Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerkrümeln einer Oberflächenschicht, insbesondere zum Bearbeiten einer harten Schneeschicht, mit mindestens einer an einem Fahrgestell drehbar gelagerten und mit einer Zugvorrichtung kuppelbaren Walze, deren Mantel als Gitterwerk ausgebildet ist.
Von einem Fahrzeug gezogene bekannte Walzen dieser Art dienen insbesondere dazu, hartgewordene oder vereiste Skipisten aufzurauhen und einzuebnen, damit für den Skifahrer wieder griffiger Schnee an der Oberfläche liegt, was bei den bekannten zylindrischen Walzen, die mit ihrer Achse schräg zur Schlepprichtung angeordnet sind, durch den aus dem Querschub sich ergebenden Scrapereffekt erreicht wird.
Beim Bearbeiten einer Skipiste gelangt der Schnee in die mit einem als Gitterwerk ausgebildeten Mantel versehene Walze hinein und wird aufgrund der Schrägstellung der gezogenen Walze in Richtung gegen das in Zugrichtung hintere Ende der Walze gefördert, an welchem Ende es daher zu einer Verstopfung kommen kann, wenn der Schnee nicht zur Seite herausgefördert werden kann.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass ihre Baulänge relativ gross ist, da zwei derartige Walzen in von oben gesehen V-förmiger Anordnung hintereinander gekoppelt werden, damit die Seitenkräfte sich gegeneinander aufheben und die Vorrichtung insgesamt gerade hinter der Zugmaschine läuft.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten Nachteile eine Vorrichtung zu schaffen, bei der der Schnee aus der Walze aufgrund einer geeigneten Formgebung zur Seite herausgeführt wird und ferner die Gesamtbaulänge möglichst klein ist.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Walze kegelförmig ausgebildet und die Walzenachse durch das Fahrgestell im rechten Winkel zur Zugrichtung gehalten ist. Da eine kegelförmige Walze sich auf einer Kreisbahn mit der Kegelspitze als Mittelpunkt abwälzen würde, aber durch das Fahrgestell in einer zur Walzenachse rechtwinklig verlaufenden Richtung gezogen wird, erfolgt diese Zwangsbewegung mit einem
Querschlupf wie auch einem Längsschlupf, wodurch man mit dieser Walze als Doppeleffekt ein Querscrapen wie auch ein Längsscrapen erzielt. Ausserdem wird mit der kegelförmigen
Walzenform erreicht, dass der Schnee in der Walze zum weite sten Ende gefördert wird, wo die Walze den grössten Durch messer hat, so dass mit diesem Selbstreinigungseffekt eine zuverlässigere Arbeitsweise gewährleistet ist.
In vorteilhafter Weise werden zwei kegelförmige Walzen in Zugrichtung hintereinander und mit ihren Walzenachsen im rechten Winkel zur Zugrichtung an einem Fahrgestell drehbar gelagert und derart angeordnet, dass die den grössten Durch messer aufweisenden Walzenenden sich auf einander gegen überliegenden Seiten befinden. Vorzugsweise sind die zwei in
Zugrichtung hintereinander an einem Fahrgestell drehbar gelagerten kegelförmigen Walzen derart seitlich zueinander versetzt angeordnet, dass sie sich mit Endabschnitten an ihren den kleinsten Durchmesser aufweisenden Walzenenden auf der Fahrgestellängsmitte überdecken. Auf diese Weise erreicht man auch, dass wegen der bei beiden Walzen entgegengesetzt gerichteten Querkräfte die Vorrichtung gerade hinter der
Zugmaschine her läuft.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Vorrich tung zum Bearbeiten einer harten Schneeschicht;
Fig. 2, 3 und 4 eine Ansicht der Rückseite der Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit einer Walzenstellung bei ebenem Gelände, einer Walzenstellung bei einer Erhöhung im Gelände und einer Walzenstellung bei einer Mulde im Gelände;
Fig. 5 eine Ansicht der Vorrichtung gemäss Fig. 1 von oben.
