EP1431236B1 - Verfahren zur Steuerung einer Seilwinde eines Pistenpflegefahrzeugs und Pistenpflegefahrzeug - Google Patents

Verfahren zur Steuerung einer Seilwinde eines Pistenpflegefahrzeugs und Pistenpflegefahrzeug Download PDF

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EP1431236B1
EP1431236B1 EP03023400A EP03023400A EP1431236B1 EP 1431236 B1 EP1431236 B1 EP 1431236B1 EP 03023400 A EP03023400 A EP 03023400A EP 03023400 A EP03023400 A EP 03023400A EP 1431236 B1 EP1431236 B1 EP 1431236B1
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EP
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cable
velocity
proportional
winch
speed
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EP03023400A
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EP1431236A2 (de
EP1431236A3 (de
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Helmut Kanzler
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Kassbohrer Gelandefahrzeug AG
Kaessbohrer Gelaendefahrzeug AG
Original Assignee
Kassbohrer Gelandefahrzeug AG
Kaessbohrer Gelaendefahrzeug AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/28—Other constructional details
    • B66D1/40—Control devices
    • B66D1/48—Control devices automatic
    • B66D1/50—Control 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
    • B66D1/505—Control 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H4/00—Working on surfaces of snow or ice in order to make them suitable for traffic or sporting purposes, e.g. by compacting snow
    • E01H4/02—Working on surfaces of snow or ice in order to make them suitable for traffic or sporting purposes, e.g. by compacting snow for sporting purposes, e.g. preparation of ski trails; Construction of artificial surfacings for snow or ice sports ; Trails specially adapted for on-the-snow vehicles, e.g. devices adapted for ski-trails

Definitions

  • the invention relates to a method for cable winch control of a piste grooming vehicle.
  • a device for automatic control of the tensile force of a rope for a piste grooming device in which a pressure in the hydrostatic drive of the piste grooming vehicle and an angle of the rope are detected relative to the vehicle.
  • a setpoint for the cable pull force is determined.
  • the desired value thus obtained is compared with a detected actual value of the cable traction force and the traction force is regulated to the desired value.
  • the pressure in the hydrostatic drive is detected separately after the pressure on the forward side of the traction drive and after the pressure on the reverse side of the traction drive.
  • the setpoint for the winch tension is chosen to be correspondingly higher to relieve the traction drive. If, on the other hand, there is a high pressure on the rearward side of the traction drive in a cable pulling direction in the forward direction of travel, this means that the winch is working against the traction drive. In this case, the wind tensile force should be withdrawn. If a drive chain slips suddenly when driving uphill, the pressure on the forward side of the travel drive inevitably decreases. This leads to a reduction in the cable traction, although due to the slip occurring even a higher cable traction would be required.
  • a method for controlling the winch of a piste grooming vehicle is provided with the following steps:
  • a detected current tensile force in the rope and a predeterminable maximum value for the tensile force are taken into account in the determination of the desired value.
  • a tensile force limitation of the rope can be considered and ensured that a maximum permissible tensile force is not exceeded.
  • the maximum permissible value can be set, for example according to ambient conditions, rope age and rope type and vehicle type.
  • a speed of the drive chains and a speed of a cable drum or a pulley of known diameter is easily and reliably detected and proportional to the chain or rope speed.
  • the cable speed or a variable proportional thereto is detected according to its amount and its direction relative to a direction of travel or a vehicle longitudinal axis of the piste care vehicle.
  • a climbing angle between the direction of travel or the longitudinal axis of the vehicle and the horizontal as well as a direction of the cable speed relative to the direction of travel is taken into account in the determination of the desired value.
  • the setpoint for the cable speed is chosen to be less than or equal to the chain speed in order to achieve a braking effect.
  • the setpoint for the rope speed is greater than or equal to the chain speed selected to maintain a tensile force in the rope and to support the travel drive.
  • the rope should be kept taut and under tension in all driving situations.
  • slippage of the chains of the piste care vehicle is detected and the detected slip taken into account in the setpoint determination.
  • a setpoint for the rope speed may be increased so that the traction force increases and the slope grooming vehicle is pulled over the critical point by means of the winch.
  • Ground speed and rope speed are directly comparable because the rope of a winch is anchored to off-road points.
