EP4265845A1 - Pistenraupe zur gestaltung und pflege von schneegelände - Google Patents

Pistenraupe zur gestaltung und pflege von schneegelände Download PDF

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Publication number
EP4265845A1
EP4265845A1 EP23167433.4A EP23167433A EP4265845A1 EP 4265845 A1 EP4265845 A1 EP 4265845A1 EP 23167433 A EP23167433 A EP 23167433A EP 4265845 A1 EP4265845 A1 EP 4265845A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
snow
drive
snow groomer
borne
groomer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP23167433.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Behmüller
Claudius Henger
Sven HOLZAPFEL
Daniel Hartmann
Martin Mangold
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
Kaessbohrer Gelaendefahrzeug AG
Original Assignee
Kassbohrer Gelandefahrzeug AG
Kaessbohrer Gelaendefahrzeug AG
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 Kassbohrer Gelandefahrzeug AG, Kaessbohrer Gelaendefahrzeug AG filed Critical Kassbohrer Gelandefahrzeug AG
Publication of EP4265845A1 publication Critical patent/EP4265845A1/de
Pending legal-status Critical Current

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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 snow groomer for the design and maintenance of snow terrain with a chassis frame and with a tracked chassis, which has two drive sides on opposite longitudinal sides of the chassis frame, each drive side having a Turas wheel, several wheels, as well as a tension wheel and a wheel around the Turas wheel, the wheels and the tensioning wheel has a running chain, as well as with a travel drive system for driving the chain drive, and with a front or rear attachment.
  • Such a snow groomer is known.
  • the well-known snow groomer has a chassis frame on which a driver's cab is positioned.
  • a chain drive is provided with two drive sides, each of which is assigned a drive chain.
  • the track drive is driven by a traction drive system.
  • a rear cutter is arranged at the rear of the snow groomer and is intended for processing a snow surface.
  • a sensor is provided on the rear cutter, which is continuously immersed in a layer of snow on the snow surface when the snow groomer is in operation.
  • the sensor is equipped with a force sensor and a temperature sensor in order to be able to detect snow surface structure.
  • the object of the invention is to create a snow groomer of the type mentioned at the outset, which enables good processing quality of a snow surface on the snowy terrain.
  • a sensor system for detecting structure-borne and/or airborne sound frequencies is arranged in the area of the chassis frame and/or on the attachment, which is connected to an electronic monitoring device in which target values for structure-borne or airborne sound frequency ranges of Functional parts are stored in the intended operation of the snow groomer, and compares the recorded actual values of structure-borne or airborne sound frequencies with the target values and, depending on the result of the comparison, outputs a signal.
  • the sensor system according to the invention for detecting structure-borne sound frequencies and/or airborne sound frequencies makes it possible to detect the snow surface without - as in the prior art - a measuring sensor being immersed in the snow surface, which can cause damage to the snow surface.
  • structure-borne sound waves and/or airborne sound waves are detected, which arise during driving due to the inevitable immersion of chain stays of the drive chains in the snow surface. These sound waves are evaluated and signaled. This allows conclusions to be drawn about snow conditions on the snow surface, without having to damage the snow surface.
  • the detection takes place without contact.
  • the functional parts themselves can be checked for proper operation, since damaged functional parts emit different sound frequencies than undamaged functional parts.
  • it is additionally or alternatively provided to provide a corresponding sensor system on a front or rear attachment of the snow groomer in order, on the one hand, to be able to monitor corresponding functional parts of this attachment for proper functioning and, on the other hand, to monitor corresponding functional parameters of the attachment based on the recorded snow and layer build-up conditions to be able to adapt.
  • the attachment preferably has at least one milling shaft that rotates during operation.
  • the monitoring device is coupled to the travel drive system to obtain driving speed or chain speed data, and several characteristic curves of structure-borne or airborne sound frequency ranges for different driving or chain speeds of the snow groomer are stored in the monitoring device.
  • This embodiment takes into account the fact that structure-borne or airborne sound frequencies are different at different speeds of the snow groomer and also depending on slip of the track drive when the snow groomer is driving.
  • body and/or airborne sound frequency ranges for different surface or structure designs of the snowy terrain are stored in the monitoring device when the tracked running gear of the snow groomer drives over it. If the attachment is designed as a rear tiller, alternatively or additionally, body and/or airborne sound frequency ranges for different surface or structure designs of the snow terrain can be stored during the milling operation of the rear tiller, which serve as target values for a comparison with the actually recorded actual values.
  • the attachment is designed as a rear tiller, and structure-borne noise frequency ranges are stored in the monitoring device for the intended operation of at least one milling shaft of the rear tiller and/or a smoothing device of the rear tiller.
