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Die
Erfindung betrifft Brückenelemente
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, mitzuführen auf
einem Transport- und Verlegefahrzeug mit Verlegeeinrichtung, insbesondere
einem Verlegepanzer, zur Bildung von wahlweise Kurzbrücken oder
Langbrücken.
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Anfang
der 70er Jahre des 20. Jahrhunderts wurde erstmals eine flach verlegbare
Langbrücke
mit einer Spannweite von 22 m vorgestellt, deren zwei Hälften auf
einem Verlegepanzer transportiert und vollautomatisch zu einer Langbrücke zusammengekoppelt
werden konnten. Mit Hilfe der Verlegeeinrichtung des Panzers kann
diese Langbrücke
frei tragend über
das zu überwindende
Hindernis, z. B. einen Flusslauf, vorgeschoben und verlegt werden.
Ebenso ist ein Rückbau
möglich.
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Da
eine Brückenlänge von
22 m nicht in allen Fällen
nötig ist,
wurde später
nach dem Konstruktionsprinzip der Langbrücke eine Kurzbrücke von
11 m Länge
konstruiert, die mit derselben Verlegeeinrichtung verlegt werden
kann. Die Verlegeeinrichtung selbst wurde so modifiziert, dass der
Verlegepanzer entweder eine Langbrücke oder zwei Kurzbrücken transportieren
und verlegen kann.
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Bald
stellte sich als ein gewisser Mangel heraus, dass jeweils vor Beladen
des Verlegepanzers entschieden werden muss, ob eine Langbrücke oder zwei
Kurzbrücken
zum Einsatz kommen sollen. Damit war eine schnelle Reaktion auf
wechselnde Anforderungen nicht möglich.
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Aus
der
EP 0 374 019 A1 ist
ein gattungsgemäßes Brückenelement
bekannt. Dieses besteht im wesentlichen aus einer feststehenden
Rampe, einer schwenkbaren Fahrbahnplatte als Obergurt eines Fachwerks
und einem Untergurt. Die Fahrbahnplatte ist mit Hilfe eines Scharniers
an der feststehenden Rampe angelenkt und besitzt eine abklemmbare,
mit dem Untergurt verriegelbare Rampenspitze. Die bewegliche Fahrbahnplatte
wird mit Hilfe eines Hydraulikzylinders, der entweder am Verlegefahrzeug
oder am Untergurt gelagert ist, aufgerichtet bzw. abgesenkt. Damit
das so gebildete Fachwerk statisch bestimmt und funktionsfähig ist,
ist auch der Untergurt biegesteif ausgeführt. Die Rampenspitze ist tragender
Bestandteil des Fachwerks und muss daher ebenfalls biegesteif dimensioniert
werden.
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Die
bewegliche Fahrbahnplatte wird im Belastungsfall mit örtlicher
Biegung und Normalkräften belastet,
unabhängig
davon, ob sie als Kurzbrücke oder
als Teil einer Langbrücke
eingesetzt ist. Bei der Verwendung als Kurzbrücke, d. h. mit abgesenkter Fahrbahnplatte,
wird die Steifigkeit des Brückenfachwerks
allein durch die feste Verriegelung von Fahrbahnplatte und Untergurt
erzielt.
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Aus
der
DE-G 94 12 270
U1 bzw. der
EP
0 391 149 B2 sind weitere Brückenelemente ähnlicher Bauart
bekannt. Auch bei diesen muss der Untergurt biegesteif ausgeführt sein,
damit das aus festem Rampenelement, beweglicher Fahrbahnplatte und Untergurt
gebildete Fachwerk statisch bestimmt und somit tragfähig ist.
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Ein
weiteres Brückenelement
zur Bildung von mittels eines Verlegefahrzeugs verlegbaren wahlweise
Kurz- oder Langbrücken
ist bekannt aus der
EP 0 916
7698 . Dieses Brückenelement
besitzt eine einzige klappbare Rampe mit einer klappbaren Rampenspitze
und einen Untergurt, gebildet durch zwei biegeweiche Zuggurte, die
im Bereich der klappbaren Rampe durch einen Querträger verbunden sind,
um die nötige
Stabilität
und Form zu gewährleisten.