  • a ground speed can, for example, be determined by means of a satellite navigation system alone or the coupling of multiple navigation systems with good accuracy.
  • a slope maintenance vehicle with winch for performing the method according to the invention, the means for detecting a chain speed, a size proportional thereto and / or a ground speed, means for detecting a rope speed or a size proportional thereto, means for comparing the detected rope speed and the detected chain speed or the quantities proportional thereto and / or the ground speed over ground and means for determining a set value for the rope speed taking into account the comparison result.
  • an inventive piste care vehicle 10 can be seen, which is equipped with a so-called overhead winch 12.
  • the overhead winch 12 is rotatably mounted on a chassis of the piste grooming vehicle 10, so that a pulling direction of the winch 12 to the direction of travel of the piste grooming vehicle 10 is substantially adjustable.
  • the winch 12 is used, for example, on very steep slopes to be worked. After anchoring the rope in the terrain, the piste care vehicle 10 can edit a slope, for example, in upward and downward travel, without a traction cable 14 of the winch 12 would have to be re-anchored or implemented.
  • a travel speed of the piste care vehicle 10 is determined by a rotational speed of its traction drive chains 16 and possibly occurring slip. Due to the known diameter of the drive wheels 18 for the drive drive chains 16, the rotational speed of the drive drive chains 16 can be determined via a speed detection of the drive wheels 18.
  • a rope speed of the traction cable 14 is detected, for example by detecting the rotational speed of a deflection roller 20 with a constant diameter.
  • the changing drum diameter must be taken into account by wound rope layers, if necessary.
  • a tensile force monitoring of the traction cable 14 is also provided in a conventional manner. This can be recognized for the life of the rope detrimental tensile forces and prevented if possible.
  • FIG. 2 The schematic block diagram of Fig. 2 shows in the Pistennostintz 10 of Fig. 1 provided elements for carrying out the method according to the invention.
  • a central control unit 22 receives data from various sensors and outputs drive signals to the cable winch 12 in order to control the cable speed of the pull cable 14.
  • the winch 12 has sensors 24 which detect a rotational speed of a Seilumlenkrolle with known diameter and transferred to the central control unit 22.
  • the sensors 24 also detect an angle of the cable pulling direction to a longitudinal axis of the piste grooming vehicle 10 and pass the measured angle also to the control unit 22.
  • the winch 12 also has a drive motor 26, for example, a hydraulic motor, via drive signals is controlled by the control unit 22.
  • control unit 22 Further input signals to the control unit 22 from a sensor 28 which detects a rotational speed of the drive wheel 18 of the traction drive chains 16. Due to the known diameter of the drive wheel 18, the control unit 22 from the speed supplied by the sensor 28 of the drive wheel 18, a rotational speed of the drive drive chains 16 determined. In the same way, the tax and control unit 22 from the supplied from the sensors 24 pulley speed determine a rope speed.
  • the rope speed of the traction cable 14 optionally determined by amount and direction to the direction of travel or vehicle longitudinal axis, and the chain speed based on the signals of the sensors 24 and 28 respectively.
  • the determined rope speed and the determined chain speed are compared with each other and based on the comparison result, a set value for the rope speed is determined.
  • the set point for the rope speed is corrected upwards.
  • the chain speed increases when slipping the drive chains in the short term, since the chain drive suddenly less resistance is opposed.
  • the ratio of the chain speed to the line speed changes, and the control unit 22 sets the rope speed command value upward.
  • the drive motor 26 tries to increase the rope speed, which increases the tensile force in the rope. In this way, when slip occurs on the traction drive chains 16, the cable traction force is briefly increased in order to pull the runway care vehicle 10 over a critical point.
  • the tensile force in the rope is limited to a maximum permissible value in order to avoid damaging the rope.
  • the currently acting in the rope force is detected by means of a tension sensor 30 and passed a corresponding value to the control unit 22. If it is determined within the control and regulation unit 22 that the tensile force in the rope threatens to exceed the maximum permissible value, the drive motor 26 is driven accordingly in order to reduce the tensile force in the rope.
  • control unit 22 can receive input signals from a navigation system 32, by means of which a ground speed of the snow grooming vehicle is determined.
  • a navigation system 32 by means of which a ground speed of the snow grooming vehicle is determined.
