DE102006018794A1

DE102006018794A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verlegen eines Brückenelements

Info

Publication number: DE102006018794A1
Application number: DE102006018794A
Authority: DE
Inventors: Detlef van Dipl.-Ing. Krimpen; Joachim Dipl.-Ing. Hammes; Stefan Dipl.-Ing. Parthon
Original assignee: Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Current assignee: Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Priority date: 2006-04-22
Filing date: 2006-04-22
Publication date: 2007-10-25
Also published as: WO2007121719A1; US8065769B2; EP1917398B1; US20090089943A1; DE502007002985D1; EP1917398A1; ATE459759T1; ES2341908T3

Abstract

Vorrichtung und Verfahren an einem insbesondere gepanzerten Fahrzeug (1) zum Verlegen eines Brückenelements (2) mit einem Verlegearm (3), wobei der Verlegearm (3) mindestens ein Antriebselement, insbesondere ein Antriebs-Triebstockrad (8), welches mit dem Brückenelement (2), insbesondere mit einem Triebstock (6), zusammenwirkt, wobei am Verlegearm (3) mindestens eine Bremseinrichtung mit einem Eingreifelement (15) angeordnet ist, welches im Bereich des Absetzendes des Verlegearms (3) angeordnet ist und welches mit dem Brückenelement (2) beim Verlegevorgang zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft zwei Verfahren zum Verlegen eines Brückenelements mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und 2, eine Vorrichtung zum Verlegen eines Brückenelements mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4 sowie eine Verwendung dieser Vorrichtung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 14.
Die Erfindung kann Einsatz finden an zivilen und militärischen Rad- oder Kettenfahrzeugen zum Verlegen von mobilen Brücken, welche zumeist aus mehreren einzelnen mit dem Fahrzeug mitgeführten Brückenelementen bestehen. Für das Verlegen der zumeist in Längs- und Querrichtung symmetrischen Brückenelemente weisen solche Fahrzeuge einen verschwenkbaren Verlegearm auf. An dem Verlegearm sind An triebselemente angeordnet, welche die Brückenelemente während des Verlegens in Längsrichtung bewegen. Häufig weist der Verlegearm als Antriebselemente insbesondere ein Paar Triebstockräder im mittleren Bereich des Verlegearms auf, welche mit zwei entsprechenden Triebstöcken am Brückenelement zusammenwirken und dieses bewegen. Hilfsweise wird ein weiteres Paar von Triebstockrädern verwendet, welches im hinteren Bereich des Verlegearms angeordnet ist.
Die einzelnen Brückenelemente sind zumeist auf dem Fahrzeug gestapelt. Während des Verlegens wird zuerst das oberste Brückenelement mit dem Verlegearm in der Horizontalen in Längsrichtung geführt nach vorne bewegt, so dass es nahezu vollständig nach vorne über das Fahrzeug übersteht. In dem Fall, in dem noch weitere Brückenelemente verlegt werden sollen, wird ein zweites Brückenelement vom Stapel mittels der Triebstockräder nach vorne bis zum ersten Brückenelement bewegt, wo die beiden Brückenelemente miteinander starr gekoppelt werden. Nach der Kopplung werden beide Brückenelemente nach vorne bewegt, bis auch das zweite nahezu vollständig nach vorne über das Fahrzeug übersteht. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die gewünschte Anzahl von Brückenelementen gekoppelt ist. Dann wird der verschwenkbare Verlegearm in einer vertikalen Ebene derart verschwenkt, dass erst das vordere Ende des ersten Brückenelements auf den Boden aufsetzt und anschließend das hintere Ende des letzten Brückenelements.
Während des Verlegens muss das Brückenelement kontrolliert bewegt werden. Insbesondere darf das Brückenelement beim Absetzen des vorderen Endes nicht aus der Führung geraten und durchrutschen. Das fehlerfreie Absetzen der Brücke muss insbesondere auch an abschüssigen Ebenen, beispielsweise an einer Uferböschung, und bei ungünsti gen Bodenbedingungen (z.B. bei Schlamm) gewährleistet sein. Auf Grund der sich ergebenden Winkelverhältnisse ist das Verlegen und Aufnehmen von nur einem Brückenelement häufig kritischer als das Verlegen von mehreren Brückenelementen.