Diese Rampe erstreckt sich über
die halbe Länge
des Brückenelements.
In der angehobenen Position der Rampe wird die Rampenspitze mit
einer am Untergurt angebrachten Kupplung biegesteif verbunden. Am
freien Ende der Zuggurte sind Zugkupplungen vorgesehen. Zur Vollendung
der Langbrücke sind
auch an den Obergurten Kupplungen vorgesehen, wobei einfache Klauenkupplungen
genügen,
da nur Druckkräfte
herrschen.
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Diese
Unsymmetrie der Brückenelemente behindert
die Handhabung. So kann z. B. nach dem Aufnehmen einer Kurzbrücke von
der Gegenseite eine Langbrücke
erst dann verlegt werden, nachdem das eine Brückenelement um 180° um seine
Hochachse gedreht wurde. Dafür
ist jedoch die bekannte Verlegeeinrichtung nicht vorbereitet.
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Es
versteht sich, dass zum Bewegen der Brückenelemente und der daraus
hergestellten Brücken
Laufwerke erforderlich sind, bestehend aus Rollensätzen einerseits
und Laufbahnen andererseits. Bei vielen Brückensystemen sind die Laufbahnen Bestandteil
der Brückenelemente,
die Rollensätze Bestandteil
der am Verlegefahrzeug montierten Verlegeeinrichtung. Die Laufbahnen
unterliegen einem hohen Verschleiß. Deswegen müssen diese
Brückenelemente
häufig
repariert werden. Oder man fertigt die Laufbahnen aus Stahl, wodurch
das Gewicht erhöht
wird. Beides ist unbefriedigend.
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Ein
weiterer gemeinsamer Nachteil der vorgestellten Brückenelemente
ist, dass aus ihnen entweder nur eine Kurzbrücke oder nur eine zweimodulare
Langbrücke
hergestellt werden kann. Damit ist die Verwendung deutlich beschränkt.
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Aus
der
EP 0 757 132 B1 ist
eine Panzerbrücke
mit einem klappbaren Querträger
bekannt. Die Stabilisierung erfolgt mittels Federelementen. Die Rollen
sind an der Brücke,
die Laufbahnen am Verleger angebracht.
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Aus
der
EP 0 685 599 B1 ist
ein Verlegesystem mit einem verschiebbaren Verlegebalken bekannt.
Auch hier sind die Rollen an der Brücke, die Laufbahnen am Verleger
angebracht.
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Die
EP 0 757 131 B1 beschreibt
ein Kupplungssystem für
die Verbindung von Brückenmodulen.
Die Rollen sind an der Brücke,
die Laufbahnen am Verleger angebracht.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Brückenelemente
anzugeben, die sehr variabel in der Anwendung sind und bei Bedarf
in beliebiger Anzahl zu einer Brücke
gekoppelt werden können.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch Brückenelemente
mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafterweise
wird bei dem erfindungsgemäßen Brückensystem
mit klappbaren Rampen an jedem Ende die vertikale Bewegung der Rampen auch
für die
Funktion des Verlegesystems eingesetzt.
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Die
Rollensätze
sind am Brückenelement befestigt,
die Rollenlaufbahnen befinden sich an der Verlegeeinrichtung. Dies
hat den Vorteil, dass alle Komponenten, die beim Verlegevorgang
einem Verschleiß unterliegen
könnten,
leicht austauschbar sind. Die Führungsbahnen
der auf dem Verlegefahrzeug mitgeführten Verlegeeinrichtung können in
verschleißfestem
Stahl ausgeführt
werden. Die Tragekonstruktion der Brückenelemente wird durch den Verschleiß nicht
direkt beansprucht. Das Gewicht der Brückenelemente wird nicht erhöht.
