DE202011110493U1 - Device as a rescue device for separating structures - Google Patents

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Abstract

Eine insbesondere zur Verwendung durch Rettungs- oder Einsatzkräfte bestimmte Vorrichtung (1) als Rettungsgerät zum Trennen von Strukturen (2), beispielsweise von Fahrzeugkarosserien, wobei die Vorrichtung (1) als ein handbetätigbares, mobil mitführbares Trenn- bzw. Schneidwerkzeug ausgeführt und mit einer Energieversorgung ausgestattet ist, wobei die Vorrichtung (1) einen Laserbearbeitungskopf (3) zur Fokussierung eines Laserstrahls auf die zu trennende Struktur (2) aufweist. dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mit einem Antrieb für den Laserbearbeitungskopf (3) ausgestattet ist, welcher eine Antriebsleistung als Vorschubbewegung insbesondere reibschlüssig oder kraftschlüssig zwischen dem Laserbearbeitungskopf (3) einerseits und der Struktur (2) andererseits überträgt.A device (1), in particular for use by rescue or emergency personnel, as a rescue device for separating structures (2), for example vehicle bodies, the device (1) being designed as a manually operable, mobile, separable or cutting tool and with an energy supply The device (1) has a laser processing head (3) for focusing a laser beam onto the structure (2) to be separated. characterized in that the device (1) is equipped with a drive for the laser processing head (3), which transmits a drive power as a feed movement, in particular frictionally or non-positively, between the laser processing head (3) on the one hand and the structure (2) on the other.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine insbesondere zur Verwendung durch Rettungs- oder Einsatzkräfte bestimmte Vorrichtung als Rettungsgerät zum Trennen von Strukturen, beispielsweise von Fahrzeugkarosserien, wobei die Vorrichtung als ein handbetätigbares, mobil mitführbares Trenn- bzw. Schneidwerkzeug ausgeführt und mit einer Energieversorgung ausgestattet ist, wobei die Vorrichtung einen Laserbearbeitungskopf zur Fokussierung eines Laserstrahls auf die zu trennende Struktur aufweist.The invention relates to a particular intended for use by rescue or emergency forces device as a rescue device for separating structures, such as vehicle bodies, wherein the device is designed as a hand-operated, mobile mitführbares cutting or cutting tool and equipped with a power supply, wherein the device a laser processing head for focusing a laser beam on the structure to be separated.
  • Eine derartige, als Rettungswerkzeug ausgeführte Vorrichtung erlaubt es, eingeschlossene Unfallopfer insbesondere aus durch Unfallwirkung stark deformierten Fahrzeugen zu retten. Mit derartigen, als Schneidgerät bzw. Rettungsschere ausgeführten, Vorrichtungen werden gezielt einzelne Bauteile, wie Holme, Träger und Ähnliches, schnell und sicher durchtrennt, wobei auch kombinierte Arbeitsgeräte als sogenannte Kombi-Spreizer bereits bekannt sind.Such a device designed as a rescue tool makes it possible to rescue trapped victims, in particular from heavily deformed vehicles due to accident effects. With such, designed as a cutting device or rescue scissors, devices targeted individual components, such as spars, beams and the like, quickly and safely severed, with combined implements are already known as so-called combi spreader.
  • Um Eingeschlossene aus durch Unfallwirkung eingeengten Räumen zu befreien und vor allem Unfallopfer beispielsweise aus stark deformierten Fahrzeugen oder Anlagen zu retten, ist es von vorrangiger Bedeutung, die in der Regel verletzten Unfallopfer möglichst schnell medizinischer Versorgung zuzuführen und so ggf. die Überlebenschance zu erhöhen.In order to free confined persons from rooms restricted by accident effects and, above all, to rescue accident victims, for example, from severely deformed vehicles or installations, it is of primary importance to supply the generally injured accident victims as quickly as possible to medical care and thus, if necessary, to increase their chances of survival.
  • Vorrichtungen zum Verformen, zum Durchtrennen oder zum Zerschneiden von Strukturen jeglicher Art und Form sind prinzipiell bekannt und beispielsweise in Katastrophenfällen sowie im Sicherungs- und Rettungswesen für verschiedene Anwendungszwecke im Einsatz. Hydraulische Schneidgeräte sind für Rund-, Flach-, Vierkant- und sonstiges Profilmaterial, auch für schwierige Einsatzbedingungen und für beengte Platzverhältnisse, verfügbar. Der Trennprozess wird zunehmend schwieriger, was sich einerseits in der eingeschränkten Mobilität des Geräts und des Schneidwerkzeugs, andererseits aufgrund der Wirkung von Querkräften an der Schneide in deren erschwerter Handhabung darstellt. Dabei macht es erfahrungsgemäß auch keinen bemerkenswerten Unterschied, ob die bei diesen Schneidgeräten jeweils paarweise ausgebildeten und aufeinanderzubewegten, scherenartig angetriebenen Schneidmesser jeweils gerundete, flache oder hakenartig gebogene Schneidformen aufweisen.Devices for deforming, cutting through or cutting structures of any kind and shape are known in principle and used, for example, in disaster situations and in security and rescue for various applications. Hydraulic cutters are available for round, flat, square and other profile material, even in difficult conditions and in confined spaces. The separation process is becoming increasingly difficult, which is on the one hand in the limited mobility of the device and the cutting tool, on the other hand, due to the effect of shear forces on the cutting edge in their difficult handling. Experience has shown that it makes no remarkable difference, if the cutters, which are each designed in pairs and move toward each other in a scissor-like manner, each have rounded, flat or hook-like bent cutting shapes.
