-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung von
Skipisten.
-
Skipisten
bedürfen einer aufwändigen Präparation
mit entsprechenden Maschinen, wobei üblicherweise kettengetriebene
Maschinen eingesetzt werden, die mit Räumschilden versehen
in der Lage sind, eine Pistenkontur zu modulieren und zudem mit heckseitig
angebrachten Schildern eine Konturierung und Verdichtung der Schneedecke
ermöglichen. Üblicherweise werden derartige Pistenbearbeitungen nachts
durchgeführt.
-
Bei
der Pistenbearbeitung kann es vorkommen, dass in steilen Bereichen
die Kraftübertragung der Raupenketten auf den Schnee, insbesondere beim
Verschieben größerer Schneemengen, aber auch im
Frühjahr, wenn der Schneeuntergrund versulzt, nicht mehr
ausreichend möglich ist. Dies bedeutet, dass die Traktion
nicht ausreicht und die Schneebearbeitungsmaschinen sich mit ihrem
Raupenantrieb in den Schnee eingraben und die Piste und gegebenenfalls
den darunter liegenden Untergrund beschädigen.
-
Um
diese negative Einwirkung von Pistenbearbeitungsmaschinen auf den
Untergrund und die Piste selbst zu vermeiden, wurden sogenannte
Windenmaschinen entwickelt, bei denen die Pistenbe arbeitungsmaschine über
eine Winde und einen Kranarm verfügt, welcher bis über
ein frontseitiges Fahrerhaus hinüber reicht. Über
den Kranarm wird von der Winde ein Seil geführt, wobei
das Seilende an einem Ankerpunkt oberhalb des zu bearbeitenden Geländes
geführt wird.
-
Durch
die Ansteuerung der Winde kann das Seil verlängert oder
gekürzt werden, so dass sich die Pistenbearbeitungsmaschine
zusätzlich zur über das Raupenfahrzeug in den
Untergrund eingetragenen Kraft über das Seil und die Seilwinde
an einem Hang hinaufziehen kann. Hierdurch wird eine Beschädigung
der Piste und des Untergrundes, insbesondere bei sehr steilen Bearbeitungsflächen
und weniger tragfähigem Untergrund (Versulzung), wirkungsvoll entgegen
gewirkt.
-
Derartige
Windenmaschinen zur Pistenbearbeitung werden beispielsweise von
der Firma Kässbohrer Geländefahrzeug AG angeboten
und sind weit verbreitet. Eine solche ist beispielsweise auch aus
der
DE 100 45 524
A1 bekannt.
-
Bei
derartigen Bearbeitungsverfahren (4) hat sich
jedoch im Betrieb als nachteilig herausgestellt, dass es relativ
häufig auftritt, dass das Seil in die Geländekontur
und insbesondere in Schneebuckel einschneidet und in dieser Geländekontur
bzw. im Schnee eingeklemmt wird. Bei Bewegungen des Pistenfahrzeuges
kommt es hierbei zu Spannungen im Seil, die sich beim Herausschnellen des
Seiles aus der Geländekontur, sei es durch das Verkürzen
des Seiles und das Fahren der Bearbeitungsmaschine in Richtung Ankerpunkt
oder durch eine Querbewegung der Bearbeitungsmaschine entladen und
zu extremen Belastungen im Seil führen. Hierdurch wird
einerseits die Seillebensdauer verkürzt, auf der anderen
Seite kommt es in den ohnehin schon massiv ausgebildeten Kranarmen
wie auch in den drehbaren Aufnahmen der Winde und der Kranarme am
Fahrzeug chassis zu erheblichen Belastungen, die zum Bruch und Versagen
der Bauteile oder Bauteilgruppen führen. Insbesondere konnte
festgestellt werden, dass durch das Herausschnellen des Seils erhebliche
Longitudinal- und Transversalschwingungen durch das Seil auf die
Windenmaschine einwirken.
