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Die
Erfindung betrifft ein geschütztes
Kraftfahrzeug.
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Der
Personentransport mit Kraftfahrzeugen in einer Umgebung, die feindlich
und gefährlich
ist oder es jederzeit werden kann, wird zumeist mit Fahrzeugen durchgeführt, die
mit Panzerelementen verstärkt
sind. Wegen der Wichtigkeit der Repräsentation ist die Aufrechterhaltung
des äußeren Erscheinungsbildes
des Fahrzeugs bei der Anbringung der Verstärkungen eine wichtige Forderung.
Diese Forderung führt
zu beachtlichen Kosten bei der Anpassung der Panzerelemente an das äußere Erscheinungsbild
des Fahrzeugs und an seinen Gesamtaufbau, der nicht völlig verändert werden
kann. Diese Notwendigkeit der Anpassung an bestehende Formen und
Strukturen schränkt
auch die Verwendung von Legierungen sehr hoher Festigkeit und Widerstandfähigkeit
ein, weil diese kaum oder gar nicht verformt werden können.
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Aus
der
DE 37 35 973 A1 ist
ein Sicherheitsfahrzeug bekannt, das einen gepanzerten mittleren Aufbau
mit einer gepanzerten Zelle aufweist. An den gepanzerten mittleren
Aufbau ist ein Vorder- und Hinterwagen angebracht. Dieser Aufbau
ist von einer nicht-tragenden Karosserie umgeben, die das äußere Erscheinungsbild
eines üblichen
Personenkraftwagens hat.
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Ferner
ist aus der
DE 199
57 968 A1 ein Kraftfahrzeug mit einem das Fahrwerk und
den Antrieb aufweisenden Chassisrahmen und einem mit diesem verbindbaren
Fahrzeugaufbau bekannt. Auf dem Chassisrahmen sind Fahrzeugaufbauten
mit einer jeweils unterschiedlich gestalteten Außenform lösbar anbringbar. Die Fahrzeugaufbauten
können durch
beschusssichere Einrichtungen wie Panzerelemente oder dergleichen
zumindest teilweise beschusssicher ausgebildet sein.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein geschütztes
Kraftfahrzeug zu schaffen, das vergleichsweise leicht zu fertigen
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein geschütztes Kraftfahrzeug
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß weist
ein geschütztes Kraftfahrzeug
eine Bodenbaugruppe und eine mit der Bodenbaugruppe verbindbare
Fahrgastzelle auf. Die tragende Struktur der Fahrgastzelle besteht
aus Panzerelementen, wobei die tragende Struktur von nicht-tragenden
Beplankungsteilen umgeben ist, die an der tragenden Struktur befestigt
sind, sodass das äußere Erscheinungsbild
des geschützten
Kraftfahrzeuges zumindest annähernd
dem eines nicht gepanzerten Kraftfahrzeuges entspricht.
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Dieser
Aufbau ermöglicht
es, dass von einem nicht gepanzerten Serien-Kraftfahrzeug zumindest viele Teile
der Bodenbaugruppe übernommen werden
können,
und höchstens
noch geringfügig
verstärkt
werden müssen,
da der Fahrzeugaufbau etwas schwerer ist als ein Serienaufbau ohne
Panzerung. So vereinfacht und verbilligt sich die Fertigung, da
auf viele Teile einer Bodenbaugruppe aus der Serienproduktion zurückgegriffen
werden kann.
