenseil bis zu seinem Austritt an einem vorderen Stirnende des Windenarmes 3 durch den Windenarm 3 hindurchführen. Ein vorderes Stirnende des Windenseiles ist in grundsätzlich bekannter Weise mit einer Befestigungsvorrichtung in Form eines Hakens oder ähnlichem versehen, um das Windenseil an einem stationären Geländepunkt einer Oberseite des durch die Pistenraupe 1 zu befahrenden, steilen Geländes befestigen zu können.
  • Um Betriebsdaten der Winde 2 erfassen zu können, sind mehrere Sensoren vorgesehen. Ein Restseillängensensor 7 ist der Seiltrommel im Bereich ihrer Drehachse zugeordnet. Der Restseillängensensor 7 erfasst zeitabhängig jeden Drehvorgang der Seiltrommel in Auf- und Abwickelrichtung. In Verbindung mit der bekannten Gesamtlänge des Windenseiles ermöglichen die übermittelten Daten des Restseillängensensors 7 genaue Positionsbestimmungen der auf- und abgewickelten Seillängen, der Auf- und Abwickelgeschwindigkeiten des Windenseiles und ähnliches.
  • Im Windenarm 3 ist ein Zugkraftsensor 8 vorgesehen, der im Windenbetrieb die auftretenden Zugkräfte des Windenseiles erfasst.
  • Die Pistenraupe 1 umfasst zwei weitere Sensoren, deren Daten für die Analyse eines Seilverschleißes des Windenseiles herangezogen werden. Dies ist zum einen ein GPS-Sensor 9, der Teil eines globalen Positionierungssystems für die Pistenraupe 1 ist und Daten über die momentane Position der Pistenraupe 1 relativ zu einem bekannten Gelände übermittelt.
  • Dem Drehantrieb der Winde 2 ist eine Sensorik 10 zugeordnet, die Winkelstellungen des Windesarmes 3 relativ zur Fahrzeuglängsachse sowie Drehmomente ermittelt, die auf den Drehantrieb der Winde 2 im Fahrbetrieb der Pistenraupe 1 wirken. Schließlich ist als Sensor zur Erfassung von Betriebsdaten der Pistenraupe 1 ein Winkelsensor 13 vorgesehen, der einen Lenkeinschlag eines Steuerrades 5 im Fahrerhaus 4 der Pistenraupe 1 ermittelt. Die Daten dieses Winkelsensors 13 dienen zur Ermittlung der auftretenden Querkräfte im Windenbetrieb der Pistenraupe 1, die durch den aktiven Drehantrieb der Seilwinde bei Schrägstellung des Windenarmes 3 relativ zur Fahrtrichtung der Pistenraupe 1 entstehen.
  • Alle Sensoren 7 bis 10 und 13 sind über entsprechende Datenleitungen an eine elektronische Steuereinheit St angeschlossen, der ein elektronischer Speicher Sp zugeordnet ist. Die durch die Steuereinheit St erfassten Daten der verschiedenen Sensoren werden über die Steuereinheit in dem Speicher Sp abgelegt. Zur Auswertung der Daten kommuniziert die Steuereinheit St mit dem Speicher und berechnet unter Zuhilfenahme weiterer, im Speicher zu dem Windenseil abgelegter Parameter die während der Betriebsdauer aufgetretenen Belastungen auf das Windenseil. Als weitere Parameter sind insbesondere die Seillänge und die charakteristischen Eigenschaften des Seilmaterials sowie kritische Grenzwerte für Seilbelastungen abgelegt.
  • Der elektronischen Steuereinheit St sind eine Telemetrie-Schnittstelle 11 sowie eine Diagnoseschnittstelle 12 zugeordnet. Die Telemetrie-Schnittstelle 11 ermöglicht den drahtlosen Abruf von durch die Steuereinheit St bereitgestellten Informationen über den Verschleißzustand und die aufgetretenen Belastungen des Windenseiles. Die entsprechenden Daten sind über Computer P1, P2 in einer Kundendienstwerkstatt oder in der Werkstatt des Betreibers der Pistenraupe 1 abrufbar. Die Diagnoseschnittstelle 12 ermöglicht den Anschluss eines Computers P3 durch einen Servicetechniker direkt an der Pistenraupe 1.
  • Die auf der Pistenraupe 1 mitgeführte elektronische Steuereinheit St einschließlich ihres Speichers Sp ist an einen Bildschirm 6 im Fahrerhaus 4 angeschlossen, um dem Fahrer der Pistenraupe 1 die Möglichkeit des Abrufens von Informationen über die Belastungen und den Verschleißzustand des Windenseiles zu ermöglichen. Über den Bildschirm 6 werden zudem Warnhinweise ausgegeben, sobald ein bestimmter Seilabschnitt des Windenseiles im Windenbetrieb einen kritischen Verschleißzustand erreicht hat.