  • the sensor system has at least one triaxial acceleration sensor for recording structure-borne sound frequencies.
  • the triaxiality allows three-dimensional detection of structure-borne sound waves.
  • the acceleration sensor can be piezoelectric or based on quartz technology. Alternatively, the acceleration sensor can be designed to be capacitive or magnetically stabilized. Quartz technology uses acceleration measuring systems with flexible quartz rods. Alternatively, it is possible to provide an acceleration sensor with magnetically stabilized masses, the deflection of which results in corresponding magnetic field changes that are detected.
  • Piezoelectric acceleration sensors use piezoceramic sensor plates that convert dynamic pressure fluctuations into electrical signals that are further processed accordingly. The pressure fluctuation is generated by a mass attached to the piezoceramic.
  • the acceleration sensor is miniaturized, in particular as a micro-electro-mechanical system (MEMS).
  • MEMS acceleration sensors work with changes in electrical capacity.
  • Such sensors are usually made of silicon.
  • the acceleration sensor is attached to a tensioning axle or a tensioning axle support of the tensioning wheel.
  • the tension wheel is provided on each drive side of the snow groomer as the front wheel around which the respective drive chain runs. It has been found that when an acceleration sensor is arranged on the tensioning axle or a support of the tensioning axle, corresponding structure-borne sound frequencies of functional parts of the snow groomer can be detected particularly well when the snow groomer is driving.
  • parts or sections of the drive sides of the track drive, parts of the travel drive system, parts of the attachment or bearing or pump components in the area of the chassis frame are provided as functional parts.
  • Corresponding functional parts are all parts or sections that can be rotated or moved in some other way when the snow groomer is driving or working.
  • At least one acceleration sensor for detecting structure-borne noise frequencies is on a support frame of the front or rear Attachment attached.
  • the acceleration sensor is preferably attached to a support frame of a rear cutter of the snow groomer. This configuration enables functional components of the rear tiller to be controlled depending on evaluations of the snow terrain structure based on the detected structure-borne noise frequencies.
  • the monitoring device is connected to a control device for controlling a milling drive of the milling shaft and for controlling an immersion depth of the milling shaft and for controlling a contact pressure of the smoothing device on the snow surface.
  • a snow groomer 1 after the Fig. 1 and 2 is provided with a front attachment in the form of a clearing blade 2 and with a rear attachment in the form of a rear milling machine 3.
  • the snow groomer 1 has a chassis frame 4, which carries a driver's cab 6 and a winch arrangement 5.
  • the chassis frame 4 is flanked on opposite long sides by a chain drive, which has a left and a right drive side - seen in the normal direction of travel of the snow groomer 1.
  • Each side of the drive is provided with a rear wheel 9, a front tension wheel 7 and a total of four wheels 8, around which a drive chain 10 runs.
  • the drive chain 10 is made up of a plurality of chain webs 11 extending in the transverse direction of the vehicle and several chain belts running in the longitudinal direction of the vehicle, to which the chain webs 11 are attached.
  • the drive chain 10 is guided using track brackets, which are each arranged on the inside of the chain webs 11 and are firmly connected to the chain webs 11 and the chain belts.
  • the track drive is driven by a travel drive system that uses suitable drive motors to drive the two Turas wheels 9 on the opposite sides of the drive for forward travel, reverse travel and steering movements of the snow groomer 1.
  • Fig. 1 It can be seen that the snow groomer 1 in the operational state with the chain webs 11 of a lower run of the drive chain 10 is immersed in a snow surface S of a snowy terrain up to approximately a snow layer Si shown schematically.
  • the height of the snow build-up between the snow surface S and the snow layer S 1 processed by the chain webs 11 is the processing depth of the drive chains 10 when the snow groomer 1 drives over the snow surface, ie the snow terrain. This is caused by the immersion of the chain webs 11 when the drive chains 10 are rotating
  • noises in the form of airborne sound waves which depend on the layer structure of the snow terrain starting from the snow surface S.
  • structure-borne sound waves arise due to the large number of moving functional parts of the snow groomer 1 when driving.
  • Such functional parts are in particular the drive chains 10, the running wheels 8, the tensioning wheels 7 and the Turas wheels 9 as well as corresponding axle bearings and axle suspensions of the wheel bearings or hydraulic pumps for a working hydraulics or for the travel drive system of the snow groomer 1, to name just a few.
  • These air and structure-borne sound waves are generated in the snow groomer 1 in accordance with Fig. 1 and 2 detected by at least one acceleration sensor 12, which is based on the Fig. 2 is recognizable.
  • the acceleration sensor 12 is designed as a micro-electro-mechanical system and can record triaxial accelerations caused by corresponding structure-borne sound waves.