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Die
gepanzerte Fahrgastzelle dagegen kann völlig unabhängig von der Serienfertigung
einer normalen, nicht-gepanzerten Fahrgastzelle eines vergleichbaren
Kraftfahrzeuges gefertigt werden. Dazu wird zunächst nur die tragende Struktur
der Fahrgastzelle aus Panzerelementen gefertigt, indem beispielsweise
Panzerstahlplatten zusammengeschweißt werden. Die tragende Struktur
trägt aufgrund
ihrer Steifigkeit auch zur Steifigkeit des komplettierten geschützten Kraftfahrzeuges
bei. An dieser tragenden Struktur werden dann Serien-Unterbaugruppen oder
Serieneinzelteile aus der Fertigung eines nicht-gepanzerten Kraftfahrzeuges
zur Beplankung angebracht. Dieser Aufbau der Fahrgastzelle ermöglicht es,
die tragende Struktur aus Panzerelementen mit einfachen geometrischen
Formen aufzubauen. Dadurch können
besonders hochwertige Legierungen für die Panzerelemente verwendet
werden und die Fertigung vereinfacht sich. Im Gegensatz dazu müssen bei
der aus der
DE 199
57 968 A1 bekannten Fahrgastzelle die Panzerelemente in
Hohlräumen
der Fahrgastzelle untergebracht werden und entsprechend an die geo-metrische
Form dieser Hohlräume
angepasst werden. Dies erzwingt häufig Kompromisse bei der Auswahl
geeigneter Panzerungsmaterialen aufgrund deren beschränkter Umformbarkeit
und ist mit einer hohen Anzahl einzelner Panzerelemente verbunden,
um trotzdem eine rundum sichere Panzerung zu erreichen. Diese hohe
Anzahl einzelner Panzerelemente bilden dabei aufgrund der räumlichen
Gegebenheiten einige Überlappungen,
um eine umfassende Panzerung sicherstellen zu können. Bei der erfindungsgemäßen Lösung dagegen
müssen
die Panzerungselemente nicht an eine gegebene Formgebung der tragende Struktur
angepasst werden, sondern bilden selber die tragende Struktur. Die
tragende Struktur muss dabei auch nicht genau dem späteren äußeren Erscheinungsbild
entsprechen, sondern es genügt
eine ungefähre
Entsprechung, sodass die Fertigung der tragenden Struktur aus den
Panzerelementen vergleichsweise einfach ist. Das spätere äußere Erscheinungsbild
wird durch die Beplankungsteile erzeugt, die anschließend an
der tragenden Struktur angebracht werden. Es sind keine Überlappungsbereiche
einzelner Panzerungselemente mehr erforderlich, sodass die erfindungsgemäße Lösung mit
einer Gewichtsersparnis verbunden ist.
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Günstigerweise
wird die Fahrgastzelle als vormontiertes Modul mit der Bodenbaugruppe
verschraubt und/oder verklebt. Eine Verklebung mit einem Strukturklebstoff
erhöht
in besonderem Maße die
Steifigkeit des Gesamtfahrzeugs, da die Verbindungsfläche dadurch
besonders groß ist.
Die Verschraubung kann dabei zur Vorfixierung dienen, bis der Klebstoff
vollständig
ausgehärtet
ist und damit die Klebeverbindungen voll belastbar sind. Die Fertigung der
Fahrgastzelle als Modul hat den großen Vorteil, dass der Zusammenbau
nicht an der Bodenbaugruppe erfolgen muss. So kann beispielsweise
die tragende Struktur der Fahrgastzelle als Baugruppe komplett von
einem Lieferanten gefertigt werden.
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Vorteilhafterweise
sind zur Befestigung zumindest eines Beplankungsteil Befestigungselemente
an der tragenden Struktur der Fahrgastzelle angebracht, an die das
Beplankungsteil anbindbar ist. Die Beplankungsteile müssen nicht
aus demselben Material wie die tragende Struktur der Fahrgastzelle
bestehen. Sie können
zumindest teilweise aus Kunststoff oder einem Leichtmetall gefertigt
sein. Die Befestigungselemente können
zudem bevorzugt zum Toleranzausgleich in zumindest einer Richtung
verwendet werden. Es können
also Toleranzen der tragenden Struktur so kompensiert werden, dass
die Beplankungsteile sich in Sollposition befinden und die Toleranzen
somit keinen Einfluss auf das optische Erscheinungsbild des geschützten Kraftfahrzeuges haben.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im folgenden
näher beschrieben
wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer tragenden Struktur einer Fahrgastzelle
eines Personenkraftwagens,
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2 einen
Querschnitt durch einen Dachseitenrahmen der Fahrgastzelle von 1 und
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3 im
Vergleich dazu einen Querschnitt durch einen Dachseitenrahmen bei
einem konventionell gepanzerten Personenkraftwagen.
