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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Koppeln eines Anbaugeräts, insbesondere eines Räumschilds, Minenrollers oder Minenräumpflugs, an ein Fahrzeug mit einem Bolzen, einer den Bolzen aufnehmenden Bolzenaufnahme und einer Sprengeinrichtung zum Notentkoppeln. Weitere Gegenstände bilden ein Anbaugerät für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug zur Aufnahme eines Anbaugerätes. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Koppeln und Notentkoppeln eines Anbaugeräts, insbesondere eines Räumschilds, Minenrollers oder eines Minenräumpflugs, von einem Fahrzeug.
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Vorrichtungen zum Ankoppeln von solch schweren Anbaugeräten an Fahrzeuge sind bekannt. Die Anbaugeräte dienen in der Regel der Funktionserweiterung der Fahrzeuge.
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Aus dem militärischen Bereich sind Vorrichtungen zum Ankoppeln von Räumschildern oder Minenräumpflügen bekannt. In der
US 5 786 542 A ist eine Koppelvorrichtung beschrieben, welche fahrzeugseitig einen Ring mit einem gelenkig gelagerten oberen Abschnitt aufweist, über welchen der Ring geöffnet und geschlossen werden kann. Zum Ankoppeln eines Anbaugeräts werden am Anbaugerät vorgesehene Ösen in den Ring eingelegt und dieser geschlossen.
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Ferner ist in der
EP 2 196 763 B1 eine Kopplungsvorrichtung beschrieben, bei der am Fahrzeug Laschen angeordnet sind. In diese Laschen greifen am Anbaugerät angeordnete Bolzen ein und koppeln das Anbaugerät an das Fahrzeug.
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Insbesondere im militärischen Bereich kommt es vor, dass das Anbaugerät bei der Benutzung beschädigt oder festgefahren wird. In diesen Fällen wird die Mobilität des das Anbaugerät führenden Fahrzeugs erheblich beeinträchtigt oder eine Bewegung des Fahrzeugs unmöglich. Zum Schutz von Besatzung und Fahrzeug ist es dann erforderlich, das Anbaugerät im Notfall möglichst zügig vom Fahrzeug abzukoppeln, um die Mobilität des Fahrzeugs wieder herzustellen.
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Die bereits genannte
EP 2 196 763 B1 schlägt dazu vor, den Bolzen zum Entkoppeln des Anbaugeräts mittels hydraulischen Drucks aus der fahrzeugseitigen Lasche zu ziehen. Im Falle eines festgefahrenen Anbaugeräts liegen jedoch undefinierbare Kraft- und Verspannungszustände vor. Daher ist eine zuverlässige Auslegung von hydraulischen Systemen, welche ein sicheres Notentkoppeln erlauben, nicht möglich. Auch ist nachteilig, dass hydraulische Kopplungen verhältnismäßig aufwendig, wartungsintensiv und teuer sind. Zur Notentkoppelung wird ferner vorgeschlagen, den Bolzen des Anbaugeräts mittels einer Schneidladung im Bolzen zwischen Anbaugerät und fahrzeugseitigen Laschen zu trennen und auf diese Weise das Anbaugerät im Notfall zu entkoppeln.
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Diese Sprengbolzen sind in der Regel ausgehöhlt und weisen im Inneren eine pyrotechnische Ladung auf. Sie sind in der Regel nicht vollständig gasdicht herstellbar mit der Folge dass, mit der Zeit Feuchtigkeit in die Hohlbolzen eindiffundiert und die pyrotechnische Wirkung der Ladung herabgesetzt wird. Dies führt dann zur Reduzierung des erzeugbaren Schwadenvolumens und somit der Explosionsenergie, so dass der Bolzen durch die Schneidladung nicht sauber getrennt wird oder schlimmstenfalls die Schneidladung gar nicht zündet. In beiden Fällen ist eine Notentkopplung des Anbaugerätes auf Dauer nicht sichergestellt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein zuverlässiges Notentkoppeln eines Anbaugeräts von einem Fahrzeug zu gewährleisten.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass über die Sprengeinrichtung der Bolzen zum Lösen der Kopplung aus der Bolzenaufnahme drückbar ist.
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Der Bolzen wird zur Notentkopplung nicht mehr aufgesprengt und dadurch zerschnitten, sondern aus der Bolzenaufnahme gedrückt. Durch diese prinzipielle Änderung ist es möglich, den Sprengstoff getrennt vom Bolzen vorzusehen und hierdurch einen besseren Schutz des Sprengstoffs in der Sprengeinrichtung vor Umwelteinflüssen zu gewährleisten, so dass die Vorrichtung auch über größere Zeiträume einsatzbereit ist. Insgesamt wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein sicheres Notentkoppeln erreicht.