Gemäss Fig. 1 weist die Vorrichtung zwei kegelförmige Walzen 10 und 11 auf, die an einem Fahrgestell 12 drehbar gelagert sind. Wie aus Fig. 2 bis 5 deutlich hervorgeht, besteht das Fahrgestell 12 aus einer Deichsel 13, die am vorderen Ende eine Einhängeöse 14 zum Kuppeln der Vorrichtung mit einer nicht dargestellten Zugmaschine besitzt. Am hinteren Ende der Deichsel ist ein Querholm 15 befestigt, an dessen beiden Enden mittels Schwenkachsen 16 und 17 eine linke Lagergabel 18 und eine rechte Lagergabel 19 schwenkbar angelenkt sind. Die Schwenkachsen 16 und 17 erstrecken sich zu beiden Seiten der Fahrgestellängsmitte, welche mit der Deichsel 13 identisch ist, im gleichen Abstand und parallel zu dieser im wesentlichen horizontal, so dass die beiden Lagergabeln 18 und 19 in einer senkrechten Ebene verschwenkbar sind.
Dadurch können sich die beiden kegelförmigen Walzen 10 und 11 an jede Geländeform anpassen, so dass sie bei einem ebenen Gelände eine Stellung gemäss Fig. 2 einnehmen, während sie bei einem Gelände mit Buckeln, über die die Vorrichtung mit ihrer Mitte herüberfährt, die Stellung gemäss Fig. 3 einnehmen und schliesslich bei einem Gelände mit einer Mulde die Stellung gemäss Fig. 4 einnehmen. Mit anderen Worten passen sich die beiden kegelförmigen Walzen 10 und 11 an eine konvexe oder konkave Bodenform selbsttätig an.
Wenn die Vorrichtung von einer Zugmaschine nur gezogen werden soll, ohne dass die beiden Walzen zur Bearbeitung einer Oberfläche im Einsatz sind, werden die Walzen in der Stellung gemäss Fig. 3 festgehalten, damit sie auf der Fahrbahn oder ebenen Oberfläche nur mit ihren Kanten 10a bzw. 11a am Walzenende mit dem grössten Durchmeser abrollen. Zu diesem Zweck ist an der Lagergabel 18 bei der Schwenkachse 16 ein Betätigungsarm 20 und an der Lagergabel 19 bei der Schwenkachse 17 ein Betätigungsarm 21 befestigt. Die Enden dieser Betätigungsarme sind durch eine quer zur Fahrgestelllängsmitte sich erstreckende Schubstange 22 und einen in Verlängerung derselben an der Schubstange fest angeordneten Hubzylinder 23 verbunden.
Dieser Hubzylinder wird mittels eines Druckmediums, wie beispielsweise Öl, betätigt, so dass die beiden Betätigungsarme 20 und 21 und damit auch die Lagergabeln 18 und 19 beispielsweise aus der Stellung gemäss Fig. 2 in die Stellung gemäss Fig. 3 verschwenkt werden. Der Hubzylinder 23 ist so lange mit Druck beaufschlagt, wie die Vorrichtung in der Transportstellung gemäss Fig. 3 bewegt werden soll. Wenn die Walzen jedoch im Einsatz sind, ist der Hubzylinder drucklos, so dass sich die Walzen an jede Bodenkontur anpassen können.
Wie aus den Fig. 1 und 5 hervorgeht, sind die Walzen 10 und 11 in der durch den Pfeil A angegebenen Zugrichtung hintereinander aber seitlich zueinander versetzt derart angeordnet, dass sie sich mit Endabschnitten an ihren den kleinsten Durchmesser aufweisenden Walzenenden auf der Fahrgestelllängsmitte überdecken. Die Walzen sind ferner im Fahrgestell so angeordnet, dass die Walzenachse 10b der Walze 10 und die Walzenachse 11b der Walze 11 beide im rechten Winkel zur Zugrichtung verlaufen. Da ferner beide Walzen derart angeordnet sind, dass die den grössten Durchmesser aufweisenden Walzenenden sich auf einander gegenüberliegenden Seiten, d. h. an der Aussenseite der Vorrichtung befinden, wird durch diesen symmetrischen Aufbau ein Ausgleich der
Querkräfte erzielt, damit die Vorrichtung gerade hinter der
Zugmaschine her läuft.
Wird die Vorrichtung in der durch den Pfeil A in Fig. 5 angegebenen Richtung gezogen, so wirken auf die Walzen 10 und 11 die durch die Pfeile rund r' ange deuteten Kräfte ein. Die Kraft r bzw. r' wird in die beiden
Komponenten s und t bzw. s' und t' zerlegt, von denen die
Seitenkraft s bzw. s' in Achsrichtung der Walze parallel zur Mantelfläche wirkt, während die andere Kraft t bzw. t' tangential am Walzenumfang angreift. Die Walze wird durch die Kraft t bzw. t' in Drehung versetzt, während durch die Seitenkraft s bzw. s' der Scrapereffekt hervorgerufen wird. Der gewünschte Kräfteausgleich ergibt sich aus der entgegengesetzten Pfeilrichtung der Kräfte s und s'. Durch den Scraper-Quereffekt der Walzen wird eine harte oder vereiste Schneeschicht aufgerissen und fein zerkrümelt.