-
Der
Anmelder hat zur Minimierung derartiger schädigender Einflüsse
bereits ein System entwickelt, bei dem der Ankerpunkt für
das Seil der Seilwinde mittels eines Gestelles und eines unter dem Gestell
im Erdboden verankerten Erdankers soweit in die Höhe verlegt
wird, dass in einem Bereich von bis zu 400 m um einen Ankerpunkt
das Seil oberhalb der Geländekontur geführt wird,
so dass es nicht in die Geländekontur und insbesondere
in den Schnee bzw. die Piste einschneidet. Mit diesem System konnten
bereits erhebliche Erfolge bezüglich der Lebensdauerverlängerung
der Pistenbearbeitungsmaschinen und der Seile erzielt werden.
-
Gleichwohl
können hierdurch die schädigenden Einflüsse,
insbesondere im Fernbereich über 400 m entfernt vom Ankerpunkt
oder in Bereichen, in denen der Ankerpunkt in einem flacheren Bereich
angeordnet ist, während die Windenmaschine hiervon entfernt
in einem steileren Bereich arbeiten muss oder das Gelände
besonders starke Konturen besitzt, nicht ausgeschlossen werden.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bearbeitung von Pisten mittels
Windenmaschinen zu schaffen, welches die Betriebssicherheit erhöht
und die Belastung der eingesetzten Windenmaschinen und Seile verringert.
-
Die
Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
-
Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
-
Es
ist darüber hinaus eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung
zum Durchführen des Verfahrens zu schaffen, mit dem die
Betriebssicherheit beim Einsatz von Windmaschinen erhöht
und die Belastung der Seile und eingesetzten Windenmaschinen verringert
werden kann und somit das Verfahren effektiver und wirtschaftlicher
durchgeführt werden kann.
-
Die
Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
4 gelöst.
-
Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen
gekennzeichnet.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, an einem
Ankerpunkt zum Einhängen des Seiles der Seilwinde einer
Pistenbearbeitungsmaschine einen mechanischen und/oder hydraulischen
Stoß- bzw. Schlagdämpfer bzw. Kompensator anzuordnen,
wobei der Kompensator die im Seil auftretenden Longitudinalschwingungen
und Transversalschwingungen abbaut und die Spitzenlasten im Seil,
d. h. zwischen Windmaschine und Ankerpunkt und damit auch der Windmaschine
abfängt.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung ist ein mechanischer
und/oder hydraulischer Kompensator bzw. Schlagdämpfer,
der so ausgelegt ist, dass er die über der Normallast im
Pistenbetrieb liegenden Schlagbelastungen durch frei schlagende
Seile abfängt und sofort abbaut.
-
Hierbei
haben sich unterschiedliche Arten von Vorrichtungen bewährt.
-
Bei
einer ersten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung Federn
mit unterschiedlichen Federkonstanten, wobei bevorzugt eine Kombination
aus zumindest einer Schraubenfeder und zumindest einer Tellerfeder,
die in Serie geschaltet sind, angewendet wird.
-
Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die
Dämpfung hydraulisch nach Art eines Stoßdämpfers,
wobei die Hydraulikventile derart eingestellt sind, dass sie sich
erst beim Auftreten einer Überlast öffnen und
entsprechende Rückstellfedern vorhanden sind, um die Vorrichtung
in einen Ausgangszustand zurück zu bewegen.
-
Bei
einer dritten vorteilhaften Ausführungsform sind die beiden
vorgenannten Ausführungsformen durch Parallel- oder Serienschaltung
miteinander kombiniert.
-
Bei
der Erfindung ist von Vorteil, dass in einfacher, kostengünstiger
und höchst effektiver Weise eine Pistenbearbeitung durchgeführt
werden kann und insbesondere die Lebensdauer der beteiligten Maschinen
und Anlagen erheblich gesteigert wird.
-
Hierbei
ist die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr robust
und kostengünstig.
-
Die
Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen dabei:
-
1:
ein System zur Pistenbearbeitung mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
-
2:
die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem schematisierten
Längsschnitt in einer ersten Ausführungsform;
-
3:
eine zweite rein hydraulische Ausführungsform der Erfindung;
-
4:
eine Anordnung zur Pistenbearbeitung nach dem Stand der Technik.
-
In 4 ist
der Stand der Stand der Technik dargestellt. Ein Pistenbearbeitungsfahrzeug 101 besitzt
einen drehbaren Windenaufbau 102, wobei ein Windenseil 103 über
einen Kranausleger 104 vor die Fahrzeugfront geführt
wird und von dort zu einem Anlenkpunkt 106 geführt
ist. Am Ankerpunkt 106 ist dieses Seil 103 eingehängt.