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Über die Sprengeinrichtung kann der Bolzen durch einen Druckstoß aus der Bolzenaufnahme drückbar sein. Das Drücken des Bolzens mit einem Druckstoß ermöglicht eine stoßartige Beschleunigung des Bolzens, wodurch auch hohe Klemmspannungen des Bolzens in der Bolzenaufnahme sicher überwunden werden.
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Ferner kann über die Sprengeinrichtung der Bolzen als Ganzes aus der Bolzenaufnahme drückbar sein. Der Bolzen wird hierbei also nicht getrennt, sondern als Ganzes aus der Vorrichtung gedrückt.
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Gemäß der Erfindung muss der Bolzen durch die Sprengeinrichtung nicht zwangsläufig vollständig aus der Bolzenaufnahme gedrückt werden. Es reicht vielmehr aus, wenn der Bolzen so weit aus der Bolzenaufnahme bewegt wird, dass Fahrzeug und Anbaugerät entkoppelt werden. Zur Funktionserfüllung ist der Bolzen also durch die Sprengeinrichtung derart aus der Bolzenaufnahme drückbar, dass die Kopplung gelöst wird bzw. er ist zumindest aus einem Kopplungsbereich der Bolzenaufnahme herausdrückbar.
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Sicherheitstechnisch vorteilhaft ist es zudem, wenn der Bolzen sprengstofffrei ausgebildet ist. Insbesondere beim manuellen Koppeln und Entkoppeln von Fahrzeug und Anbaugerät geht von einem Hohlbolzen mit Schneidladung ein erhebliches Verletzungsrisiko für das Personal aus, insbesondere wenn diese den Bolzen mit einem Hammer ein- oder austreiben.
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Zusätzlich kann, da keine Schneidladung im Bolzeninneren mehr aufgenommen werden muss, der Bolzen als Vollkaliberbolzen ausgebildet sein. Ein Vollkaliberbolzen aus Vollmaterial wird nicht durch einen Hohlraum zur Aufnahme einer Schneidladung geschwächt und kann daher bei gleichem Durchmesser größere Kräfte als ein Hohlbolzen übertragen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist der Bolzen in der Vorrichtung lagefixiert. Dadurch kann er sich nicht durch beim Betrieb von Fahrzeug und Anbaugerät auftretenden Schwingungen langsam Lösen und hierdurch die sichere Kopplung gefährden.
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Zur Lagefixierung wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Bolzen einen Anschlag zum Positionieren des Bolzens in der Bolzenaufnahme aufweist. Bevorzugt ist der Anschlag an einem Ende des Bolzens angeordnet, besonders bevorzugt ist der Anschlag als Kragen am Bolzenende ausgebildet.
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Üblicherweise greift der Bolzen zum Koppeln von Fahrzeug und Anbaugerät in eine Halteöse, zum Beispiel eine Abschleppöse, ein. In der Regel sind die Bolzenaufnahme am Anbaugerät und die Halteöse am Fahrzeug angeordnet. Es kann jedoch auch die Bolzenaufnahme am Fahrzeug und die Halteöse am Anbaugerät vorgesehen sein.
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Zum Koppeln kann der Bolzen mit dem anschlaglosen Ende in die Bolzenaufnahme und durch eine Halteöse gesteckt werden. Er schlägt, wenn er ganz in die Bolzenaufnahme eingeführt wurde, mit dem Anschlag an der Aufnahme an und ist somit in dieser Richtung lagefixiert. Soll die Verbindung wieder getrennt werden, kann der Bolzen in umgekehrter Richtung wieder entnommen werden.
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Vorteilhaft zur Notentkopplung ist es jedoch, wenn der Bolzen über die Sprengeinrichtung in Steckrichtung des Bolzens aus der Bolzenaufnahme drückbar ist. Der Bolzen wird daher zur Notentkopplung entgegen der üblichen Löserichtung aus der Bolzenaufnahme gedrückt. Dabei wird der Anschlag am Bolzen abgeschert oder umgeformt und der Bolzen durch die Sprengeinrichtung in Steckrichtung aus der Bolzenaufnahme gedrückt.
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In konstruktiver Hinsicht als vorteilhaft erwiesen hat sich, dass die Bolzenaufnahme zwei beanstandete Wangen aufweist. Diese Ausgestaltung gewährleistet eine gleichmäßige und symmetrische Krafteinleitung bzw. Kraftfluss zwischen Anbaugerät und Fahrzeug. Bevorzugt sind die Wangen im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, insbesondere nach Art einer Doppelwange. Jede Wange weist eine Ausnehmung zur Aufnahme des Bolzens auf. Besonders bevorzugt weisen die zur Aufnahme des Bolzens vorgesehenen Ausnehmungen der Bolzenaufnahme koaxiale Mittellinien auf.
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Zudem hat es sich für den Kraftfluss zwischen Fahrzeug und Anbaugerät als vorteilhaft erwiesen, wenn die Bolzenaufnahme ebenensymmetrisch ausgebildet ist. Die Symmetrieebene verläuft bevorzugt mittig zwischen den Wangen.