  • a navigation system 32 by means of the combination of a plurality of navigation subsystems, for example satellite navigation, terrestrial Peilnavigation and the like, an accurate position determination of a Pistennosti flirts and thus an accurate determination of the ground speed above ground possible. Since the pull rope 14 of the winch 12 is fixed at immovable points in the field, the speed of travel over ground and a rope speed can be compared directly without having to consider slip.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Seilwindenregelung eines Pistenpflegefahrzeugs.
  • Aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 118580 A1 ist eine Einrichtung zur automatischen Regelung der Zugkraft eines Seiles für ein Pistenpflegegerät bekannt, bei der ein Druck im hydrostatischen Fahrantrieb des Pistenpflegefahrzeugs und ein Winkel des Seils relativ zum Fahrzeug erfasst werden. Anhand dieser erfassten Größen wird ein Sollwert für die Seilzugkraft ermittelt. In einem geschlossenen Regelkreis wird der so gewonnene Sollwert mit einem erfassten Istwert der Seilzugkraft verglichen und die Zugkraft auf den Sollwert geregelt. Der Druck im hydrostatischen Fahrantrieb wird getrennt nach dem Druck auf der Vorwärtsseite des Fahrantriebs sowie nach dem Druck auf der Rückwärtsseite des Fahrantriebs erfasst. Zieht das Windenseil z.B. in Fahrtrichtung nach vorne und gleichzeitig liegt ein hoher Druck auf der Vorwärtsseite des Fahrantriebs an, so wird der Sollwert für die Windenzugkraft entsprechend höher gewählt, um den Fahrantrieb zu entlasten. Liegt dahingegen bei einer Seilzugrichtung in Fahrtrichtung nach vorne ein hoher Druck auf der Rückwärtsseite des Fahrantriebs an, so bedeutet dies, dass die Seilwinde gegen den Fahrantrieb arbeitet. In diesem Fall sollte die Windenzugkraft zurückgenommen werden. Rutscht bei Bergauffahrt eine Antriebskette plötzlich durch, so verringert sich zwangsläufig der Druck auf der Vorwärtsseite des Fahrantriebs. Dies führt zu einer Verringerung der Seilzugkraft, obgleich aufgrund des auftretenden Schlupfes sogar eine höhere Seilzugkraft erforderlich wäre.
  • Aus der japanischen Patentzusammenfassung JP 56057542 ist ein Radfahrzeug mit darauf angeordneter Seilwinde bekannt, wobei die Seilwinde zum Überwinden extremer Steigungen an einem festen Punkt oberhalb des zu befahrenden Abhanges befestigt wird und das Fahrzeug dann unter gleichzeitiger Verwendung von Seilwinde und Radantrieb den Abhang hinaufbewegt wird. Seilwinde und Radantrieb werden von einem gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben. Ein Differential verteilt die Antriebsenergie auf die Seilwinde bzw. den Radantrieb. Zwischen Seilwinde und Differential sowie zwischen Radantrieb und Differential ist jeweils eine Kupplung vorgesehen. Es ist ausgeführt, dass sowohl eine Differenz der Geschwindigkeiten von Seilwinde und Antriebsrädern ausgeglichen werden soll als auch eine gleichmäßige Lastverteilung zwischen Seilwinde und Antriebsrädern erreicht werden soll.
  • Mit der Erfindung soll eine schnell ansprechende und zuverlässige Regelung einer Seilwinde erreicht werden.
  • Erfindungsgemäß ist hierzu ein Verfahren zur Seilwindenregelung eines Pistenpflegefahrzeugs mit folgenden Schritten vorgesehen:
  • Erfassen einer Kettengeschwindigkeit oder einer der Kettengeschwindigkeit proportionalen Größe mit einem Sensor,
    Erfassen einer Seilgeschwindigkeit oder einer der Seilgeschwindigkeit proportionalen Größe mit einem Sensor,
    Vergleichen der erfassten Kettengeschwindigkeit und der erfassten Seilgeschwindigkeit oder der hierzu proportionalen Größen in einer zentralen Steuer- und Regeleinheit und
    Bestimmen eines Sollwerts für die Seilgeschwindigkeit oder die hierzu proportionale Größe unter Berücksichtigung des Vergleichsergebnisses für die Seilwindenregelung mittels der zentralen Steuer- und Regeleinheit.