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In 1 ist
die tragende Struktur 1 einer Fahrgastzelle eines geschützten Personenkraftwagens
dargestellt. Die tragende Struktur 1 erstreckt sich als
ein Modul über
die Stirnwand 2, die Seitenwände 3, das Dach 4 und
die Trennwand 5. Sie besteht aus zahlreichen Panzerstahlelementen,
die miteinander verschweißt
wurden. An der tragenden Struktur 1 werden Beplankungsteile 3', 4' angebracht,
die das äußere Erscheinungsbild
des geschützten
Personenkraftwagens prägen.
Da das äußere Erscheinungsbild
des geschützten
Personenkraftwagens praktisch nicht zu unterscheiden sein soll von
einem nicht geschützten
Personenkraftwagen aus der Serienfertigung, werden als Beplankungsteile 3', 4' Außenhautteile
des vergleichbaren nicht geschützten
Personenkraftwagens verwendet. Diese Außenhautteile 3', 4' werden nicht
oder nur geringfügig
adaptiert, sodass sie sich an der tragenden Struktur 1 befestigen
lassen. Die so als Modul vorgefertigte Fahrgastzelle inklusive der
Beplankungsteile 3', 4' wird dann mit
einer Bodenbaugruppe verklebt und verschraubt. Die Bodenbaugruppe
besteht aus vielen Bauteilen einer Bodenbaugruppe des nicht geschützten Personenkraftwagens.
Diese seriennahe Bodenbaugruppe ist nicht integraler Bestandteil
der Fahrgastzelle, da diese sonst ein so hohes Gewicht aufgrund
der Panzerung erreichen würde,
dass er nur mehr mit hohem Aufwand gehandhabt werden könnte. Die
hohe Steifigkeit der tragenden Struktur 1 der Fahrgastzelle
trägt nach
der Montage mit der Bodenbaugruppe erheblich zur Gesamtsteifigkeit
des geschützten
Personenkraftwagens bei. Erst nach der Montage der Fahrgastzelle
mit der Bodenbaugruppe wird die komplettierte Fahrzeugkarosserie
lackiert. Dadurch wird vermieden, dass der Lack bei der Montage
beschädigt
werden kann.
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Die
tragende Struktur 1 selber ist aus mehreren einzelnen Panzerelementen 6 aus
Panzerstahl zusammengeschweißt
worden. Die einzelnen Panzerelemente 6 weisen dabei eine
geometrisch einfache Form auf, sodass auch nur sehr schwer umformbare
Panzerstahlsorten zum Einsatz kommen können. Dies ist möglich, da
die tragende Struktur 1 in ihrer Form nicht exakt der Form
des äußeren Erscheinungsbildes
folgen muss. Die Fertigung der tragenden Struktur 1 kann
als eigene unabhängige
Fertigung auch durch einen Lieferanten erfolgen.
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Nachdem
die Fahrgastzelle mit der Bodenbaugruppe gefügt wurde, werden weitere Bauteile
an den Fahrzeugaufbau angebaut. So werden Heck- und Frontscheibe
aus Panzerglas eingeklebt und gepanzerte Türen über Scharniere an der Fahrgastzelle angebracht.
Die Panzerglasscheiben wie auch die Scharniere für die Türen werden dabei direkt an
der tragenden Struktur 1 und nicht an den Beplankungsteilen 3', 4' angebracht.
Dadurch müssen
die Anbindungsbereiche nicht zusätzlich
verstärkt
werden, die Steifigkeit der tragenden Struktur 1 ist dafür ausreichend.
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Die
tragende Struktur 1 kann einige Toleranzen aufweisen, die
aber das äußere Erscheinungsbild
des geschützten
Fahrzeugs nicht beeinflussen sollen. Dies setzt voraus, dass die
Anbindungspunkte der Beplankungsteile 3', 4' sich zumindest annähernd in
Sollposition befinden. Die Anbindung der Beplankungsteile 3', 4' erfolgt über Befestigungselemente 10.
Diese Befestigungselemente 10 ermöglichen einen Toleranzausgleich
in zumindest einer Richtung. Zur Verdeutlichung ist in 2 ein
Schnitt senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung
durch das Dach 4, 4' der
Fahrgastzelle im Bereich einer Seitentür dargestellt.