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In Weiterbildung der Erfindung wird ein Auffangbehälter zum Auffangen des Bolzens vorgeschlagen. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Bolzen nach der Sprengung nicht unkontrolliert umher fliegt und die Umgebung gefährdet. Bevorzugt ist der Auffangbehälter lösbar, insbesondere an einer Außenseite der Wange angeordnet. Hierbei ist es ferner von Vorteil, wenn der Auffangbehälter Ansetzpunkte für ein Werkzeug zum Lösen und Befestigen aufweist.
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Als vorteilhaft hat sich zudem ein korbförmig ausgebildeter Auffangbehälter erwiesen. Durch Löcher im Auffangbehälter kann Luft aus diesem beim Drücken des Bolzens aus der Aufnahme in den Auffangbehälter entweichen. Die Luft bildet dann keinen Widerstand beim Drücken des Bolzens. Alternativ kann der Auffangbehälter auch lochlos ausgebildet sein. Eine lochlose Ausbildung des Auffangbehälters gewährleistet einen Schmutzschutz.
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Die Vorrichtung kann einen Deckel zum Schutz der Sprengeinrichtung oder der Sprengstoffs aufweisen. Durch den Deckel werden der Zünder und der Sprengstoff vor Umwelteinflüssen geschützt. Besonders bevorzugt ist der Deckel lösbar ausgebildet. Auch kann der Deckel Ansetzpunkte für ein Werkzeug zum Lösen und Befestigen aufweisen.
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Ferner kann die Bolzenaufnahme einen insbesondere zylindrischen Hohlraum aufweisen, welcher bevorzugt zu einer Außenseite einer Wange geöffnet ist, in den die Sprengeinrichtung eingebaut wird. Bevorzugt wird der Hohlraum mit einem Deckel verschlossen. Dann bildet der Raum zwischen der Bolzenaufnahme und dem Deckel einen Explosionsraum, wobei auch der Deckel einen Teil des Explosionsraumes bereitstellen kann.
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Gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung wird der Deckel an einer Wange der Bolzenaufnahme angeordnet. Dabei verbleibt ein Raum zwischen dem Deckel und der Bolzenaufnahme, bevorzugt an einer Außenseite einer Wange der Bolzenaufnahme. Der Raum kann teilweise oder vollständig vom Deckel bereitgestellt werden. Auch in diesem Fall bilden der Deckel und die Bolzenaufnahme einen Explosionsraum, in dem der Sprengstoff angeordnet ist.
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In dem Explosionsraum baut sich nach der Zündung des Zünders in Folge der Explosion des Sprengstoffs der Druck für das Ausdrücken des Bolzens auf. Der Deckel kann den Explosionsraum insbesondere mittels einer Dichtung wasserdicht, bevorzugt gasdicht verschließen.
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Im Folgenden soll die Sprengeinrichtung näher beschrieben werden:
Üblicherweise weist die Sprengeinrichtung Sprengstoff und einen Zünder auf. Der Zünder kann zusammen mit dem Sprengstoff in einer Sprengkapsel angeordnet sein. Zusätzlich kann die Sprengeinrichtung jedoch auch noch weiteren Sprengstoff aufweisen. Zum Notentkoppeln wird der Zünder und damit der Sprengstoff gezündet. Der dabei erzeugte Druckstoß wird impulsförmig auf den Bolzen übertragen. Als Folge wird der Bolzen aus der Bolzenaufnahme gedrückt.
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Bevorzugt ist der Zünder als Sprengkapsel, insbesondere als EBW-Zünder (exploding-bridgewire detonator), ausgebildet. Besonders bevorzugt wird ein EBW-Zünder verwendet, der höchsten sicherheitstechnischen Standards nach dem Stand der Technik entspricht. Zusätzlich kann die Sprengeinrichtung an ihrem vorderen Ende einen Teller zur Aufnahme von zusätzlichem Sprengstoff aufweisen. Bevorzugt ist der Teller an einer Aluminiumhülse befestigt.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Sprengeinrichtung nach dem Koppeln von Anbaugerät und Fahrzeug in die Vorrichtung einbringbar ist. Hierdurch kann eine deutlich höhere Sicherheit bei der Handhabung der Kopplungsvorrichtung während der Kopplung und regulären Entkopplung erreicht werden.
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Bevorzugt ist die Sprengeinrichtung von außen in den Deckel einbringbar, insbesondere einschraubbar. Hierdurch kann die Sprengeinrichtung nach dem Koppeln von Fahrzeug und Anbaugerät mit dem Bolzen in die Vorrichtung eingebracht werden, insbesondere sogar erst nachdem durch das Aufschrauben des Deckels der Explosionsraum gebildet wurde.
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In weiterer Ausgestaltung der Sprengeinrichtung sind der Zünder und/oder der Sprengstoff im Deckel aufgenommen. Dann ist die Sprengeinrichtung mit Sprengstoff, Zünder und/oder Steckdose und Deckel als Ganzes mit der Bolzenaufnahme verbind- und lösbar.