  • Indem eine Kettengeschwindigkeit und eine Seilgeschwindigkeit zur Regelung der Seilwinde herangezogen werden, kann eine schnelle und zuverlässige Regelung realisiert werden, da die Regelung der Seilwinde im Prinzip unabhängig von der Seilzugkraft erfolgt. Dies ist insbesondere bei den großen für Pistenpflegefahrzeuge verwendeten Seillängen von Vorteil, da bei großer Seillänge aufgrund der stets vorhandenen Seilelastizität die Zugspannung im Seil großen Schwankungen unterworfen ist. Im Falle des Durchrutschens einer Fahrantriebskette erhöht sich die gemessene Kettengeschwindigkeit, so dass auch die Seilgeschwindigkeit wenigstens kurzfristig erhöht wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass beim Durchrutschen der Fahrantriebsketten die Zugkraft der Seilwinde kurzfristig erhöht wird, um eine gleichmäßig Fortbewegung des Pistenpflegefahrzeugs zu gewährleisten.
  • In Weiterbildung der Erfindung werden bei der Bestimmung des Sollwerts eine erfasste aktuelle Zugkraft im Seil und ein vorgebbarer Höchstwert für die Zugkraft berücksichtigt.
  • Auf diese Weise kann eine Zugkraftbegrenzung des Seils berücksichtigt und sichergestellt werden, das eine maximal zulässige Zugkraft nicht überschritten wird. Gegebenenfalls ist der zulässige Höchstwert einstellbar, beispielsweise nach Umgebungsbedingungen, Seilalter und Seiltyp sowie Fahrzeugtyp.
  • In Weiterbildung der Erfindung werden eine Kettendrehzahl und eine Seilwindendrehzahl erfasst.
  • Eine Drehzahl der Fahrantriebsketten sowie eine Drehzahl einer Seiltrommel oder einer Umlenkrolle mit bekanntem Durchmesser ist auf einfache Weise und zuverlässig erfassbar und zur Ketten- bzw. Seilgeschwindigkeit proportional.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird die Seilgeschwindigkeit oder eine hierzu proportionale Größe nach ihrem Betrag und ihrer Richtung relativ zu einer Fahrtrichtung oder einer Fahrzeuglängsachse des Pistenpflegefahrzeugs erfasst.
  • Beispielsweise ist dann, wenn eine Seilwinde schräg zur Fahrtrichtung bzw. zur Längsachse des Pistenpflegefahrzeugs zieht, eine Berücksichtigung des Seilzugwinkels sinnvoll. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn bei flachen Zwischenstücken das Seil straff gehalten werden soll.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird bei der Bestimmung des Sollwerts ein Steigwinkel zwischen der Fahrtrichtung oder der Fahrzeuglängsachse und der Horizontalen sowie eine Richtung der Seilgeschwindigkeit relativ zur Fahrtrichtung berücksichtigt.
  • Auf diese Weise kann eine Seilwindenregelung in Abhängigkeit der Fahrtrichtung auf einem Hang erfolgen. Beispielsweise wird bei Fahrtrichtung hangabwärts und Zugrichtung entgegen der Fahrtrichtung der Sollwert für die Seilgeschwindigkeit kleiner oder gleich der Kettengeschwindigkeit gewählt, um eine Bremswirkung zu erreichen. Bei einer Fahrt hangaufwärts und Zugrichtung des Seils in Fahrtrichtung wird der Sollwert für die Seilgeschwindigkeit größer oder gleich der Kettengeschwindigkeit gewählt, um eine Zugkraft im Seil aufrechtzuerhalten und den Fahrantrieb zu unterstützen. Grundsätzlich soll das Seil in allen Fahrsituationen straff und unter Spannung gehalten werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird ein Schlupf der Ketten des Pistenpflegefahrzeugs erfasst und der erfasste Schlupf bei der Sollwertbestimmung berücksichtigt.
  • Beispielsweise kann bei Erkennen eines übermäßigen Schlupfes an den Fahrantriebsketten ein Sollwert für die Seilgeschwindigkeit erhöht werden, so dass die Seilzugkraft ansteigt und das Pistenpflegefahrzeug mit Hilfe der Seilwinde über die kritische Stelle hinweggezogen wird.
  • Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch durch ein Verfahren zur Seilwindenregelung eines Pistenpflegefahrzeugs mit folgenden Schritten gelöst:
    • Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit über Grund des Pistenpflegefahrzeugs nach Richtung und Betrag,
    • Erfassen einer Seilgeschwindigkeit nach Richtung und Betrag oder einer der Seilgeschwindigkeit proportionalen Größe,
    • Vergleichen der erfassten Fahrgeschwindigkeit über Grund und der erfassten Seilgeschwindigkeit oder der hierzu proportionalen Größe und
    • Bestimmen eines Sollwerts für die Seilgeschwindigkeit oder die hier zu proportionale Größe für die Seilwindenregelung unter Berücksichtigung des Vergleichsergebnisses.
  • Eine Fahrgeschwindigkeit über Grund und die Seilgeschwindigkeit sind unmittelbar vergleichbar, da das Seil einer Seilwinde an geländefesten Punkten verankert wird. Eine Fahrgeschwindigkeit über Grund kann beispielsweise mittels eines Satellitennavigationssystems alleine oder der Koppelung mehrer Navigationssystems mit guter Genauigkeit ermittelt werden.
  • Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch durch ein Pistenpflegefahrzeug mit Seilwinde zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst, das Mittel zum Erfassen einer Kettengeschwindigkeit, einer hierzu proportionalen Größe und/oder einer Fahrgeschwindigkeit über Grund, Mittel zum Erfassen einer Seilgeschwindigkeit oder einer hierzu proportionalen Größe, Mittel zum Vergleichen der erfassten Seilgeschwindigkeit und der erfassten Kettengeschwindigkeit oder der hierzu proportionalen Größen und/oder der Fahrgeschwindigkeit über Grund und Mittel zum Bestimmen eines Sollwerts für die Seilgeschwindigkeit unter Berücksichtigung des Vergleichsergebnisses aufweist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Pistenpflegefahrzeugs mit Seilwinde und
    Fig. 2
    ein Blockdiagramm einer Regeleinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In der Darstellung der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Pistenpflegefahrzeug 10 zu erkennen, das mit einer sogenannten Überkopfseilwinde 12 ausgerüstet ist. Die Überkopfseilwinde 12 ist drehbar auf einem Fahrgestell des Pistenpflegefahrzeugs 10 befestigt, so dass eine Zugrichtung der Seilwinde 12 zur Fahrtrichtung des Pistenpflegefahrzeugs 10 im wesentlichen beliebig einstellbar ist. Die Seilwinde 12 wird beispielsweise an sehr steilen, zu bearbeitenden Hängen eingesetzt. Nach Verankerung des Seiles im Gelände kann das Pistenpflegefahrzeug 10 einen Hang beispielsweise in Aufwärts- und Abwärtsfahrt bearbeiten, ohne dass ein Zugseil 14 der Seilwinde 12 neu verankert oder umgesetzt werden müsste.
  • Eine Fahrgeschwindigkeit des Pistenpflegefahrzeugs 10 ist durch eine Umlaufgeschwindigkeit seiner Fahrantriebsketten 16 sowie gegebenenfalls auftretenden Schlupf bestimmt. Aufgrund des bekannten Durchmessers der Antriebsräder 18 für die Fahrantriebsketten 16 kann die Umlaufgeschwindigkeit der Fahrantriebsketten 16 über eine Drehzahlerfassung der Antriebsräder 18 ermittelt werden.
  • Während des Windenbetriebs sollte das Zugseil 14 stets unter Spannung gehalten werden. Bei der erfindungsgemäßen Seilwindenregelung wird hierzu eine Seilgeschwindigkeit des Zugseils 14 erfasst, beispielsweise durch Erfassen der Drehzahl einer Umlenkrolle 20 mit konstantem Durchmesser. Bei Erfassung der Drehzahl einer Seiltrommel muss gegebenenfalls der sich verändernde Trommeldurchmesser durch aufgewickelte Seillagen berücksichtigt werden. Neben der Erfassung der Fahrgeschwindigkeit des Pistenpflegefahrzeugs 10 sowie der Seilgeschwindigkeit des Zugseils 14 ist in an und für sich konventioneller Weise darüber hinaus eine Zugkraftüberwachung des Zugseils 14 vorgesehen. Dadurch können für die Seillebensdauer abträgliche Zugkräfte erkannt und nach Möglichkeit verhindert werden.
