WO2007000216A1 - Pistenpflegefahrzeug mit seilzugmoment-kompensation - Google Patents

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WO2007000216A1
WO2007000216A1 PCT/EP2006/004762 EP2006004762W WO2007000216A1 WO 2007000216 A1 WO2007000216 A1 WO 2007000216A1 EP 2006004762 W EP2006004762 W EP 2006004762W WO 2007000216 A1 WO2007000216 A1 WO 2007000216A1
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WO
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cable
piste grooming
winch
piste
grooming vehicle
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/004762
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English (en)
French (fr)
Inventor
Helmut Kanzler
Michael Kuhn
Original Assignee
Kässbohrer Geländefahrzeug AG
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Publication date
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Priority to DE502006008766T priority patent/DE502006008766D1/de
Priority to AT06742987T priority patent/ATE496175T1/de
Priority to US11/988,084 priority patent/US8201349B2/en
Priority to EP06742987A priority patent/EP1896661B1/de
Publication of WO2007000216A1 publication Critical patent/WO2007000216A1/de

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01HSTREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H4/00Working on surfaces of snow or ice in order to make them suitable for traffic or sporting purposes, e.g. by compacting snow
    • E01H4/02Working 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28Other constructional details
    • B66D1/40Control devices
    • B66D1/48Control devices automatic
    • B66D1/50Control devices automatic for maintaining predetermined rope, cable, or chain tension, e.g. in ropes or cables for towing craft, in chains for anchors; Warping or mooring winch-cable tension control
    • B66D1/505Control devices automatic for maintaining predetermined rope, cable, or chain tension, e.g. in ropes or cables for towing craft, in chains for anchors; Warping or mooring winch-cable tension control electrical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66DCAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/60Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans adapted for special purposes

Definitions

  • the invention relates to a piste grooming vehicle with a winch associated with a point of application for cable forces, which is arranged at a distance from a yaw axis of the piste grooming vehicle and a method for compensating a cable pulling torque.
  • a piste grooming vehicle which can be used in particular for the care of ski slopes, known.
  • the well-known Pistennostintz can be equipped with a winch to be used in slope areas with great slope.
  • DE 102 61 944 A1 describes a piste maintenance vehicle equipped with a winch, in which a chain speed of a drive chain and a rope speed of a pull rope to be wound up or unwound from a winch are determined.
  • a control device an adaptation of the cable speed is made to the chain speed of the piste grooming vehicle.
  • a piste grooming vehicle is assigned at least one piste grooming device, which can be designed, in particular, as a snow blower, rake blade or screed.
  • the piste grooming device In conjunction with the topography of the subsoil on which the piste grooming vehicle travels, the piste grooming device has a considerable influence on the drive force to be applied by the drive motor of the piste grooming vehicle.
  • the driving force is transmitted via drive chains from the drive motor to the ground, wherein the drive chains determine the position of a yaw axis of the piste grooming vehicle.
  • the yaw axis is aligned at least substantially parallel to a vertical axis of the piste grooming vehicle, ie it runs perpendicular to the surface of the ground when the piste grooming vehicle is placed on a level surface.
  • the yaw axis is the axis of rotation around which the piste grooming vehicle rotates when a torque about a vertical axis of the Pistennostischs exercised.
  • the yaw axis is largely determined by the geometry and arrangement of the drive chains and the center of gravity of the piste grooming vehicle.
  • the center of gravity is determined in particular by the position of the drive motor and the position and position of the at least one piste grooming device.
  • the determination of the position of the yaw axis also includes dynamic effects such as external forces acting on the piste grooming vehicle via the piste grooming device (s) and / or acceleration and braking operations of the piste grooming vehicle in the plane or on the slope.
  • the yaw axis is spaced from a point of application of the rope forces that can be applied by the winch.
  • the point of application for rope forces is that point on the piste grooming vehicle at which the pull rope, which is acted upon by rope forces, can initiate the rope forces into the piste grooming vehicle on a point permanently connected to the piste grooming vehicle.
  • the point of application for rope forces is, in particular, a deflection pulley for the pull rope which is fixedly connected to the winch.
  • the point of application for the rope forces can be arranged on an end region of the support arm facing away from the winch.
  • the towing rope is fastened to a terrain-fixed point during operation of the piste grooming vehicle, which is typically arranged centrally above a larger piste section to be worked by the piste grooming vehicle, it can not be ensured that the rope forces are aligned exclusively in the direction of travel of the piste grooming vehicle. Rather, the result of the winch applied cable force also Seilkraftkomponenten that are aligned orthogonal to a direction of travel of the piste grooming vehicle and are referred to as lateral forces.
  • the lateral forces depend in terms of their amount and their direction essentially from an angle between the direction of travel of the piste grooming vehicle and the orientation of the hawser from the winch to the off-road point and from the cable force in the pull rope.
  • the object underlying the invention is to provide a piste grooming vehicle and a method for compensating a cable pulling torque, which realize a facilitated operation and increased comfort.
  • a piste care vehicle of the type mentioned in which at least one control device is provided, which is formed in operative connection with at least one control means for compensating at least one cable pull torque which can be applied by a cable pull force of the cable winch relative to the yaw axis.
  • the control device is provided in particular as a hydraulic, pneumatic, mechanical, electrical or electronic influencing device or as a combination thereof on the piste grooming vehicle and designed for direct or indirect intervention in energy streams of the piste grooming vehicle.
  • the control device can be provided, in particular, for a direct control of, in particular, hydraulic, pneumatic, mechanical or electrical energy flows which are delivered to at least one control means.
  • control units of the snow grooming vehicle which control or regulate the energy flows to be delivered to the control means.
  • the control means is adapted to at least partially compensate for the yaw moment, i. allow the cable pull torque applied by the cable pull force of the winch relative to the yaw axis.
  • the control device for an at least substantially automatic compensation of the cable torque (Mq) is formed. Due to the at least partially automated compensation of the yaw moment is achieved that the operator of the piste grooming vehicle can devote greater attention to the grooming.
  • the piste care vehicle also has at least partially automated compensation of the yawing moment more comfortable driving behavior, since rotational movements around the yaw axis can be reduced or minimized, which otherwise lead to unstable driving behavior of the piste grooming vehicle.
  • At least one Seilwinkel- measuring device is provided and the control device is designed for processing cable angle signals.
  • a Seilwinkelmessein- direction allows an automated determination of the angle between the direction of travel of the piste grooming vehicle and the substantially rectilinear alignment of the pull rope to a terrain fixed point.
  • the control device can generate an actuating signal for at least one control device, by means of which the desired compensation of the yawing moment can be produced.
  • the cable angle measuring device is provided on a support arm of the cable winch, in particular at an exit point of the pull cable from the support arm, thereby enabling a particularly advantageous and exact determination of the cable angle.
  • At least one position sensor is provided and the control device is designed for processing position sensor signals.
  • a position sensor makes it possible to determine a position of a piste grooming device or of the winch relative to the piste grooming vehicle and thereby in particular permits a determination of the position of the yaw axis by the control device as a function of the position of the piste grooming device and / or the winch.
  • the angle between the direction of travel of the piste grooming vehicle and the orientation of the pull rope to the off-road point can be determined in a simple manner.
  • the winch during operation is freely pivotable relative to the piste grooming vehicle mounted and in particular has a support arm for deflecting the hawser from the winch in the direction of the off-road point.
  • the position sensor may in particular be designed as a linear displacement measuring device or as an angle sensor and based on an electrical, electronic, optical, mechanical, pneumatic or hydraulic measuring principle or a combination thereof.
  • the inclination sensor may be attached to the piste grooming vehicle in such a way that it determines an inclination of the piste grooming vehicle about a transverse axis.
  • the transverse axis is aligned both orthogonally to the vertical axis as well as to a central longitudinal axis of the vehicle, wherein the central longitudinal axis corresponds substantially to the main direction of travel of the piste grooming vehicle.
  • the inclination sensor makes it possible to determine an angle between the vertical axis of the piste grooming vehicle and a vertical axis.
  • the angle determined by the inclination sensor in conjunction with the position of the piste grooming equipment and the forces acting on the piste grooming implements, influences the position of the yaw axis of the piste grooming vehicle.
  • the steeper the slope on which the piste grooming device moves the more the position of the yaw axis deviates from its position when the piste grooming vehicle is positioned horizontally.
  • the control device is designed to process inclination sensor signals and thus allows a more accurate calculation of the yaw axis of the piste grooming vehicle.
  • a piste grooming device pivotally mounted in the front or rear area of the piste care vehicle is designed as a control means.
  • the piste grooming device which In particular, it may be designed as a front-mounted plow blade or as a snowthrower mounted on the rear side. It is typically adjustable in the direction of the vertical axis and in the direction of the transverse axis by corresponding adjusting devices and is actuated by the control device or by a control unit of the Pistennostidigs.
  • the use of at least one piste grooming device as a control means is especially advantageous when the winch has no support arm or is freely rotatable about the vertical axis during operation of the piste grooming vehicle.
  • the control of at least one piste grooming device by the control device allows a particularly advantageous compensation of the cable pull torque.
  • At least one drive unit which is associated with at least one drive chain, designed as a control means.
  • a drive unit can be assigned, for example, as an electric or hydraulic drive motor at least one drive chain and allows the transmission of a drive torque to the drive chain via a Turasrad.
  • the drive unit may also be designed as a mechanical transfer case, in particular as a differential, wherein at least one drive chain is associated with a brake device that allows a different distribution of the drive torque to the drive chains.
  • the use of the drive unit as a control means allows a particularly simple compensation of the cable pull torque about the yaw axis, since only one of the typically two drive chains of the piste care vehicle with a higher drive torque or a braking torque must be applied.
  • the winch is designed as a control means and has an actuating device for the implementation of pivoting movements about a cable winch pivot axis and a support arm for cable management.