-
Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, die vom Anmelder
stammt, ist im Boden ein Erdanker 107 eingelassen, wobei über
ein Gerüst 108 der Angriffspunkt 109 für
das Seil 103 soweit nach oben verlegt ist, dass das Seil 103 nicht
in eine Geländekontur 110 einschneidet. Hierfür
verantwortlich ist, dass die Seelenachse des Seiles 103 oberhalb
der am weitesten vorstehenden Geländekontur 110 liegt.
Wie bereits ausgeführt, ist dies bei sehr langen Seilen
nicht immer möglich, so dass bei sehr langen Seilen ein
Einschneiden unabwendbar ist.
-
Dies
kann beispielsweise passieren, wenn man sich, wie in 1 gezeigt,
das Seil entsprechend der Hangneigung, an der ein Pistenbearbeitungsfahrzeug 1 steht,
nach links verlängert vorstellt.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen
Anordnung besitzt ein an sich bekanntes Pistenbearbeitungsfahrzeug 1 einen an
sich bekannten drehbaren Aufbau 2, der am Fahrzeug 1 drehbar
um die Hochachse angeordnet ist und eine Seilwinde (nicht gezeigt)
umfasst. Von der Seilwinde ausgehend wird ein Seil 3 bzw. 4 über
eine Kranarmvorrichtung 5 über das Fahrzeug nach
vorne geführt, wobei das Seil von da ab frei zu einem Ankerpunkt 6 bzw. 7 verläuft.
-
Bei
einer ersten vorteilhaften Ausführungsform verläuft
das Seil 3, 4 von der Kranarmvorrichtung 5 frei
zu einem im Boden eingelassenen Anker 7, wobei zwischen
dem an einer Bodenoberfläche befindlichen Ankerpunkt 7 und
dem Seil 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung 8 angeordnet
ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 8 liegt
dann beispielsweise auf dem Boden 9 (Fels, Betonsockel
etc.), in den auch der Anker 7 eingelassen ist, auf. In 1 ist
die Vorrichtung 8 maßstäblich stark vergrößert
gezeichnet.
-
Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der Ansatzpunkt
für ein Seil 3 bzw. für die Vorrichtung 8 vom
Erdboden 9 entfernt nach oben verlegt, um das Seil 3, 4 von
der Geländekontur bzw. der auf dem Boden 9 befindlichen
Schneeschicht zumindest im Nahbereich frei verlaufen zu lassen.
Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform verläuft
vom Ankerpunkt 6 ein Ankerstange 11 zu einem im
Erdboden 9 angeordneten Ankerschild 12, welches
die Kräfte, die über den Ankerpunkt 6 eingetragen
werden, abfängt. Um den Ankerpunkt 6 nach oben
zu verlegen ist ein entsprechendes an sich bekanntes Gerüst 13 vorgesehen.
-
Wie
in 1 ersichtlich, kann es bei einem erdnahen Ankerpunkt 7 bei
sehr langem Seil aber auch bei einem erhöhten Ankerpunkt 6 dazu
kommen, dass das Windenseil 3, 4 in einer Geländekonturenverschneiung 10 im
Schneeboden bzw. auf dem Boden 9 eingespannt wird bzw.
sich in diese einschneidet. Beim Losbrechen des Windenseiles 3, 4 aus
einer solchen Geländekonturenverschneiung 10 im
Schneeboden entstehen bei ca. 4 t statischer Vorspannkraft des Windenseiles
enorme dynamische Massenkräfte in der Windenseilachse.
Diese schwingenden Massenkräfte in zusammengesetzter Form der
Beanspruchung in Form von Longitudinal- und Transversalkräften
werden mit den Vorrichtungen 8 um 50% mindestens reduziert.
Die auftretenden Kräfte, die bis 50 kN erreichen können,
werden dabei von der Vorrichtung sicher abgefangen, wobei die Vorrichtung
auch Kräfte bis 200 kN ohne Weiteres ertragen kann. Bei
dem genannten Verfahren ist somit von Vorteil, dass mit relativ
einfachen Mitteln eine Pistenbearbeitung ermöglicht wird,
die es ermöglicht, den Verschleiß am Windenseil,
den Laufrädern bzw. Antriebsrollen, den Kettenschuhen,
dem Drehkranz und am Windenarm wirkungsvoll zu reduzieren.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung (2, 3)
ist ein beispielsweise zylindrischer Körper mit einer Zylindermantelwandung 20,
die in beiden Endbereichen mit je einem Deckel 21, 22 verschlossen ist.
