EP4479703B1 - Fahrzeugzelle und geschütztes fahrzeug - Google Patents

Fahrzeugzelle und geschütztes fahrzeug

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Publication number
EP4479703B1
EP4479703B1 EP22818373.7A EP22818373A EP4479703B1 EP 4479703 B1 EP4479703 B1 EP 4479703B1 EP 22818373 A EP22818373 A EP 22818373A EP 4479703 B1 EP4479703 B1 EP 4479703B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
decoupling
structural component
vehicle
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP22818373.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4479703A1 (de
Inventor
Thorben Klieves
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinmetall Landsysteme GmbH
Original Assignee
Rheinmetall Landsysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rheinmetall Landsysteme GmbH filed Critical Rheinmetall Landsysteme GmbH
Priority to HRP20260389TT priority Critical patent/HRP20260389T1/hr
Publication of EP4479703A1 publication Critical patent/EP4479703A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4479703B1 publication Critical patent/EP4479703B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H7/00—Armoured or armed vehicles
    • F41H7/02—Land vehicles with enclosing armour, e.g. tanks
    • F41H7/04—Armour construction
    • F41H7/042—Floors or base plates for increased land mine protection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H7/00—Armoured or armed vehicles
    • F41H7/02—Land vehicles with enclosing armour, e.g. tanks
    • F41H7/04—Armour construction
    • F41H7/044—Hull or cab construction other than floors or base plates for increased land mine protection

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle cell for a protected vehicle and a protected vehicle with such a vehicle cell.
  • a protected vehicle comprises a shell-protected vehicle cell.
  • the construction of such a protected vehicle may require the installation and attachment of additional components within the vehicle cell, such as bulkheads, partitions, shelving systems, or similar structures.
  • additional components typically exhibit high rigidity. Due to this rigidity, these components can buckle when subjected to significant forces, potentially causing equipment stored in or on the component to be accelerated rapidly. This acceleration, in turn, can cause such force to propel the equipment within the vehicle cell that it acts like a projectile. Therefore, in the event of an explosion affecting the protected vehicle, it must be ensured that no energy, and consequently no acceleration, is transferred to the additional components.
  • additional components can be suspended decoupled from the vehicle cell floor.
  • Additional components in the form of bulkheads or partitions can be curved. Furthermore, it is possible to divide them and weld them overlapping, so that buckling or deformation occurs within a controlled range.
  • the aforementioned measures can lead to a comparatively complex and heavy construction.
  • the solutions mentioned above do not offer absolute certainty that energy will not be transferred into the additional components through their connection to the vehicle cell. Curved bulkheads or partitions also require more installation space. This can also complicate the construction of adjacent components in its immediate vicinity. This needs to be improved.
  • the DE 10 2013 008 441 A1 describes a splinter guard with a support structure, a splinter-catching fabric and a cushioning body, wherein the support structure forms a molded part adapted to an installation position and the support structure, the splinter-catching fabric and the cushioning body are combined into an installation element.
  • the WO 2012/167245 A1 shows a protection system for the occupants of a vehicle in the event of an explosion of the vehicle.
  • the US 9,170,072 B1 describes a ballistic shield that can be mounted on a vehicle door.
  • the WO 2009/007972 A2 shows a portable ballistic shield for vehicles.
  • one object of the present invention is to provide an improved vehicle cell for a protected vehicle.
  • the vehicle cell comprises an arrangement having a structural component, an additional component located within the vehicle cell, and a connection and decoupling device by means of which the additional component is connected to the structural component, wherein the connection and decoupling device is configured to mechanically decouple the additional component from the structural component in the event of deformation of the structural component resulting from a blasting of the structural component, and wherein the connection and The decoupling device is a hook-and-loop fastener.
  • the additional component is positively connected to the structural component by means of the connecting and decoupling device, wherein the connecting and decoupling device has a first connecting and decoupling element associated with the structural component and a second connecting and decoupling element associated with the additional component, wherein the first connecting and decoupling element and the second connecting and decoupling element interlock positively to connect the additional component to the structural component, wherein the first connecting and decoupling element is oriented perpendicular to the structural component, and wherein the second connecting and decoupling element is oriented perpendicular to the additional component.
  • connection and decoupling device is designed to mechanically decouple the additional component from the structural component during the blast, it reliably prevents the transfer of forces and accelerations resulting from the blast from the deformed structural component to the additional component.
  • Equipment mounted on or in the additional component therefore cannot act as projectiles.
  • the arrangement can also be referred to as a protective arrangement. Accordingly, the terms “arrangement” and “protective arrangement” are interchangeable.
  • a “protected” vehicle is understood to be a vehicle that is protected against gunfire, booby traps, improvised explosive devices (IEDs), mines, any type of explosive device, or the like.
  • the vehicle may be armored.
  • the arrangement can comprise several structural components.
  • the number of structural components is, in principle, arbitrary. However, the following discussion refers to only one structural component.
  • This structural component can also be called a structural element.
  • the structural component can be part of the vehicle's cell.
  • the assembly can therefore be part of the vehicle cell.
  • the cell itself can function as a structural component. In other words, the vehicle cell itself can be the structural component.
  • the vehicle cell preferably encloses an interior space in which crew members or a vehicle crew can be located.
  • the additional component is positioned within this interior space, or within the vehicle cell. However, this is not mandatory.
  • the additional component can also be located on the outside of the vehicle cell.
  • the structural component is a wall of the aforementioned vehicle cell.
  • the term “structural component” can be replaced by the term “wall” and vice versa.