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Beim Lösen der Kopplung kann die Sprengeinrichtung dagegen als erstes aus der Vorrichtung, insbesondere mit oder ohne den Deckel, entnommen werden. Nach dem entfernen der Sprengeinrichtung ist ein Koppeln und Lösen ohne Gefahr möglich, da sich kein Sprengstoff beim manuellen Einführen oder Ausschlagen des Bolzens in der Vorrichtung befindet.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist die Sprengeinrichtung oder der Zünder unter Aufrechterhaltung der Kopplung aus der Vorrichtung entnehmbar und/oder lagerbar. Bevorzugt kann der Zünder separat vom Deckel gelagert werden und aus sicherheitstechnischen Gründen zuletzt in den Deckel eingeschraubt werden.
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Bevorzugt ist die Sprengeinrichtung insbesondere aus dem Fahrzeug fernzündbar. Hierdurch kann das Anbaugerät vom Fahrzeug aus notentkoppelt werden, so dass die Besatzung geschützt im Fahrzeug verbleiben kann. Bevorzugt ist dabei eine Fernauslöservorrichtung mit dem Zünder über eine Steckdose an der Sprengeinrichtung und/oder im Deckel verbunden. Die Verbindung des Zünders mit der Fernauslöservorrichtung erfolgt aus Sicherheitsgründen bevorzugt im letzten Schritt des Koppelns. Somit wird der Fernzündauslöser bevorzugt nach der Montage der Sprengeinrichtung mit der Sprengeinrichtung verbunden.
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Konstruktiv vorteilhaft ist es, wenn der Bolzen über den Deckel oder die Sprengeinrichtung in der Lage gehalten wird. Hierdurch wird auf einfache Weise der Bolzen in der Bolzenaufnahme fixiert.
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In Weiterbildung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, dass die Sprengeinrichtung vom Bolzen beabstandet angeordnet ist. Bevorzugt ist insbesondere zur Lagefixierung ein insbesondere ringförmiges Druckstück und/oder eine insbesondere ringförmige Dichtung im Explosionsraum angeordnet. Durch dieses wird der Bolzen zwischen der Bolzenaufnahme und dem Deckel in der Lage fixiert. Das Druckstück kann zum Beabstanden des Bolzens vom Sprengstoff dienen.
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Alternativ oder zusätzlich kann mit einem insbesondere ringförmigen Reduzierstück das Volumen des Explosionsraums angepasst werden. Dazu wird dieses im Explosionsraum angeordnet. Die Anpassung des Volumens kann durch die Wahl der Breite und des Innendurchmessers des Reduzierstücks erfolgen. Über das Volumen des Explosionsraums kann die Druckentwicklung nach der Explosion und damit der Druck auf den Bolzen beim Drücken aus der Bolzenaufnahme eingestellt werden.
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Zusätzlich oder alternativ zu dem Druckstück und/oder dem Reduzierstück kann zur Abdichtung des Explosionsraums eine Dichtung zwischen der Sprengeinrichtung und dem Bolzen vorgesehen sein. Besonders bevorzugt ist die Dichtung zwischen dem Bolzen und/oder der Bolzenaufnahme und dem Druckstück und/oder Reduzierstück vorgesehen.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind das Druckstück und das Reduzierstück ein Bauteil, insbesondere ein Ring mit eckigem Querschnitt.
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Auch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn auf einer Außenseite der einen Wange die Sprengeinrichtung angeordnet ist und/oder auf der Außenseite der anderen Wange der Auffangbehälter angeordnet ist. Bevorzugt sind sowohl die Sprengeinrichtung als auch der Auffangbehälter abschraubbar und folglich einfach ersetzbar. Um die Sprengeinrichtung und/oder den Auffangbehälter an den Wangen befestigen zu können, weisen die Wangen auf ihren Außenseiten je einen Gewindeabschnitt auf. Entsprechend kann die Sprengeinrichtung und/oder den Auffangbehälter ein Gewinde aufweisen.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Vorrichtung, insbesondere der Auffangbehälter eine Rückführsicherung für den Bolzen auf. Diese verhindert, dass der Bolzen sich nach dem Drücken aus der Aufnahme und insbesondere nach dem Aufschlagen am Auffangbehälter zurück in die Aufnahme bewegt, wodurch das Entkoppeln ggf. erschwert würde. Die Rückführsicherung kann als Ablenkführung ausgebildet sein, über welche die Bewegungsrichtung des Bolzens abgelenkt und somit der Bolzen geführt wird. Die Ablenkführung kann z.B. durch eine Schräge am Boden des Auffangbehälters ausgestaltet sein.