Das Rutschen der Brücke kann mit den bekannten Vorrichtungen nur durch den Einsatz zusätzlicher Hilfsmittel verhindert werden. Dazu gehört beispielsweise das Anbringen von Kettenzügen zwischen der Verlegeeinrichtung und dem Brückenelement oder zwischen dem Brückenelement und einem festen Punkt im Umgebungsgelände. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Brücke durch den Einsatz weiterer mobiler Geräte wie Gabelstapler oder Bergepanzer zu sichern. Nachteilig hierbei ist allerdings zum Einen der erhöhte Aufwand und zum Anderen, dass die Brücke nicht vollständig aus dem gepanzerten Fahrzeug heraus verlegt werden kann, wodurch die Personen-Sicherheit, insbesondere während eines Kampfeinsatzes, gefährdet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine unkontrollierte, fehlerhafte Bewegung des Brückenelementes während des Verlegens und Aufnehmens zu verhindern.
Die Erfindung löst die Aufgabe verfahrensmäßig mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 oder 2 und vorrichtungsmäßig mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 4. Eine Verwendung der Vorrichtung ist Bestandteil des Patentanspruchs 14. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
Ein Grundgedanke der Erfindung liegt darin, im Bereich des Absetzendes des Verlegearms ein Eingreifelement einer Bremseinrichtung an zuordnen, welches mit dem Brückenelement beim Verlegevorgang zusammenwirkt. Die Bremseinrichtung ist bremsbar ausgeführt, damit sie das Brückenelement, insbesondere mittels eines Bremselements, abbremsen kann, damit eine unkontrollierte Bewegung verhindert wird. Die Bremseinrichtung, insbesondere das Eingreifelement, kann im Bereich des Absetzendes angeordnet sein, da an diesem Punkt das Brückenelement mit dem Verlegearm bis zum Absetzen, d.h. so lange wie möglich in Kontakt ist.
In einer möglichen Ausgestaltung übt die Bremseinrichtung während des gesamten Verlegevorgangs eine Bremswirkung auf das Brückenelement aus, um im Vorhinein eine unkontrollierte Bewegung zu verhindern.
In einer weiteren Ausgestaltung kann die Geschwindigkeit der Bewegung des Brückenelements zudem mittels mindestens eines Messelements gemessen und mittels eines an das Messelement angeschlossenen Überwachungselements, welches eine Elektronik umfassen kann, überwacht werden, welches im Falle einer fehlerhaften, unkontrollierten Bewegung ein Fehlersignal für das Bremsen abgibt, so dass der Verlegevorgang abgebrochen werden kann. Die Überwachung kann beispielsweise derart erfolgen, dass der gemessene Wert der Geschwindigkeit mit einem vorgegebenen und insbesondere einstellbaren Schwellwert verglichen wird. Sobald der gemessene Wert den Schwellwert übersteigt, wird das Signal zum Bremsen der Bremseinrichtung abgegeben. Die Bremseinrichtung kann also ein Eingreifelement, ein Bremselement, ein Messelement und ein Überwachungselement umfassen.
Vorteilhafterweise umfasst das Eingreifelement zumindest ein Brems-Triebstockrad, welches in einen Triebstock des Brückenelements eingreift. An das Brems-Triebstockrad kann ein Rotationsencoder mit einer angeschlossenen Elektronik angeschlossen sein, welche die Drehbewegung des Brems-Triebstockrads und somit die Bewegung des Brückenelements überwacht.
Als Bremselement kann eine Lamellenbremse, insbesondere eine hydraulisch gelüftete Federdruck-Lamellenbremse, verwendet werden. Zwecks Verringerung der Bremsmomente und damit Verringerung der Bauteilabmessungen der Bremse kann eine Getriebestufe zwischen das Bremselement und das Eingreifelement geschaltet werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann im Bereich des Absetzendes des Verlegearms mindestens ein Rollenelement angeordnet sein, auf welchem das Brückenelement verschiebbar gelagert ist. Das Rollenelement und das Brems-Triebstockrad können derart angeordnet sein, dass der Triebstock des Brückenelements während des Verlegens zwischen ihnen verschiebbar angeordnet ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Brückenelement bis zum Absetzen mit dem Verlegearm in Kontakt bleibt.
Die Vorteile der Erfindung ergeben sich in analoger Weise auch beim Aufnehmen eines Brückenelements mit dem Verlegearm.