-
Einer
der Deckel 21, 22 umgreift die Zylindermantelwandung 20 und
ist außenseitig an die Zylindermantelwandung 20 mit
einem Gewinde 23 aufgeschraubt und verschweißt.
Der Deckel 21 besitzt eine sich vom Zylinder axial weg
erstreckende Halteöse 24. An der Halteöse 24 ist
ein Ankerring 25 nach Art eines Schäkels angeordnet,
wobei der Ankerring 25 zwei fluchtende Ankerringösen 26, 27 besitzt,
durch die ein Ankerringbolzen 28 hindurch gesteckt und
mit einer Ankerringbolzenmutter 29 verschraubt ist. Der Ankerringbolzen 28 erstreckt
sich hierbei ebenfalls durch die Öse 24, so dass
der Ankerring 25 drehbar in der Öse 24 an
der Vorrichtung 8 befestigt ist.
-
Diametral
gegenüber liegend ist der Deckel 22 ebenfalls
mit einem Gewinde 30 außenseitig auf die Zylindermantelwandung 20 aufgeschraubt
und verschweißt. Der Deckel 22 besitzt zentralmittig
ein axiales Loch 31.
-
Das
zentralmittige Loch 31 wird von einer Kolbenstange 32 durchgriffen,
wobei die Kolbenstange 32 an einem freien, außen
liegenden Ende eine aufgeschraubte Ringmutter 33 besitzt,
welche über den Deckel 22 vorsteht. An dem der
Ringmutter 33 diametral gegenüber liegenden Ende
ist eine Tragplatte 34 auf die Kolbenstange 32 aufgesetzt,
beispielsweise verschraubt und verschweißt. Zwischen der
Tragplatte 34 und dem Deckel 22 ist zur Dämpfung
von Schlägen zumindest ein Federpaket 35 angeordnet.
Das Federpaket 35 kann im einfachsten Fall aus einer Schraubenfeder
bestehen. In der Anwendung hat sich jedoch gezeigt, dass Schraubenfedern
allein nicht optimal sind. Vorzugsweise besteht das Federpaket 35 aus
einer Mehrzahl von entlang der Achse 36 der Kolbenstange 32 angeordneten
Tellerfedern 37, wobei die Tellerfedern 37 allesamt
eine identische oder unterschiedliche Federkonstanten besitzen können.
Die Tellerfederelemente 37 selber können hierbei
aus parallel geschalteten Tellerfederelementen ausgebildet sein.
-
Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform ist zudem in Serie
eine Schraubenfeder 38 vorhanden, wobei die Schraubenfeder 38 und
die Tellerfedern 37 sich indirekt über eine Zwischenplatte 39 aufeinander abstützen.
Somit ist zwischen dem Deckel 22 und der Zwischenplatte 39 das
Paket aus Tellerfedern 37 und zwischen der Zwischenplatte 39 und
der Tragplatte 34 eine Schraubenfeder 38 angeordnet.
Anstelle einer einzelnen Schraubenfeder 38 kann auch eine Mehrzahl
von ineinander geschachtelt angeordneten Schraubenfedern 38,
d. h. ein parallel angeordnetes Schraubenfederpaket vorhanden sein.
-
Durch
die Variation aus Schraubenfedern 38 und Tellerfedern 37 bzw.
innerhalb der Tellerfedern 37 können alle möglichen
Federkonstanten realisiert werden, wobei über die Tellerfedern 37 insbesondere eine
gute Progression erzielbar ist.