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Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Bolzenaufnahme so ausgebildet ist, dass die Sprengeinrichtung und der Auffangbehälter an beiden Wangen austauschbar befestigbar sind. Es kann somit wahlweise die Sprengeinrichtung oder der Auffangbehälter auf der einen Seite der Bolzenaufnahme und/oder auf der anderen Seite angeordnet werden.
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Darüber hinaus wird zur Lösung der vorstehenden Aufgabe ein Anbaugerät und/oder Fahrzeug der eingangs genannten Art vorgeschlagen, welches eine Vorrichtung der bereits beschriebenen Art aufweist, so dass die bereits beschriebenen Vorteile entstehen.
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In weiterer Ausgestaltung des Anbaugeräts und/oder Fahrzeugs hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Anbaugerät bzw. Fahrzeug zwei Vorrichtungen aufweist und die Vorrichtungen so angeordnet sind, dass die Mittelachse der in den Vorrichtungen aufzunehmenden Bolzen auf einer Geraden liegt.
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Üblicherweise greift bei einem Anbaugerät mit einer Vorrichtung der bereits beschriebenen Art der Bolzen der Vorrichtung in Halteösen des Fahrzeugs ein. Analog greift bei einem Fahrzeug mit einer Vorrichtung der bereits beschriebenen Art der Bolzen der Vorrichtung in Halteösen des Anbaugerätes ein. Auf diese Weise werden Fahrzeug und Anbaugerät einfach und sicher miteinander gekoppelt. Besonders bevorzugt werden Fahrzeug und Anbaugerät durch eine gelenkige Kopplung verbunden.
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Das Anbaugerät und/oder das Fahrzeug kann eine Schnittstelle zur hydraulischen und/oder elektrischen Versorgung des Anbaugerätes durch das Fahrzeug aufweisen. Diese Schnittstellen bzw. Verbindungen können beim Notentkoppeln in der aus dem Stand der Technik bekannten Weise gelöst werden. Auch Schnittstellen zum Steuern des Anbaugeräts vom Fahrzeug aus können vorgesehen sein.
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Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird die vorstehende Aufgabe dadurch gelöst, dass über eine Sprengeinrichtung zum Lösen der Kopplung der Bolzen aus der Bolzenaufnahme gedrückt wird. Hierbei kann folglich eine Vorrichtung der bereits beschriebenen Art verwendet werden, wobei sich die bereits beschriebenen Vorteile ergeben.
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In Weiterbildung des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass zum Koppeln der Bolzen in die Bolzenaufnahme und durch die Halteöse gesteckt wird und anschließend der Deckel und/oder der Auffangbehälter an der Vorrichtung befestigt wird.
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Zudem hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn vor dem Einbringen der Sprengeinrichtung das Fahrzeug mit dem Anbaugerät gekoppelt wird. Ebenso ist es von Vorteil, wenn vor dem manuellen Entkoppeln von Fahrzeug und Anbaugerät die Sprengeinrichtung entfernt wird. Das manuelle Koppeln und/oder Entkoppeln ohne die Sprengeinrichtung ist erheblich sicherer, da von dieser keine Gefahr für das Personal mehr ausgehen kann.
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Bevorzugt wird die Sprengeinrichtung erst nach ihrem Einbringen in die Vorrichtung mit der Auslöseeinheit verbunden. Hierzu kann ein Stecker an der Sprengeinrichtung vorgesehen sei. Besonders bevorzugt werden die Sprengeinrichtung und die Auslöseeinheit erst unmittelbar bevor das Fahrzeug und das Anbaugerät genutzt werden miteinander verbunden.
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Zudem kann das Verfahren alle zuvor vorrichtungsmäßig beschriebenen Verfahrensschritte einzeln oder in Kombination aufweisen.
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Weitere Einzelheiten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie auch eines erfindungsgemäßen Anbaugeräts bzw. Fahrzeugs sowie eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert. Darin zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung und einem Minenroller,
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2 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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3 eine Seitenansicht des Gegenstands aus 2,
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4 eine Schnittdarstellung des Gegenstands aus 2 im gekoppelten Zustand,
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5 eine Schnittdarstellung des Gegenstands aus 2 nach der Zündung des Sprengstoffs mit ausgedrücktem Bolzen, wobei sich die Bolzenaufnahme und die Halteöse noch in einer Position gemäß 4 befinden und
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6 eine Schnittdarstellung des Gegenstands aus 2 nach der Zündung des Sprengstoffs mit ausgedrücktem Bolzen, wobei sich die Bolzenaufnahme und die Halteöse bereits auseinander bewegt haben.
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Die 1 zeigt ein Fahrzeug 3, insbesondere ein Arbeitsfahrzeug und/oder ein militärisches Fahrzeug, mit einer Kopplungsstelle, an der externe Anbaugeräte 2 unterschiedlicher Art angekoppelt werden können. Für die Kopplung eines Anbaugerätes 2 an ein Fahrzeug 3 kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 verwendet werden. Ein Ausführungsbeispiel dieser Vorrichtung 1 ist in 2 gezeigt. Die 1 zeigt ein Fahrzeug 3 mit einem Anbaugerät 2, hier einem Minenroller. Durch die Möglichkeit der Ankopplung verschiedener Arbeitsgeräte 2 an ein Fahrzeug 3 kann das Einsatzspektrum und der Funktionsbereich des Fahrzeugs 3 flexibel an verschiedene Aufgaben angepasst werden.