Die Bremseinrichtung kann neben der Sicherung gegen ein Durchrutschen noch weitere Funktionen ausführen. Sie kann dazu verwendet werden, um Brückenelemente aufzunehmen, welche sich auf einem externen Stapel von Brückenelementen befinden, so dass der Verlegearm nicht direkt von oben das Brückenelement aufnehmen kann. Dies war deswegen bislang problematisch, weil der Verlegearm nicht so weit in das oberste Brückenelement einfahren konnte, bis das zumeist im Mittelbereich des Verlegearms angeordnete Antriebselement, insbesondere das Antriebs-Triebstockrad, in den Triebstock eingreift. Aus diesem Grund musste das Brückenelement bislang beispielsweise mit einem Seil, das zwischen Verlegefahrzeug und Brückenelement befestigt wurde, um den notwendigen Weg nach vorne gezogen werden. Mit der Bremseinrichtung kann das Brückenelement nunmehr ohne zusätzliche Hilfsmittel aufgenommen werden. Das Fahrzeug wird hierbei an das Brückenelement herangefahren, bis die Bremseinrichtung in das Brückenelement eingreift. Die Bremseinrichtung wird festgebremst und das Brückenelement wird über die gebremste Bremseinrichtung so weit nach vorne gezogen, bis das Antriebselement, insbesondere das Antriebs-Triebstockrad, in den Triebstock eingreifen kann. Besonders vorteilhaft ist es, mittels des Rotationsencoders die Einfahrtiefe des Verlegearms in das Brückenelement zu messen und im Fahrzeuginnenraum anzuzeigen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Eingreifelement antreibbar ausgeführt. In diesem Fall kann sich die bremsende Wirkung der Bremseinrichtung bereits aus dem Antrieb ergeben, so dass keine zusätzlichen Bremselemente vorgesehen werden müssen. Die Bremswirkung kann sich ferner auch durch eine Selbsthemmung des Eingreifelements ergeben.
Mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den 1 bis 10 dargestellt.
Es zeigen:
1 ein Verlegefahrzeug in einer Seitenansicht beim Verlegen eines Brückenelementes, welches sich mit dem Antriebselement im Eingriff befindet
2 das Antriebselement aus 1 in einem vergrößerten Ausschnitt
3 ein Teil des Verlegearms aus 1 in einem vergrößerten Ausschnitt
4 das Verlegefahrzeug aus 1 in einer Seitenansicht beim Verlegen eines Brückenelementes, welches sich mit dem Antriebselement nicht im Eingriff befindet
5 das Antriebselement aus 4 in einem vergrößerten Ausschnitt
6 eine schematische Darstellung des Bereiches der Bremseinrichtung
7 der Verlegearm und das Brückenelement aus 1 in einer Querschnittansicht
8 das Verlegefahrzeug aus 1 in einer Seitenansicht beim Aufnehmen eines auf einem Anhänger gelagerten Brückenelements
9 das Verlegefahrzeug aus 8 in einer Seitenansicht beim Aufnehmen eines auf einem Anhänger gelagerten, vorgezogenen Brückenelements
10 das Verlegefahrzeug aus 9 in einer Seitenansicht beim Aufnehmen eines auf einem Anhänger gelagerten Brückenelements in einer Stellung bereit zum Anheben des Brückenelements
1 zeigt ein Verlegefahrzeug 1 mit einem Kettenantrieb, welches für den Transport von drei Brückenelementen 2, 2' und 2'' ausgelegt ist. Das Fahrzeug 1 weist einen Verlegearm 3 auf, welcher mittels der Schwenkzylinder 4 und 5 in einer vertikalen Ebene verschwenkbar ist. Auf dem Verlegearm 3 ist ein Brückenelement 2 angeordnet, welches abgesetzt werden soll, um den Graben 10 zu überbrücken. Das vordere Ende des Brückenelements 2 ist bereits auf dem Boden abgesetzt.
Das Brückenelement 2 ist in Längsrichtung symmetrisch ausgeführt und weist auf jeder Seite einen Triebstock 6 auf. Das Brückenelement 2 wird auf dem Verlegearm 3 mittels zweier Antriebs-Triebstockräder 8 bewegt, welche mit den Triebstöcken 6 im Eingriff sind. Der Verlegearm 3 weist ferner im hinteren Bereich ein Hilfs-Triebstockrad 9 auf.
Der Bereich des Antriebs-Triebstockrads ist in 2 vergrößert dargestellt. Das Antriebs-Triebstockrad 8 befindet sich mit dem Triebstock 6 mit den Triebstockbolzen 16 im Eingriff.