  • the acceleration sensor 12 is attached to a tensioning axle support of a tensioning axle 14, which carries the left tensioning wheel 7 - viewed in the normal direction of travel.
  • the acceleration sensor 12 is connected to an electronic monitoring device Ü, in which target value ranges for structure-borne or airborne sound frequency ranges of different functional parts of the snow groomer are stored, which arise when the snow groomer is operated as intended. Several characteristic curves of target value ranges can be stored, which represent different snow conditions, different layer structures of the snow terrain and/or different driving or chain speeds of the snow groomer 1.
  • the monitoring device Ü the recorded actual values of structure-borne or airborne sound frequencies of the acceleration sensor 12 are compared with the target value ranges and evaluated.
  • a signal line Bi is provided to transmit the actual values of the acceleration sensor 12 to the monitoring device Ü.
  • the monitoring device Ü outputs a signal which is sent in the form of data information to an electronic control unit St of the traction drive system or to other controls of functional parts of the snow groomer 1 can be forwarded.
  • a corresponding data signal can also be sent to a display device D in the driver's cab 6 of the snow groomer 1, so that a driver of the snow groomer 1 receives information about the condition of the slope of the snowy terrain or information in the form of an error message about possibly damaged functional parts of the snow groomer 1 receives.
  • the driver adapts the driving function of the traction drive system accordingly depending on the information transmitted, or that the control unit St of the traction drive system directly and automatically makes corresponding changes to the traction drive in order to guide the traction drive back towards intended operation.
  • the drive drive can be reduced in order to reduce the slip.
  • the control variable is the comparison between target and actual values of structure-borne sound frequencies or airborne sound frequencies.
  • the acceleration sensor 12 can also be provided to record structure-borne sound frequencies of the front clearing blade 2 or the rear tiller 3 and to adapt a corresponding control of the clearing blade 2 or the rear tiller 3 depending on the comparison between corresponding target and actual values of structure-borne sound frequencies.
  • the rear tiller 3 is additionally provided with a further acceleration sensor 13, which is coupled to the monitoring device Ü via a signal line B 2 .
  • the acceleration sensor 13 is designed in the same way as the acceleration sensor 12, namely as a MEMS acceleration sensor with triaxial detection capability.
  • the acceleration sensor 13 is attached to a support frame of the rear tiller 3.
  • the acceleration sensor 13 particularly records structure-borne sound frequencies of at least one driven milling shaft of the rear-mounted tiller 3, but also structure-borne sound frequencies that arise from the pressing of a rear-side smoothing device of the rear-mounted tiller 3 onto the snow surface.
  • the monitoring device Ü is in the illustrated embodiment according to Fig. 1 and 2 additionally also connected to a rear milling machine control HF, which on the one hand controls a milling shaft drive and, on the other hand, a corresponding hydraulic actuator, which controls the immersion depth of the at least one milling shaft in the snow surface and the orientation of the smoothing device relative to the snow ground as well as the contact pressure of the smoothing device on the snow ground .
  • a rear milling machine control HF which on the one hand controls a milling shaft drive and, on the other hand, a corresponding hydraulic actuator, which controls the immersion depth of the at least one milling shaft in the snow surface and the orientation of the smoothing device relative to the snow ground as well as the contact pressure of the smoothing device on the snow ground .
  • target value ranges for structure-borne sound frequencies of the corresponding functional parts of the rear tiller 3 are stored in the monitoring device Ü, preferably with different characteristics that include different driving speeds and/or different snow conditions or layer structures of the snow substrate.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

1. Pistenraupe zur Gestaltung und Pflege von Schneegelände2.1 Eine derartige Pistenraupe mit einem Fahrwerksrahmen sowie mit einem Kettenlaufwerk, das zwei Laufwerksseiten auf gegenüberliegenden Längsseiten des Fahrwerksrahmens aufweist, wobei jede Laufwerksseite ein Turasrad, mehrere Laufräder sowie ein Spannrad und eine um das Turasrad, die Laufräder und das Spannrad umlaufende Laufwerkskette aufweist, sowie mit einem Fahrantriebssystem zum Antreiben des Kettenlaufwerks und mit einem front- oder heckseitigen Anbaugerät, ist bekannt.2.2 Erfindungsgemäß ist eine Sensorik zur Erfassung von Körper- und/oder Luftschallfrequenzen im Bereich des Fahrwerksrahmens und/oder an dem Anbaugerät angeordnet, die an eine elektronische Überwachungseinrichtung angeschlossen ist, in der Soll-Werte für Körper- oder Luftschallfrequenzbereiche von Funktionsteilen in bestimmungsgemäßem Betrieb der Pistenraupe abgelegt sind, und die erfasste IstWerte von Körper- oder Luftschallfrequenzen mit den Soll-Werten vergleicht und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs ein Signal ausgibt.2.3 Einsatz für Pistenraupen in Skigebieten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pistenraupe zur Gestaltung und Pflege von Schneegelände mit einem Fahrwerksrahmen sowie mit einem Kettenlaufwerk, das zwei Laufwerksseiten auf gegenüberliegenden Längsseiten des Fahrwerksrahmens aufweist, wobei jede Laufwerksseite ein Turasrad, mehrere Laufräder, sowie ein Spannrad und eine um das Turasrad, die Laufräder und das Spannrad umlaufende Laufwerkskette aufweist, sowie mit einem Fahrantriebssystem zum Antreiben des Kettenlaufwerks, und mit einem front- oder heckseitigen Anbaugerät.