  • the vehicle cell preferably comprises two structural components arranged parallel to and spaced apart from each other in the form of side walls, in particular a first side wall and a second side wall, a structural component designed as a floor, and a structural component designed as a ceiling or roof.
  • a "structural component” is understood to mean, in particular, a load-bearing component of the protected vehicle.
  • the structural component can be made of a metallic material.
  • it can be a steel or aluminum plate. However, it can also comprise composite materials.
  • the structural component can be deformed from an undeformed state to a deformed state using an explosive charge that generates a pressure wave.
  • the deformation is elastic and/or plastic, meaning that the deformation can at least partially reverse itself.
  • the additional component can be a shelving structure, a bulkhead, a partition, armor plating, or the like.
  • the additional component can also be a walkway. It should be a component that can be placed within the vehicle compartment. This additional component can also be referred to as an add-on.
  • the additional component can be designed to accommodate equipment.
  • the additional component is preferably a shelf or a shelving structure.
  • the connecting and decoupling device joins the additional component to the structural component.
  • the additional component thus rests on the structural component.
  • the structural component supports the additional component.
  • the connection between the additional component and the structural component can be direct or indirect.
  • directly means, in particular, that the connecting and decoupling device connects the additional component directly to the structural component. Therefore, no further components are provided between the additional component and the connecting and decoupling device, or between the connecting and decoupling device and the structural component.
  • connection and decoupling device connects the additional component indirectly to the structural component.
  • further components or parts may be provided. These further components or parts may, for example, be support elements, which will be explained later. These further components or parts may each be part of the additional component or part of the structural component.
  • connection between the additional component and the structural component can be material-locked, form-locked, and/or force-locked.
  • material-locked connections the joining partners are bound by atomic or molecular bonds. Forces hold the materials together.
  • Bonded connections are permanent connections that can only be separated by destroying the bonding agent and/or the bonding partners.
  • the joining and decoupling device can be, for example, an adhesive bond or a glued joint.
  • a positive-locking connection is created by the interlocking or overlapping of at least two connecting partners.
  • a positive-locking connection can be released and re-established as often as desired.
  • the connecting and decoupling device is a hook-and-loop fastener or hook-and-loop connection. Accordingly, the connecting and decoupling device can be referred to as a hook-and-loop fastener or hook-and-loop connection.
  • a "hook-and-loop fastener” or “hook-and-loop connection” refers to a fastener that can be repeatedly opened and closed, based on the principle of burrs.
  • the bionic implementation of such a hook-and-loop fastener or connection can take the form of two band- or strip-shaped components or elements, one of which has flexible hooks, hook sections, or barbs, and the other of which has flexible loops or loop sections. When pressed together, the two components form a durable yet reversible quick-release fastener.
  • connection and decoupling device is a hook-and-loop fastener or a hook-and-loop connection
  • the arrangement comprises a structural component, an additional component, and a hook-and-loop connection by means of which the additional component is connected to the structural component.
  • the hook-and-loop connection is designed to mechanically decouple the additional component from the structural component in the event of deformation of the structural component resulting from a sudden impact.
  • the hook-and-loop connection is then in particular, the structural component is opened or loosened during the blasting or deformation of the structural component.
  • a force-fit connection requires a normal force on the surfaces to be joined. Force-fit connections can be achieved through friction. Mutual displacement of the surfaces to be joined is prevented as long as the opposing force caused by static friction is not exceeded.
  • a force-fit connection can, for example, be a magnetic force-fit. In this case, the connecting and decoupling device exhibits magnetic properties, at least in certain sections.
  • connection and decoupling device is designed to "mechanically decouple" the additional component from the structural component means, in this context, that the connection and decoupling device automatically or independently releases the connection between the additional component and the structural component when the structural component is subjected to a burst resulting from the deformation of the structural component, so that accelerations and/or forces resulting from the deformation of the structural component cannot be transferred to the additional component, or can only be transferred to it to a reduced extent.
  • connection and decoupling device thus functions as a separation point or predetermined breaking point between the structural component and the additional component. Accordingly, the terms “connection and decoupling device” and “predetermined breaking point” can be used interchangeably.
  • the mechanical decoupling of the additional component from the structural component is achieved, in particular, by the fact that the material-bonded, form-fit, and/or force-fit connection created by the connection and decoupling device is automatically released when the structural component is fractured.
  • connection and decoupling device is not controlled by means of an external control system or the like, but that the connection and decoupling device reacts autonomously to the deformation of the structural component when the structural component is blasted and separates the additional component from the structural component or mechanically decouples it from the structural component.
  • connection and decoupling device is positively connected to the structural component.
  • a positive-locking connection can be released and re-established as often as desired. This means, in particular, that after the structural component has been detached, the additional component can be reconnected to the structural component. Both the release and the connection can be performed without tools.
  • a positive-locking connection is thus established between the additional component and the structural component using the connection and decoupling device.
  • the connection between the additional component and the structural component can also be material-locked and/or force-locked. Any combination of material-locked, positive-locking, and/or force-locked connections is also possible.
  • connection and decoupling device comprises a first connection and decoupling element associated with the structural component and a second connection and decoupling element associated with the additional component, wherein the first connection and decoupling element and the second connection and decoupling element interlock in a form-fitting manner to connect the additional component to the structural component.
  • the first and second connecting and decoupling elements together form the connecting and decoupling device.
  • the connecting and decoupling device creates a material-bonded connection between the structural component and the additional component
  • the first and second connecting and decoupling elements can be part of an adhesive bond that forms the connecting and decoupling device.
  • at least one of the two connecting and decoupling elements can be a magnet, in particular a permanent magnet.