3 zeigt den vorderen Teil des Verlegearms 3 aus 1 mit dem Brückenelement 2 in einer vergrößerten Darstellung. Der Verlegearm weist mehrere Rollenelemente 11, 12 und 13 auf, auf welchen das Brückenelement 2 verschiebbar gelagert ist. Im Bereich des Absetzendes 14 ist als Eingreifelement ein Brems-Triebstockrad 15 angeordnet, welches ebenfalls in den Triebstock 6 eingreift und dessen Funktion im Folgenden erläutert wird.
4 zeigt das Verlegefahrzeug 1 in einer Stellung, in der das hintere, mit dem Verlegearm 3 in Verbindung stehende Ende des Brückenelements 2 bezüglich der in 1 gezeigten Darstellung weiter abgesenkt ist. Das Antriebs-Triebstockrad 8 hebt sich über den Triebstock 6, so dass diese nicht mehr im Eingriff sind, wobei dieser Effekt durch den stark abschüssigen zu überbrückenden Graben 10 verstärkt wird. Dies ist ebenfalls in einer vergrößerten Darstellung in 5 gezeigt. In der in 4 gezeigten Stellung kann die Bewegung des Brückenelements 2 nicht mehr durch das Antriebs-Triebstockrad 8 kontrolliert werden. Wenn keine zusätzliche Mittel vorgesehen wären, könnte das Brückenelement 2 bei ungünstigen Bodenverhältnissen nach vorne durchrutschen. Um dies zu verhindern, ist das Brems-Triebstockrad 15 im Bereich des Absetzendes 14 des Verlegearms 3 angeordnet, welches sich auch in der in 4 gezeigten Stellung noch mit dem Triebstock 6 im Eingriff befindet. Während der Bewegung des Brückenelements 2 wird das Brems-Triebstockrad 15 gebremst.
Das Brems-Triebstockrad 15 über dem aus vier einzelnen Rollen bestehenden Rollenelement 11 ist in 6 vergrößert dargestellt. Das Brems-Triebstockrad 15 ist über eine Getriebestufe 7 mit einer Bremsstufe 23 verbunden, welche das Bremsen des Brems-Triebstockrades leistet. An der Bremsstufe 23 ist ein Rotationsencoder 17 angeschlossen, welcher die Drehzahl der Bremsstufe misst und mittels einer angeschlossenen, nicht dargestellten Elektronik ein Fehlersignal für das Anhalten des Verlegevorgangs abgibt, falls das Brückenelement 2 während des Verlegens durchrutscht, weil die Bremswirkung des Brems-Triebstockrades 15 nicht ausgereicht hat.
Das Zusammenwirken der Brems-Triebstockrades 15 mit dem Brückenelement 2 ist in 7 dargestellt, welche den Verlegearm 3 und das Brückenelement 2 aus 1 in einer Querschnittansicht zeigt. Das Brückenelement 2 ist spiegelsymmetrisch zu einer Spiegelebene in Längsrichtung aufgebaut und weist zwei Triebstöcke mit Triebstockbolzen 16 und 16' auf. In die Triebstöcke greifen von oben zwei Brems-Triebstockräder 15 und 15' ein. Das Brückenelement weist zwei Ausnehmungen 22 und 22' auf, welche als Führung dienen. Die Rollen der Rollengruppenelemente 11 und 11' laufen in den Ausnehmungen 22 und 22' und tragen das Brückenelement 2. Die Brems-Triebstockräder 15 und 15' sind über Wippenträger 19 und 19' jeweils mit einer Federdruck-Lamellenbremse 18 und 18' verbunden, welche die Brems-Triebstockräder abbremst.
Die 8 bis 10 zeigen den Ablauf beim Aufnehmen eines auf einem Anhänger 20 gelagerten Brückenelements 21. Auf dem Anhänger lagern insgesamt drei Brückenelemente 21, 21' und 21''. Das Fahrzeug 1 wird zuerst an das Brückenelement 21 herangefahren, bis das Brems-Triebstockrad 15 des Verlegearms 3 in den Triebstock 24 des Brückenelements 21 eingreift (8). Das Brems-Triebstockrad 15 wird festgebremst und das Brückenelement 21 wird über das gebremste Brems-Triebstockrad 15 nach vorne gezogen (9). Das Brückenelement 21 wird so weit nach vorne gezogen, bis das Antriebs-Triebstockrad 8 in den Triebstock 6 des Brückenelements 21 eingreifen kann, so dass das Brückenelement vom Verlegearm 3 aufgenommen werden kann (10).