  • An adjusting device which may be designed in particular as an electrically, pneumatically or hydraulically driven servomotor or actuating cylinder, allows the alignment of the equipped with the support arm winch against the cable force.
  • a powerful adjusting device is necessary, which can not only pivot the winch against its own weight, but is able to apply the conditional by the high rope forces and the length of the support arm, considerable torque to the winch pivot axis to the winch for compensation to swing the yaw moment.
  • the support arm of the winch can deviate from a substantially straight-line connection between the piste grooming vehicle and the off-road point to which the pull rope is anchored during operation of the piste grooming vehicle aligned.
  • pivot axis can be caused by the yaw axis a counter-torque to the force applied by the cable pull cable torque.
  • the compensation of the yaw moment can be done either manually by the operator of the piste grooming vehicle, which controls the adjusting device via a hand wheel or a Stellpotentionmeter, wherein the adjusting device can be assigned in particular a hydraulic proportional valve.
  • an automatic compensation of the yaw moment by the winch is provided, in which the adjusting device is controlled by the control device, so that the desired relief of the operator is ensured.
  • the support arm which serves as a point of attack for rope forces on an end region facing away from the cable winch, forms a lever arm which permits a force introduction of the cable force deviating from the cable winch pivot axis. Rather, with a deflection of the support arm of the winch against the cable force to assume the position of the point of application of the cable force in an end region of the support arm and to observe for the determination of the yaw moment.
  • the cable winch is rotatably mounted on the runway care vehicle via a turntable and the adjusting device is designed as a slewing gear drive, in particular as an electric or hydraulic motor.
  • the slewing drive is designed to be controllable by the control device and acts via a pinion on a provided on the winch, at least partially encircling teeth.
  • the support arm is designed for alignment of the traction cable such that an extension of a central longitudinal axis of the traction cable can be approached at least to the yaw axis.
  • the support arm is mounted together with the winch by the adjusting device rotatably mounted on the piste grooming vehicle, which can be displaced by the rotation of the support arm of the point of the cable forces in the direction of the yaw axis.
  • the pull rope In order to achieve an at least almost complete compensation of the cable pull torque caused by the cable pull force about the yaw axis, the pull rope must be aligned by pivoting the winch provided with the support boom against the piste grooming vehicle such that a central longitudinal axis of the pull rope extending from the off-road point extending to the point of application for cable forces, the yaw axis of the piste grooming vehicle cuts in a straight line extension.
  • a dynamic displacement of the yaw axis can take place.
  • the position of the yaw axis is essentially by forces acting on the piste grooming, through the The location of the piste grooming equipment and the slope of the subsoil on which the piste grooming vehicle travels are determined.
  • a damping algorithm can be stored in the control device, which prevents actuation of the actuating device within a predefinable tolerance range for an angular deviation between the direction of travel and the cable force.
  • the object on which the invention is based is also achieved by a method for compensating a cable pull moment on a piste grooming vehicle, which has the following steps:
  • the angle of inclination ie the angle between the direction of travel of the piste grooming vehicle and the pull rope, which runs between the piste grooming vehicle and a terrain-fixed point, in the case of a freely attached to the piste care vehicle winch fixed in particular by means of a provided on the winch position sensor .
  • a cable ment for which purpose, in particular, a cable pull force exerted by the cable winch is determined by a cable pull force sensor.
  • the determined cable pull force is related to a distance between a point of application for rope forces on the piste grooming vehicle and the yaw axis, whereby the cable pull torque occurring as yaw moment can be calculated.
  • the control device can now control at least one control device, in particular a slope care device or a drive device for at least partial compensation of the cable pull torque.
  • the angle of draft angle is determined from signals of the position sensor attached to the cable winch and from signals of a cable angle measuring device. This process step is required if the winch is not freely rotatably attached to the piste grooming vehicle, but is held by an adjusting device in a predetermined position or is firmly connected to the piste grooming vehicle. For these cases, the signal of the position sensor provided on the cable winch is not sufficient to determine the angle of draft. Rather, the angle of draft can be determined by a combination of the signal of the position sensor with a signal of a rope angle sensor.
  • the cable angle sensor determines the orientation of the pull rope relative to the support arm of the winch, while the position sensor determines the orientation of the support arm relative to the direction of travel of the piste grooming vehicle.
  • the position sensor determines the orientation of the support arm relative to the direction of travel of the piste grooming vehicle.
  • the position of the point of application for cable forces can be determined, which is arranged in the end region of the support arm and which is displaceable substantially on a circular path about a pivot axis of the winch.
  • the control device is provided with a computing unit which uses the signals of the position sensor and the cable angle measuring device to determine the angle of inclination between the traction cable and the piste maintenance vehicle and the distance between the point of application for cable forces and the yaw axis determined and thus calculates the amount and the direction of the yaw moment about the yaw axis.
  • At least one signal of a position sensor of a piste grooming device is included in the control device for determining a position of the yaw axis.
  • the piste grooming equipment such as a front-mounted plow blade or a rear-mounted snow blower influence by their considerable weight, the center of gravity of the piste grooming vehicle and determine the orientation and position of the yaw axis.
  • a signal of a position sensor which is assigned to the piste grooming device, passed to the control device and used there to calculate the yaw axis.
  • at least one piste grooming device may additionally be provided with force sensors which determine a force application of the piste grooming device and thus make possible an additional clarification of the dynamic position of the yaw axis.
  • At least one signal of a tilt sensor is included in the control device for determining the position of the yaw axis.
  • the inclination sensor makes it possible to determine an angle between the vertical axis of the piste grooming vehicle and a vertical axis, that is, in particular aligned with the center of gravity of the piste care vehicle to the center of gravity and thereby allows a more accurate determination of the position of the yaw axis.
  • the position of the yaw axis may be determined, in particular, by a dynamic center of gravity shift, which results from the alignment of the piste grooming vehicle on an uphill or downhill slope, the position of the piste grooming equipment and forces related to piste grooming. influenced devices, is caused to be influenced.
  • At least one in the front area or in the rear area of the piste care vehicle pivotally mounted Pistennostizier is used as a control means for generating a counter-torque relative to the cable winch torque.
  • This can be done in particular by pivoting the piste grooming equipment or devices around the vertical axis of the piste grooming vehicle, which results in an effect similar to a rudder of a ship.
  • the tilt causes an asymmetric force distribution on the piste grooming device, which results in a torque about the yaw axis.
  • suitable pivoting of the piste grooming device can thus be caused in a simple manner, especially in loosely mounted winch, an at least partial compensation of the cable winch torque.
  • the provided on the winch support arm is used in operative connection with an actuating means as a control means for generating a counter-torque relative to the cable winch torque.
  • the adjusting means is associated with the winch which is rotatably mounted on the piste care vehicle and makes it possible to pivot the winch and possibly the support arm attached thereto in such a way that an extension of the center axis of the pull rope is approximated to the yaw axis. This approach causes a counter-moment about the yaw axis, which leads to an at least partial compensation of the yawing moment caused by the cable pull force.
  • the support arm can be displaced in such a way that the extension of the center line of the pull rope intersects the yaw axis, the yawing moment and the counterweight cancel each other out. ment and the piste grooming vehicle is torque-free around the vertical axis or yaw axis with regard to the cable pull forces.
  • At least one control means is used for compensation of a drift caused by the cable force.
  • a compensation of the yawing moment, which is exerted on the piste grooming vehicle by the cable pull force, can lead to an increased cable force, in particular when using the support arm of the cable winch to generate a counter-torque.
  • the cable force in turn has a force component orthogonal to the direction of travel of the piste grooming vehicle. This force component results in a lateral displacement of the piste grooming vehicle during forward or backward movement, wherein the lateral force component dynamically changes during forward and backward movement of the piste grooming vehicle.
  • At least one control means in particular a piste grooming device and / or a drive unit of the piste grooming vehicle, is used to counteract this lateral offset movement and thus to ensure straightforward movement of the piste grooming vehicle ,
  • the control device controls the at least one control means such that an approach of a central longitudinal axis of a traction cable takes place on a yaw axis of the piste grooming vehicle.
  • the control device controls the at least one control means such that a predeterminable drift value is maintained.
  • a drift value can be preset via the control device, which represents an advantageous compromise between wear on the one hand and drift occurring on the other hand.
  • the specifiable drift value can in particular be set by the operator, wherein a maximum or minimum drift value can be stored in the control device, which can not be exceeded or undershot by the operator.
  • 1 is a side view of a piste grooming vehicle with winch and control device
  • FIG. 2 is a plan view of the piste grooming vehicle according to FIG. 1 with a support arm aligned to a terrain-fixed point and freely rotatable winch, and FIG
  • Fig. 3 in a plan view of the piste grooming vehicle according to FIG. 1 with a pivoted support arm of the winch.
  • a piste grooming vehicle 1 which is designed as a tracked vehicle, which is driven by an internal combustion engine (not shown), has in a front area a piste grooming unit designed as a plow blade 2. device and in a rear area as a snow blower 3 performed piste grooming device.
  • the internal combustion engine and a drive unit is mounted at a frame construction of the piste care vehicle, not shown.
  • the drive unit is provided for driving a Turasrades 5, which is provided for driving a drive chain 4.
  • the drive chain 4 is supported by support wheels 6 and allows the transmission of driving forces even on loose ground such as snow or sand.
  • the base frame is also associated with a drivable by the internal combustion engine, in particular via a hydraulic motor winch 7, which unwind a pull cable 10 from a drum-shaped reel 8 and can wind on this.
  • the traction cable 10 is guided by the reel 8 via pulleys 9 along a support arm 18 to the driver's cabin 29 of the piste grooming vehicle 1 and extends from there to a ground-anchored peg 11, which is designed for receiving cable forces.