  • Der hydraulische Rettungssatz ist eine Zusammenstellung von hydraulischen Geräten mit Zubehör, welche durch Aggregate betrieben werden. Ein solches hydraulisches Rettungsgerät wird zur Rettung und Bergung von Menschen bei Unfällen auf der Straße oder der Schiene und bei sonstigen Unglücksfällen von Feuerwehren, dem Katastrophenschutz, dem THW und vergleichbaren Organisationen eingesetzt.The hydraulic rescue kit is a collection of hydraulic equipment with accessories, which are operated by aggregates. Such a hydraulic rescue device is used for the rescue and salvage of people in accidents on the road or the rail and in other accidents of fire brigades, civil protection, the THW and similar organizations.
  • Der hydraulische Rettungssatz entfaltet seine Wirkung durch einen doppelt wirksamen Hydraulikzylinder. Durch ein Ventil kann der Ölstrom durch die Hydraulikpumpe in zwei Richtungen erfolgen, sodass die Geräte sowohl Druck als auch Zug ausüben können. Ob sich die Schere bzw. der Spreizer öffnet oder schließt, sprich in welche Richtung das Öl gepumpt wird, wird durch eine Steuerung am hinteren Griffende geregelt, welche Stellteil genannt wird. Wird das Stellteil losgelassen, so verharrt das hydraulische Rettungsgerät in der momentanen Position. Somit ist ein unbeabsichtigtes Öffnen oder Schließen technisch ausgeschlossen.The hydraulic rescue kit unfolds its effect through a double effective hydraulic cylinder. A valve allows oil flow through the hydraulic pump in two directions, allowing the units to exert both pressure and tension. Whether the scissors or the spreader opens or closes, ie in which direction the oil is pumped, is regulated by a control at the rear end of the handle, which is called the control part. When the control element is released, the hydraulic rescue device remains in its current position. Thus, an accidental opening or closing is technically impossible.
  • Mit hydraulischen Rettungsgeräten kann präzise, funkenfrei und nahezu lautlos gearbeitet werden, was vorteilhaft für eine patientengerechte Rettung ist, weil unnötiger Lärm sowie andere psychisch belastende Auswirkungen des Trennprozesses vermieden werden. Ebenso werden Verletzte durch das fast erschütterungsfreie Arbeiten, das die Geräte ermöglichen, geschont.Hydraulic rescue equipment can be used precisely, spark-free and almost silently, which is advantageous for a patient-friendly rescue, because unnecessary noise and other mental stress effects of the separation process can be avoided. Likewise, injured persons are protected by the almost vibration-free work that the devices allow.
  • Die DE 39 42 812 A1 betrifft ein Rettungswerkzeug zum Retten von eingeschlossenen Unfallopfern, das an jeder gebräuchlichen Fahrzeugbatterie betrieben und aufgrund seiner kompakten Abmessungen auch im Kofferraum von privaten Kraftfahrzeugen mitgeführt werden kann.The DE 39 42 812 A1 relates to a rescue tool for rescuing trapped casualties, which can be operated on any conventional vehicle battery and because of its compact dimensions can also be carried in the trunk of private motor vehicles.
  • Die DE 20 2004 011 263 U1 betrifft ein handgeführtes hydraulisches Rettungsgerät. Um einerseits eine möglichst hohe Arbeitsleistung der Geräte zu ermöglichen und andererseits die Handhabbarkeit des handgeführten Geräts durch ein möglichst geringes Gerätegewicht optimal zu gestalten, wird ein an sich bekannter Druckverstärker in das Rettungsgerät integriert. Durch die Integration des Druckverstärkers in das Arbeitsgerät kann die übrige hydraulische Infrastruktur unverändert bleiben.The DE 20 2004 011 263 U1 concerns a hand-held hydraulic rescue device. On the one hand to allow the highest possible performance of the devices and on the other hand to make the handling of hand-held device by the lowest possible device weight optimally, a per se known pressure booster is integrated into the rescue device. By integrating the pressure intensifier into the implement, the rest of the hydraulic infrastructure can remain unchanged.