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Üblicherweise werden die Anbaugeräte 2 vorne am Fahrzeug 3 angeordnet. Allerdings lassen sich die Kopplungspunkte und damit die Anbaugeräte 2 auch an anderen Stellen des Fahrzeugs 3 anordnen, etwa hinten oder auf dem Dach des Fahrzeugs 3.
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Bevorzugt werden für die verschiedenen Anbaugeräte 2 einheitliche Kopplungspunkte am Fahrzeug 3 benutzt. Neben rein mechanischen Kopplungspunkten können die Anbaugeräte 2 und/oder das Fahrzeug 3 auch zusätzliche Schnittstellen zur hydraulischen und/oder elektrischen Versorgung des Anbaugerätes 2 durch das Fahrzeug 3 aufweisen. Ferner kann auch eine Steuerschnittstelle zwischen dem Anbaugerät 2 und dem Fahrzeug 3 vorgesehen sein, so dass das Anbaugerät 2 vom Fahrzeug 3 aus gesteuert werden kann.
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Zur Befestigung der Bolzenaufnahme 4 am Anbaugerät 2 oder Fahrzeug 3 weist diese wie in 3 gezeigt eine Flanschfläche 26 auf. Die Halteöse 7 weist ebenfalls zur Befestigung am Fahrzeug 3 bzw. Anbaugerät 2 eine Flanschfläche 27 auf. Die Befestigung der Bolzenaufnahme 4 bzw. der Halteöse 7 kann beispielsweise mittels Verbindungsmitteln, insbesondere Schrauben oder Nieten, oder auch stoffschlüssige erfolgen, insbesondere durch Schweißen.
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Beim Einsatz von Anbaugeräten 2, welche den Boden bearbeiten, wie bspw. Räumschilder, Minenroller oder Minenräumpflüge, kommt es vor, dass diese festgefahren werden. Ein festgefahrenes Anbaugerät 2 schränkt die Mobilität des Fahrzeugs 3 erheblich ein oder verhindert diese ganz.
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Insbesondere bei militärischen Fahrzeugen 3 ist es daher erforderlich, zum Schutz der Besatzung die Mobilität des das Anbaugerät 2 führenden Fahrzeugs 3 möglichst zügig wiederherzustellen. Dies wird durch Abkoppeln des Anbaugeräts 2 vom Fahrzeug 3 erreicht. Im Allgemeinen wird in diesem Fall von einer Notentkopplung gesprochen.
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Die 2 und 4 zeigen die Kopplungsvorrichtung 1 im gekoppelten Zustand. Die Vorrichtung 1 weist eine Bolzenaufnahme 4 eine Sprengeinrichtung 5 und einen Bolzen 6 auf. Zur Kopplung von Anbaugerät 2 und Fahrzeug 3 kann die Vorrichtung 1 sowohl am Anbaugerät 2 wie auch am Fahrzeug 3 angeordnet sein. Ist die Vorrichtung 1 am Anbaugerät 2 angeordnet, wird das Anbaugerät 2 über die Vorrichtung 1 und eine fahrzeugseitige Halteöse 7 ans Fahrzeug 3 gekoppelt. Ist hingegen die Vorrichtung 1 am Fahrzeug 3 angeordnet, wird das Anbaugerät 2 über eine anbaugerätsseitige Halteöse 7 und die Vorrichtung 1 ans Fahrzeug 3 gekoppelt. Hierdurch ist die Kopplung von Fahrzeug 3 und Anbaugerät 2 um den Bolzen 6 gelenkig ausgebildet.
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Gemäß 2 weist die Bolzenaufnahme 4 zwei Wangen 8, 9 auf. Diese sind voneinander beabstandet und parallel zueinander ausgebildet. Sie bilden eine Art Gabel oder Doppelwange. Zwischen den Wangen 8, 9 ist ein quaderförmiges Zwischenstück 22 angeordnet. In jeder Wange 8, 9 ist eine Ausnahme 10 zur Aufnahme des Bolzens 6 vorgesehen. Diese Ausnahmen 10 sind als koaxiale Bohrungen ausgebildet. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Bolzenaufnahme 4 beispielsweise jedoch auch nur eine Wange 8, 9 aufweisen.
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In den Ausnahmen 10 ist der Bolzen 6 aufgenommen. Wie in 4 zu erkennen ist, weist der Bolzen 6 einen Anschlag 21 auf. Dieser Anschlag 21 am Bolzenkopf ist nach Art eines endseitigen Kragens 21 ausgebildet. Er dient der Lagefixierung des Bolzens 6 in der Vorrichtung 1.