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Die
an der Rampenbasis angebrachte Führungsrolle
wird bei der Bildung einer Kurz- oder
Langbrücke
durch teilweise Neigung der Verlegeeinrichtung beim horizontalen Verschieben
der Brückenelemente
oder beim Absenken derselben auf die Laufbahn jeweils automatisch
in die richtige Position unter oder über der Führungsbahn der Verlegeeinrichtung oder
einer speziellen, dort angebrachten Aufrichteschiene gebracht, ohne
dass es einer besonderen Steuerungsvorrichtung bedarf. Die an der
Rampenbasis angebrachte Steuerrolle wird jeweils kombiniert mit
der am Basiselement angeordneten Tragrolle zur Abstützung der
Vorbaumomente eingesetzt.
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Zusätzlich können am
Basiselement zwei Kippsicherungen angeordnet sein, die beim Bau
einer Langbrücke
das Kippen oder Verschieben des vorkragenden Basiselements verhindern.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung kann unter der Tragrolle eine Doppelrolle
montiert werden. Dabei hat dieses Rollenpaar im Gleichgewichtsfall
keine Funktion. Sie bildet jedoch eine stabile Dreipunktauflage,
die ein Pendeln der vorkragenden Brücke verhindert.
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Beim
Vorbau der Gesamtbrücke übernimmt es
temporär
die Abstützung
der Gewichtsmomente des auskragenden Brückenteils. In den Zwischenstellungen übernimmt
es eine zusätzliche
Stabilisierungsfunktion.
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Durch
die Anordnung der Rollen am Brückenelement
wird der Untergurt nicht mit Abstützkräften der Rollen während des
Verlegens belastet. Es kann daher eine raum- und gewichtsgünstige Form gewählt werden.
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Vorteilhafterweise
ist das Gelenk zwischen Basiselement und Rampenbasis ein verdeckt
angeordnetes, durchgehendes Scharnierband.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung sind Basiselement und Rampenbasis im
Bereich der Fahrbahn als Druckgurt dimensioniert. Dabei sind an den
Enden dieses Druckgurts Klauenkupplungen vorgesehen.
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung ist der Untergurt als Zuggurt dimensioniert,
wobei an den Enden des Zuggurts Zugkupplungen vorgesehen sind.
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Zur
Entlastung der Gelenke stützt
sich die Rampenspitze sowohl in der angehobenen wie in der abgesenkten
Position mit Hilfe von Druckflächen
gegen die Rampenbasis ab. Damit kann sie auch Gewichts- bzw. Auflagekräfte aufnehmen.
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Eine
weitere Aufgabe der Rampenspitze besteht darin, die Untergurt-Kupplungen
im Auffahrbereich und die Druckleisten des Obergurts gegen Verschmutzung
und Beschädigung
zu schützen.
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Vorteilhafterweise
sind Rampenspitze und Untergurte formschlüssig gekoppelt, um die auskragenden
Untergurte gegen Seitenkräfte
zu stabilisieren.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist in das Brückenelement eine Mechanik fest
installiert, die die Schwenkbewegung der beweglichen Rampenbasis
mit der Schwenkbewegung der beweglichen Rampenspitze koppelt. Dieses
Merkmal beschleunigt den Verlegevorgang, was bei einer Gefechtsfeldbrücke von
besonderem Wert ist, und führt zu
einer weiteren Verringerung des Brückengewichts.
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Vorzugsweise
bestehen alle hoch belasteten Teile des Brückenelements, beispielsweise
die Druckflächen,
aus Stahl, alle anderen Teile aus einer Leichtmetalllegierung, vorzugsweise
einer hochfesten Leichtmetalllegierung.
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Anhand
der Zeichnung soll die Erfindung in Form von Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
Es zeigen jeweils rein schematisch
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1 ein
Brückenelement
als Kurzbrücke,
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2 das
Brückenelement
der 1 als Mittelstück
einer mehr-modularen Langbrücke,
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3 zwei
Brückenelemente,
gekoppelt zu einer zwei-modularen Langbrücke,
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4 in
vergrößertem Maßstab einen
Ausschnitt aus 1,
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5 in
vergrößertem Maßstab einen
Ausschnitt aus 2,
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6 das
Anheben der Rampenbasis durch vertikales Absenken des Brückenelements
und
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7 das
Anheben der Rampenbasis durch horizontales Verschieben des Brückenelements.