  • Aus der DE 10 2020 206 710 A1 ist eine derartige Pistenraupe bekannt. Die bekannte Pistenraupe weist einen Fahrwerksrahmen auf, auf dem ein Fahrerhaus positioniert ist. Zudem ist ein Kettenlaufwerk mit zwei Laufwerksseiten vorgesehen, denen jeweils eine Laufwerkskette zugeordnet ist. Das Kettenlaufwerk wird mittels eines Fahrantriebssystems angetrieben. Heckseitig ist an der Pistenraupe eine Heckfräse angeordnet, die zur Bearbeitung einer Schneeoberfläche vorgesehen ist. An der Heckfräse ist ein Messaufnehmer vorgesehen, der im Fahrbetrieb der Pistenraupe kontinuierlich in eine Schneeschicht der Schneeoberfläche eintaucht. Der Messaufnehmer ist mit einer Kraftsensorik und einer Temperatursensorik versehen, um einen Schneeoberflächenaufbau erfassen zu können.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pistenraupe der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine gute Bearbeitungsqualität einer Schneeoberfläche des Schneegeländes ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Sensorik zur Erfassung von Körper- und/oder Luftschallfrequenzen im Bereich des Fahrwerksrahmens und/oder an dem Anbaugerät angeordnet ist, die an eine elektronische Überwachungseinrichtung angeschlossen ist, in der Soll-Werte für Körper- oder Luftschallfrequenzbereiche von Funktionsteilen in bestimmungsgemäßem Betrieb der Pistenraupe abgelegt sind, und die erfasste Ist-Werte von Körper- oder Luftschallfrequenzen mit den Soll-Werten vergleicht und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs ein Signal ausgibt. Durch die erfindungsgemäße Sensorik zur Erfassung von Körperschallfrequenzen und/oder Luftschallfrequenzen ist eine Erfassung des Schneeuntergrunds möglich, ohne dass - wie beim Stand der Technik - ein Messaufnehmer in die Schneeoberfläche eintaucht, der Schneeoberflächenbeschädigungen herbeiführen kann. Erfindungsgemäß werden vielmehr Körperschallwellen und/oder Luftschallwellen erfasst, die im Fahrbetrieb durch das zwangsläufige Eintauchen von Kettenstegen der Laufwerksketten in die Schneeoberfläche entstehen. Diese Schallwellen werten ausgewertet und signalisiert. Dadurch können Rückschlüsse auf Schneebedingungen des Schneeuntergrundes gezogen werden, ohne dass die Schneeoberfläche beschädigt werden muss. Erfindungsgemäß erfolgt die Erfassung vielmehr berührungslos. So ist es insbesondere möglich, eine Eisoberfläche, Kunstschnee- oder Naturschneebedingungen, Neuschnee, Pulverschnee oder Sulzschnee oder auch einen unterschiedlich gestalteten Schichtaufbau des Schneeuntergrundes zu erfassen. In letzterem Fall ist insbesondere erfassbar, ob eine vereiste Deckschicht mit einer darunterliegenden Sulzschicht oder ein umgekehrter Schichtaufbau vorhanden sind. Darüber hinaus können erfindungsgemäß die Funktionsteile selbst auf ihren einwandfreien Betrieb überprüft werden, da beschädigte Funktionsteile andere Schallfrequenzen ausstrahlen als unbeschädigte Funktionsteile. Erfindungsgemäß ist ergänzend oder alternativ vorgesehen, eine entsprechende Sensorik an einem front- oder heckseitigen Anbaugerät der Pistenraupe vorzusehen, um zum einen entsprechende Funktionsteile dieses Anbaugeräts auf ihre einwandfreie Funktion überwachen zu können und zum anderen aufgrund der erfassten Schnee- und Schichtaufbaubedingungen entsprechende Funktionsparameter des Anbaugeräts entsprechend anpassen zu können. Vorzugweise weist das Anbaugerät wenigstens eine in einem Arbeitsbetrieb rotierende Fräswelle auf.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung mit dem Fahrantriebssystem zum Erhalt von Fahrgeschwindigkeits- oder Kettengeschwindigkeitsdaten gekoppelt, und in der Überwachungseinrichtung sind mehrere Kennlinien von Körper- oder Luftschallfrequenzbereichen für unterschiedliche Fahr- oder Kettengeschwindigkeiten der Pistenraupe abgelegt. Diese Ausgestaltung berücksichtigt, dass Körper- oder Luftschallfrequenzen bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Pistenraupe wie auch abhängig von einem Schlupf des Kettenlaufwerks im Fahrbetrieb der Pistenraupe unterschiedlich sind.