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Zu
sehen ist in 2 der obere Türrahmen 7 der
geschlossenen Seitentür
mit der darunter angrenzenden verlagerbaren Seitenscheibe 8 aus
Panzerglas. Der Türrahmen 7 liegt über zwei
Dichtungen 9 an der Fahrgastzelle an. Die tragende Struktur 1 der
Fahrgastzelle besteht in diesem Bereich aus mehreren ebenen Panzerstahlelementen 6,
die miteinander verschweißt
sind. An der tragenden Struktur 1 ist ein Blechwinkel 10 mit
einer Schweißmutter angeschweißt, an den
wiederum das Fahrzeugdach 4' und
die Seitenwand 3' angeschraubt
sind. Die Ausnehmungen im Fahrzeugdach 4' und in der Seitenwand 3' weisen dabei
jeweils einen deutlich größeren Durchmesser
als die Schraube 11 auf, sodass beim Anschrauben ein Toleranzausgleich
in der Ebene senkrecht zur Schraubrichtung möglich ist. Damit die optisch
wenig ansprechenden Verschraubungen nicht sichtbar sind, wird nach
dem Verschrauben oberhalb der Verschraubungen eine Zierleiste 11 angebracht.
Zum Fahrzeuginnenraum hin ist die tragende Struktur 1 durch
einen Himmel 14 verkleidet, wobei zwischen dem Himmel 14 und
der tragenden Struktur 1 ein Kopfairbag 15 angebracht
ist.
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In 3 ist
zum Vergleich ein Schnitt durch denselben Bereich wie in 2 dargestellt,
allerdings bei einem geschützten
Personenkraftwagen, bei dem Panzerungselemente 18 nachträglich in
einer konventionellen Serienkarosserie eines nicht gepanzerten Personenkraftwagens
angebracht worden sind. Der Dachseitenrahmen als tragendes Element ist
klassisch in Schalenbauweise aus einer Innen- und einer Außenschale 16 und 17 aufgebaut.
Das Fahrzeugdach 4' ist
am Dachseitenrahmen angebracht. Gut zu sehen sind die hohe Anzahl
der benötigten
Panzerungselemente 18, die einige Überlappungsbereiche bilden,
da aufgrund der bestehenden Karosseriestruktur die Panzerungselemente 18 teilweise
nicht optimal angebracht werden können. Aufgrund der Überlappungsbereiche
ist diese gepanzerte Karosserie schwerer als die erfindungsgemäße. Die
Fertigung und Montage dieser vielen einzelnen Panzerungselemente 18 ist
zudem mit höheren
Fertigungskosten verbunden. Auch im Fahrzeuginnenraum steht weniger
Bauraum zur Verfügung.
Oberhalb des Kopfairbags 15 steht kein weiterer Raum mehr
zur Verfügung,
während
beim erfindungsgemäßen gepanzerten
Fahrzeug – wie
in 2 dargestellt – zwischen dem Kopfairbag 15 und
der tragenden Struktur 1 noch weiterer Bauraum 19 zur
Verfügung steht.
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Die
Toleranzen der tragenden Struktur 1 der Fahrgastzelle können am
erfindungsgemäßen geschützten Personenkraftwagen
bei der Anbindung der Beplankungsteile 3', 4' auf einfache Weise durch die Befestigungselemente 10 ausgeglichen
werden. Neben der lagerichtigen Anbindung der Beplankungsteile 3', 4' ist es aber
auch sehr wichtig, dass die Seitentüren lagegenau eingebaut werden.
Diese sind ebenfalls gepanzert und weisen daher ein nicht zu vernachlässigendes
Eigengewicht auf. Die Anbindung der Scharniere muss daher entsprechend
massiv ausgestaltet sein. Dazu können
an der tragenden Struktur 1 als besondere Befestigungselemente
massive Metallklötze
angeschweißt
werden. Dann wird die gesamte Karosserie über ihre Referenzpunkte lagerichtig
aufgespannt und die Metallklötze
werden soweit abgefräst,
dass ihre Kontaktfläche
zu den Scharnieren das richtige Maß aufweist. Anschließend werden
die Scharniere an diese Kontaktflächen der Metallklötze angeschraubt.