  • a center of gravity 12 of the piste grooming vehicle 1 is essentially influenced by the weight of the internal combustion engine, the weight of the winch 7 and the weight of the piste grooming equipment 2, 3 and is shown below the driver's cabin 29 by way of example.
  • a yaw axis 13 is plotted, the position of which depends on the position of the piste grooming devices 2, 3, on the forces acting on the piste grooming devices 2, 3 and on the slope of the ground on which the piste grooming device 1 travels.
  • the yaw axis is displaceably arranged along a central longitudinal axis 19 and runs in FIG. 1 by way of the center of gravity 12.
  • a control device 16 is provided on the piste grooming device 1 according to FIG. 1, which is shown for clarification outside of the piste grooming device 1, but is practically integrated into the piste grooming device 1. 2 and 3 has been omitted for reasons of simplification on the representation of the control device.
  • the control device 16 is connected via control lines 17 with the piste care devices 2 and 3, the winch 7 and with sensor means, in particular attached to the plow blade 2, the rotary trommel 3 and the winch 7 position sensors 26, 27, 28.
  • the control lines 17 make it possible to transmit energy flows to energy consumers of the piste care devices 2 and 3 and the winch 7 as well as to enable the transmission of sensor signals from the position sensors 26, 27, 28 to the control device 16.
  • the control device 16 is assigned an inclination sensor 15 as an example, which is attached to the runway care vehicle 1.
  • the inclination sensor 15 makes it possible to determine an angle of inclination between a vertical axis of the piste grooming vehicle 1, as indicated by the yaw axis 13, and a vertical axis extending, for example, from the center of gravity 12 to a center of the earth.
  • a schematically illustrated cable angle sensor 25 is provided, which is provided for determining a cable position relative to the support arm 18, as shown in more detail in FIG.
  • the cable angle sensor 25 is connected to the control device 16 via a control line 17.
  • the control device 16 is also assigned a satellite receiver 20, which is designed to receive position signals of one or more positioning satellites and which enables an exact position determination of the piste care vehicle even in rough terrain.
  • the piste grooming vehicle 1 moves predominantly in the main direction of travel 21, whereby snow can be displaced by the snow plow 1 through the plow blade 2, while the ground covered by the piste grooming vehicle 1 can be processed and smoothed by the snow blower 3.
  • the winch 7 is provided, which allows the cable 10, which is attached to the peg 11, a transmission of cable forces on the piste grooming vehicle 1 and thus the drive chains applied by the drive chains 4 to propel the piste grooming vehicle.
  • the pull cable 10 is arranged in a straight line between the peg 11 and the pivot axis 14 of the cable winch 7, so that a pull cable direction 30 is identical to the alignment of the support arm 18.
  • the winch 7 is freely rotatable relative to the piste grooming vehicle 1, so that the rectilinear orientation of the pull rope 10 is ensured in a forward or backward movement of the piste grooming vehicle 1 relative to the peg 11.
  • the cable force Fs1 applied by the cable winch 7, which is shown schematically in FIG. 2, can be split into a tensile force Fz1 which extends in the direction of travel 21 of the piste grooming vehicle 1 and into a transverse force Fq1 which acts orthogonally to the tensile force Fz1.
  • the lateral force Fq1 engages with freely rotatable winch on the reel 8 of the winch 7, so that in a first approximation, the pivot axis 14 is the point of attack for the cable force.
  • This point of application for the cable force is compared with the example by the center of gravity 12 led th, not shown in Fig. 2 yaw axis spaced at a distance x.
  • the lateral force Fq1 acting in the point of application for the cable force causes a yawing moment Mq1 on the grooming vehicle 1 via the lever arm x.
  • the yawing moment Mq 1 can be at least partially compensated by an acceleration of the right drive chain 4.1, by a deceleration of the left drive chain 4.2 or by a pivoting of the plow blade 2 or the snow blower 3. This is brought about by reaction forces which the drive chains 4.1, 4.2 or the piste care devices 2 and 3 exert on the piste grooming vehicle and which engage at a distance from the yaw axis and can thus exert countermeasures to the yawing moment Mq1.
  • the yawing moment Mq1 is automatically compensated by the control device, not shown in FIG. 2, by ascertaining the oblique draft angle ⁇ between the traction cable 10 and the main traveling direction 21 of the piste grooming vehicle 1 by the control device 16 and by controlling at least one control means, ie at least one drive chain 41, 4.2, and / or the dozer blade 2 and / or the snowthrower 3 a corresponding counter-torque is applied.
  • the cable winch 7 with the support arm 18 attached thereto engages via a toothed-rotor drive 22 designed as a hydraulic motor, which engages with a pinion on a toothing, which is not shown in detail and is provided on the winch 7 is adjusted from the configuration shown in Fig. 2.
  • the slewing drive 22 In order to adjust the cable winch 7 against the cable force Fs2, the slewing drive 22 must exert a torque on the cable winch 7, which is opposite to the torque exerted by the transverse force Fq. This is one Deviation between the orientation of the support arm 18 and the cable direction 30 before.
  • the yawing moment can be compensated for by manually influencing the slewing gear drive 22 of the winch 7, for this purpose the operator must align the winch 7 so that an extension of the extension 23 of the center axis of the pull rope 10 is brought closer to the yaw axis.
  • the control device not shown in FIG. 3 can therefore be programmed such that the drift movement caused by the transverse force Fq2 orthogonal to the direction of travel 21 in particular by control means such as the drive chains 4.1, 4.2, the plow blade 2 and / or the snowthrower 3 - At least partially compensated.
  • the support arm 18 of the winch 7 is aligned by the rotary drive 22 such that the cable force relative to the main direction of travel 21 in an angular range between the angle ⁇ according to FIG. 2 and the angle ß according to FIG .. 3 is located and thus takes place by the winch 7 only a partial compensation of the yawing moment.
  • Another torque, which is directed counter to the yawing moment, is in particular through the plow blade 2, the snow blower 3 and / or one applied to the drive chain 4, so that the piste grooming vehicle 1 is aligned with its central longitudinal axis 19 substantially parallel to the main direction of travel 21.
  • a damping device which is designed for damping cable force fluctuations.
  • the damping device can be realized by an elastic or pivotally mounted Stützausle- ger section, which can be deflected from a rest position with a rapid increase in the cable force and thus prevents undamped action of the increase on the piste grooming vehicle.

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Abstract

1. Pistenpfegefahrzeug mit Seilzugmoment-Kompensation. 2.1 Ein Pistenpflegefahrzeug (l) mit einem einer Seilwinde (7) zugeordneten Angriffspunkt für Seilkräfte (24) , der beabstandet von einer Gierachse (13) des Pistenpflegefahrzeugs angeordnet ist,, wobei zumindest eine Steuereinrichtung (16) vorgesehen ist, die in Wirkverbindung mit zumindest einem Steuermittel (2, 3 , 4, 7) für eine automatische Kompensation zumindest eines von einer Seilzugkraft (Fs1, Fs2) der Seilwinde (7) gegenüber der Gierachse (13) aufbringbaren Seilzugmomentes ausgebildet ist.

Description

Beschreibung Pistenpflegefahrzeug mit Seilzugmoment-Kompensation
Die Erfindung betrifft ein Pistenpflegefahrzeug mit einem einer Seilwinde zugeordneten Angriffspunkt für Seilkräfte, der beabstandet von einer Gierachse des Pistenpflegefahrzeugs angeordnet ist sowie ein Verfahren zur Kompensation eines Seilzugmoments.
Aus dem Stand der Technik ist ein Pistenpflegefahrzeug, das insbeson- dere zur Pflege von Skipisten eingesetzt werden kann, bekannt. Das bekannte Pistenpflegefahrzeug kann mit einer Seilwinde ausgerüstet werden, um auch in Pistenbereichen mit großer Steigung einsetzbar zu sein. Die DE 102 61 944 A1 beschreibt ein mit einer Seilwinde ausgestattetes Pistenpflegefahrzeug, bei dem eine Kettengeschwindigkeit ei- ner Antriebskette sowie eine Seilgeschwindigkeit eines von einer Seilwinde auf- oder abzuwickelnden Zugseils ermittelt wird. Mittels einer Steuereinrichtung wird eine Anpassung der Seilgeschwindigkeit an die Kettengeschwindigkeit des Pistenpflegefahrzeugs vorgenommen. Typischerweise ist einem Pistenpflegefahrzeug zumindest ein Pistenpflege- gerät zugeordnet, das insbesondere als Schneefräse, Räumschaufel oder Glättbrett ausgeführt sein kann. In Zusammenwirkung mit der Topographie des Untergrunds, auf dem sich das Pistenpflegefahrzeug fortbewegt, hat das Pistenpflegegerät einen erheblichen Einfluss auf die vom Antriebsmotor des Pistenpflegefahrzeugs aufzubringende Antriebs- kraft. Die Antriebskraft wird über Antriebsketten vom Antriebsmotor auf den Untergrund übertragen, wobei die Antriebsketten die Lage einer Gierachse des Pistenpflegefahrzeugs bestimmen. Die Gierachse ist zumindest im wesentlichen parallel zu einer Hochachse des Pistenpflege- gefahrzeugs ausgerichtet, verläuft also bei Platzierung des Pistenpflege- fahrzeugs auf einem ebenen Untergrund lotrecht zur Oberfläche des Untergrunds. Die Gierachse ist diejenige Drehachse, um die sich das Pistenpflegefahrzeug dreht, wenn ein Drehmoment um eine Hochachse des Pistenpflegefahrzeugs ausgeübt wird. Die Gierachse wird wesentlich von der Geometrie und Anordnung der Antriebsketten sowie von dem Schwerpunkt des Pistenpflegefahrzeugs bestimmt. Der Schwerpunkt wird insbesondere durch die Lage des Antriebsmotors und die Lage und Stellung des zumindest einen Pistenpflegegeräts bestimmt. Zudem sind für die Bestimmung der Lage der Gierachse auch dynamische Effekte wie äußere Kräfte, die auf das Pistenpflegefahrzeug über das oder die Pistenpflegegeräte einwirken und/oder Beschleunigungs- und Bremsvorgänge des Pistenpflegefahrzeugs in der Ebene oder am Hang zu be- achten.