  • the first connecting and decoupling element can also be referred to as the first connecting and separating element.
  • the second connecting and decoupling element can also be referred to as the second connecting and separating element.
  • the positive locking connection between the first connecting and decoupling element and the second connecting and decoupling element automatically releases as a result of the deformation of the structural component in order to mechanically decouple the additional component from the structural component.
  • the structural component moves towards the additional component during deformation.
  • This relative movement releases the connection between the first and second connecting and decoupling elements, thus mechanically decoupling the additional component from the structural component.
  • the release of the connection between the two connecting and decoupling elements occurs automatically, so no external control of the connecting and decoupling device is required.
  • the connection between the first and second connecting and decoupling elements can release in such a way that between the first connecting element... and the decoupling element and the second connecting and decoupling element no longer have any physical contact. However, this is not strictly necessary.
  • the connection between the first connecting and decoupling element and the second connecting and decoupling element can also detach in such a way that physical contact still exists between the first connecting and decoupling element and the second connecting and decoupling element.
  • connection and decoupling device or the connection and decoupling elements
  • connection and decoupling elements are subjected purely or exclusively to shear forces. These shear forces shear off the connection between the first and second connection and decoupling elements, causing them to separate and mechanically decouple the additional component from the structural component.
  • the first connecting and decoupling element is oriented perpendicular to the structural component, while the second connecting and decoupling element is oriented perpendicular to the additional component.
  • the first connecting and decoupling element can also be oriented at an angle to the structural component.
  • the second connecting and decoupling element can also be oriented at an angle to the additional component.
  • the arrangement is preferably a coordinate system with a width direction (x-direction), a height direction (y-direction), and a depth direction (z-direction). The directions are oriented perpendicular to each other.
  • the first connecting and decoupling element and the second connecting and decoupling element extend along the y-direction.
  • the structural component and the additional component can each extend along the z-direction.
  • the structural component and the additional component can thus be positioned parallel to each other and spaced apart.
  • Perfectdicular in this context refers in particular to an angle of 90° ⁇ 10°, preferably 90° ⁇ 5°, more preferably 90° ⁇ 3°, more preferably 90° ⁇ 1°, and more preferably exactly 90°.
  • the first connecting and decoupling element has engagement sections, wherein the second connecting and decoupling element has corresponding counter-engagement sections, and wherein the engagement sections are arranged to engage positively into the counter-engagement sections.
  • the first connecting and decoupling element can have any number of engagement sections.
  • the first connecting and decoupling element is associated with a base section from which any number of engagement sections extend along its front face.
  • the engagement sections can be arranged in a grid or pattern. "Grid” or “pattern” in this context means that the engagement sections can be arranged in rows and columns.
  • the base section can be connected to the structural component, for example, by bonding, via its rear face.
  • the second connecting and decoupling element also comprises such a base section, from whose front face any number of counter-engagement sections extend.
  • the number of counter-engagement sections is arbitrary.
  • the number of engagement sections and the number of counter-engagement sections need not be identical.
  • the counter-engagement sections are arranged in a pattern or grid on the base section of the second connecting and decoupling element.
  • the second connecting and decoupling element can be connected to the additional component, in particular by bonding.
  • the engagement sections and/or the counter-engagement sections are spring-elastically deformable. This means, specifically, that the engagement sections and/or the counter-engagement sections can be deformed from an undeformed state to a deformed state by applying a force. As soon as this force is removed, the engagement sections and/or the counter-engagement sections return to their undeformed state on their own. Either only the engagement sections, only the counter-engagement sections, or both the engagement sections and the counter-engagement sections are elastically deformable.
  • the engagement sections are hook-shaped and the counter-engagement sections are loop-shaped or vice versa.
  • the engagement sections can be loop-shaped and the counter-engagement sections can be hook-shaped.
  • the geometries of the engagement sections and the counter-engagement sections are fundamentally arbitrary.
  • the engagement sections and the counter-engagement sections merely possess the property of being able to interlock positively to form the first connecting and decoupling element. and to connect the second connecting and decoupling element together.
  • the engagement sections can also be referred to as hook sections or barbed sections. Accordingly, the opposing engagement sections can be referred to as loop sections.
  • first connecting and decoupling element is bonded, riveted, and/or screwed to the first support element.
  • the second connecting and decoupling element can also be bonded, riveted, and/or screwed to the second support element.
  • first support element can be welded, screwed, and/or riveted to the structural component.
  • the second support element can be welded, screwed, and/or riveted to the additional component.
  • the connection between the structural component and the additional component is thus established indirectly via the first support element, the connecting and decoupling elements, and the second support element.
  • the support elements are optional.
  • the first connecting and decoupling element can also be directly connected to the structural component.
  • the second connecting and decoupling element can be directly connected to the additional component.
  • the orientation of the support elements is, in principle, arbitrary.
  • the first connecting and decoupling element is preferably oriented parallel to the first support element and thus perpendicular to the structural component.
  • the second connecting and decoupling element is preferably oriented parallel to the second support element and thus perpendicular to the additional component.
  • the first support element can also be oriented perpendicular to the additional component, and the second support element can be oriented perpendicular to the structural component.
  • the first support element and the second support element are oriented parallel to each other, with the first connecting and decoupling element and the second connecting and decoupling element arranged between the first support element and the second support element.
  • first support element and the second support element can each span a plane that is parallel to each other and spaced apart. These planes can be parallel to a plane of the coordinate system spanned by the x- and y-directions.
  • the first support element and/or the second support element can be plate-shaped or sheet-like.
  • a protected vehicle according to claim 10 is proposed with such a vehicle cell.