-
Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, bei der gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, erfüllt
die Tragplatte 34 die Funktion eines Kolbens einer hydraulischen
Dämpfereinheit, die nicht weiter beschrieben wird, da hydraulische
Dämpfereinheiten an sich bekannt sind. Hierbei kann die
Vorrichtung 8 sowohl als hydraulisches Dämpfungselement
mit einer oder zwei Flüssigkeitskammern auf einer oder
beiden Seiten der Tragplatte 34 ausgebildet sein. Hierbei
ist der Innenraum mit einem Öl bzw. einer Hydraulikflüssigkeit
gefüllt, wobei bei axialer Bewegung der Kolbenstange 32 oder
des Zylinders in der Tragplatte 34 Kanäle und/oder
Ventile vorhanden sind, durch die das Öl strömen
muss. Um bei einer axialen Längung dieses hydraulischen Dämpfers
eine Rückführung in die Ausgangslage zu erzielen,
kann um die Kolbenstange 32 herum zwischen oberem Deckel 22 und
Tragplatte 34 eine Rückstellfeder vorhanden sein.
-
Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Vorrichtung 8 als
Gasdruckfeder ausgebildet, wobei die Zylindermantelwandung 20 das
Druckrohr bildet und die Kolbenstange 32 und die Tragplatte 34 den
Kolben. Das Druckrohr ist mit einem komprimierten Gas gefüllt,
dessen Menge einen voreingestellten Innendruck bestimmt. Je nach Anwendung
kann innerhalb der Zylindermantelwandung 20 der Kolben,
der hierin frei beweglich ist, den Raum innerhalb der Zylindermantelwandung 20 in eine
Kammer oder in zwei Kammern unterteilen, wobei im letzteren Fall
beide Seiten des Kolbens mit Gas gefüllt sind. Auch bei
dieser Ausführungsform sind in der Tragplatte 34 Öffnungen
bzw. Ventile vorhanden, durch die das Gas durchströmen
kann, wobei deren Querschnitt bzw. Öffnungskraft das Maß der
Dämpfung bestimmt. Vorzugsweise sind die Öffnungen
bzw. Ventile so eingestellt, dass nur die schlagenden, d. h. über
der normalen statischen Belastung liegenden Belastungen, zu einer
Längenänderung führen.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist von Vorteil,
dass eine relativ kleine gut zu handhabende Vorrichtung zum Abfangen
von schwingenden Spitzenlasten in Seilen von Seilwindenmaschinen geschaffen
wird, die kostengünstig effektiv die Anlagen und Anlagenteile
einer Windenmaschine vor Verschleiß durch extreme Lastwechsel
bewahrt.
-
Bei
einer Länge von 530 mm und einem Durchmesser von 170 mm
und einem durchschnittlichen Gewicht von 35 kg kann eine solche
Vorrichtung vorteilhafterweise Lasten von über 200 kN ertragen, aufnehmen
und die entsprechenden Spannungsspitzen abbauen bzw. dämpfen.
-
Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird somit die Möglichkeit geschaffen, die
Pistenbearbeitung günstiger, wartungsärmer und
sicherer zu machen.
-
- 1
- Pistenbearbeitungsfahrzeug
- 2
- drehbarer
Aufbau
- 3
- Seil
- 4
- Seil
- 5
- Kranarmvorrichtung
- 6
- Ankerpunkt
- 7
- Ankerpunkt
- 8
- erfindungsgemäße
Vorrichtung
- 9
- Boden
- 10
- Geländekonturenverschneiung
- 11
- Ankerstange
- 12
- Ankerschild
- 13
- Gerüst
- 20
- Zylindermantelwandung
- 21
- Deckel
- 22
- Deckel
- 23
- Gewinde
- 24
- Halteöse
- 25
- Ankerring
- 26
- fluchtende
Ankerringöse
- 27
- fluchtende
Ankerringöse
- 28
- Ankerringbolzen
- 29
- Ankerringbolzenmutter
- 30
- Gewinde
- 31
- zentralmittiges
axiales Loch
- 32
- Kolbenstange
- 33
- Ringmutter
- 34
- Tragplatte
- 35
- Federpaket
- 36
- Achse
der Kolbenstange 32
- 37
- Tellerfedern
- 38
- Schraubenfeder
- 39
- Zwischenplatte
- 101
- Pistenbearbeitungsfahrzeug
- 102
- drehbarer
Windenaufbau
- 103
- Windenseil
- 104
- Kranausleger
- 105
-
- 106
- Ankerpunkt
- 107
- Erdanker
- 108
- Gerüst
- 109
- Angriffspunkt
- 110
- Geländekontur
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-