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Körper- und/oder Luftschallfrequenzbereiche für unterschiedliche Oberflächen- oder Aufbaugestaltungen des Schneegeländes bei Überfahren durch das Kettenlaufwerk der Pistenraupe in der Überwachungseinrichtung abgelegt. Falls das Anbaugerät als Heckfräse ausgeführt ist, können alternativ oder ergänzend Körper- und/oder Luftschallfrequenzbereiche für unterschiedliche Oberflächen- oder Aufbaugestaltungen des Schneegeländes im Fräsbetrieb der Heckfräse abgelegt sein, die als Soll-Werte für einen Vergleich mit den tatsächlich erfassten Ist-Werten dienen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Anbaugerät als Heckfräse ausgeführt, und in der Überwachungseinrichtung sind Körperschallfrequenzbereiche für einen bestimmungsgemäßen Betrieb wenigstens einer Fräswelle der Heckfräse und/oder einer Glätteinrichtung der Heckfräse abgelegt. Durch entsprechenden Vergleich dieser Soll-Werte mit aufgenommenen Ist-Werten im tatsächlichen Fräsbetrieb der Heckfräse ist eine entsprechende Anpassung von Funktionsparametern der Heckfräse möglich.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensorik wenigstens einen triaxialen Beschleunigungssensor zur Aufnahme von Körperschallfrequenzen auf. Die Triaxialität lässt eine dreidimensionale Erfassung von Körperschallwellen zu. Der Beschleunigungssensor kann piezoelektrisch gestaltet sein oder auf einer Quarztechnologie beruhen. Alternativ kann der Beschleunigungssensor kapazitiv aufgebaut oder magnetisch stabilisiert sein. Bei der Quarztechnologie kommen Beschleunigungsmesssysteme mit biegsamen Quarzstäben zum Einsatz. Alternativ ist es möglich, einen Beschleunigungssensor mit magnetisch stabilisierten Massen zu versehen, deren Auslenkung entsprechende magnetische Feldänderungen ergeben, die erfasst werden. Bei piezoelektrischen Beschleunigungssensoren sind piezokeramische Sensorplättchen vorgesehen, die dynamische Druckschwankungen in elektrische Signale umwandeln, die entsprechend weiterverarbeitet werden. Die Druckschwankung wird durch eine an der Piezokeramik befestigte Masse erzeugt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Beschleunigungssensor miniaturisiert ausgeführt, insbesondere als mikro-elektro-mechanisches System (MEMS). Derartige MEMS-Beschleunigungssensoren arbeiten mit Änderungen der elektrischen Kapazität. Derartige Sensoren werden meist aus Silizium hergestellt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Beschleunigungssensor an einer Spannachse oder einem Spannachsträger des Spannrads befestigt. Das Spannrad ist auf jeder Laufwerksseite der Pistenraupe als vorderstes Rad vorgesehen, um das die jeweilige Laufwerkskette umläuft. Es hat sich herausgestellt, dass bei Anordnung eines Beschleunigungssensors an der Spannachse oder einem Träger der Spannachse besonders gut entsprechende Körperschallfrequenzen von Funktionsteilen der Pistenraupe im Fahrbetrieb der Pistenraupe erfasst werden können.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind als Funktionsteile Teile oder Abschnitte der Laufwerksseiten des Kettenlaufwerks, Teile des Fahrantriebssystems, Teile des Anbaugeräts oder Lager- oder Pumpenkomponenten im Bereich des Fahrwerksrahmens vorgesehen. Entsprechende Funktionsteile sind alle Teile oder Abschnitte, die im Fahr- oder Arbeitsbetrieb der Pistenraupe rotierbar oder in anderer Form beweglich sind.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Beschleunigungssensor zur Erfassung von Körperschallfrequenzen an einem Tragrahmen des front- oder heckseitigen Anbaugeräts befestigt. Vorzugsweise ist der Beschleunigungssensor an einem Tragrahmen einer Heckfräse der Pistenraupe befestigt. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine Steuerung von Funktionskomponenten der Heckfräse abhängig von Auswertungen des Schneegeländeaufbaus aufgrund der erfassten Körperschallfrequenzen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung an eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung eines Fräsantriebs der Fräswelle und zur Steuerung einer Eintauchtiefe der Fräswelle und zur Steuerung eines Anpressdrucks der Glätteinrichtung auf der Schneeoberfläche angeschlossen. Dies sind typische Funktionsparameter der Heckfräse, die abhängig vom Ergebnis der Auswertung der Überwachungseinrichtung steuerbar sind.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen dargestellt ist.