  • Die DE 20 2004 012 247 U1 betrifft eine hydraulisch oder elektrisch zu betätigende Schneidvorrichtung als Rettungsschere. Um die Standzeit insbesondere auch gehärteter Schneiden zu optimieren, sind an mindestens einer der Schneidbacken mehrere zueinander beabstandete Ausnehmungen vorgesehen, die die Schneide der Schneidbacke unterbrechen. Dadurch werden einzelne Drähte eines zu durchtrennenden Drahtbündels oder Drahtseils zunächst nicht durchtrennt, jedoch gelangen bei der weiteren Schließbewegung der Schneidbacken jeweils nur einzelne Drähte in jeweils eine der Ausnehmungen der Schneidbacken, sodass in jeder Ausnehmung eine vergleichsweise geringe Anzahl angeordnet ist. Die einzelnen Drähte verbleiben in den Ausnehmungen und können so ohne große Krafteinwirkung beim weiteren Schließen der Schneidbacken durchtrennt werden.The DE 20 2004 012 247 U1 relates to a hydraulically or electrically operated cutting device as a rescue scissors. In order to optimize the service life, in particular hardened cutting, a plurality of mutually spaced recesses are provided on at least one of the cutting jaws, which interrupt the cutting edge of the cutting jaw. As a result, individual wires of a wire bundle or wire rope to be severed are initially not severed, however, only individual wires pass into each of the recesses of the cutting jaws during the further closing movement of the cutting jaws, so that a comparatively small number is arranged in each recess. The individual wires remain in the Recesses and can be severed so without much force when further closing the jaws.
  • Die DE 195 48 755 A1 betrifft ein Werkzeug zum Durchtrennen bzw. zum Zerschneiden von profilierten Baustählen, insbesondere in Form von Blech-Großprofilen, wie sie im Baugewerbe oder im Sicherungsbau in vielfältigen Anwendungsformen in Gebrauch sind. Das Schneidgerät hat einen Hydraulikantrieb für die Werkzeugschneidmesser, wobei der Arbeitsund Werkzeugkopf aus einer am Geräteteil fest angeordneten Grundplatte als Untermesser besteht, deren ihre Funktion ergänzendes Teil durch eine zu dieser beistellbaren bzw. schwenkbaren Klemmbacke als Obermesser gebildet wird. Beide Teile, die als Untermesser dienende Grundplatte und die als Obermesser dienende Klemmbacke, besitzen an ihren einander zugekehrten Innenflächen das sich jeweils ergänzende Profil bzw. die Querschnittsform des zu trennenden Stahlprofils.The DE 195 48 755 A1 relates to a tool for cutting or cutting profiled structural steels, in particular in the form of large-diameter sheet metal profiles, as they are in construction or safety construction in various applications in use. The cutting device has a hydraulic drive for the tool cutting blade, wherein the working and tool head consists of a firmly fixed to the device part base plate as a lower blade whose function complementary part is formed by a beistellbaren or pivotable jaw as an upper blade. Both parts, which serve as a lower blade base plate and serving as outer diameter jaw, have at their mutually facing inner surfaces each complementary profile or the cross-sectional shape of the steel profile to be separated.
  • Aus der DE 26 21 249 A1 ist ferner ein scherenartiges Rettungsgerät als Handwerkzeug ohne eigenen Antrieb bekannt, das im Wesentlichen aus einem Werkzeugkörper mit Handgriffen und zwei langgestreckten, hydraulisch betätigten Spreizarmen besteht.From the DE 26 21 249 A1 Furthermore, a scissors-type rescue device is known as a hand tool without its own drive, which consists essentially of a tool body with handles and two elongated, hydraulically actuated spreader arms.
  • Dem einfachen Durchtrennen der Stahlstrukturen stehen die Bemühungen der Automobilindustrie entgegen, durch hochfeste Materialien den passiven Insassenschutz in modernen Kraftfahrzeugen zu verbessern und das Verletzungsrisiko bei Unfällen zu verringern. Beispielsweise setzen Hersteller zunehmend hochfeste Stähle ein. Deren Legierungen sollen die Karosserien verstärken, sodass für die Insassen bei einer Kollision oder bei einem Überschlag eine hochbelastbare Sicherheitszelle erhalten bleibt. Hierdurch ergeben sich Probleme für die Einsatzkräfte der Feuerwehr und der Rettungsdienste bei Unfällen, weil das herkömmliche Rettungsgerät zum Trennen solcher verstärkter Karosseriebereiche nur eingeschränkt einsetzbar ist. So sind zum Beispiel Dachsäulen moderner Pkw so stabil gearbeitet, dass Rettungsscheren mit einer max. Schneidkraft von über 1,25 MN im Einsatz sind. Diese star-ken Rettungsscheren sind wegen ihres hohen Eigengewichts nicht einfach zu handhaben und verzögern somit die vorgegebenen Rettungszeiten mitunter deutlich.The simple cutting of the steel structures is opposed by the efforts of the automotive industry to improve the passive occupant protection in modern motor vehicles with high-strength materials and to reduce the risk of injury in the event of accidents. For example, manufacturers are increasingly using high-strength steels. Their alloys are intended to reinforce the bodies so that a highly resilient safety cell is retained for the occupants in the event of a collision or a rollover. This results in problems for the emergency services of the fire and rescue services in case of accidents, because the conventional rescue equipment for separating such reinforced body areas is limited use. For example, roof pillars of modern cars are so stable that rescue scissors with a max. Cutting force of over 1.25 MN are in use. These heavy-duty rescue scissors are not easy to handle due to their heavy weight and thus delay the specified rescue times from time to time.