  • Entsprechende Informationen, die am Bildschirm 6 oder über die Computer P1, P2, P3 ausgegeben werden, umfassen auch Informationen, wie lange das Windenseil im Windenbetrieb noch benutzt werden kann, bis ein kritischer Verschleißzustand erreicht ist. Zudem umfassen diese Informationen Warnhinweise, wenn ein kritischer Verschleißzustand erreicht ist. Es wird auch darüber informiert, welcher Bereich des Windenseiles besonders hoch beansprucht ist. Zudem werden Empfehlungen bereitgestellt, ob das Seil an entsprechender Stelle gekürzt oder das gesamte Windenseil gedreht werden soll, die es auch ohne genaue Überprüfung der Verschleißdaten gestatten, die jeweils bestgeeignete Maßnahme zur Wartung / Reparatur einfach zu erkennen. Durch die entsprechenden Maßnahmen kann die Einsatzdauer eines Windenseiles erhöht werden. Der Abnutzungsgrad des Windenseiles wird über die gesamte Seillänge erfasst, so dass besonders hoch beanspruchte Seilbereiche frühzeitig erkannt und Gegenmaßnahmen wie ein Austausch des Windenseiles, eine Kürzung des Windenseiles oder ein Drehen des Windenseiles ergriffen werden können. Besonders vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Lösung auch für die Ermittlung des Verschleißzustandes von Windenseilen eingesetzt werden, die keine visuelle Prüfung des Verschleißzustandes ermöglichen wie insbesondere Kunststoffseile.

Claims (6)

  1. Pistenraupe mit einer Seilwinde,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Pistenraupe umfasst:
    - Sensoren zur Erfassung von Betriebsdaten der Seilwinde und
    - eine elektronische Steuereinheit (St),
    wobei die Sensoren und die elektronische Steuereinheit (St) zum Analysieren eines Verschleißzustandes eines Windenseiles einer Winde ausgebildet sind, wobei
    - Betriebsdaten der Winde (2) durch die Sensoren erfasst und über eine Betriebsdauer der Winde durch die Steuereinheit (St) abgespeichert werden,
    - wobei die für einen Verschleiß des Windenseiles maßgeblichen Betriebsdaten im Hinblick auf über seine Seillänge während der Betriebsdauer entstandene Belastungen des Windenseiles ausgewertet und die über die Seillänge aufgetretenen Belastungen - über die Betriebsdauer kumuliert - als abrufbare Informationen bereitgestellt werden, wobei Optionen für eine weitere Seilnutzung in Abhängigkeit von dem erfassten Verschleißzustand bereitgestellt werden,
    - und wobei zumindest eine aus mindestens zwei der folgenden drei möglichen Optionen
    - Empfehlungen einer Demontage und Drehung sowie erneuter Montage des Windenseiles,
    - Empfehlung einer Kürzung des Windenseiles an hoch belasteten Stellen und
    - Empfehlung eines Austausches des Windenseiles in Abhängigkeit von dem erfassten Verschleißzustand ausgewählt wird.
  2. Verfahren zum Analysieren eines Verschleißzustandes eines Windenseiles einer Winde auf einer Pistenraupe (1), wobei Betriebsdaten der Winde (2) erfasst und über eine Betriebsdauer der Winde abgespeichert werden, und wobei die für einen Verschleiß des Windenseiles maßgeblichen Betriebsdaten im Hinblick auf über seine Seillänge während der Betriebsdauer entstandene Belastungen des Windenseiles ausgewertet und die über die Seillänge aufgetretenen Belastungen - über die Betriebsdauer kumuliert - als abrufbare Informationen bereitgestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass Optionen für eine weitere Seilnutzung in Abhängigkeit von dem erfassten Verschleißzustand bereitgestellt werden, wobei zumindest eine aus mindestens zwei der folgenden drei möglichen Optionen
    - Empfehlungen einer Demontage und Drehung sowie erneuter Montage des Windenseiles,
    - Empfehlung einer Kürzung des Windenseiles an hoch belasteten Stellen und
    - Empfehlung eines Austausches des Windenseiles in Abhängigkeit von dem erfassten Verschleißzustand ausgewählt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2 oder Pistenraupe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsdaten über eine Betriebsdauer der Winde (2) eine Zugkraft des Windenseiles und/oder eine Anzahl von Auf- und Abwickelvorgängen und/oder Abwickellängen und/oder Auf- oder Abwickelpositionen und/oder Auf- oder Abwickelgeschwindigkeiten des Windenseiles erfasst werden.
  4. Verfahren oder Pistenraupe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebsdaten der Pistenraupe (1) erfasst und über die Betriebsdauer der Winde (2) abgespeichert und zur Auswertung der über die Seillänge entstandenen Belastungen des Windenseiles herangezogen werden.
  5. Verfahren oder Pistenraupe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsdaten globale Positionsdaten der Pistenraupe (1) relativ zu dem befahrenen Gelände verwendet werden.
  6. Verfahren oder Pistenraupe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Seillänge aufgetretenen Belastungen grafisch dargestellt werden.
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