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Der Bolzen wird beim Koppeln von der Seite in die Bolzenaufnahme eingesteckt, auf der die Sprengvorrichtung angeordnet wird. Aus der Bolzenaufnahme ausgetrieben wird der Bolzen durch die Sprengeinrichtung beim Notentkoppeln in dieselbe Richtung, nämlich die Steckrichtung, S.
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An einer Außenseite der Bolzenaufnahme 4, im Ausführungsbeispiel die Wange 8, ist die Sprengeinrichtung 5 angeordnet. Die Sprengeinrichtung 5 weist einen Zünder 12, Sprengstoff 13, und eine Steckdose 14 auf. Die Sprengeinrichtung 5 wird über das Gewinde 29 in den Deckel 11 eingebracht. Zur Montage der Sprengeinrichtung weist diese Angriffspunkte 30 auf. Der Deckel ist über das Gewinde 16 an der Bolzenaufnahme 4 befestigt. Im Deckel 11 ist eine Sprengeinrichtung mit einer Sprengkapsel aufgenommen. In der Sprengkapsel ein Zünder 12 und der Sprengstoff 13 angeordnet. Die Sprengeinrichtung kann gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels zusätzlichen, nicht gezeigten Sprengstoff enthalten.
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Zum Aufschrauben des Deckels 11 auf die Bolzenaufnahme 4 weist der Deckel 11 Angriffspunkte 24 für ein Werkzeug auf. Von dem Deckel 11 und der Bolzenaufnahme 4 wird ein Explosionsraum 15 gebildet, in dem der Zünder 12 und der Sprengstoff 13 aufgenommen sind. Der im Explosionsraum 15 angeordnete Zünder 12 wird über die Steckdose 14 mit einer nicht dargestellten Zündelektronik zum Auslösen der Notenkupplung verbunden.
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Zur Lagefixierung des Bolzens 6 weist die Vorrichtung 1 ein Druckstück 17 auf, welches zwischen der Bolzenaufnahme 4 und dem Deckel 11 angeordnet ist. Hierdurch wird der Bolzen 6 über seinen Anschlag 21 zwischen dem Druckstück 17 und der Wange 8 geklemmt und dadurch lagefixiert. Zudem wird der Bolzen durch das Druckstück vom Sprengstoff beabstandet. Zwischen dem Druckstück 17 und dem Anschlag ist zudem die Dichtung 19 angeordnet. Die Dichtung 19 dichtet den Explosionsraum 15 zum Bolzen 6 und zur Wange 8 hin ab.
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Das Volumen des Explosionsraums 15 kann mithilfe des Reduzierstücks 18 angepasst werden, indem der Innendurchmesser desselben oder dessen Breite variiert wird. Hierdurch kann der Druck, mit der der Bolzen 6 aus der Bolzenaufnahme 4 getrieben wird, eingestellt werden.
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Im Ausführungsbeispiel ist ein Ring 17, 18 sowohl als Druckstück 17 als auch Reduzierstück 18 ausgebildet.
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An der der Sprengvorrichtung gegenüberliegenden Wange 9 ist ein Auffangbehälter 20 für den Bolzen 6 angeordnet. Dieser kann ebenso wie der Deckel 11 über ein Gewinde 23 an der Bolzenaufnahme montiert werden. Im Ausführungsbeispiel sind die Gewinde 16 und 23 gleich. Dadurch können sowohl der Deckel 11 als auch der Auffangbehälter 20 an beiden Seiten der Bolzenaufnahme 4 montiert werden. Zur Erleichterung der Montage weist der Auffangbehälter 20 Angriffspunkte 25 für ein Werkzeug auf. Der Auffangbehälter 20 muss jedoch nicht zwangsweise an der Bolzenaufnahme 4 angeordnet sein. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Auffangbehälter 20 auch an der Halteöse 7 angeordnet sein. Beispielsweise kann, insbesondere wenn die Bolzenaufnahme 4 nur eine Wange 8, 9 aufweist, die Sprengeinrichtung 5 an der Bolzenaufnahme 4 und der Auffangbehälter 20 an der Halteöse 8, 9 oder umgekehrt angeordnet sein.
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Bevorzugt ist die Bolzenaufnahme 4, der Bolzen 6, die Halteöse 7, der Deckel 10 und/oder der Auffangbehälter 20 aus Metall, insbesondere Stahl.
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Nachfolgend wird das Verfahren beim Koppeln, Entkoppeln sowie Notentkoppeln beschrieben.