  • the protected vehicle may comprise several such arrangements.
  • the protected vehicle may be a military vehicle, in particular a military utility vehicle.
  • the protected vehicle may therefore also be referred to as a military vehicle or a military utility vehicle.
  • the protected vehicle comprises the aforementioned vehicle cell.
  • the vehicle cell may also be described as
  • the vehicle body can be referred to as the passenger compartment, crew compartment, or crew compartment.
  • the vehicle body is protected against gunfire, improvised explosive devices (IEDs), mines, and the like.
  • the vehicle body is armored.
  • the vehicle body encloses an interior space, as previously mentioned, in which crew members can be located.
  • the interior space can be divided into several sections or compartments, which may be separate from one another.
  • the interior space can be divided into an engine compartment, a crew compartment, and/or a driver's compartment. Partitions or bulkheads may be provided for this purpose. These can function as additional components.
  • the vehicle body can also be at least partially or completely modular and interchangeable. In this case, the vehicle can have different mission modules that are freely interchangeable.
  • An example of such a mission module is a medical module.
  • the medical equipment can be part of such a mission module.
  • the protected vehicle can be a wheeled vehicle. Alternatively, the protected vehicle can also be a tracked vehicle. The protected vehicle can have all-wheel drive.
  • the structural component is part of a vehicle cell of the protected vehicle.
  • the vehicle cell is constructed from several such structural components, which are firmly connected to one another, for example, by welding, bolting, and/or riveting.
  • the structural component can be a wall of the vehicle cell.
  • the vehicle cell has two side walls arranged parallel to and spaced apart from each other, which are structural components, a floor, which is also a structural component, and a roof, which is also a structural component.
  • the floor of the vehicle cell is particularly preferred as the structural component.
  • the term "structural component" can also be replaced by the term "floor.”
  • the vehicle cell itself can also be a structural component. be the component to which the additional component is attached, or to which several additional components are attached.
  • the additional component is arranged inside the vehicle cell.
  • the connecting and decoupling device is preferably located within the vehicle cell.
  • the vehicle cell encloses the interior.
  • the additional component is therefore located within the interior.
  • the additional component can also be located outside the vehicle cell.
  • the additional component can be attached to the outside of the vehicle cell as armor plating or the like.
  • the additional component can also be a shelving structure, a bulkhead, a partition, or the like, as mentioned previously.
  • vehicle cell and/or the protected vehicle also include combinations of features or embodiments described previously or subsequently with regard to the exemplary embodiments, even if not explicitly mentioned.
  • the person skilled in the art will also recognize individual aspects as Add improvements or additions to the respective basic shape of the vehicle cell and/or the protected vehicle.
  • FIG. 1 Figure 1 shows a schematic side view of an embodiment of a protected vehicle.
  • Fig. 2 shows a schematic sectional view of the protected vehicle 1 according to section line II-II of the Fig. 1
  • Vehicle 1 may be a military vehicle, in particular a military utility vehicle. Vehicle 1 may therefore also be referred to as a military vehicle or a military utility vehicle. Vehicle 1 comprises a protected passenger compartment or vehicle compartment 2. Vehicle compartment 2 is protected against gunfire, booby traps, improvised explosive devices (IEDs), mines, or the like. Vehicle compartment 2 may be a vehicle hull and may therefore also be referred to as such. The terms “vehicle compartment” and “vehicle hull” are therefore interchangeable.
  • the vehicle compartment 2 is armored.
  • the vehicle compartment 2 encloses an interior space 3 in which crew members can be located.
  • the interior space 3 is accessible from an environment 4 of the vehicle 1 via doors and/or hatches (not shown).
  • the interior space 3 may be divided into several sections or rooms, which may be separate from each other.
  • the interior space 3 may be divided into an engine room, a crew compartment, and/or a driver's compartment. However, this is not mandatory.
  • the vehicle chassis 2 can be at least partially or completely modularly interchangeable.
  • the vehicle 1 can have different mission modules that are freely interchangeable.
  • a medical module can be given as an example of such a mission module.
  • this modular design described above is arbitrary.
  • Vehicle 1 can be a wheeled vehicle.
  • vehicle 1 can also be a tracked vehicle.
  • Vehicle 1 comprises several wheel axles, each equipped with wheels 5 and 6.
  • wheels 5 and 6 are provided, namely two front wheels and two rear wheels.
  • the number of wheel axles is arbitrary.
  • two or three wheel axles can be provided.
  • vehicle 1 comprises all-wheel drive. That is, all wheel axles are driven.
  • Vehicle 1 is assigned a coordinate system with a latitude direction (x-direction), a height direction (y-direction), and a depth direction (z-direction).
  • the x, y, and z directions are perpendicular to each other.
  • a gravity direction (g) can be oriented opposite to the y-direction (y).
  • Vehicle 1 can move along a ground or surface 7 in a direction of travel F and in the opposite direction to travel F.
  • the direction of travel F can be oriented opposite to the x-direction (x).
  • the vehicle cell 2 comprises several structural components 8 to 11. These structural components 8 to 11 can also be referred to as structural elements.
  • the terms "structural component” and “structural element” are therefore interchangeable.
  • the structural components 8 to 11 are firmly connected to one another, for example, by welding, riveting, and/or bolting, and together they can form the vehicle cell 2.
  • the structural components 8 to 11 can be walls of the vehicle cell 2. Therefore, the term “structural component” can be replaced by the term "wall.”
  • a "structural component” is understood to mean, in particular, a load-bearing component of the vehicle 1.