Ausserdem entsteht bei der kegelförmigen Walze auch noch ein Längsschlupf, da sich je nach dem auf welchem Walzendurchmesser sich das Abrollen der Walze einstellen wird, der zum kleineren Kegeldurchmesser hin sich erstreckende Walzenabschnitt mit einer grösseren Umfangsgeschwindigkeit gedreht wird, als die Abroll-Umfangsgeschwindigkeit in diesem Abschnitt sein würde. Damit ergibt sich bei der kegelförmigen Walze ein Doppeleffekt mit einer Scraperwirkung in Querrichtung wie auch in Längsrichtung.
Der Mantel der kegelförmigen Walzen 10 und 11 besteht aus Streckmetall, das ein Gitterwerk aus scharfkantigen Blechstegen bildet, das eine harte Schneeschicht in ausgezeichneter Weise aufzureissen in der Lage ist.
Als zusätzliches Hilfsmittel trägt das Fahrgestell 12 vor den beiden Walzen einen Scheibenpflug 30, der mittels Streben 31 bis 34 an der Deichsel 13 befestigt ist. Dieser Scheibenpflug 30 besteht aus zwei im stumpfen Winkel angeordneten Wellen 35 und 36 sowie aus einer Mehrzahl auf diesen Wellen im Abstand drehbar angeordneten Scheiben 37. Ferner ist in Zugrichtung hinter den Walzen mittels am Fahrgestell hinten befestigter Tragarme 38 und 39 ein als sogenannter Pistenfinisher bezeichneter Streichbalken 40 angeordnet, der zum Egalisieren der durch die Walzen bearbeiteten Oberfläche dient.
The invention relates to a device for crumbling a surface layer, in particular for processing a hard layer of snow, with at least one roller which is rotatably mounted on a chassis and can be coupled to a pulling device, the jacket of which is designed as a latticework.
Known rollers of this type pulled by a vehicle are used in particular to roughen and level ski slopes that have become hard or icy, so that the surface of the snow is again good for the skier, which is the case with the known cylindrical rollers, which are arranged with their axis at an angle to the drag direction the scraper effect resulting from the transverse thrust is achieved.
When working on a ski slope, the snow gets into the roller, which is provided with a latticework shell and is conveyed due to the inclined position of the drawn roller towards the rear end of the roller in the pulling direction, at which end there can therefore be a blockage if the snow cannot be carried out to the side.
Another disadvantage of the known devices is that their overall length is relatively large, since two such rollers are coupled one behind the other in a V-shaped arrangement when viewed from above, so that the lateral forces cancel each other out and the device as a whole runs straight behind the tractor.
The present invention is therefore based on the object of creating a device while avoiding the disadvantages mentioned, in which the snow is guided out of the roller to the side due to a suitable shape and furthermore the overall length is as small as possible.
This object is achieved according to the invention in the device mentioned at the outset in that the roller is conical and the roller axis is held by the chassis at right angles to the direction of pull. Since a conical roller would roll on a circular path with the cone tip as the center, but is pulled through the chassis in a direction perpendicular to the roller axis, this forced movement takes place with a
Cross slip as well as a longitudinal slip, whereby a cross scraping as well as a longitudinal scraping can be achieved with this roller as a double effect. In addition, the conical
Roller shape achieves that the snow in the roller is conveyed to the far most end, where the roller has the largest diameter, so that this self-cleaning effect ensures a more reliable operation.
Advantageously, two conical rollers are rotatably mounted one behind the other in the pulling direction and with their roller axes at right angles to the pulling direction on a chassis and arranged such that the roller ends having the largest diameter are on opposite sides. Preferably the two are in
Tension direction one behind the other on a chassis rotatably mounted conical rollers laterally offset from one another in such a way that they overlap with end sections at their roller ends having the smallest diameter on the longitudinal center of the chassis. In this way it is also achieved that because of the oppositely directed transverse forces on the two rollers, the device just behind the
The tractor is running.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
1 shows a side view of the device according to the invention for processing a hard layer of snow;
2, 3 and 4 show a view of the rear of the device according to FIG. 1 with a roller position in the case of level terrain, a roller position in the case of an elevation in the terrain and a roller position in a depression in the terrain;
FIG. 5 shows a view of the device according to FIG. 1 from above.
