Entwicklung eines Loipenspurgerätes für landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge

Abstract

Gegenstand der hier vorliegenden Arbeit ist die Konzeption und Umsetzung eines Spurgerätes für Langlaufloipen, welches mit einem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug betrieben werden kann. Dabei besteht laut Vorgabe die Forderung, dass das Gerät in technischer Hinsicht mit den aktuell am Markt erhältlichen Lösungen konkurrieren kann. Da das Loipenspurgerät in weiterer Folge dem Kunden in drei unterschiedlichen Breiten angeboten werden soll, besteht noch zusätzlich die Forderung, das Gerät nach einer Art Baureihenprinzip mit einem möglichst hohen Anteil an Gleichteilen zu planen. Die Arbeit gliedert sich in insgesamt acht Kapitel. Als Einleitung werden dem Leser die wichtigsten technischen Grundlagen des vom Loipenspurgerät zu bearbeitenden Mediums Schnee sowie Aspekte der Erstellung von Langlaufloipen vermittelt. Anschließend wird ein Überblick über die vorhandene Situation im Sektor Skilanglauf in Österreich geschaffen. Dazu dient eine Betrachtung des aktuellen Angebotes an Langlaufloipen in Österreich. Zusätzlich wird mittels Benchmarking eine Übersicht der gegenwärtig am Markt erhältlichen Lösungen zur Pisten- und Loipenpräparierung erstellt und damit die wichtigsten Mitbewerber der Firma Müller Fahrzeugtechnik in diesem Sektor aufgelistet. Die spezifischen Anforderungen an das geplante Gerät bilden die Basis für die konstruktive Umsetzung. Diese werden im darauf folgenden Kapitel in Form einer Anforderungsliste festgehalten und beschrieben. Nach Festlegung der Anforderungen werden anhand methodischen Konzipierens mehrere Lösungskonzepte erarbeitet und bewertet. Anhand der Bewertung der Lösungsvarianten wird entschieden, welches Konzept weiterverfolgt und umgesetzt wird. Die beiden anschließenden Abschnitte bilden den Schwerpunkt und somit den wichtigsten Teil dieser Arbeit. Aufgegliedert in einzelne Baugruppen der Maschine wird die Umsetzung der angewandten Lösung detailliert erläutert. Das darauf folgende Kapitel beinhaltet die Durchführung der gesetzlich vorgeschriebenen Risikobeurteilung, welche parallel zum Konstruktionsprozess durchgeführt wurde. Nach der Beschreibung der angewandten Methodik erfolgt die Anwendung auf das Loipenspurgerät, welche die vom Gerät ausgehenden Gefährdungen und Gefährdungssituationen sowie die Beschreibung der getroffenen Maßnahmen zur Risikominimierung behandelt. Zusammenfassend sollen am Ende noch die wichtigsten Punkte der Arbeit geschildert sowie ein kleiner Ausblick auf das weitere Vorgehen getroffen werden. Mit der Entwicklung eines Loipenspurgerätes für landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge will die Firma Müller Fahrzeugtechnik vor allem kleineren Gemeinden, Kommunen oder Skiklubs die Möglichkeit bieten, auf eine kostengünstige Art professionelle Langlaufloipen zu präparieren.

The objective of this thesis is the design and implementation of a trail tiller for cross-country skiing, which can be operated with an agricultural utility vehicle. The project is carried out in cooperation with the company Müller Fahrzeugtechnik, and has the additional requirement that the device can compete in technical terms with the solutions currently available on the market. As the trail tiller should be offered to the customer in three different widths, the machine has to also be designed as a modular system with a high proportion of identical parts. This thesis is divided into eight chapters. As an introduction to this paper, the main technical principals of the snow medium will be provided to the reader, as well as aspects of creating cross-country trails. Subsequently, an overview of the existing situation in the cross-country skiing sector in Austria is presented, for which the current range of cross-country skiing trails is examined. In addition, an overview of the currently available solutions on the market for ski slope and cross-country trail preparation is created and thus the major competitors for Müller Fahrzeugtechnik in this market sector listed through means of benchmarking. The specific requirements for the planned device form the basis for the design implementation. These are recorded and described in the form of a list of requirements in the following chapter. After defining the requirements, multiple solution concepts are developed and assessed according to methods for conceptual design. Based on the evaluation of potential solutions, it is determined which concept will be further pursued and implemented. The following two sections form the core focus and thus the most important part of this thesis. Subdivided into individual components of the machine, the implementation of the practical solution is then explained in detail in chapter 6. The following chapter includes the implementation of the legally required risk assessment, which was carried out in parallel with the design process. After describing the methodology used, the risk assessment is applied to the trail tiller, which addresses the hazards and hazardous situations originating from the device, as well as the description of the measures taken to minimise risks. The conclusion provides a summary of the most important aspects of this thesis as well as a brief outlook regarding the next steps to be taken. By developing a trail grooming device for agricultural vehicles, Müller Fahrzeugtechnik GmbH wants, in particular, to offer smaller communities, municipalities or ski clubs the opportunity to prepare professional cross-country skiing trails in a cost effective way.