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1 zeigt
eine Kurzbrücke 10,
gebildet durch ein einzelnes Brückenelement.
Dieses besitzt ein festes Basiselement 1, an dessen beiden
Enden eine Rampe, gebildet durch eine Rampenbasis 2 und eine
daran angelenkte Rampenspitze 3, angelenkt ist. Als Gelenk
zwischen Basiselement 1 und Rampenbasis 2 eignet
sich ein verdeckt eingebautes Scharniergelenk. Die Länge der
Rampen 2, 3 beträgt etwa ein Viertel der Länge des
Brückenelements.
Unter den Rampen 2, 3 und dem Basiselement 1 laufen Zuggurte 1'.
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In
der in 1 dargestellten Position sind die Rampenbasen 2 und
die Rampenspitzen 3 mit dem Basiselement 1 biegesteif
verbunden. Einzelheiten werden anhand der 4 verdeutlicht.
Dadurch ist das Brückenelement
als Kurzbrücke 10 voll
einsatzfähig.
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2 zeigt
das Brückenelement
der 1 derart umgebaut, dass es als Mittelelement in
einer mehr-modularen Brücke
eingesetzt werden kann. Dazu sind die Rampenbasen 2 so
weit hochgeschwenkt, dass sie mit dem festen Basiselement 1 eine
ebene Fahrbahn 9 bilden, und mit dem Basiselement 1 biegesteif
verbunden. Die Rampenspitzen 3 sind nach unten geklappt
und mit Hilfe von formschlüssigen
Kupplungen 15 auf den Untergurten 1' aufgestellt. Dadurch werden die
Untergurte 1' gegen Seitenkräfte stabilisiert.
Einzelheiten werden anhand der 5 verdeutlicht.
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3 zeigt
eine aus zwei Brückenelementen bestehende
zwei-modulare Langbrücke 20.
Die endseitigen Rampen 2, 3 sind wie in der 1 nach
unten geklappt. Die in der Mitte der Langbrücke 20 befindlichen
Rampenbasen 2 sind wie in der 2 nach oben
geschwenkt und werden durch die nach unten geklappten Rampenspitzen 3 in
dieser Position unterstützt.
Dadurch entsteht eine durchgehende ebene Fahrbahn 9.
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Zur Übertragung
der Kräfte
zwischen den gekoppelten Brückenelementen
sind die Basiselemente 1 und die Rampenbasen 2 im
Bereich der Fahrbahn 9 als Druckgurte ausgebildet. Außerdem sind
sie an der Koppelstelle mit Druckkupplungen 4' ausgerüstet. Im
einfachsten Fall sind dies formschlüssige Druckleisten, die nicht
nur Druckkräfte
sondern auch vertikale Querkräfte übertragen.
Die Untergurte 1' sind
als Zuggurte ausgebildet und an der Verbindungsstelle mit Zugkupplungen 4 versehen.
Im einfachsten Fall sind dies Klauenkupplungen. Insgesamt entsteht
so ein tragfähiges
Fachwerk, so dass bei einer Brückenlänge von
26 m und geeigneter Dimensionierung große Lasten, z.B. Kampfpanzer
der Klasse MLC 70/80, die Langbrücke 20 befahren
können.
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Wie
die 1 bis 3 zeigen, sind die Brückenelemente
mit Rollensätzen
ausgerüstet.
An den Basiselementen 1 erkennt man drei Tragrollen 5,
wovon eine zentral angeordnet ist.
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Wie 3 erkennen
lässt,
können
unterhalb der Tragrollen 5 zwei Kippsicherungen 5' mit gegenseitigem
horizontalem Abstand angeordnet sein, um zu verhindern, dass die
auf der Verlegeeinrichtung bewegten Kurz- oder Langbrücken 10, 20 unkontrolliert
pendeln. Der vertikale Abstand zwischen Rolle 5 und Kippsicherung 5' ist auf die
auf dem Verlegefahrzeug mitgeführte
Verlegeeinrichtung (nicht dargestellt) abgestimmt.