  • structural components 8 to 11 are steel plates. However, structural components 8 to 11 may also comprise composite materials.
  • the aforementioned doors and/or hatches, by means of which the interior space 3 is accessible from the surroundings 4, may be provided on structural components 8 to 11 or on at least some of them.
  • the first structural component 8 can be a first side wall of the vehicle cell 2. Therefore, the terms “first structural component” and “first side wall” can be interchanged.
  • the second structural component 9 can be a second side wall of the vehicle cell 2. Therefore, the terms “second structural component” and “second side wall” can be interchanged. Viewed along the z-direction, the first structural component 8 and the second structural component 9 are spaced apart from each other. The first structural component 8 is arranged parallel to the second structural component 9.
  • the third structural component 10 can be the floor of the vehicle cell 2. Therefore, the terms “third structural component” and “floor” can be interchanged.
  • the fourth structural component 11 can be the roof of the vehicle cell 2. Therefore, the terms “fourth structural component” and “roof” can be interchanged. Viewed along the y-direction y, the third structural component 10 and the fourth structural component 11 are spaced apart from each other.
  • the third structural component 10 is parallel to the fourth structural component 11.
  • the structural components 8 and 9 are oriented perpendicular to the structural components 10 and 11.
  • the vehicle cell 2 can also include a front wall (not shown) and a rear wall (not shown).
  • the third structural component 10 which, as mentioned previously, can form a floor of the vehicle cell, can have a V-shaped geometry in cross-section (not shown). Furthermore, the third structural component 10 can also serve as a double floor. be designed. In this case, two floors are provided, which are arranged at a distance from each other along the y-direction y.
  • the first structural component 8 has an inner surface 12 facing the interior 3 and an outer surface 13 facing the environment 4.
  • the second structural component 9 has an inner surface 14 facing the interior 3 and an outer surface 15 facing the environment 4.
  • the third structural component 10 has an inner surface 16 facing the interior 3 and an outer surface 17 facing the environment 4.
  • the fourth structural component 11 has an inner surface 18 facing the interior 3 and an outer surface 19 facing the environment 4. All inner surfaces 12, 14, 16, and 18 face the interior 3 and away from the environment 4. All outer surfaces 13, 15, 17, and 19 face the environment 4 and away from the interior 3.
  • vehicle 1 can be detonated using an explosive device 20.
  • the explosive device 20 can be a mine, an IED, or, for example, part of a recoilless anti-tank weapon (rocket-propelled grenade, RPG).
  • RPG recoilless anti-tank weapon
  • the explosive device 20 can be concealed, at least partially, in the subsurface 7. However, this is not absolutely necessary.
  • the explosive device 20 is detonated or ignited, generating a pressure wave 21 which, in this case, acts on the third structural component 10 and deforms it plastically and/or elastically towards the interior 3.
  • the pressure wave 21 can also be referred to as a blast.
  • the pressure wave 21 can also act on any other structural component 8, 9, 11.
  • the explosive device 20 can, for example, be positioned to the side of the vehicle 1.
  • the detonation of the explosive device 20 can be contactless or contact-based. In the latter case, for example, one of the wheels 5, 6 rolls over the explosive device 20.
  • vehicle cell 2 Protection against a previously mentioned explosion of vehicle 1 is crucial to safeguard the crew members inside interior 3 from the effects of the pressure wave 21. For this reason, the vehicle cell 2 is modified to absorb as much energy as possible from the pressure wave 21 and prevent it from being transmitted into interior 3. This can be achieved, for example, by plastic deformation of the vehicle cell 2.
  • vehicle 1 or vehicle cell 2 special attention is paid to the implementation of additional components or parts, such as bulkheads, partitions, shelving structures or the like, and their attachment to the structural components 8 to 11 of vehicle cell 2.
  • shelving structures used to hold equipment or any components are inherently rigid structures. Due to their rigidity, such shelving structures buckle when subjected to large forces, which can cause equipment stored within them to accelerate. This acceleration can be so severe that the equipment acts like projectiles within the interior space. Therefore, in the event of an explosion affecting vehicle 1, it must be ensured that no energy, and thus no acceleration, is transferred to the aforementioned additional components.
  • additional components like shelves, are suspended decoupled from the floor of the vehicle cell 2, in this case the third structural component 10.
  • the additional components can be mounted suspended from the fourth structural component 11.
  • Additional components in the form of bulkheads or partitions can be curved. Furthermore, it is possible to divide these and weld them overlapping, so that the buckling or deformation takes place within a controllable range.
  • Fig. 3 shows a schematic sectional view of an arrangement 22 for vehicle 1.
  • Fig. 4 shows another sectional view of arrangement 22.
  • Fig. 5 The detailed view V shows according to Fig. 3 The following refers to the Figs. 3 to 5 Reference was made at the same time.
  • Arrangement 22 is part of the vehicle cell 2.
  • Arrangement 22 can also be referred to as a protective arrangement.
  • the terms “arrangement” and “protective arrangement” are therefore interchangeable.
  • Arrangement 22 comprises one of the structural components 8 to 11, in this case the third structural component 10.
  • arrangement 22 can also comprise the first structural component 8, the second structural component 9, and/or the fourth structural component 11.
  • arrangement 22 comprises the third structural component 10, which is a floor of the vehicle cell 2.
  • a first support element 23 can be attached to the third structural component 10.
  • the first support element 23 can be a plate, in particular a steel plate,
  • the first support element 23 can be a sheet metal part or the like.
  • the first support element 23 can be firmly connected to the third structural component 10 by means of a weld 24.
  • the first support element 23 is welded to the inside 16 of the third structural component 10.