Bei einem typischen Aufbau eines Pistenpflegefahrzeugs ist die Gierachse von einem Angriffspunkt der Seilkräfte, die von der Seilwinde aufgebracht werden können, beabstandet. Der Angriffspunkt für Seilkräfte ist derjenige Punkt am Pistenpflegefahrzeug, an dem das mit Seilkräften beaufschlagte Zugseil an einem fest mit Pistenpflegefahrzeug verbunden Punkt die Seilkräfte in das Pistenpflegefahrzeug einleiten kann. Bei einer fest an dem Pistenpflegefahrzeug installierten Seilwinde liegt der Angriffspunkt für Seilkräfte insbesondere an einer fest mit der Seilwinde verbundenen Umlenkrolle für das Zugseil. Bei einer drehbar am Pistenpflegefahrzeug angebrachten Seilwinde, wie sie typischerweise zum Einsatz kommt und die insbesondere mit einem Stützausleger zur Führung des Zugseils ausgerüstet ist, kann der Angriffspunkt für die Seilkräfte an einem der Seilwinde abgewandten Endbereich des Stützausle- gers angeordnet sein.
Da das Zugseil während des Betriebes des Pistenpflegefahrzeug an einem geländefesten Punkt befestigt ist, der typischerweise zentral über einem größeren, von dem Pistenpflegefahrzeug zu bearbeitenden Pis- tenabschnitt angeordnet ist, kann nicht gewährleistet werden, dass die Seilkräfte ausschließlich in Fahrtrichtung des Pistenpflegefahrzeugs ausgerichtet sind. Vielmehr ergeben sich durch die von der Seilwinde aufgebrachte Seilkraft auch Seilkraftkomponenten, die orthogonal zu einer Fahrtrichtung des Pistenpflegefahrzeugs ausgerichtet sind und als Querkräfte bezeichnet werden. Die Querkräfte hängen hinsichtlich ihres Betrages und ihrer Richtung im wesentlichen von einem Winkel zwi- sehen der Fahrtrichtung des Pistenpflegefahrzeugs und der Ausrichtung des Zugseils von der Seilwinde auf den geländefesten Punkt sowie von der Seilkraft im Zugseil ab. Je größer der Winkel zwischen der Fahrtrichtung des Pistenpflegefahrzeugs und dem Zugseil wird, desto größer sind auch die Querkräfte, die auf das Pistenpflegefahrzeug einwirken. Zudem muss bei einem vergrößerten Winkel zwischen Fahrtrichtung und Zugseilrichtung auch die von der Seilwinde aufgebrachte Seilkraft erhöht werden, um die notwendige Seilkraftkomponente in Fahrtrichtung des Pistenpflegefahrzeugs zumindest im wesentlichen konstant zu halten. Dadurch findet eine zusätzliche Erhöhung der Querkraft statt.
Bedingt durch den räumlichen Abstand zwischen dem Angriffspunkt für Seilkräfte und der Gierachse wird ein durch die Querkraft hervorgerufenes Giermoment um die Gierachse auf das Pistenpflegefahrzeug ausgeübt, das zu einer unerwünschten Richtungsänderung des Pistenpfle- gefahrzeugs führt. Um zu gewährleisten, dass das Pistenpflegefahrzeug im wesentlichen geradeaus fährt, muss ein Bediener durch Gegensteuern, d.h. durch Bremsen oder Beschleunigen einer Antriebskette dafür sorgen, dass das Giermoment zumindest im wesentlichen kompensiert wird. Dies bedeutet eine unerwünschte Zusatzbelastung für den Bedie- ner, der dadurch von anderen Aufgaben bei der Pistenpflege abgelenkt wird, womit die Bedienung des Pistenpflegefahrzeugs unnötig anstrengend wird. Zudem ergibt sich durch das Giermoment ein instabiles Fahrverhalten, das ggf. bei manuellem Ausgleichen des Giermomentes durch ein Übersteuern des Pistenpflegefahrzeugs verstärkt werden kann und zu einer Beeinträchtigung der Qualität der Pistenpflege führt. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Pisten- pflegefahrzeug und ein Verfahren zur Kompensation eines Seilzugmoments zu schaffen, die eine erleichterte Bedienung und einen erhöhten Komfort verwirklichen.
Diese Aufgabe wird durch ein Pistenpflegefahrzeug der eingangs genannten Art gelöst, bei dem zumindest eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die in Wirkverbindung mit zumindest einem Steuermittel für eine Kompensation zumindest eines von einer Seilzugkraft der Seilwinde ge- genüber der Gierachse aufbringbaren Seilzugmomentes ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung ist dabei insbesondere als hydraulische, pneumatische, mechanische, elektrische oder elektronische Beeinflusseinrichtung oder als Kombination davon an dem Pistenpflegefahrzeug vorgesehen und für einen unmittelbaren oder mittelbaren Eingriff in Energie- ströme des Pistenpflegefahrzeugs ausgebildet. Die Steuereinrichtung kann insbesondere für eine direkte Ansteuerung von insbesondere hydraulischen, pneumatischen, mechanischen oder/oder elektrischen Energieströmen, die an zumindest ein Steuermittel abgegeben werden, vorgesehen sein. Sie kann ergänzend oder alternativ auch für einen Eingriff in Steuereinheiten des Pistenpflegfahrzeugs vorgesehen sein, die die an das Steuermittel abzugebenden Energieströme steuern bzw. regeln. Das Steuermittel ist geeignet, eine zumindest teilweise Kompensation des Giermoments, d.h. des von der Seilzugkraft der Seilwinde gegenüber der Gierachse aufgebrachten Seilzugmomentes zu ermöglichen.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung für eine zumindest im wesentlichen automatische Kompensation des Seilzugmomentes (Mq) ausgebildet. Durch die zumindest teilweise automatisierte Kompensation des Giermomentes wird erreicht, dass der Bediener des Pistenpflegefahrzeugs sich mit größerer Aufmerksamkeit der Pistenpflege widmen kann. Das Pistenpflegefahrzeug weist durch die zumindest teilweise automatisierte Kompensation des Giermomentes auch ein komfortableres Fahrverhalten auf, da Rotationsbewegungen um die Gierachse reduziert bzw. minimiert werden können, die ansonsten zu einem instabilen Fahrverhalten des Pistenpflegefahrzeugs führen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest eine Seilwinkel- messeinrichtung vorgesehen und die Steuereinrichtung ist für eine Verarbeitung von Seilwinkelsignalen ausgebildet. Eine Seilwinkelmessein- richtung ermöglicht eine automatisierte Ermittlung des Winkels zwischen der Fahrtrichtung des Pistenpflegefahrzeugs und der im wesentlichen geradlinigen Ausrichtung des Zugseils auf einen geländefesten Punkt. Aus den von der Seilwinkelmesseinrichtung zur Verfügung gestellten Seilwinkelsignalen kann die Steuereinrichtung ein Stellsignal für zumindest ein Steuermittel erzeugen, durch das die gewünschte Kompensation des Giermomentes hervorgerufen werden kann. Bei einer bevorzug- ten Ausführungsform der Erfindung ist die Seilwinkelmesseinrichtung an einem Stützausleger der Seilwinde, insbesondere an einem Austrittspunkt des Zugseils aus dem Stützausleger, vorgesehen und ermöglicht dadurch eine besonders vorteilhafte und exakte Ermittlung des Seilwinkels.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Positionssensor vorgesehen und die Steuereinrichtung ist für eine Verarbeitung von Positionssensorsignalen ausgebildet. Ein Positionssensor ermöglicht insbesondere die Ermittlung einer Stellung eines Pistenpflegegerätes oder der Seilwinde relativ zum Pistenpflegefahrzeug und erlaubt dadurch insbesondere eine Ermittlung der Lage der Gierachse durch die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von der Stellung des Pistenpflegege- räts und/oder der Seilwinde. Bei Anbringung eines Positionssensors an der Seilwinde kann in einfacher Weise der Winkel zwischen der Fahrt- richtung des Pistenpflegefahrzeugs und der Ausrichtung des Zugseils auf den geländefesten Punkt ermittelt werden. Dazu ist die Seilwinde im Betrieb frei schwenkbeweglich gegenüber dem Pistenpflegefahrzeug angebracht und weist insbesondere einen Stützausleger zur Umlenkung des Zugseils von der Seilwinde in Richtung auf den geländefesten Punkt auf. Bei einer derartigen Konfiguration kann allein über den an der Seilwinde angebrachten Positionssensor der Winkel zwischen Fahrtrichtung und Ausrichtung des Zugseils ermittelt werden. Der Positionssensor kann insbesondere als Linearwegmesseinrichtung oder als Winkelsensor ausgebildet sein und auf einem elektrischen, elektronischen, optischen, mechanischen, pneumatischen oder hydraulischen Messprinzip oder einer Kombination davon basieren.