  • Ebenso wird die Arbeit durch den Einbau zusätzlicher Airbags erschwert, da die pyrotechnischen Gasgeneratoren dieser Einrichtungen beim Durchtrennen explodieren und somit eine große Gefahr für Umstehende und arbeitende Rettungskräfte darstellen können.Likewise, the work is complicated by the installation of additional airbags, as the pyrotechnic gas generators of these devices explode when severed and thus can pose a major threat to bystanders and working rescue workers.
  • In der Folge gehen die Rettungskräfte vermehrt dazu über, Unfallopfer durch Auseinanderdrücken von Karosserieteilen zu retten, oder falls diese Maßnahme ebenfalls nicht zu dem gewünschten Erfolg führt, auch notfalls Trennschleifer einzusetzen.As a result, rescue workers increasingly resort to rescuing accident victims by pushing body parts apart, or if this measure also does not lead to the desired success, even if necessary to use cutters.
  • Ferner betrifft die DE 198 17 629 A1 eine handführbare Vorrichtung zur Laserbearbeitung eines Werkstücks, insbesondere zum Laserschweißen, mit einer Fokussieroptik zum Fokussieren des Laserstrahls auf dem Werkstück und mit einer Zufuhreinrichtung für einen Zusatzwerkstoff. Die Vorrichtung hat dabei entweder eine eigene Strahlquelle oder ist mittels eines flexiblen Lichtwellenleiters mit einer stationären Laserstrahlquelle koppelbar.Furthermore, the DE 198 17 629 A1 a handheld device for laser machining a workpiece, in particular for laser welding, with a focusing optics for focusing the laser beam on the workpiece and with a supply device for a filler material. The device either has its own beam source or can be coupled to a stationary laser beam source by means of a flexible optical waveguide.
  • Weiterhin sind durch die DE 39 06 336 A1 , die DE 195 19 150 A1 und die DE 196 15 633 C1 weitere handführbare Vorrichtungen zur Laserbearbeitung bekannt.Furthermore, by the DE 39 06 336 A1 , the DE 195 19 150 A1 and the DE 196 15 633 C1 Further manageable devices for laser processing known.
  • Ein gattungsgemäßes Rettungsgerät ist aus der US 2011/0024403 A1 bekannt, welches mit einem auf einer Laserquelle basierenden Trenn- bzw. Schneidwerkzeug ausgestattet ist. Mit dem Rettungsgerät soll ein möglichst hoher Energieeintrag in die Struktur, beispielsweise in Türen oder Barrieren, eingebracht werden, um diese möglichst schnell zu trennen oder zu zerstören.A generic rescue device is from the US 2011/0024403 A1 known, which is equipped with a laser source based on a cutting or cutting tool. With the rescue device as high as possible energy input into the structure, for example, in doors or barriers, introduced to this as quickly as possible to separate or destroy.
  • Die DE 196 15 633 C1 bezieht sich auf ein Verfahren zum handgeführten Bearbeiten von Werkstücken mittels Bestrahlung, insbesondere mittels Laserstrahlung, bei dem ein mit einer Bestrahlungsquelle strahlungszuleitend und abstandsveränderlich verbundener Strahlabgabekopf mit einem Abstandhalter auf das Werkstück aufgesetzt wird, und bei dem Gas auf die Bearbeitungsstelle geleitet wird, von der eine Gasableitung erfolgt. Dabei soll eine erhöhte Sicherheit gegen einen unbeabsichtigten Strahlungsaustritt in Verbindung mit einer Vermeidung einer Verschmutzung der Umwelt durch Verdampfungs- und Umsetzungsprodukte des bearbeiteten Werkstücks, beispielsweise durch eine Absaugeinrichtung, erreicht werden.The DE 196 15 633 C1 relates to a method for hand-held machining of workpieces by means of irradiation, in particular by means of laser radiation, in which a radiant with a radiation source and distance variably connected jet dispensing head is placed with a spacer on the workpiece, and is directed to the gas processing location of the one Gas discharge takes place. In this case, an increased safety against accidental radiation leakage in conjunction with avoiding pollution of the environment by evaporation and reaction products of the machined workpiece, for example, by a suction device can be achieved.
  • Aus der JP 09 057 482 A und der DE 100 59 246 A1 sind darüber hinaus Strahlschutz- bzw. Aufsetzkontrolleinrichtungen bei der Lasermaterialbearbeitung bekannt.From the JP 09 057 482 A and the DE 100 59 246 A1 are beyond Strahlschutz- or Aufsetzkontrolleinrichtungen in the laser material processing known.
  • Der hier beschriebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Trennen von Strukturen, beispielsweise von Fahrzeugkarosserien, nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 derart zu verbessern, dass die Effizienz, insbesondere die Dauer des Trennvorgangs unabhängig von der jeweiligen Zusammensetzung der in den Strukturen verwendeten Werkstoffe wesentlich verkürzt wird. Insbesondere soll eine universell einsetzbare und einfach handhabbare Vorrichtung zur Befreiung eingeschlossener oder eingeklemmter Personen zum mobil mitführbaren Einsatz bei Rettungs- und Einsatzkräften geschaffen werden.The invention described herein is based on the object to improve a device for separating structures, such as vehicle bodies, according to the preamble of claim 1 protection such that the efficiency, in particular the duration of the separation process, regardless of the composition of the materials used in the structures is significantly shortened. In particular, a universally applicable and easy to handle device for the liberation of trapped or trapped Persons are created for mobile mitführbaren use in rescue and emergency services.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved with a device according to the features of claim 1. The further embodiment of the invention can be found in the dependent claims.
  • Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung mit einem Antrieb für den Laserbearbeitungskopf ausgestattet, welcher eine Antriebsleistung als Vorschubbewegung insbesondere reibschlüssig oder kraftschlüssig zwischen dem Laserbearbeitungskopf und der Struktur überträgt. Hierdurch wird dem Laserbearbeitungskopf eine Vortriebsgeschwindigkeit, beispielsweise durch einen als Traktor ausgeführten Antrieb, mittels eines Reibrads oder eines Zahnrads aufgeprägt, die jedoch jederzeit von dem Bediener geändert bzw. durch eine manuelle, der Vorschubbewegung entgegenwirkende oder diese unterstützende Kraft variiert werden kann. Dabei wird die Antriebsbewegung zwischen dem Laserbearbeitungskopf und der Struktur übertragen. Dabei kann auch eine Führungsschiene vorgesehen sein, auf welche der Laserbearbeitungskopf aufgesetzt wird, um so die Bewegungsrichtung zu definieren. Während der Bewegung des Laserbearbeitungskopfs wird der Laserstrahl auf die zu trennende Struktur fokussiert. Durch die Nutzung der Laserenergie zum Trennen der Strukturen wird eine schnelle und effiziente Rettung durch Befreiung eingeschlossener oder eingeklemmter Personen unabhängig von dem bei den Strukturen verwendeten Material ermöglicht. In besonders effizienter Weise trennt der Laser ebenso hochfeste Metallstrukturen, wie auch nicht-transparente Kunststoffe, beispielsweise auch Verbundmaterialien, wobei zugleich die Wärmeeinflusszone gering ist und somit unerwünschte Auswirkungen auf benachbarte Bereiche, insbesondere wärmeempfindliche Zonen, vermieden werden. Selbst in unmittelbarer Nähe zu einer Person ist daher der Einsatz des Lasers grundsätzlich möglich. Dabei kommt es zudem nicht auf eine genaue Fokussierung des Lasers oder eine bestimmte konstante Vorschubgeschwindigkeit an. Vielmehr erlaubt die zur Verfügung gestellte Laserleistung auch dann noch ein zuverlässiges Schneiden der Strukturen, wenn eine genaue Fokussierung nicht möglich ist, wenn also beispielsweise aufgrund stark deformierter Strukturen eine orthogonale Orientierung zur Strukturoberfläche nicht sichergestellt werden kann. Dabei ist der Laserbearbeitungskopf leicht handführbar, sodass eine exakte Strahlführung auch unter schwierigen Umständen, beispielsweise in einer Überkopfhaltung, realisierbar ist. Zudem entstehen im Vergleich zum Brennschneiden in einem wesentlich verringerten Umfang Funkenflug und Schmelzerückstände. Im Sinne der Erfindung sollen unter einem Laserstrahl auch andere elektromagnetische Strahlungen verstanden werden, deren Energie für das Trennen von Metallstrukturen ausreichend ist. Dabei kann der Patient durch Schutzmatten geschützt werden.Thus, according to the invention, a device is equipped with a drive for the laser processing head, which transmits a drive power as a feed motion, in particular in a frictional or force-locking manner between the laser processing head and the structure. As a result, a propulsion speed, for example by a drive designed as a tractor, by means of a friction wheel or a gear impressed on the laser processing head, however, changed at any time by the operator or by a manual, the feed movement counteracting or supporting this force can be varied. The drive movement between the laser processing head and the structure is transmitted. In this case, a guide rail may be provided, on which the laser processing head is placed so as to define the direction of movement. During the movement of the laser processing head, the laser beam is focused on the structure to be separated. By using the laser energy to separate the structures, a fast and efficient rescue is possible by freeing trapped or trapped persons regardless of the material used in the structures. In a particularly efficient manner, the laser also separates high-strength metal structures, as well as non-transparent plastics, for example, composite materials, at the same time the heat affected zone is low and thus undesirable effects on adjacent areas, especially heat-sensitive zones are avoided. Even in the immediate vicinity of a person, therefore, the use of the laser is basically possible. It does not depend on a precise focusing of the laser or a certain constant feed rate. Rather, the laser power provided still allows a reliable cutting of the structures, even if an exact focusing is not possible, that is, if, for example, due to strongly deformed structures, an orthogonal orientation to the structure surface can not be ensured. In this case, the laser processing head is easy to handle, so that an accurate beam guidance even under difficult circumstances, for example in an overhead position, can be realized. In addition, compared to flame cutting to a much reduced extent sparking and melting residues. For the purposes of the invention, a laser beam is also to be understood as meaning other electromagnetic radiation whose energy is sufficient for separating metal structures. The patient can be protected by protective mats.