  • the first support element 23 comprises a front face 25 and a back face 26 facing away from the front face 25.
  • the first support element 23 lies parallel to a plane spanned by the x-direction x and the y-direction y.
  • the first support element 23 is oriented perpendicular to the third structural component 10.
  • the arrangement 22 includes an additional component 27 as previously mentioned.
  • the additional component 27 can also be referred to as an additional component.
  • the terms “additional component” and “additional part” are therefore interchangeable.
  • the additional component 27 can be a bulkhead, a partition, a shelving structure, or the like.
  • the additional component 27 can also be removable armor attached to the outside of the vehicle cell 2.
  • the additional component 27 is a shelving structure suitable for holding equipment 28.
  • the additional component 27 is plate-shaped and comprises a top surface 29, which faces away from the inner surface 16 of the third structural component 10, and a bottom surface 30, which faces the inner surface 16.
  • the equipment item 28 is placed on the top surface 29.
  • the additional component 27 is spaced apart from the third structural component 10 and arranged parallel to it.
  • the additional component 27 comprises a second support element 31, which is plate-shaped.
  • the second support element 31 can be a steel plate or a sheet.
  • the second support element 31 is firmly connected to the additional component 27, in particular to the underside 30 of the additional component 27, by means of a weld 32.
  • the second support element 31 comprises a front surface 33, which faces the front surface.
  • the second support element 31 is parallel to a plane spanned by the x-direction x and the y-direction y. Support elements 23 and 31 are thus positioned parallel to each other.
  • the second support element 31 is oriented perpendicular to the additional component 27.
  • the first support element 23 and the second support element 31 are connected to each other by means of a detachable connection and decoupling device 35.
  • the third structural component 10 and the additional component 27 are indirectly coupled or connected to each other by means of the support elements 23, 31 and the connection and decoupling device 35.
  • connection and decoupling device 35 comprises a first connection and decoupling element 36, which is assigned to the third structural component 10 or the first support element 23, and a second connection and decoupling element 37, which is assigned to the additional component 27 or the second support element 31.
  • the connection and decoupling elements 36, 37 can also be referred to as connection and separation elements.
  • the connecting and decoupling device 35 acts as a predetermined breaking point between the support elements 23, 31.
  • the terms “connecting and decoupling device” and “predetermined breaking point” can therefore be used interchangeably.
  • the connecting and decoupling device 35 can also be referred to as a connecting and separating device.
  • connection and decoupling device 35 is an adhesive bond, with the connection and decoupling elements 36, 37 being part of this adhesive bond.
  • the support elements 23, 31 are materially bonded to one another by means of the connection and decoupling device 35.
  • the bonding partners are held together by atomic or molecular forces. Chemically bonded compounds are insoluble bonds that can only be separated by destroying the bonding agents and/or the bonding partners.
  • connection and decoupling device 35 can be destroyed accordingly, whereby a first part of the connection and decoupling device 35 remains as the first connection and decoupling element 36 on the first support element 23 and a second part of the connection and decoupling device 35 remains as the second connection and decoupling element 37 on the second support element 31.
  • a positive-locking connection can also be provided between the first connecting and decoupling element 36 and the second connecting and decoupling element 37.
  • a positive-locking connection is created by the interlocking or overlapping of at least two connecting partners, in this case the two connecting and decoupling elements 36, 37.
  • the connecting and decoupling device 35 can be a hook-and-loop fastener or a hook-and-loop connection, as will be explained in detail below.
  • the first connecting and decoupling element 36 can be equipped with engagement sections 38 ( Fig. 5 ) engage in corresponding counter-intervention sections 39 of the second connecting and decoupling element 37.
  • connection between the first connecting and decoupling element 36 and the second connecting and decoupling element 37 can also be force-fit.
  • a force-fit connection requires a normal force on the surfaces to be joined. Force-fit connections can be achieved through frictional engagement. Mutual displacement of the surfaces is prevented as long as a counterforce caused by static friction is present. is not exceeded.
  • a force-fit connection can also be a magnetic force-fit connection.
  • one of the connecting and decoupling elements 36, 37 can have magnetic properties.
  • one of the connecting and decoupling elements 36, 37 can be a permanent magnet. Both connecting and decoupling elements 36, 37 can also be magnetic.
  • FIG. 6 Figure 35 shows a schematic view of an embodiment of a connection and decoupling device as previously mentioned.
  • the connecting and decoupling device 35 is designed as a hook-and-loop fastener or hook-and-loop connection.
  • the first connecting and decoupling element 36 has a band-shaped or plate-shaped base section 40 that is firmly connected to the first support element 23.
  • the base section 40 has an adhesive layer, so that the base section 40 can be bonded to the first support element 23.
  • the base section 40 can also be riveted or screwed to the first support element 23.
  • the first connecting and decoupling element 36 can be made of a plastic material. However, the first connecting and decoupling element 36 can also be made of a metallic material. Composite materials can also be used for the first connecting and decoupling element 36.
  • the engagement sections 38 are barbed or hook-shaped.
  • the engagement sections 38 can therefore also be referred to as hook sections.
  • the terms "engagement section” and "hook section” are interchangeable.
  • the geometry of the engagement sections However, the position of the engagement sections 38 is generally arbitrary.
  • the engagement sections 38 are preferably arranged evenly distributed on the base section 40.
  • the base section 40 comprises a front face 41, from which the engagement sections 38 extend, and a rear face 42 facing away from the front face 41, which is connected, for example, by bonding, to the first support element 23.