According to FIG. 1, the device has two conical rollers 10 and 11, which are rotatably mounted on a chassis 12. As can be clearly seen from FIGS. 2 to 5, the chassis 12 consists of a drawbar 13 which has a suspension eyelet 14 at the front end for coupling the device to a tractor, not shown. At the rear end of the drawbar, a cross member 15 is attached, at the two ends of which a left bearing fork 18 and a right bearing fork 19 are pivotably articulated by means of pivot axes 16 and 17. The pivot axes 16 and 17 extend on both sides of the longitudinal center of the chassis, which is identical to the drawbar 13, at the same distance and parallel to it, essentially horizontally, so that the two bearing forks 18 and 19 can be pivoted in a vertical plane.
As a result, the two conical rollers 10 and 11 can adapt to any shape of the terrain, so that they assume a position according to FIG. 2 on flat terrain, while they assume the position according to FIG. 2 on a terrain with bumps over which the device moves with its center Take FIG. 3 and finally take the position according to FIG. 4 in a terrain with a hollow. In other words, the two conical rollers 10 and 11 adapt automatically to a convex or concave bottom shape.
If the device is only to be pulled by a tractor without the two rollers being used to process a surface, the rollers are held in the position according to FIG. 3 so that they can only be used with their edges 10a or on the flat surface 11a unroll at the end of the roller with the largest diameter. For this purpose, an actuating arm 20 is attached to the bearing fork 18 at the pivot axis 16 and an actuating arm 21 is attached to the bearing fork 19 at the pivot axis 17. The ends of these actuating arms are connected by a push rod 22 extending transversely to the longitudinal center of the chassis and a lifting cylinder 23 fixedly arranged on the push rod as an extension of the same.
This lifting cylinder is actuated by means of a pressure medium such as oil, so that the two actuating arms 20 and 21 and thus also the bearing forks 18 and 19 are pivoted, for example, from the position shown in FIG. 2 into the position shown in FIG. The lifting cylinder 23 is pressurized for as long as the device is to be moved in the transport position according to FIG. When the rollers are in use, however, the lifting cylinder is depressurized, so that the rollers can adapt to any ground contour.
As can be seen from FIGS. 1 and 5, the rollers 10 and 11 are arranged one behind the other but laterally offset from one another in the pulling direction indicated by arrow A in such a way that they overlap with end sections at their roller ends having the smallest diameter on the longitudinal center of the chassis. The rollers are also arranged in the chassis such that the roller axis 10b of the roller 10 and the roller axis 11b of the roller 11 both run at right angles to the direction of pull. Furthermore, since both rollers are arranged in such a way that the roller ends having the largest diameter meet on opposite sides, i. H. are located on the outside of the device, this symmetrical structure compensates for the
Transverse forces achieved so that the device just behind the
The tractor is running.
If the device is pulled in the direction indicated by the arrow A in FIG. 5, the forces indicated by the arrows around r 'act on the rollers 10 and 11. The force r or r 'is in the two
Components s and t or s 'and t' decomposed, of which the
Lateral force s or s 'acts in the axial direction of the roller parallel to the outer surface, while the other force t or t' acts tangentially on the roller circumference. The roller is set in rotation by the force t or t ', while the scraper effect is brought about by the side force s or s'. The desired balance of forces results from the opposite direction of the arrow of the forces s and s'. A hard or icy layer of snow is torn open and finely crumbled by the scraper cross-effect of the rollers.
In addition, with the conical roller there is also a longitudinal slip, since, depending on the roller diameter at which the roller will unwind, the roller section extending towards the smaller cone diameter is rotated at a higher peripheral speed than the unwinding peripheral speed in this section would be. In the case of the conical roller, this results in a double effect with a scraper effect in the transverse direction as well as in the longitudinal direction.
The jacket of the conical rollers 10 and 11 is made of expanded metal, which forms a latticework of sharp-edged sheet metal webs, which is able to tear open a hard layer of snow in an excellent manner.
As an additional aid, the chassis 12 carries a disc plow 30 in front of the two rollers, which is attached to the drawbar 13 by means of struts 31 to 34. This disc plow 30 consists of two shafts 35 and 36 arranged at an obtuse angle and a plurality of disks 37 rotatably arranged on these shafts at a distance 40 arranged, which serves to level the surface processed by the rollers.