    • Fig. 1
    zeigt schematisch in einer Seitenansicht eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pistenraupe und
    Fig. 2
    in vergrößerter, perspektivischer Darstellung einen Teilbereich der Pistenraupe gemäß Fig. 1 im Bereich einer Spannradachse des Fahrwerksrahmens.
  • Eine Pistenraupe 1 nach den Fig. 1 und 2 ist mit einem frontseitigen Anbaugerät in Form eines Räumschilds 2 und mit einem heckseitigen Anbaugerät in Form einer Heckfräse 3 versehen. Die Pistenraupe 1 weist einen Fahrwerksrahmen 4 auf, der ein Fahrerhaus 6 sowie eine Windenanordnung 5 trägt. Der Fahrwerksrahmen 4 wird auf gegenüberliegenden Längsseiten flankiert von einem Kettenlaufwerk, das eine linke und eine rechte Laufwerksseite - in normaler Fahrtrichtung der Pistenraupe 1 gesehen - aufweist. Jede Laufwerksseite ist mit einem heckseitigen Turasrad 9, einem frontseitigen Spannrad 7 und insgesamt vier Laufrädern 8 versehen, um die herum eine Laufwerkskette 10 umläuft. Die Laufwerkskette 10 ist aus einer Vielzahl von in Fahrzeugquerrichtung erstreckten Kettenstegen 11 und mehreren in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Kettenbändern aufgebaut, an denen die Kettenstege 11 befestigt sind. Die Laufwerkskette 10 wird mithilfe von Spurbügeln geführt, die jeweils innenseitig der Kettenstege 11 angeordnet und fest mit den Kettenstegen 11 und den Kettenbändern verbunden sind.
  • Das Kettenlaufwerk wird angetrieben durch ein Fahrantriebssystem, das mithilfe geeigneter Antriebsmotoren die beiden Turasräder 9 der gegenüberliegenden Laufwerksseiten antreibt für Vorwärtsfahrt, Rückwärtsfahrt und Lenkbewegungen der Pistenraupe 1.
  • Anhand der Fig. 1 ist erkennbar, dass die Pistenraupe 1 in betriebsbereitem Fahrzustand mit den Kettenstegen 11 eines unteren Trums der Laufwerkskette 10 in eine Schneeoberfläche S eines Schneegeländes eintaucht bis etwa zu einer schematisiert dargestellten Schneeschicht Si. Die Höhe des Schneeaufbaus zwischen der Schneeoberfläche S und der durch die Kettenstege 11 bearbeiteten Schneeschicht S1 ist die Bearbeitungstiefe der Laufwerksketten 10 beim Überfahren des Schneeuntergrunds, d. h. des Schneegeländes, durch die Pistenraupe 1. Durch das Eintauchen der Kettenstege 11 bei sich drehenden Laufwerksketten 10 entstehen zum einen Geräusche in Form von Luftschallwellen, die abhängig sind von der Beschaffung des Schichtaufbaus des Schneegeländes ausgehend von der Schneeoberfläche S. Zum anderen entstehen durch die Vielzahl der sich bewegenden Funktionsteile der Pistenraupe 1 im Fahrbetrieb Körperschallwellen. Derartige Funktionsteile sind insbesondere die Laufwerksketten 10, die Laufräder 8, die Spannräder 7 und die Turasräder 9 wie auch entsprechende Achslagerungen und Achsfederungen der Radlager oder Hydraulikpumpen für eine Arbeitshydraulik oder für das Fahrantriebssystem der Pistenraupe 1, um nur einige zu nennen. Diese Luft- und Körperschallwellen werden bei der Pistenraupe 1 gemäß den Fig. 1 und 2 erfasst durch wenigstens einen Beschleunigungssensor 12, der anhand der Fig. 2 erkennbar ist. Der Beschleunigungssensor 12 ist als mikro-elektro-mechanisches System gestaltet und kann triaxiale Beschleunigungen aufnehmen, die durch entsprechende Körperschallwellen entstehen. Der Beschleunigungssensor 12 ist an einem Spannachsträger einer Spannachse 14 befestigt, die das - in normaler Fahrtrichtung gesehen - linke Spannrad 7 trägt.