  • the second connecting and decoupling element 37 also has a ribbon-shaped or plate-shaped base section 43, which, however, is firmly connected to the second support element 31.
  • the base section 43 has an adhesive layer, so that the base section 43 can be bonded to the second support element 31.
  • the base section 43 can also be riveted or screwed to the second support element 31.
  • the second connecting and decoupling element 37 can be made of a plastic material. However, the second connecting and decoupling element 37 can also be made of a metallic material. Composite materials can also be used for the second connecting and decoupling element 37.
  • counter-engagement sections 39 From the base section 43, a multitude of counter-engagement sections 39, as previously mentioned, extend.
  • the counter-engagement sections 39 are loop-shaped.
  • the counter-engagement sections 39 can therefore also be referred to as loop sections.
  • loop sections Thus, the terms “counter-engagement section” and “loop section” are interchangeable.
  • the geometry of the counter-engagement sections 39 is fundamentally arbitrary.
  • the counter-engagement sections 39 are preferably arranged evenly distributed on the base section 43.
  • the base section 43 comprises a front face 44 from which the counter-engagement sections 39 extend, and one of the Front 44, facing back 45, which is connected, for example glued, to the second support element 31.
  • connection and decoupling elements 36, 37 To connect the connecting and decoupling elements 36, 37, they are pressed together with a respective assembly force F1, F2, so that the engagement sections 38 positively engage with the opposing engagement sections 39. The connecting and decoupling elements 36, 37 are then positively connected to each other. The positive connection can preferably be released and re-established as often as desired.
  • the assembly forces F1, F2 are oriented along and opposite the z-direction. In particular, the assembly forces F1, F2 are oriented perpendicular to the base sections 40, 43.
  • connection and decoupling device 35 The functionality of the connection and decoupling device 35 is described below with reference to the Figs. 3 to 6 explained.
  • the third structural component 10 is blown off by the pressure wave 21 of the explosive device 20 from a position in the Fig. 3 shown undeformed state Z1 in a state within the Fig. 4
  • the deformed or deformed state Z2 shown is present.
  • This ballistic deformation of the third structural component 10 can be elastic and/or plastic. This means that the deformation can be at least partially reversible and at least partially irreversible. However, the deformation of the third structural component 10 can also be purely plastic.
  • the third structural component 10 When the third structural component 10 is moved from the undeformed state Z1 to the deformed state Z2, the third structural component 10 deforms into the interior space 3, causing the first support element 23 to move upwards along the y-direction. Since the additional component 27 initially does not move due to its inertia, two oppositely oriented shear forces F10 and F20 act on the connecting and decoupling device 35. One of these forces acts on the first connecting and decoupling element. 36 acting first shear force F10 along the y-direction y and a second shear force F20 acting on the second connecting and decoupling element 37 oriented against the y-direction y.
  • This relative movement of the support elements 23, 31 to each other prevents buckling loads from being applied to the support elements 23, 31, thus preventing damage to them. Under normal operating conditions, that is, as long as no blasting is carried out and no large deformations of the respective structural component 8 to 11 are expected, this type of connection also provides vibration decoupling of the additional component 27 from the respective structural component 8 to 11.
  • connection and decoupling device 35 acts as a damper or damping element, thus eliminating the need for further decoupled suspensions of the additional component 27.
  • the shear forces F10 and F20 cause the connecting and decoupling elements 36 and 37 to separate from each other, so that the additional component 27 does not follow the movement of the third structural component 10 into the interior space 3. Accordingly, the equipment item 28 is not accelerated in an undesirable manner, and therefore cannot act as a projectile on any crew members inside the interior space 3. Injuries to the crew can thus be reliably prevented.
  • the connecting and decoupling device 35 is a hook and loop fastener or a hook and loop closure, as is the case in the Fig. 6
  • the engagement sections 38 and the counter-engagement sections 39 are disengaged from their positive engagement during the blast.
  • the connecting- and decoupling elements 36, 37 are reconnected to each other.
  • the shear forces F10, F20 are generated by the relative movement between the support elements 23, 31. If these shear forces F10, F20 are sufficiently large, the connection between the connecting and decoupling elements 36, 37 is separated by shearing. If the connecting and decoupling device 35 is a hook-and-loop fastener, the respective triggering shear force F10, F20 of the connecting and decoupling device 35 can be set as desired by selecting a suitable hook-and-loop fastener.
  • any "destruction" of the connection between the connecting and decoupling elements 36, 37 is limited to the hook-and-loop fastener designed as a connecting and decoupling device 35.
  • the second support element 31 is a component requiring protection, which, due to the separation of the connection, only needs to withstand the necessary second shear force F20.
  • the second shear force F20 should be so small that damage to the second support element 31, and thus to the additional component 27, is ruled out.
  • a predetermined predetermined breaking point in the form of the connecting and decoupling device 35 enables the separation of the additional component 27 from the respective structural component 8 to 11, which, in the event of an incoming pressure wave 21, prevents the introduction of energy into the additional component 27.
  • the connecting and decoupling device 35 is installed in safety-critical areas and thus prevents the energy of the pressure wave 21 from being introduced into the additional component 27 and structures connected to it.
  • the two independent connecting and decoupling elements 36, 37 of the connecting and decoupling device 35 are preferably physically connected to each other in the manner of a hook-and-loop fastener.
  • the connecting and decoupling device 35 is a hook and loop fastener, it can be selected to meet the specific requirements and thus also provide vibration damping properties.
  • a bulging of the respective structural component 8 to 11 resulting from the deformation separates the connecting and decoupling device 35 by means of the shear forces F10, F20, thereby preventing the bulging of the structural component 8 to 11 from being transmitted to the decoupled additional component 27.