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Wie
die 1 bis 3 ebenfalls erkennen lassen,
befindet sich je eine Steuerrolle 6 an den Rampenbasen 2.
Diese Steuerrollen 6 sind so positioniert, dass sie sich
bei abgesenkter Rampenbasis 2 (1) unterhalb
der Führungsschiene
des Verlegers, bei angehobener Rampenbasis 2 (2)
dagegen auf der Höhe
der oberen Rolle 5 befinden. Dies wird durch eine horizontale
bzw. vertikale Bewegung des Brückenelements
während
der Verlegung im Zusammenwirken mit einer an der Verlegeeinrichtung vorgesehenen
Aufrichteschiene A, A' (6 bzw. 7)
bewirkt. Dadurch werden die Bewegungen der Brückenhälften während des Verlegevorgangs auch
zur Einstellung der gewünschten
Brückenlänge eingesetzt,
ohne dass eine zusätzliche
Verstellmechanik benötigt
wird. Dadurch wird erreicht, dass sowohl Kurzbrücken 10 als auch Langbrücken 20 ohne Umbauten
mit der Verlegeeinrichtung montiert und verlegt werden können.
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4 zeigt
in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt
aus der 1. Man erkennt das Ende des Basiselement 1,
an dem mit Hilfe eines Gelenks 11, vorzugsweise eines Scharnierbandes,
die Rampenbasis 2 angelenkt ist. Die Rampenbasis 2 ist
als Kastenprofil mit U-förmigen
Querschnitt ausgebildet. Sie besitzt zwei vorbereitete Kupplungsöffnungen 12, 13, so
dass mit Hilfe von Kupplungsbolzen (nicht dargestellt) eine biegesteife
Verbindung mit dem Basiselement 1 hergestellt werden kann.
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An
dem freien Ende der Rampenbasis 2 ist mit Hilfe eines Gelenks 14 die
Rampenspitze 3 angelenkt, die sich in der dargestellten
Position gegen die Rampenbasis 2 abstützt, wobei geeignete Stützflächen aus
Stahl vorgesehen sind. In dieser Position können sowohl die Rampenbasis 2 als
auch die Rampenspitze 3 Gewichtskräfte auf die Unterlage, beispielsweise
ein Flussufer, übertragen.
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5 zeigt
in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt
aus der 2. Die Rampenbasis 2 ist hochgeschwenkt
und bildet zusammen mit dem Basiselement 1 die durchgehende
ebene Fahrbahn 9. Die Rampenbasis 2 ist über die
Bolzenöffnung 12 und
einen durchgesteckten Kupplungsbolzen (nicht dargestellt) mit dem
Basiselement 1 biegesteif gekoppelt.
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Die
Rampenspitze 3 ist nach unten geschwenkt und steht in einer
formschlüssigen
Kupplung 15 auf dem Untergurt 1'. Dank der formschlüssigen Kupplung 15 kann
die Rampenspitze 3 den Untergurt 1' gegen Seitenkräfte stabilisieren.
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6 zeigt
in vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt
aus 2. Die Rampenbasis 2 wird durch die Vertikalbewegung
(C) des Basiselements 1 aufgerichtet. Die Steuerrolle 6 legt
sich während
der Vertikalbewegung des Basiselements 1 auf die an der Verlegeeinrichtung
(nicht dargestellt) vorgesehene Aufrichteschiene A und richtet dadurch
die Rampenbasis 2 auf.
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7 zeigt
ebenfalls in vergrößertem Maßstab einen
weiteren Ausschnitt aus 2. In diesem Ausführungsbeispiel
erfolgt das Aufrichten der Rampenbasis 2 durch eine Horizontalbewegung
B des Basiselements 1. Während der Horizontalbewegung B
läuft die
Steuerrolle 6 auf der Rampe einer Aufrichteschiene A' der Verlegeeinrichtung
hoch und richtet dadurch die Rampenbasis 2 auf.