  • Das schematische Blockschaltbild der Fig. 2 zeigt in dem Pistenpflegefahrzeug 10 der Fig. 1 vorgesehene Elemente zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine zentrale Steuer- und Regeleinheit 22 erhält Daten von verschiedenen Sensoren und gibt Ansteuersignale an die Seilwinde 12 aus, um die Seilgeschwindigkeit des Zugseils 14 zu regeln. Die Seilwinde 12 weist Sensoren 24 auf, die eine Drehzahl einer Seilumlenkrolle mit bekanntem Durchmesser erfassen und an die zentrale Steuer- und Regeleinheit 22 übergeben. Darüber hinaus erfassen die Sensoren 24 auch einen Winkel der Seilzugrichtung zu einer Längsachse des Pistenpflegefahrzeugs 10 und übergeben die gemessenen Winkel ebenfalls an die Steuer- und Regeleinheit 22. Die Seilwinde 12 weist darüber hinaus einen Antriebsmotor 26 auf, beispielsweise einen hydraulischen Motor, der über Ansteuersignale von der Steuer- und Regeleinheit 22 gesteuert wird.
  • Weitere Eingangssignale erhält die Steuer- und Regeleinheit 22 von einem Sensor 28, der eine Drehzahl des Antriebsrads 18 der Fahrantriebsketten 16 erfasst. Aufgrund des bekannten Durchmessers des Antriebsrads 18 kann die Steuer- und Regeleinheit 22 aus der vom Sensor 28 gelieferten Drehzahl des Antriebsrads 18 eine Umlaufgeschwindigkeit der Fahrantriebsketten 16 bestimmten. In gleicher Weise kann die Steuer- und Regeleinheit 22 aus der von den Sensoren 24 gelieferten Seilrollendrehzahl eine Seilgeschwindigkeit ermitteln.
  • In der Steuer- und Regeleinheit 22 werden somit die Seilgeschwindigkeit des Zugseils 14, gegebenenfalls nach Betrag und Richtung zur Fahrtrichtung oder Fahrzeuglängsachse, sowie die Kettengeschwindigkeit anhand der Signale der Sensoren 24 bzw. 28 bestimmt. Die ermittelte Seilgeschwindigkeit und die ermittelte Kettengeschwindigkeit werden miteinander verglichen und anhand der Vergleichsergebnisses wird ein Sollwert für die Seilgeschwindigkeit bestimmt. Um das Zugseil 14 straff zu halten, wird folglich bei einer Kettengeschwindigkeit, die über der Seilgeschwindigkeit liegt, der Sollwert für die Seilgeschwindigkeit nach oben korrigiert. Beispielsweise erhöht sich die Kettengeschwindigkeit beim Durchrutschen der Antriebsketten kurzfristig, da dem Kettenantrieb plötzlich weniger Widerstand entgegengesetzt wird. Infolgedessen verändert sich das Verhältnis der Kettengeschwindigkeit zur Seilgeschwindigkeit und die Steuer- und Regeleinheit 22 setzt den Sollwert für die Seilgeschwindigkeit nach oben. Daraufhin versucht der Antriebsmotor 26 die Seilgeschwindigkeit zu erhöhen, wodurch sich die Zugkraft im Seil erhöht. Auf diese Weise wird bei auftretendem Schlupf an den Fahrantriebsketten 16 die Seilzugkraft kurzfristig erhöht, um das Pistenpflegefahrzeug 10 über eine kritische Stelle hinwegzuziehen.
  • Die Zugkraft im Seil wird auf einen maximal zulässigen Wert begrenzt, um Beschädigungen des Seils zu vermeiden. Hierzu wird mittels eines Zugkraftsensors 30 die aktuell im Seil wirkende Kraft erfasst und ein entsprechender Wert an die Steuer- und Regeleinheit 22 übergeben. Wird innerhalb der Steuer- und Regeleinheit 22 festgestellt, dass die Zugkraft im Seil den maximal zulässigen Wert zu überschreiten droht, wird der Antriebsmotor 26 entsprechend angesteuert, um die Zugkraft im Seil zu verringern.