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Neigungssensor vorgesehen. Der Neigungssensor kann insbesondere derart an dem Pistenpflegefahrzeug angebracht sein, dass er eine Neigung des Pis- tenpflegefahrzeugs um eine Querachse ermittelt. Die Querachse ist da- bei sowohl orthogonal zu der Hochachse wie auch zu einer Mittellängsachse des Fahrzeugs ausgerichtet, wobei die Mittellängsachse im wesentlichen der Hauptfahrtrichtung des Pistenpflegefahrzeugs entspricht. Der Neigungssensor ermöglicht die Ermittlung eines Winkels zwischen der Hochachse des Pistenpflegefahrzeugs gegenüber einer Vertikalach- se. Der von dem Neigungssensor ermittelte Winkel hat in Zusammenwirkung mit der Stellung der Pistenpflegegeräte und der auf die Pisten- pflegegeräte einwirkenden Kräfte Einfluss auf die Lage der Gierachse des Pistenpflegefahrzeugs. Je steiler der Hang ist, auf dem sich das Pis- tenpflegegerät bewegt, desto stärker weicht die Lage der Gierachse von ihrer Lage bei horizontaler Positionierung des Pistenpflegefahrzeugs ab. Die Steuereinrichtung ist zur Verarbeitung von Neigungssensorsignalen ausgebildet und ermöglicht damit eine exaktere Berechnung der Gierachse des Pistenpflegefahrzeugs.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein im Front- oder Heckbereich des Pistenpflegefahrzeugs schwenkbar angebrachtes Pistenpfle- gegerät als Steuermittel ausgebildet. Das Pistenpflegegerät, das insbe- sondere als frontseitig angebrachter Räumschild oder als heckseitig angebrachte Schneefräse ausgebildet sein kann, ist gegenüber dem Pis- tenpflegefahrzeug typischerweise in Richtung der Hochachse und in Richtung der Querachse durch entsprechende Stelleinrichtungen ver- stellbar und wird von der Steuereinrichtung bzw. von einer Steuereinheit des Pistenpflegefahrzeugs angesteuert. Durch die Ausrichtung des Pis- tenpflegegerätes relativ zum Pistenpflegefahrzeug kann eine asymmetrische Krafteinleitung in das Pistenpflegefahrzeug stattfinden, die zu einem Giermoment um die Gierachse führt. Bei geeigneter Ausrichtung des Pistenpflegegerätes, insbesondere um die Hochachse, ist somit eine zumindest teilweise oder vollständige Kompensation des durch die Seilzugkraft aufgebrachten Seilzugmomentes um die Gierachse möglich. Der Einsatz zumindest eines Pistenpflegegerätes als Steuermittel ist insbesondere dann besonders vorteilhaft, wenn die Seilwinde keinen Stützausleger aufweist oder im Betrieb des Pistenpflegefahrzeugs frei drehbar um die Hochachse angeordnet ist. In diesem Fall erlaubt die Ansteuerung zumindest eines Pistenpflegegerätes durch die Steuereinrichtung ein besonders vorteilhaftes Ausgleichen des Seilzugmomentes.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest eine Antriebseinheit, die zumindest einer Antriebskette zugeordnet ist, als Steuermittel ausgebildet. Eine Antriebseinheit kann beispielsweise als elektrischer oder hydraulischer Antriebsmotor zumindest einer Antriebskette zugeordnet sein und ermöglicht die Übertragung eines Antriebsmoments auf die Antriebskette über ein Turasrad. Die Antriebseinheit kann auch als mechanisches Verteilergetriebe, insbesondere als Differential ausgebildet sein, wobei zumindest einer Antriebskette eine Bremseinrichtung zugeordnet ist, die eine unterschiedliche Verteilung des Antriebsmoments auf die Antriebsketten ermöglicht. Die Verwendung der Antriebs- einheit als Steuermittel ermöglicht eine besonders einfache Kompensation des Seilzugmoments um die Gierachse, da lediglich eine der typischerweise zwei Antriebsketten des Pistenpflegefahrzeugs mit einem höheren Antriebsmoment bzw. einem Bremsmoment beaufschlagt werden muss.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Seilwinde als Steuermittel ausgebildet und weist eine Stelleinrichtung für die Durchführung von Schwenkbewegungen um eine Seilwindenschwenkachse sowie einen Stützausleger zur Seilführung auf. Eine Stelleinrichtung, die insbesondere als elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch angetriebener Stellmotor oder Stellzylinder ausgeführt sein kann, ermöglicht die Ausrichtung der mit dem Stützausleger ausgerüsteten Seilwinde entgegen der Seilkraft. Dazu ist eine leistungsfähige Stelleinrichtung notwendig, die nicht nur die Seilwinde gegen ihr Eigengewicht verschwenken kann, sondern in der Lage ist, das durch die hohen Seilkräfte und die Länge des Stützauslegers bedingte, erhebliche Drehmoment um die Seilwinden- Schwenkachse aufzubringen, um die Seilwinde zur Kompensation des Giermoments zu verschwenken. Damit kann der Stützausleger der Seilwinde abweichend von einer im wesentlichen geradlinigen Verbindung zwischen dem Pistenpflegefahrzeug und dem geländefesten Punkt, an dem das Zugseil beim Betrieb des Pistenpflegefahrzeugs verankert ist, ausgerichtet werden. Bei geeigneter Auslenkung des Stützauslegers der Seilwinde um die Seilwindenschwenkachse kann dadurch ein Gegenmoment zu dem durch die Seilzugkraft aufgebrachten Seilzugmoment um die Gierachse bewirkt werden. Somit wird eine zumindest teilweise Kompensation dieses Giermoments ermöglicht. Die Kompensation des Giermoments kann entweder manuell vom Bediener des Pistenpflegefahrzeugs vorgenommen werden, der die Stelleinrichtung über ein Handrad oder ein Stellpotentionmeter ansteuert, wobei der Stelleinrichtung insbesondere ein hydraulisches Proportionalventil zugeordnet sein kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine automatische Kompensation des Giermoments durch die Seilwinde vorgesehen, bei der die Stelleinrichtung von der Steuereinrichtung angesteuert wird, so dass die gewünschte Entlastung des Bedieners gewährleistet ist. Dabei bildet der Stützausleger, der an einem der Seilwinde abgewandten Endbereich als Angriffspunkt für Seilkräfte dient, einen Hebelarm, der eine Krafteinleitung der Seilkraft abweichend von der Seilwinden- schwenkachse ermöglicht. Vielmehr ist bei einer Auslenkung des Stützauslegers der Seilwinde gegen die Seilkraft die Lage des Angriffspunktes der Seilkraft in einem Endbereich des Stützauslegers anzunehmen und für die Ermittlung des Giermomentes zu beachten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Seilwinde über einen Ku- geldrehkranz drehbar an dem Pistenpflegefahrzeug angebracht und die Stelleinrichtung ist als Drehwerkantrieb, insbesondere als Elektro- oder Hydraulikmotor ausgebildet. Der Drehwerkantrieb ist von der Steuereinrichtung ansteuerbar ausgeführt und wirkt über ein Ritzel auf eine an der Seilwinde vorgesehene, zumindest teilweise umlaufende Verzahnung.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Stützausleger derart für eine Ausrichtung des Zugseils ausgebildet, dass eine Verlängerung einer Mittellängsachse des Zugseils zumindest an die Gierachse annäherbar ist. Der Stützausleger ist zusammen mit der Seilwinde durch die Stelleinrichtung drehbar an dem Pistenpflegefahrzeug gelagert, wobei durch die Drehung des Stützauslegers der Angriffspunkt der Seilkräfte in Richtung der Gierachse verlagert werden kann. Um eine zumindest nahezu vollständige Kompensation des durch die Seilzugkraft hervorgerufenen Seilzugmomentes um die Gierachse zu erreichen, muss das Zug- seil durch Verschwenken der mit dem Stützausleger versehenen Seilwinde derart gegenüber dem Pistenpflegefahrzeug ausgerichtet werden, dass eine Mittellängsachse des Zugseiles, die sich von dem geländefesten Punkt auf den Angriffspunkt für Seilkräfte erstreckt, in einer geradlinigen Verlängerung die Gierachse des Pistenpflegefahrzeugs schneidet. Im Betrieb des Pistenpflegefahrzeugs kann eine dynamische Verlagerung der Gierachse stattfinden. Die Lage der Gierachse wird im wesentlichen durch Kräfte, die auf die Pistenpflegegeräte einwirken, durch die Lage der Pistenpflegegeräte und die Neigung des Untergrunds, auf dem sich das Pistenpflegefahrzeug fortbewegt, bestimmt. Da geringe Giermomente aufgrund der Massenträgheit des Pistenpflegefahrzeugs unerheblich sind, genügt eine zumindest im wesentlichen erfolgende Annä- herung einer Verlängerung der Mittellängsachse des Zugseils an die Gierachse durch die Verlagerung des Stützauslegers. Um ein ständiges Nachregeln der Position des Stützauslegers zu vermeiden, kann in der Steuereinrichtung ein Dämpfungsalgorithmus abgelegt sein, der innerhalb eines vorgebbaren Toleranzbereichs für eine Winkelabweichung zwischen Fahrtrichtung und Seilkraft eine Ansteuerung der Stelleinrichtung verhindert.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Kompensation eines Seilzugmoments auf ein Pistenpflege- fahrzeug gelöst, das die folgenden Schritte aufweist:
• Ermittlung eines Schrägzugwinkels zwischen einer Fahrtrichtung des Pistenpflegefahrzeugs und einer Zugseilrichtung,
• Ermittlung eines durch eine Seilzugkraft auf das Pistenpflegefahrzeug um eine Hochachse einwirkenden Seilzugmomentes in Abhängigkeit von einer Distanz zwischen einem Angriffspunkt für Seilkräfte und einer Gierachse mittels einer Steuereinrichtung,
• Ansteuerung zumindest eines Steuermittels für eine zumindest teilweise Kompensation des Seilzugmomentes durch die Steuereinrichtung.