  • Dabei hat es sich bereits als besonders praxisgerecht erwiesen, wenn der Laserbearbeitungskopf mittels eines insbesondere für beide Hände einer Bedienperson vorgesehenen Handgriffs handführbar oder handbetätigbar ausgeführt ist, welcher zudem nach ergonomischen Erkenntnissen optimal geformt werden und zugleich auch eine Kontrolleinrichtung aufweisen kann, die einen Austritt der Laserstrahlung nicht freigibt oder unterbricht, wenn zumindest eine Hand nicht in der Sollposition auf dem Handgriff aufliegt.It has already proven to be particularly practical if the laser processing head is designed to be hand-operable or hand-operated by means of a particular hand for both hands of an operator handle, which are also optimally shaped according to ergonomic knowledge and at the same time may have a control device, the exit of the laser radiation does not release or interrupt when at least one hand does not rest in the desired position on the handle.
  • Bei einer anderen, ebenfalls besonders zweckmäßigen Abwandlung der vorliegenden Erfindung wird der Laserbearbeitungskopf mittels eines Lichtwellenleiters mit einer Strahlquelle der Vorrichtung verbunden, sodass dieser flexibel einsetzbar ist und zudem ein geringes Eigengewicht aufweist. Zudem können unterschiedliche Laserbearbeitungsköpfe bedarfsweise mit dem Lichtwellenleiter verbunden werden, um so unterschiedliche Strukturen optimal schneiden zu können. Selbstverständlich kann auch eine Verlängerung des Lichtwellenleiters vorgesehen werden.In another, also particularly useful modification of the present invention, the laser processing head is connected by means of an optical waveguide with a beam source of the device, so that it is flexible and also has a low weight. In addition, different laser processing heads can be connected as needed with the optical waveguide in order to be able to optimally cut different structures. Of course, an extension of the optical waveguide can be provided.
  • Außerdem kann gemäß einer weiteren bevorzugten Abwandlung der Erfindung die Vorrichtung eine Absaugeinrichtung für zugeführte Prozessgase oder beim Schneiden freigesetzte Gase aufweisen, um so einer unkontrollierten Emission eventuell schädigender Gase vorzubeugen. Die hierfür erforderliche Leitung kann mit dem Lichtwellenleiter zu einem Leitungsbündel zusammengefasst werden, um die Handhabung zu erleichtern.In addition, according to a further preferred modification of the invention, the device may have a suction device for supplied process gases or gases released during cutting, so as to prevent an uncontrolled emission of possibly damaging gases. The line required for this purpose can be combined with the optical waveguide to form a cable bundle to facilitate handling.
  • Bei einer anderen, ebenfalls besonders Erfolg versprechenden Abwandlung der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung eine als Laserstrahlenschutz dienende Abschirmung auf, welche mit Haltemitteln an der Struktur festlegbar oder als Bestandteil der Führungsschiene ausgeführt sein kann. Alternativ kann die Abschirmung auch mit dem Laserbearbeitungskopf insbesondere einstellbar, dem Laserstrahlaustritt insbesondere diametral gegenüberliegend verbunden und gemeinsam mit diesem beweglich sein.In another, also particularly promising modification of the present invention, the device has a shield serving as a laser beam protection, which can be fixed to the structure with holding means or designed as part of the guide rail. Alternatively, the shield can also be adjusted in particular with the laser processing head, in particular connected diametrically opposite the laser beam exit, and be movable together with it.
  • Ferner erweist es sich als besonders zweckmäßig, wenn die Vorrichtung eine Aufsetzkontrolleinrichtung und/oder eine Fokuslagenregulierung aufweist, um so weitgehend ohne manuelle Eingriffe eine stets optimale Einwirkung des Laserstrahls auf die Struktur und zudem eine sichere Handhabung zu erreichen, welche bei einer Fehlbetätigung die Strahlzuführung selbsttätig unterbricht. Durch die Erfassung des Aufsetzens des Laserbearbeitungskopfs auf die Oberfläche der Struktur kann der Laserstrahl bei fehlendem Kontakt nicht ausgelöst werden. Insbesondere zur Anwendung bei stark verformten Oberflächen kann die Aufsetzkontrolle auch berührungslos ausgeführt sein. Zwei Auslösetaster führen dazu, dass der Bediener nicht in den Laserstrahl hineingreifen kann. Zudem kann eine Überwachung auftretender Streustrahlungen vorgesehen werden, die durch Reflexionen an der Struktur entstehen können.Furthermore, it proves to be particularly useful if the device has a Aufsetzkontrolleinrichtung and / or a focus position regulation, so as to achieve largely without manual intervention always optimal action of the laser beam on the structure and also safe handling, which in a faulty operation, the beam automatically interrupts. By detecting the placement of the laser processing head on the surface of the structure of the Laser beam not be triggered in the absence of contact. In particular, for use in heavily deformed surfaces, the touchdown control can also be performed without contact. Two trigger buttons mean that the operator can not reach into the laser beam. In addition, it is possible to provide monitoring of stray radiation which may occur due to reflections on the structure.
  • Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt jeweils in einer Prinzipdarstellung inThe invention allows for various embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows in each case in a schematic representation in
  • 1 den Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als Rettungswerkzeug bei einem deformierten Kraftfahrzeug; 1 the use of a device according to the invention as a rescue tool in a deformed motor vehicle;
  • 2 eine Führungsschiene für einen Laserbearbeitungskopf der Vorrichtung; 2 a guide rail for a laser processing head of the device;
  • 3 den in 1 gezeigten Laserbearbeitungskopf in einer vergrößerten Ansicht; 3 the in 1 shown laser processing head in an enlarged view;
  • 4 eine mit dem Laserbearbeitungskopf verbundene, eine zu trennende Struktur einschließende Abschirmung. 4 a shield connected to the laser processing head and enclosing a structure to be separated.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 wird nachstehend anhand der 1 bis 4 näher erläutert. Diese zur Verwendung durch Rettungs- oder Einsatzkräfte bestimmte Vorrichtung 1 ermöglicht das Trennen von Strukturen 2 mittels eines handbetätigbaren und handführbaren Laserbearbeitungskopfs 3, durch den ein nicht gezeigter Schneidstrahl auf die zu trennende Struktur 2 fokussiert wird und diese dadurch unabhängig von der Materialbeschaffenheit zuverlässig getrennt wird. Die Vorrichtung 1 umfasst den grundsätzlich manuell frei führbaren Laserbearbeitungskopf 3, dem ein Antrieb 4 zugeordnet ist, welcher eine Antriebsleistung als Vorschubbewegung reibschlüssig zwischen dem Laserbearbeitungskopf 3 und der Struktur 2 überträgt. Hierdurch wird dem Laserbearbeitungskopf 3 eine Vortriebsgeschwindigkeit, beispielsweise durch den als Traktor ausgeführten Antrieb 4, mittels eines Reibrads oder eines Zahnrads aufgeprägt, die jedoch jederzeit von dem Bediener geändert bzw. durch eine manuelle, der Vorschubbewegung entgegenwirkende oder diese unterstützende Kraft variiert werden kann. Ergänzend dient eine Führungsschiene 5 dazu, dem Laserbearbeitungskopf 3 eine vorbestimmte Bewegungsrichtung aufzuprägen. Hierzu ist der Laserbearbeitungskopf 3 auf die Führungsschiene 5 aufsetzbar, die ihrerseits mittels mehrerer Haltemittel 6 vorübergehend an der Struktur 2 festlegbar ist. Dabei dienen beispielsweise Klemm- oder Magnethalterungen der sicheren Fixierung. Die Führungsschiene 5 ist hochflexibel, um diese an alle denkbaren Oberflächengeometrien beliebig anpassen zu können. Der Laserbearbeitungskopf 3 der laserbasierten Rettungsvorrichtung ermöglicht dabei das schnelle und zuverlässige Trennen auch mehrlagiger Stahl-, nicht-transparenter Kunst- oder Verbundwerkstoffe. Für das Trennen mehrerer Lagen wird eine Fokuslagenregulierung 7 eingesetzt. Zusätzlich zu den ergänzenden Schutzeinrichtungen, wie insbesondere aufstellbaren Schutzwänden 8 oder Schutzmatten, wird der Laserbearbeitungskopf 3 mit entsprechenden weiteren Sicherheitseinrichtungen zum Schutz eingeschlossener Personen sowie der Rettungskräfte ausgestattet. Hierfür sind eine Aufsetzkontrolleinrichtung 9 sowie eine Zweihandbedienung vorgesehen. Optional können auch Neigungssensoren, Abstandskontrollen sowie thermische und optische Sensoren eingesetzt werden, um den ordnungsgemäßen Betrieb zu überwachen. Für eine flexible Handhabung der Vorrichtung ist eine kleine bzw. miniaturisierte Bauweise insbesondere des Laserbearbeitungskopfs 3 sinnvoll, der mit einer kompakten und auf einem Fahrzeug mobil mitführbaren Strahlquelle 10 mittels eines Lichtwellenleiters 11 verbunden ist. Eine optional wassergekühlte, als Strahlfalle ausgeführte Abschirmung 12 ist einem Laserstrahlaustritt gegenüberliegend an dem Laserbearbeitungskopf 3 angeordnet und mit diesem gemeinsam beweglich. Die prozesszugewandte Zone wird mit einer entsprechenden, am Laserbearbeitungskopf 3 adaptierten Schutzumhausung 13 abgeschirmt. Prozessabgewandt können Schutzvorkehrungen zur Abschirmung der Prozesszone und zum Abdecken von verletzten Personen sowie brennbaren Materialien, beispielsweise Matten aus widerstandsfähigen Materialien gegen die durch die Struktur rückseitig austretende Laserstrahlung, genutzt werden. Mittels einer Absaugeinrichtung 14 werden frei werdende Prozessemissionen aus der Prozesszone abgeführt.The device according to the invention 1 will be described below on the basis of 1 to 4 explained in more detail. These devices intended for use by rescue or rescue teams 1 allows the separation of structures 2 by means of a hand-operable and portable laser processing head 3 through which a cutting jet, not shown, on the structure to be separated 2 is focused and this is reliably separated regardless of the material properties. The device 1 includes the basically manually freely manageable laser processing head 3 that a drive 4 is assigned, which a drive power as a feed motion frictionally between the laser processing head 3 and the structure 2 transfers. As a result, the laser processing head 3 a propulsion speed, for example by the drive designed as a tractor 4 imprinted by means of a friction wheel or a gearwheel, which, however, can be changed at any time by the operator or varied by a manual, counteracting or assisting the advancing movement. In addition, a guide