  • Der Beschleunigungssensor 12 ist an eine elektronische Überwachungseinrichtung Ü angeschlossen, in der Soll-Wertbereiche für Körper- oder Luftschallfrequenzbereiche unterschiedlicher Funktionsteile der Pistenraupe abgelegt sind, die bei bestimmungsgemäßen Betrieb der Pistenraupe entstehen. Dabei können mehrere Kennlinien von Soll-Wertbereichen abgelegt sein, die unterschiedliche Schneebedingungen, unterschiedliche Schichtaufbauten des Schneegeländes und/oder unterschiedliche Fahr- oder Kettengeschwindigkeiten der Pistenraupe 1 abbilden. In der Überwachungseinrichtung Ü werden die erfassten Ist-Werte an Körper- oder Luftschallfrequenzen des Beschleunigungssensors 12 verglichen mit den Soll-Wertbereichen und ausgewertet. Zur Übermittlung der Ist-Werte des Beschleunigungssensors 12 an die Überwachungseinrichtung Ü ist eine Signalleitung Bi vorgesehen. Abhängig vom Ergebnis des Vergleichs gibt die Überwachungseinrichtung Ü ein Signal aus, das in Form einer Dateninformation an eine elektronische Steuereinheit St des Fahrantriebssystems oder an andere Steuerelemente von Funktionsteilen der Pistenraupe 1 weitergeleitet werden kann. Alternativ oder ergänzend kann ein entsprechendes Datensignal auch an eine Anzeigeeinrichtung D in dem Fahrerhaus 6 der Pistenraupe 1 geleitet werden, so dass ein Fahrer der Pistenraupe 1 eine Information über den Pistenzustand des Schneegeländes oder eine Information in Form einer Fehlermeldung über möglicherweise beschädigte Funktionsteile der Pistenraupe 1 erhält. So ist es möglich, dass entweder der Fahrer abhängig von den übermittelten Informationen die Fahrfunktion des Fahrantriebssystems entsprechend anpasst, oder dass die Steuereinheit St des Fahrantriebssystems direkt automatisiert entsprechende Änderungen am Fahrantrieb vornimmt, um den Fahrantrieb wieder in Richtung des bestimmungsgemäßen Betriebs zu führen. So kann insbesondere beim Erkennen von zu großem Schlupf an den Laufwerksketten 10 der Fahrantrieb zurückgeregelt werden, um den Schlupf zu reduzieren. Steuergröße ist dabei jeweils der Vergleich zwischen Soll- und Ist-Werten von Körperschallfrequenzen oder Luftschallfrequenzen.
  • Der Beschleunigungssensor 12 kann auch dazu vorgesehen sein, Körperschallfrequenzen des frontseitigen Räumschilds 2 oder der heckseitigen Heckfräse 3 aufzunehmen und eine Anpassung einer entsprechenden Steuerung des Räumschilds 2 oder der Heckfräse 3 abhängig von dem Vergleich zwischen entsprechenden Soll- und Ist-Werten von Körperschallfrequenzen vorzunehmen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Heckfräse 3 zusätzlich mit einem weiteren Beschleunigungssensor 13 versehen, der über eine Signalleitung B2 mit der Überwachungseinrichtung Ü gekoppelt ist. Der Beschleunigungssensor 13 ist in gleicher Weise gestaltet wie der Beschleunigungssensor 12, nämlich als MEMS-Beschleunigungssensor mit triaxialem Erfassungsvermögen. Der Beschleunigungssensor 13 ist an einem Tragrahmen der Heckfräse 3 befestigt. Der Beschleunigungssensor 13 nimmt insbesondere Körperschallfrequenzen wenigstens einer angetriebenen Fräswelle der Heckfräse 3 auf, aber auch Körperschallfrequenzen, die durch das Aufpressen einer heckseitigen Glätteinrichtung der Heckfräse 3 auf den Schneeuntergrund entstehen.
  • Die Überwachungseinrichtung Ü ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 zusätzlich auch noch an eine Heckfräsensteuerung HF angeschlossen, die zum einen einen Fräswellenantrieb und zum anderen eine entsprechende Stellhydraulik steuert, die die Eintauchtiefe der wenigstens einen Fräswelle in den Schneeuntergrund und die Ausrichtung der Glätteinrichtung relativ zum Schneeuntergrund wie auch den Anpressdruck der Glätteinrichtung auf dem Schneeuntergrund steuert.