Dabei wird in einem ersten Schritt der Schrägzugwinkel, also der Winkel zwischen der Fahrtrichtung des Pistenpflegefahrzeugs und dem Zugseil, das zwischen dem Pistenpflegefahrzeug und einem geländefesten Punkt verläuft, im Fall einer frei am Pistenpflegefahrzeug drehbar befestigten Seilwinde insbesondere mit Hilfe eines an der Seilwinde vorgesehenen Positionssensors bestimmt. Anschließend wird ein Seilzugmo- ment errechnet, wozu insbesondere eine von der Seilwinde ausgeübte Seilzugkraft durch einen Seilzugkraftsensor ermittelt wird. Die ermittelte Seilzugkraft wird mit einer Distanz zwischen einem Angriffspunkt für Seilkräfte an dem Pistenpflegefahrzeug und der Gierachse in Beziehung gesetzt, wodurch sich das als Giermoment auftretende Seilzugmoment errechnen lässt. In Kenntnis des Seilzugmomentes kann nun die Steuereinrichtung zumindest ein Steuermittel, insbesondere ein Pistenpfle- gegerät oder eine Antriebseinrichtung für eine zumindest teilweise Kompensation des Seilzugmomentes ansteuern.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Schrägzugwinkel aus Signalen des an der Seilwinde angebrachten Positionssensors sowie aus Signalen einer Seilwinkelmesseinrichtung ermittelt. Dieser Verfahrensschritt wird benötigt, sofern die Seilwinde nicht frei drehbar an dem Pistenpflegefahrzeug befestigt ist, sondern durch eine Stelleinrichtung in einer vorgebbaren Position gehalten wird oder fest mit dem Pistenpflegefahrzeug verbunden ist. Für diese Fälle ist das Signal des an der Seilwinde vorgesehenen Positionssensors nicht ausreichend, um den Schrägzugwinkel zu ermitteln. Vielmehr kann der Schrägzugwinkel durch eine Kombination des Signals des Positionssensors mit einem Signal eines Seilwinkelsensors ermittelt werden. Dabei ermittelt der Seilwinkelsensor die Ausrichtung des Zugseils gegenüber dem Stützausleger der Seilwinde, während der Positionssensor die Ausrichtung des Stützauslegers gegenüber der Fahrtrichtung des Pistenpflegefahr- zeugs ermittelt. Anhand des Signals des Positionssensors kann zudem die Lage des Angriffspunktes für Seilkräfte ermittelt werden, der im Endbereich des Stützauslegers angeordnet ist und der im wesentlichen auf einer Kreisbahn um eine Schwenkachse der Seilwinde verlagerbar ist. Die Steuereinrichtung ist mit einer Recheneinheit versehen, die aus den Signalen des Positionssensors und der Seilwinkelmesseinrichtung den Schrägzugwinkel zwischen Zugseil und Pistenpflegefahrzeug sowie den Abstand zwischen dem Angriffspunkt für Seilkräfte und der Gierachse ermittelt und somit den Betrag und die Richtung des Giermoments um die Gierachse errechnet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Steuereinrichtung für eine Ermittlung einer Lage der Gierachse zumindest ein Signal eines Positionssensors eines Pistenpflegegeräts einbezogen wird. Die Pistenpflegegeräte, beispielsweise ein frontseitig angebrachter Räumschild oder eine heckseitig angebrachte Schneefräse beeinflussen durch ihr erhebliches Eigengewicht die Schwerpunktlage des Pistenpflegefahrzeugs und bestimmen die Ausrichtung und Position der Gierachse mit. Eine Berücksichtigung der Position des zumindest einen Pistenpflegegeräts ermöglicht daher eine exaktere Bestimmung der Lage der Gierachse. Zu diesem Zweck wird ein Signal eines Positionssensors, der dem Pistenpflegegerät zugeordnet ist, an die Steuereinrichtung geleitet und dort zur Berechnung der Gierachse herangezogen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können an zumindest einem Pistenpflegegerät zusätzlich Kraftsensoren vorgesehen sein, die eine Kraftbeaufschlagung des Pistenpflegegeräts ermitteln und somit eine zusätzliche Präzisierung der dynamischen Lage der Gierachse er- möglichen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird in der Steuereinrichtung für eine Ermittlung der Lage der Gierachse zumindest ein Signal eines Neigungssensors einbezogen. Der Neigungssensor ermöglicht die Ermitt- lung eines Winkels zwischen der Hochachse des Pistenpflegefahrzeugs und einer lotrecht, d.h. insbesondere vom Schwerpunkt des Pistenpflegefahrzeugs auf den Erdmittelpunkt ausgerichteten Vertikalachse und erlaubt dadurch eine genauere Ermittlung der Lage der Gierachse. Die Lage der Gierachse kann insbesondere durch eine dynamische Schwerpunktsverlagerung, die durch die Ausrichtung des Pistenpflegefahrzeugs an einer Steigung oder einem Gefälle im Gelände, durch die Stellung der Pistenpflegegeräte und durch Kräfte, die auf die Pistenpfle- gegeräte einwirken, hervorgerufen wird, beeinflusst werden. Durch die Einbeziehung des Signals des Neigungswinkelsensors kann eine exaktere Bestimmung der Lage der Gierachse, insbesondere in Echtzeit, vorgenommen werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest ein im Frontbereich oder im Heckbereich des Pistenpflegefahrzeugs schwenkbar angebrachtes Pistenpflegegerät als Steuermittel zur Erzeugung eines Gegenmoments gegenüber dem Seilwindenmoment eingesetzt. Dies kann insbesondere durch ein Verschwenken des oder der Pistenpflegegeräte um die Hochachse des Pistenpflegefahrzeugs erfolgen, wodurch sich eine Wirkung wie bei einem Steuerruder eines Schiffes ergibt. Die Ver- schwenkung ruft eine asymmetrische Kraftverteilung an dem Pistenpflegegerät hervor, die zu einem Drehmoment um die Gierachse führt. Bei geeigneter Verschwenkung des Pistenpflegegeräts kann somit in einfacher Weise, insbesondere bei lose drehbar angebrachter Seilwinde, eine zumindest teilweise Kompensation des Seilwindenmomentes hervorgerufen werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der an der Seilwinde vorgesehene Stützausleger in Wirkverbindung mit einem Stellmittel als Steuermittel zur Erzeugung eines Gegenmoments gegenüber dem Seilwindenmoment eingesetzt. Dabei ist das Stellmittel der drehbar am Pis- tenpflegefahrzeug angeordneten Seilwinde zugeordnet und ermöglicht ein Verschwenken der Seilwinde und des ggf. daran angebrachten Stützauslegers derart, dass eine Verlängerung der Mittelachse des Zugseils an die Gierachse angenähert wird. Durch diese Annäherung wird ein Gegenmoment um die Gierachse hervorgerufen, das zu einer zumindest teilweisen Kompensation des durch die Seilzugkraft hervorgeru- fenen Giermomentes führt. Sofern der Stützausleger derart verlagert werden kann, dass die Verlängerung der Mittelachse des Zugseils die Gierachse schneidet, heben sich das Giermoment und das Gegenmo- ment auf und das Pistenpflegefahrzeug ist hinsichtlich der Seilzugkräfte momentenfrei um die Hochachse bzw. Gierachse.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest ein Steuermittel für eine Kompensation eines durch die Seilkraft hervorgerufenen Drifts eingesetzt. Eine Kompensation des Giermoments, das durch die Seilzugkraft auf das Pistenpflegefahrzeug ausgeübt wird, kann insbesondere bei Verwendung des Stützauslegers der Seilwinde zur Erzeugung eines Gegenmoments zu einer erhöhten Seilkraft führen. Die Seilkraft weist ihrerseits eine Kraftkomponente orthogonal zur Fahrtrichtung des Pistenpflegefahrzeugs auf. Diese Kraftkomponente führt zu einem seitlichen Versetzen des Pistenpflegefahrzeugs während einer Vorwärts- o- der Rückwärtsbewegung, wobei sich die seitliche Kraftkomponente dynamisch während der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Pisten- pflegefahrzeugs verändert. Um dem Bediener des Pistenpflegefahrzeugs dennoch ein geradliniges Abarbeiten des zu pflegenden Pistenabschnittes zu ermöglichen, wird zumindest ein Steuermittel, insbesondere ein Pistenpflegegerät und/oder eine Antriebseinheit des Pistenpflegefahrzeugs dazu eingesetzt, dieser seitlichen Versatzbewegung entge- gen zu wirken und somit eine geradlinige Fortbewegung des Pistenpflegefahrzeugs sicherzustellen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung steuert die Steuereinrichtung das zumindest eine Steuermittel derart an, dass eine Annäherung einer Mittellängsachse eines Zugseils an eine Gierachse des Pistenpflegefahrzeugs stattfindet. Je näher sich die Mittellängsachse des Zugseils an die Gierachse des Pistenpflegefahrzeugs annähert, desto geringer ist das von den Seilzugkräften auf das Pistenpflegefahrzeug ausgeübte Giermoment. In Anbetracht der Trägheit des Pistenpflegefahrzeugs er- scheint eine vollständige Aufhebung des Giermoments durch das Gegenmoment nicht notwendig. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung steuert die Steuereinrichtung das zumindest eine Steuermittel derart an, dass ein vorgebbarer Drift- wert eingehalten wird. Da eine Kompensation eines Drifts eine Ausrichtung des Pistenpflegefahrzeugs mit einem Winkel relativ zur effektiven Fahrtrichtung erfordert, treten dadurch Belastungen an dem Pistenpfle- gefahrzeug auf, die zu einem erhöhten Verschleiß führen können. Um den Verschleiß auf einem akzeptablen Maß zu halten, kann über die Steuereinrichtung ein Driftwert vorgegeben werden, der einen vorteilhaften Kompromiss zwischen dem Verschleiß einerseits und einem auftre- tenden Drift andererseits darstellt. Der vorgebbare Driftwert kann insbesondere durch den Bediener eingestellt werden, wobei in der Steuereinrichtung ein maximaler bzw. minimaler Driftwert abgelegt sein kann, der durch den Bediener nicht über- bzw. unterschritten werden kann.