rail is used 5 to the laser processing head 3 to impose a predetermined direction of movement. For this purpose, the laser processing head 3 on the guide rail 5 be placed, in turn, by means of several holding means 6 temporarily on the structure 2 is determinable. In this case, for example, clamp or magnetic holders are used for secure fixation. The guide rail 5 is highly flexible in order to be able to adapt it to any conceivable surface geometry. The laser processing head 3 The laser-based rescue device enables the fast and reliable separation of multi-layered steel, non-transparent plastic or composite materials. For the separation of multiple layers becomes a focal position adjustment 7 used. In addition to the additional protective devices, such as, in particular, deployable protective walls 8th or protective mats, becomes the laser processing head 3 equipped with appropriate additional safety devices for the protection of trapped persons and rescue workers. For this purpose, a Aufsetzkontrolleinrichtung 9 and a two-handed operation provided. Optionally, tilt sensors, distance controls, and thermal and optical sensors can be used to monitor proper operation. For a flexible handling of the device is a small or miniaturized design, in particular of the laser processing head 3 makes sense, with a compact and on a vehicle mobile mitführbaren beam source 10 by means of an optical waveguide 11 connected is. An optional water-cooled, designed as a beam trap shield 12 is a laser beam exit opposite the laser processing head 3 arranged and movable together with this. The process-facing zone is provided with a corresponding, on the laser processing head 3 adapted shelter 13 shielded. Process-oriented, protective measures can be used for shielding the process zone and for covering injured persons and combustible materials, for example mats made of resistant materials against the laser radiation emerging from the rear side of the structure. By means of a suction device 14 If released process emissions are removed from the process zone.
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Claims (6)

  1. Eine insbesondere zur Verwendung durch Rettungs- oder Einsatzkräfte bestimmte Vorrichtung (1) als Rettungsgerät zum Trennen von Strukturen (2), beispielsweise von Fahrzeugkarosserien, wobei die Vorrichtung (1) als ein handbetätigbares, mobil mitführbares Trenn- bzw. Schneidwerkzeug ausgeführt und mit einer Energieversorgung ausgestattet ist, wobei die Vorrichtung (1) einen Laserbearbeitungskopf (3) zur Fokussierung eines Laserstrahls auf die zu trennende Struktur (2) aufweist. dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mit einem Antrieb für den Laserbearbeitungskopf (3) ausgestattet ist, welcher eine Antriebsleistung als Vorschubbewegung insbesondere reibschlüssig oder kraftschlüssig zwischen dem Laserbearbeitungskopf (3) einerseits und der Struktur (2) andererseits überträgt.A device intended in particular for use by rescue or rescue teams ( 1 ) as a rescue device for separating structures ( 2 ), for example of vehicle bodies, wherein the device ( 1 ) is designed as a hand-operated, mobile entrainable cutting tool and is equipped with a power supply, wherein the device ( 1 ) a laser processing head ( 3 ) for focusing a laser beam on the structure to be separated ( 2 ) having. characterized in that the device ( 1 ) with a drive for the laser processing head ( 3 ), which has a drive power as a feed motion in particular frictionally or force-lockingly between the laser processing head ( 3 ) on the one hand and the structure ( 2 ) on the other hand transmits.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserbearbeitungskopf (3) mittels eines insbesondere für beide Hände einer Bedienperson vorgesehenen Handgriffs handführbar und/oder handbetätigbar ausgeführt ist.Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the laser processing head ( 3 ) is executed by means of a particular provided for both hands of an operator handle hand-operable and / or manually operable.
  3. Vorrichtung (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserbearbeitungskopf (3) mittels eines Lichtwellenleiters (11) mit einer Strahlquelle (10) der Vorrichtung (1) verbunden ist. Contraption ( 1 ) according to claims 1 or 2, characterized in that the laser processing head ( 3 ) by means of an optical waveguide ( 11 ) with a beam source ( 10 ) of the device ( 1 ) connected is.
  4. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Absaugeinrichtung (14) für zugeführte Prozessgase und/oder beim Schneiden freigesetzte Gase aufweist.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) a suction device ( 14 ) for supplied process gases and / or gases released during cutting.
  5. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine als Strahlschutz dienende Abschirmung (12) aufweist.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) serving as a radiation shield ( 12 ) having.
  6. Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Aufsetzkontrolleinrichtung (9) und/oder eine Fokuslagenregulierung (7) aufweist.Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) a landing control device ( 9 ) and / or a focus position regulation ( 7 ) having.
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