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Zum Koppeln von Fahrzeug 3 und Anbaugerät 2 wird der Bolzen aus der Bolzenaufnahme entnommen. Anschließend werden das Fahrzeug 3 und das Anbaugerät 2 derart angeordnet, dass die Ausnehmungen 10 der Bolzenaufnahme 4 und die Halteöse 7 fluchten. Danach wird der Bolzen 6 wieder in die Bolzenaufnahme 4 und durch die Halteöse 7 gesteckt. Durch das Einstecken wird die Steckrichtung definiert. Der Bolzen 6 schlägt mit seinem Anschlag 21 an der Bolzenaufnahme 4 an. Anschließend wird die Dichtung 19 vor dem Bolzen 6 im Explosionsraum 15 angeordnet. Danach wird das Druckstück 17 bzw. Reduzierstück 18 vor die Dichtung 19 gesetzt. Hiernach wird der Deckel 11 an die Bolzenaufnahme 4 geschraubt. Durch die Montage des Deckels 11 wird der Bolzen 6 in der Bolzenaufnahme 4 lagefixiert. Insoweit kann die Kopplung für das Personal gefahrlos, , erfolgen, da im Bolzen kein Sprengstoff vorhanden ist. Schließlich wird die Sprengeinrichtung 5 in die Vorrichtung geschraubt. Die Sprengeinrichtung 5 wird erst kurz vor Gebrauch mit einer nicht gezeigten Fernauslösevorrichtung verbunden, um eine versehentliches Auslösen zu vermeiden. Das reguläre Lösen der Kopplung erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Da beim manuellen Koppeln bzw. Entkoppeln sowohl das Einführen wie auch das Herausbewegen des Bolzens ohne die Sprengeinrichtung geschieht, ist ein Koppeln und Entkoppeln gefahrlos möglich.
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Das Notlösen soll nachfolgend anhand der Schnittdarstellungen der 4 bis 6 beschrieben werden. Zum Notlösen wird mittels einer Zündvorrichtung der Zünder 12 gezündet. Da die Sprengvorrichtung 5 elektrisch fernzündbar ist, kann die Zündung beispielsweise aus dem Führerhaus erfolgen. In diesem Fall kann die Besatzung des Fahrzeugs 3 geschützt im Führerhaus verbleiben.
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Durch die Zündung wird der Sprengstoff 13 umgesetzt. Der Zünder und der Sprengstoff erzeugen sofort Reaktionsprodukte in Form von Rauchschwaden. Hierdurch baut sich im Explosionsraum 15 ein Druck auf. Hierdurch wird der als Bolzenkopf ausgebildete Anschlag verformt. Der Bolzen wird entgegen der Steckrichtung aus der Bolzenaufnahme 4 gedrückt. Dabei verformt sich der Anschlag 21 und/oder reißt ab. Der Bolzen 6 wird von dem Druck in der Explosionskammer 15, wie in 5 gezeigt in den Auffangbehälter 20 getrieben und von diesem aufgefangen. Die Aufprallfläche des Auffangbehälters für den Bolzen ist schräg ausgebildet. Durch die Schräge wird eine Rückführung in die Ausnahmen verhindert. Somit bildet die Fläche eine Rückführsicherung für den Bolzen. Sobald der Bolzen 6 die Halteöse 7 verlassen hat, entfernen sich Bolzenaufnahme 4 und Halteöse 7 aufgrund des Eigengewichts des Anbaugeräts 2, wie in 6 gezeigt. Das Anbaugerät 2 ist nun vom Fahrzeug 3 notgelöst.
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Die vorstehend beschriebene Vorrichtung 1 wie auch das vorstehend beschriebene Anbaugerät 2 als auch das vorstehend beschriebene Fahrzeug 2 und das vorstehend beschriebene Verfahren zum Notentkoppeln eines Anbaugeräts 2 von einem Fahrzeug 3 zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie durch das Prinzip des Drückens des Bolzens 6 aus der Bolzenaufnahme 4 mittels einer Sprengeinrichtung 5 eine dauerhaft funktionssichere Notentkopplung gewährleistet ist, insbesondere auch bei hohen unbekannten Spannungszuständen aufgrund eines festgefahrenen Anbaugeräts 2.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Anbaugerät
- 3
- Fahrzeug
- 4
- Bolzenaufnahme
- 5
- Sprengeinrichtung
- 6
- Bolzen
- 7
- Halteöse
- 8
- Wange
- 9
- Wange
- 10
- Ausnahme/Bohrung
- 11
- Deckel
- 12
- Zünder
- 13
- Sprengstoff
- 14
- Steckdose
- 15
- Explosionsraum
- 16
- Gewinde
- 17
- Druckstück
- 18
- Reduzierstück
- 19
- Abdichtung
- 20
- Auffangbehälter
- 21
- Anschlag, Kragen
- 22
- Zwischenstück
- 23
- Gewinde
- 24
- Angriffspunkt
- 25
- Angriffspunkt
- 26
- Flanschfläche
- 27
- Flanschfläche
- 28
- Rückführsicherung
- 29
- Gewinde
- 30
- Angriffspunkt
- S
- Steckrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5786542 A [0003]
- EP 2196763 B1 [0004, 0006]