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. Dabei zeigt:
Fig. 1 in einer Seitenansicht ein Pistenpflegefahrzeug mit Seilwinde und Steuereinrichtung,
Fig. 2 in einer Draufsicht das Pistenpflegefahrzeug gemäß der Fig. 1 mit einem auf einen geländefesten Punkt ausgerichteten Stütz- ausleger und frei drehbarer Seilwinde, sowie
Fig. 3 in einer Draufsicht das Pistenpflegefahrzeug gemäß der Fig. 1 mit einem verschwenkten Stützausleger der Seilwinde.
Ein Pistenpflegefahrzeug 1 , das als von einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor angetriebenes Kettenfahrzeug ausgebildet ist, weist in einem Frontbereich ein als Räumschild 2 ausgeführtes Pistenpflege- gerät sowie in einem Heckbereich ein als Schneefräse 3 ausgeführtes Pistenpflegegerät auf. An einer nicht näher dargestellten Rahmenkonstruktion des Pistenpflegefahrzeugs ist der Verbrennungsmotor sowie eine nicht dargestellte Antriebseinheit angebracht. Die Antriebseinheit ist für einen Antrieb eines Turasrades 5 vorgesehen, das für einen Antrieb einer Antriebskette 4 vorgesehen ist. Die Antriebskette 4 wird durch Stützräder 6 abgestützt und ermöglicht die Übertragung von Antriebskräften auch auf lockeren Untergrund wie beispielsweise Schnee oder Sand. Dem Grundrahmen ist auch eine von dem Verbrennungsmotor insbesondere über einen Hydraulikmotor antreibbare Seilwinde 7 zugeordnet, die ein Zugseil 10 von einer trommeiförmigen Haspel 8 abwickeln bzw. auf diese aufwickeln kann. Das Zugseil 10 wird von der Haspel 8 über Umlenkrollen 9 entlang eines Stützauslegers 18 bis vor die Fahrerkabine 29 des Pistenpflegefahrzeugs 1 geführt und erstreckt sich von dort aus bis zu einem geländefest verankerten Pflock 11 , der für die Aufnahme von Seilkräften ausgebildet ist.
Ein Schwerpunkt 12 des Pistenpflegefahrzeugs 1 wird im Wesentlichen von dem Gewicht des Verbrennungsmotors, dem Gewicht der Seilwinde 7 sowie dem Gewicht der Pistenpflegegeräte 2, 3 beeinflusst und ist beispielhaft unterhalb der Fahrerkabine 29 eingezeichnet. Ebenfalls beispielhaft ist eine Gierachse 13 eingezeichnet, deren Lage von der Stellung der Pistenpflegegeräte 2, 3, von den Kräften, die auf die Pistenpflegegeräte 2, 3 einwirken und von der Neigung des Untergrunds, auf dem sich das Pistenpflegegerät 1 fortbewegt, abhängig ist. Die Gierachse ist durch diese Einflüsse verschieblich längs einer Mittellängsachse 19 angeordnet und verläuft in Fig. 1 exemplarisch durch den Schwerpunkt 12. Die schwenkbar an dem Grundrahmen angebrachte Seilwinde 7 weist eine Schwenkachse 14 auf, die von der Gierachse 13 beabstandet an- geordnet ist. An dem Pistenpflegegerät 1 gemäß der Fig. 1 ist eine Steuereinrichtung 16 vorgesehen, die zur Verdeutlichung außerhalb des Pistenpflegegerä- tes 1 dargestellt ist, praktisch jedoch in das Pistenpflegegerät 1 integriert ist. Bei den Fig. 2 und 3 wurde aus Vereinfachungsgründen auf die Dar- Stellung der Steuereinrichtung verzichtet. Die Steuereinrichtung 16 ist über Steuerleitungen 17 mit den Pistenpflegegeräten 2 und 3, der Seilwinde 7 sowie mit Sensormitteln, insbesondere den an dem Räumschild 2, der Schreefräse 3 und der Seilwinde 7 angebrachten Positionssensoren 26, 27, 28 verbunden. Die Steuerleitungen 17 ermöglichen die Über- tragung von Energieströmen an Energieverbraucher der Pistenpflegege- räte 2 und 3 sowie der Seilwinde 7 ebenso wie die Übertragung von Sensorsignalen der Positionssensoren 26, 27, 28 hin zur Steuereinrichtung 16 ermöglichen. Der Steuereinrichtung 16 ist exemplarisch ein Neigungssensor 15 zugeordnet, der an dem Pistenpflegefahrzeug 1 ange- bracht ist. Der Neigungssensor 15 ermöglicht eine Ermittlung eines Neigungswinkels zwischen einer Hochachse des Pistenpflegefahrzeugs 1 , wie sie durch die Gierachse 13 angedeutet ist und einer Vertikalachse, die sich beispielsweise vom Schwerpunkt 12 zu einem Erdmittelpunkt erstreckt. In einem der Seilwinde 7 abgewandten Endbereich des Stütz- auslegers 18 ist ein schematisch dargestellter Seilwinkelsensor 25 angebracht, der für eine Ermittlung einer Seilstellung gegenüber dem Stützausleger 18 vorgesehen ist, wie in Fig. 3 näher dargestellt. Der Seilwinkelsensor 25 ist über eine Steuerleitung 17 mit der Steuereinrichtung 16 verbunden. Der Steuereinrichtung 16 ist auch ein Satellitenemp- fänger 20 zugeordnet, der für den Empfang von Positionssignalen eines oder mehrerer Ortungssatelliten ausgebildet ist und der eine exakte Positionsbestimmung des Pistenpflegefahrzeugs auch im unwegsamen Gelände ermöglicht. Mit Hilfe des Satellitenempfängers 20 kann in der Steuereinrichtung 16 unter Einbeziehung weiterer Sensordaten, insbe- sondere von Positionssensoren 26, 27, 28 der Seilwinde 7 oder der Pis- tenpflegegeräte 2, 3 und/oder des Seilwinkelsensors 25, eine Beziehung zwischen den auf das Pistenpflegefahrzeug 1 einwirkenden Kräften und Momenten und der vom Pistenpflegefahrzeug 1 bearbeiteten Fläche errechnet werden und darüber eine Optimierung der Ansteuerung der Pis- tenpflegegeräte 2, 3, der Seilwinde 7 und/oder der Antriebseinheit vorgenommen werden.
Zur Durchführung von Pistenpflegearbeiten bewegt sich das Pistenpflegefahrzeug 1 vorwiegend in der Hauptfahrtrichtung 21 , wobei durch das Räumschild 2 insbesondere Schnee durch das Pistenpflegefahrzeug 1 verschoben werden kann, während durch die Schneefräse 3 der von dem Pistenpflegefahrzeug 1 überfahrene Untergrund aufbereitet und geglättet werden kann. Für eine wirkungsvolle Pistenpflege, auch in steilen Hanglagen, ist die Seilwinde 7 vorgesehen, die über das Zugseil 10, das an dem Pflock 11 angebracht ist, eine Übertragung von Seilkräften auf das Pistenpflegefahrzeug 1 ermöglicht und somit die durch die An- triebsketten 4 aufgebrachten Antriebskräfte zum Vortrieb des Pistenpfle- gefahrzeugs unterstützt.
Bei der Darstellung gemäß der Fig. 2 ist das Zugseil 10 geradlinig zwischen dem Pflock 11 und der Schwenkachse 14 der Seilwinde 7 ange- ordnet, so dass eine Zugseilrichtung 30 identisch mit der Ausrichtung des Stützauslegers 18 ist. Die Seilwinde 7 ist frei drehbar gegenüber dem Pistenpflegefahrzeug 1 angeordnet, so dass die geradlinige Ausrichtung des Zugseils 10 bei einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Pistenpflegefahrzeugs 1 relativ zu dem Pflock 11 gewährleistet ist. Die von der Seilwinde 7 aufgebrachte Seilkraft Fs1 , die schematisch in der Fig. 2 dargestellt ist, kann in eine Zugkraft Fz1 , die sich in Fahrtrichtung 21 des Pistenpflegefahrzeugs 1 erstreckt und in eine Querkraft Fq1 , die orthogonal zur Zugkraft Fz1 wirkt, aufgespalten werden. Die Querkraft Fq1 greift bei frei drehbarer Seilwinde an der Haspel 8 der Seilwinde 7 an, so dass in erster Näherung die Schwenkachse 14 den Angriffspunkt für die Seilkraft darstellt. Dieser Angriffspunkt für die Seilkraft ist gegenüber der exemplarisch durch den Schwerpunkt 12 geführ- ten, in Fig. 2 nicht dargestellten Gierachse mit einem Abstand x beabstandet. Die im Angriffspunkt für die Seilkraft wirkende Querkraft Fq1 bewirkt über den Hebelarm x ein Giermoment Mq1 auf das Pisten- pflegefahrzeug 1.
Das Giermoment Mq 1 kann durch eine Beschleunigung der rechten Antriebskette 4.1 , durch eine Abbremsung der linken Antriebskette 4.2 oder durch eine Verschwenkung des Räumschildes 2 bzw. der Schneefräse 3 zumindest teilweise ausgeglichen werden. Dies wird durch Reaktions- kräfte bewirkt, die die Antriebsketten 4.1 , 4.2 bzw. die Pistenpflegegerä- te 2 und 3 auf das Pistenpflegefahrzeug ausüben und die beabstandet von der Gierachse angreifen und somit Gegenmomente zum Giermoment Mq1 ausüben können.