Claims

Verfahren zum Verlegen eines Brückenelements (2) mit einem Fahrzeug (1) mit einem Verlegearm (3), wobei der Verlegearm (3) mindestens ein Antriebselement, insbesondere ein Antriebs-Triebstockrad (8), aufweist, welches mit dem Brückenelement (2), insbesondere mit einem Triebstock (6), zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Brückenelement (2) mittels eines Eingreifelements einer Bremseinrichtung, insbesondere mittels eines Brems-Triebstockrades (15), welches im Bereich des Absetznendes (14) des Verlegearms (2) angeordnet ist, und welches mit dem Brückenelement (2) beim Verlegevorgang zusammenwirkt, gebremst wird.
Verfahren zum Verlegen eines Brückenelements (2) mit einem Fahrzeug (1) mit einem Verlegearm (3), wobei der Verlegearm (3) mindestens ein Antriebselement, insbesondere ein Antriebs-Triebstockrad (8), aufweist, welches mit dem Brückenelement (2), insbesondere mit einem Triebstock (6), zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung in Längsrichtung des Brückenelements (2) gemessen und überwacht wird, und dass im Falle einer unkontrollierten Bewegung das Brückenelement (2) mittels eines Eingreifelements einer Bremseinrichtung, insbesondere mittels eines Brems-Triebstockrades (15), welches im Bereich des Absetzendes (14) des Verlegearms (2) angeordnet ist, und welches mit dem Brückenelement (2) beim Verlegevorgang zusammenwirkt, gebremst wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Bewegung des Brückenelements (2) mittels min destens eines Messelements, insbesondere eines Rotationsencoders (17) gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Bewegung des Brückenelements (2) mittels eines an das Messelement (17) angeschlossenen Überwachungselements, insbesondere einer Elektronik, überwacht wird, welches im Falle einer unkontrollierten Bewegung ein Fehlersignal für das Bremsen des Eingreifelements (15) abgibt.
Vorrichtung an einem Fahrzeug (1) zum Verlegen eines Brückenelements (2) mit einem Verlegearm (3), wobei der Verlegearm (3) mindestens ein Antriebselement, insbesondere ein Antriebs-Triebstockrad (8), aufweist, welches mit dem Brückenelement (2), insbesondere mit einem Triebstock (6), zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass am Verlegearm (3) mindestens eine Bremseinrichtung mit einem Eingreifelement (15) angeordnet ist, welches im Bereich des Absetzendes (14) des Verlegearms (3) angeordnet ist und welches mit dem Brückenelement (2) beim Verlegevorgang zusammenwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingreifelement ein Brems-Triebstockrad (15) umfasst, welches in einen Triebstock (6) des Brückenelements (2) eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung ein Bremselement (18, 23) umfasst, welches das Bremsen der Bremseinrichtung (15) leistet.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement als Lamellenbremse (18) ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Eingreifelement (15) und dem Bremselement (18, 23) eine Getriebestufe (7) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Absetzendes (14) des Verlegearms (3) mindestens ein Rollenelement (11) angeordnet ist, auf welchem das Brückenelement (2) verschiebbar gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollenelement (11) und das Eingreifelement (15) derart angeordnet sind, dass der Triebstock (6) des Brückenelements (2) während des Verlegens zwischen ihnen verschiebbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Messelement, insbesondere einen Rotationsencoder (17), für die Messung der Bewegung des Brückenelements (2) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Überwachungselement, insbesondere eine Elektronik, welches an das Messelement angeschlossen ist, für die Überwachung der Bewegung des Brückenelements (2) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingreifelement (15) antreibbar ist.
Verwendung der Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 14, bei einem Verfahren zum Aufnehmen eines Brückenelements (21), welches sich in einer erhöhten Lage befindet, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Einfahren des Verlegearms (3) in das Brückenelement (21) derart, dass das Eingreifelement (15) in das Brückenelement (21) eingreift, – Festbremsen des Eingreifelements (15), – Herausziehen des Brückenelements (2) mittels des gebremsten Eingreifelements (15), – Lösen der Bremse des Eingreifelements (15), und – Aufnehmen des Brückenelements mittels des Antriebselements (8) des Verlegearms (3).