  • Schließlich kann die Steuer- und Regeleinheit 22 Eingangssignale von einem Navigationssystem 32 erhalten, mittels dem eine Fahrgeschwindigkeit des Pistenpflegefahrzeugs über Grund ermittelt wird. Beispielsweise ist mittels der Kombination mehrerer Navigations-Subsysteme, beispielsweise Satellitennavigation, terrestrische Peilnavigation und dergleichen, eine genaue Positionsbestimmung eines Pistenpflegefahrzeugs und damit eine genaue Bestimmung der Fahrgeschwindigkeit über Grund möglich. Da auch das Zugseil 14 der Seilwinde 12 an unbeweglichen Punkten im Gelände befestigt wird, lassen sich die Fahrgeschwindigkeit über Grund und eine Seilgeschwindigkeit direkt vergleichen, ohne Schlupf berücksichtigen zu müssen.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Seilwinden regelung eines Pistenpflegefahrzeugs (10) mit folgenden Schritten:
    - Erfassen einer Kettengeschwindigkeit oder einer der Antriebskettengeschwindigkeit proportionalen Größe mittels eines Sensors (28),
    - Erfassen einer Seilgeschwindigkeit oder einer der Seilgeschwindigkeit proportionalen Größe mittels eines Sensors (24),
    - Vergleichen der erfassten Kettengeschwindigkeit und der erfassten Seilgeschwindigkeit oder der hierzu proportionalen Größen in einer zentralen Steuer- und Regeleinheit (22) und
    - Bestimmen eines Sollwerts für die Seilgeschwindigkeit oder die hierzu proportionale Größe unter Berücksichtigung des Vergleichsergebnisses für die Seilwindenregelung mittels der zentralen Steuer- und Regeleinheit (22).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Sollwerts eine erfasste aktuelle Zugkraft im Seil und ein vorgebbarer Höchstwert für die Zugkraft berücksichtigt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kettendrehzahl und eine Seilwindendrehzahl erfasst werden.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilgeschwindigkeit oder eine hierzu proportionale Größe nach ihrem Betrag und ihrer Richtung relativ zu einer Fahrtrichtung oder einer Fahrzeuglängsachse des Pistenpflegefahrzeugs (10) erfasst wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung des Sollwerts ein Steigwinkel zwischen der Fahrtrichtung oder der Fahrzeuglängsachse und der Horizontalen sowie eine Richtung der Seilgeschwindigkeit relativ zur Fahrtrichtung berücksichtigt wird.
  6. Verfahren zur Seilwindenregelung eines Pistenpflegefahrzeugs nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten:
    - Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit über Grund des Pistenpflegefahrzeugs (10) nach Richtung und Betrag,
    - Erfassen einer Seilgeschwindigkeit nach Richtung und Betrag oder einer der Seilgeschwindigkeit proportionalen Größe,
    - Vergleichen der erfassten Fahrgeschwindigkeit über Grund und der erfassten Seilgeschwindigkeit oder der hierzu proportionalen Größe und
    - Bestimmen eines Sollwerts für die Seilgeschwindigkeit oder die hierzu proportionale Größe für die Seilwindenregelung unter Berücksichtigung des Vergleichsergebnisses.
  7. Pistenpflegefahrzeug mit Seilwinde (12) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit Mitteln (28, 32) zum Erfassen einer Kettengeschwindigkeit, einer hierzu proportionalen Größe und/oder einer Fahrgeschwindigkeit über Grund, Mitteln (24) zum Erfassen einer Seilgeschwindigkeit oder einer hierzu proportionalen Größe, Mitteln (22) zum Vergleichen der erfassten Seilgeschwindigkeit und der erfassten Kettengeschwindigkeit oder der hierzu proportionalen Größen und/oder der Fahrgeschwindigkeit über Grund und Mitteln (22) zum Bestimmen eines Sollwerts für die Seilgeschwindigkeit unter Berücksichtigung des Vergleichsergebnisses.
EP03023400A 2002-12-17 2003-10-17 Verfahren zur Steuerung einer Seilwinde eines Pistenpflegefahrzeugs und Pistenpflegefahrzeug Expired - Lifetime EP1431236B1 (de)

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EP1431236A2 EP1431236A2 (de) 2004-06-23
EP1431236A3 EP1431236A3 (de) 2005-04-27
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DE (2) DE10261944A1 (de)

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