  • Dabei sind in der Überwachungseinrichtung Ü zusätzlich Soll-Wertbereiche für Körperschallfrequenzen der entsprechenden Funktionsteile der Heckfräse 3 abgelegt, vorzugsweise mit unterschiedlichen Kennlinien, die verschiedene Fahrgeschwindigkeiten und/oder verschiedene Schneebedingungen oder Schichtaufbauten des Schneeuntergrunds umfassen. Durch entsprechenden Vergleich mit den erfassten Ist-Werten ist eine automatische Steuerung der Funktionsparameter der Heckfräse oder eine Unterstützung der Steuerung der Heckfräse durch einen Fahrer der Pistenraupe ermöglicht.

Claims (10)

  1. Pistenraupe (1) zur Gestaltung und Pflege von Schneegelände mit einem Fahrwerksrahmen (4) sowie mit einem Kettenlaufwerk, das zwei Laufwerksseiten auf gegenüberliegenden Längsseiten des Fahrwerksrahmens (4) aufweist, wobei jede Laufwerksseite ein Turasrad (9), mehrere Laufräder (9), sowie ein Spannrad (7) und eine um das Turasrad (9), die Laufräder (8) und das Spannrad (7) umlaufende Laufwerkskette (10) aufweist, sowie mit einem Fahrantriebssystem zum Antreiben des Kettenlaufwerks, und mit einem front- oder heckseitigen Anbaugerät (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorik zur Erfassung von Körper- und/oder Luftschallfrequenzen im Bereich des Fahrwerksrahmens (4) und/oder an dem Anbaugerät (3) angeordnet ist, die an eine elektronische Überwachungseinrichtung (Ü) angeschlossen ist, in der Soll-Werte für Körper- oder Luftschallfrequenzbereiche von Funktionsteilen in bestimmungsgemäßem Betrieb der Pistenraupe (1) abgelegt sind, und die erfasste Ist-Werte von Körper- oder Luftschallfrequenzen mit den Soll-Werten vergleicht und abhängig vom Ergebnis des Vergleichs ein Signal ausgibt.
  2. Pistenraupe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (Ü) mit dem Fahrantriebssystem zum Erhalt von Fahrgeschwindigkeits- oder Kettengeschwindigkeitsdaten gekoppelt ist, und dass in der Überwachungseinrichtung (Ü) mehrere Kennlinien von Körper- oder Luftschallfrequenzbereichen für unterschiedliche Fahr- oder Kettengeschwindigkeiten der Pistenraupe abgelegt sind.
  3. Pistenraupe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Körperund/oder Luftschallfrequenzbereiche für unterschiedliche Oberflächen- oder Aufbaugestaltungen des Schneegeländes (S) bei Überfahren durch das Kettenlaufwerk der Pistenraupe (1) oder im Fräsbetrieb der Heckfräse (3) in der Überwachungseinrichtung (Ü) abgelegt sind.
  4. Pistenraupe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbaugerät als Heckfräse (3) ausgeführt ist, und dass in der Überwachungseinrichtung (Ü) Körperschallfrequenzbereiche für einen bestimmungsgemäßen Betrieb der wenigstens einen Fräswelle der Heckfräse (3) und/oder einer Glätteinrichtung der Heckfräse (3) abgelegt sind.
  5. Pistenraupe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik wenigstens einen triaxialen Beschleunigungssensor (12, 13) zur Aufnahme von Körperschallfrequenzen aufweist.
  6. Pistenraupe (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (12, 13) miniaturisiert ausgeführt ist, insbesondere als mikro-elektro-mechanisches System (MEMS).
  7. Pistenraupe (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (12) an einer Spannachse oder einem Spannachsträger des Spannrads (7) befestigt ist.
  8. Pistenraupe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Funktionsteile Teile oder Abschnitte der Laufwerksseiten des Kettenlaufwerks, Teile des Fahrantriebssystems, Teile des Anbaugeräts oder Lager- oder Pumpenkomponenten im Bereich des Fahrwerksrahmens vorgesehen sind.
  9. Pistenraupe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Beschleunigungssensor (13) zur Erfassung von Körperschallfrequenzen an einem Tragrahmen des front- oder heckseitigen Anbaugeräts (3) befestigt ist.
  10. Pistenraupe (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (Ü) an eine Steuereinrichtung (HF) der Heckfräse (3) zur Ansteuerung eines Fräsantriebs der Fräswelle und zur Steuerung einer Eintauchtiefe der Fräswelle und zur Steuerung eines Anpressdrucks der Glätteinrichtung auf der Schneeoberfläche angeschlossen ist.
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