Um eine Entlastung eines Bedieners des Pistenpflegefahrzeugs 1 zu erreichen, wird das Giermoment Mq1 durch die in der Fig. 2 nicht dargestellte Steuereinrichtung automatisch kompensiert, indem der Schrägzugwinkel α zwischen dem Zugseil 10 und der Hauptfahrtrichtung 21 des Pistenpflegefahrzeugs 1 von der Steuereinrichtung 16 ermittelt wird und durch Ansteuerung zumindest eines Steuermittels, d.h. zumindest einer Antriebskette 41 , 4.2, und/oder des Räumschilds 2 und/oder der Schneefräse 3 ein entsprechendes Gegenmoment aufgebracht wird.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Konfiguration des Pistenpflegefahrzeugs 1 ist vorgesehen, dass die Seilwinde 7 mit dem daran angebrachten Stützausleger 18 über einen als Hydraulikmotor ausgeführten Drehwerkantrieb 22, der mit einem Ritzel auf eine nicht näher dargestellte, umlaufend an der Seilwinde 7 vorgesehene Verzahnung eingreift, aus der in Fig. 2 dargestellten Konfiguration verstellt wird. Um die Seilwinde 7 entgegen der Seilkraft Fs2 zu verstellen, muss der Drehwerkantrieb 22 ein Drehmoment auf die Seilwinde 7 ausüben, das dem durch die Querkraft Fq ausgeübten Drehmoment entgegengesetzt ist. Damit liegt eine Abweichung zwischen der Ausrichtung des Stützauslegers 18 und der Seilzugrichtung 30 vor. Sobald eine Verlängerung 23 der Mittelachse des Zugseils 10 die exemplarisch durch den Schwerpunkt 12 geführte Gierachse schneidet, liegt ein Momentengleichgewicht um die Gierach- se vor, so dass das Pistenpflegefahrzeug 1 hinsichtlich der Seilzugkraft Fs2 um die Gierachse momentenfrei ist. Wie in der Fig. 3 dargestellt, ist erkennbar, dass im Gegensatz zu der Darstellung der Fig. 2 die Querkraft Fq2 größer als die Zugkraft Fz2 ist, was sich in einem verstärkten Drift des Pistenpflegefahrzeugs 1 in Richtung des Zugseils 10 äußert.
Das Giermoment kann durch eine manuelle Beeinflussung des Drehwerkantriebs 22 der Seilwinde 7 kompensiert werden, dazu muss der Bediener die Seilwinde 7 so ausrichten, dass eine Verlängerung der Verlängerung 23 der Mittelachse des Zugseils 10 an die Gierachse an- genähert wird. Alternativ oder ergänzend kann die in der Fig. 3 nicht dargestellte Steuereinrichtung daher derart programmiert werden, dass die durch die Querkraft Fq2 hervorgerufene Driftbewegung orthogonal zur Fahrtrichtung 21 insbesondere durch Steuermittel wie die Antriebsketten 4.1 , 4.2, das Räumschild 2 und/oder die Schneefräse 3 zumin- dest teilweise ausgeglichen werden kann. Somit kann ohne Zutun eines Bedieners des Pistenpflegefahrzeugs eine ökonomische und verschleißarme Kompensation des Giermoments verwirklicht werden, so dass ein verbesserter Betrieb des Pistenpflegefahrzeugs 1 ermöglicht wird.
Bei einer nicht dargestellten Konfiguration des Pistenpflegefahrzeugs 1 ist der Stützausleger 18 der Seilwinde 7 durch den Drehwerkantrieb 22 derart ausgerichtet, dass die Seilkraft relativ zur Hauptfahrtrichtung 21 in einem Winkelbereich zwischen dem Winkel α gemäß der Fig. 2 und dem Winkel ß gemäß der Fig. 3 befindlich ist und somit durch die Seilwinde 7 nur eine teilweise Kompensation des Giermoments stattfindet. Ein weiteres, dem Giermoment entgegengerichtetes Drehmoment wird insbeson- dere durch das Räumschild 2, die Schneefräse 3 und/oder ein mit der Antriebskette 4 aufgebracht, so dass das Pistenpflegefahrzeug 1 mit seiner Mittellängsachse 19 im Wesentlichen parallel zu der Hauptfahrtrichtung 21 ausgerichtet ist.
Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist eine Dämpfungsvorrichtung vorgesehen, die für eine Dämpfung von Seilkraftschwankungen ausgebildet ist. Die Dämpfungsvorrichtung kann durch einen elastischen oder schwenkbeweglich gelagerten Stützausle- gerabschnitt verwirklicht werden, der bei einer raschen Erhöhung der Seilkraft aus einer Ruheposition ausgelenkt werden kann und damit ein ungedämpftes Einwirken der Erhöhung auf das Pistenpflegefahrzeug verhindert.

Claims

Patentansprüche
1. Pistenpflegefahrzeug (1 ) mit einem einer Seilwinde (7) zugeordneten Angriffspunkt für Seilkräfte (24), der beabstandet von einer Gierachse (13) des Pistenpflegefahrzeugs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Steuereinrichtung (16) vorgesehen ist, die in Wirkverbindung mit zumindest einem Steuermittel (2, 3, 4, 7) für eine Kompensation zumindest eines von einer Seilzugkraft (Fs1 , Fs2) der Seilwinde (7) gegenüber der Gierachse (13) aufbringbaren Seilzugmomentes (Mq) ausgebildet ist.
2. Pistenpflegefahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung für eine zumindest im wesentlichen automatische Kompensation des Seilzugmomentes (Mq) ausgebildet ist.
3. Pistenpflegefahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Seilwinkelmesseinrichtung (25), insbesondere an einem Stützausleger (18) der Seilwinde (7), vorgesehen ist und die Steuereinrichtung (16) für eine Verarbeitung von Seilwinkelsignalen ausgebildet ist.
4. Pistenpflegefahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Positionssensor (26, 27, 28), insbe- sondere an einem Pistenpflegegerät (2, 3) und/oder der Seilwinde
(7), vorgesehen ist und die Steuereinrichtung (16) für eine Verarbeitung von Positionssensorsignalen ausgebildet ist.
5. Pistenpflegefahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass zumindest ein Neigungssensor (15) vorgesehen ist und die Steuereinrichtung (16) für eine Verarbeitung von Neigungssensorsignalen ausgebildet ist.
6. Pistenpflegefahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein im Front- oder Heckbereich des Pistenpflegefahrzeugs schwenkbar angebrachtes Pistenpflegegerät (2, 3), insbesondere ein Räumschild oder eine Schneefräse als Steuermittel ausgebildet ist.
7. Pistenpflegefahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Antriebseinheit, die zumindest einer An- triebskette (4) zugeordnet ist, als Steuermittel ausgebildet ist.
8. Pistenpflegefahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Seilwinde (7) als Steuermittel ausgebildet ist und eine Stelleinrichtung (22) für die Durchführung von Schwenkbewegun- gen um eine Seilwindenachse (14) sowie einen Stützausleger (18) zur Seilführung aufweist.
9. Pistenpflegefahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützausleger (18) derart für eine Ausrichtung eines Zugseils (10) ausgebildet ist, dass eine Verlängerung (23) einer
Mittellängsachse des Zugseils (10) zumindest an die Gierachse (13) annäherbar ist.
10. Verfahren zur Kompensation eines Seilzugmoments auf ein Pistenpflegefahrzeug, insbesondere nach einem der vorstehenden
Ansprüche, mit den Schritten: Ermittlung eines Schrägzugwinkels (α) zwischen einer Fahrtrichtung (21) des Pistenpflegefahrzeugs 1 und einer Zugseilrichtung (30), Ermittlung eines durch eine Seilzugkraft (Fs1 , Fs2) auf das Pistenpflegefahrzeug um eine Hoch- achse einwirkenden Seilzugmomentes (Mq) in Abhängigkeit von einer Distanz (x) zwischen einem Angriffspunkt (24) für Seilkräfte und einer Gierachse (13) mittels einer Steuereinrichtung (16), An- Steuerung zumindest eines Steuermittels (2, 3, 4, 7) für eine zumindest teilweise Kompensation des Seilzugmomentes (Mq) durch die Steuereinrichtung (16).
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrägzugwinkel (ß) aus Signalen des an der Seilwinde (7) angebrachten Positionssensors (26) sowie aus Signalen einer Seilwinkelmesseinrichtung (25), die insbesondere an dem Stützausleger (18) vorgesehen ist, ermittelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinrichtung (16) für eine Ermittlung einer Lage der Gierachse (13) zumindest ein Signal eines Positionssensors (27, 28) eines Pistenpflegegeräts (2, 3) einbezogen wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinrichtung (16) für eine Ermittlung einer Lage der Gierachse (13) zumindest ein Signal eines Nei- gungssensors (15) einbezogen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein im Frontbereich oder im Heckbereich des Pistenpflegefahrzeugs schwenkbar angebrach- tes Pistenpflegegerät (2, 3) als Steuermittel zur Erzeugung eines
Gegenmoments gegenüber dem Seilwindenmoment (Mq) eingesetzt wird.
15. Verfahren einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekenn- zeichnet, dass der an der Seilwinde (7) vorgesehene Stützausleger (18) in Wirkverbindung mit einem Stellmittel (22) als Steuer- mittel zur Erzeugung eines Gegenmoments gegenüber dem Seilwindenmoment (Mq) eingesetzt wird.
16. Verfahren einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekenn- zeichnet, dass zumindest ein Steuermittel (2, 3, 4, 7), insbesondere ein Pistenpflegegerät und/oder eine Antriebskette für eine Kompensation eines durch die Seilkraft hervorgerufenen Drifts eingesetzt wird.
17. Verfahren einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung das zumindest eine Steuermittel (2, 3, 4, 7) derart ansteuert, dass eine Annäherung einer Mittelachse eines Zugseils (10) an eine Gierachse (13) des Pis- tenpflegefahrzeugs (1) gewährleistet ist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (16) das zumindest eine Steuermittel (2, 3, 4, 7) derart ansteuert, dass ein vorgebbarer Driftwert eingehalten wird.
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