  • connection and decoupling device 35 for example in the form of a hook-and-loop fastener, vibration damping between the respective structural component 8 to 11 and the additional component 27 can be achieved, thus rendering additional decoupling devices obsolete.
  • connection between the respective structural component 8 to 11 and the additional component 27 can be created very cost-effectively and without additional components. If the connection and decoupling device 35 is a hook-and-loop fastener, it is glued to the planar front surfaces 25, 33 of the support elements 23, 31 to be joined. Therefore, no complex welding preparation is required, and the tolerances can be somewhat looser than with comparable welded structures.
  • connection and decoupling device 35 is an adhesive bond or a glued joint
  • the function of the predetermined breaking point can be achieved by selecting a suitable adhesive and adhesive thickness.
  • an elastic adhesive bond can be created, such as with silicone or sealing tapes.
  • separation of the additional component 27 from the respective structural component 8 to 11 can also be achieved by the applied shear forces F10, F20.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugzelle für ein geschütztes Fahrzeug und ein geschütztes Fahrzeug mit einer derartigen Fahrzeugzelle.
  • Ein geschütztes Fahrzeug umfasst eine gegen Beschuss geschützte Fahrzeugzelle. Bei der Konstruktion eines derartigen geschützten Fahrzeugs kann es erforderlich sein, Zusatzbauteile, wie beispielsweise Schottwände, Trennwände, Regalstrukturen oder dergleichen, innerhalb der Fahrzeugzelle zu montieren und an dieser zu befestigen. Derartige Zusatzbauteile weisen in der Regel eine hohe Steifigkeit auf. Aufgrund ihrer Steifigkeit können diese Zusatzbauteile bei der Einleitung großer Kräfte mit einem Knicken reagieren, was beispielsweise dazu führen kann, dass in oder auf dem jeweiligen Zusatzbauteil gelagerte Ausrüstungsgegenstände stark beschleunigt werden. Dies kann wiederum dazu führen, dass diese Ausrüstungsgegenstände so stark beschleunigt werden, dass diese innerhalb der Fahrzeugzelle wie Projektile wirken. Es muss also bei einer Ansprengung des geschützten Fahrzeugs gewährleistet sein, dass keine Energie und damit keine Beschleunigungen in die Zusatzbauteile eingeleitet werden.
  • Gemäß betriebsinternen Erkenntnissen können derartige Zusatzbauteile von einem Boden der Fahrzeugzelle entkoppelt aufgehängt werden. Zusatzbauteile in Form von Schottwänden oder Trennwänden können gebogen ausgeführt werden. Ferner ist es möglich, diese zu teilen und überlappend zu verschweißen, so dass eine Knickung beziehungsweise Verformung in einem kontrollierbaren Bereich stattfindet. Die zuvor genannten Maßnahmen können jedoch dazu führen, dass eine vergleichsweise aufwendige und schwere Konstruktion erforderlich ist. Außerdem bieten die zuvor genannten Lösungen keine abschließende Sicherheit dahingehend, dass durch die Anbindung der Zusatzbauteile an die Fahrzeugzelle nicht doch Energie in die Zusatzbauteile eingeleitet wird. Gebogen ausgeführte Schottwände oder Trennwände weisen außerdem einen erhöhten Bauraumbedarf auf, der im direkten Umfeld derselben auch die Konstruktion anliegender Komponenten erschweren kann. Dies gilt es zu verbessern.
  • Die DE 10 2013 008 441 A1 beschreibt einen Splitterschutz mit einer Trägerstruktur, einem Splitterfanggewebe und einem Polsterkörper, wobei die Trägerstruktur ein auf eine Einbauposition abgestimmtes Formteil bildet und die Trägerstruktur, das Splitterfanggewebe und der Polsterkörper zu einem Einbauelement zusammengefasst sind.
  • Die WO 2012/167245 A1 zeigt ein Schutzsystem zum Schutz von Insassen eines Fahrzeugs bei einer Ansprengung des Fahrzeugs.
  • Die US 9,170,072 B1 beschreibt einen ballistischen Schild, der an einer Fahrzeugtür montiert werden kann.
  • Die WO 2009/007972 A2 zeigt einen tragbaren ballistischen Schild für Fahrzeuge.
  • Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Fahrzeugzelle für ein geschütztes Fahrzeug zur Verfügung zu stellen.
  • Demgemäß wird eine Fahrzeugzelle für ein geschütztes Fahrzeug gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.
  • Die Fahrzeugzelle umfasst eine Anordnung, die ein Strukturbauteil, ein Zusatzbauteil, das innerhalb der Fahrzeugzelle platziert ist, und eine Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung aufweist, mit deren Hilfe das Zusatzbauteil mit dem Strukturbauteil verbunden ist, wobei die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung dazu eingerichtet ist, das Zusatzbauteil bei einer aus einer Ansprengung des Strukturbauteils resultierenden Verformung des Strukturbauteils von dem Strukturbauteil mechanisch zu entkoppeln, und wobei die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung ein Klettverschluss ist. Dabei ist das Zusatzbauteil mit Hilfe der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung formschlüssig mit dem Strukturbauteil verbunden, wobei die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung ein dem Strukturbauteil zugeordnetes erstes Verbindungs- und Entkopplungselement und ein dem Zusatzbauteil zugeordnetes zweites Verbindungs- und Entkopplungselement aufweist, wobei das erste Verbindungs- und Entkopplungselement und das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement zum Verbinden des Zusatzbauteils mit dem Strukturbauteil formschlüssig ineinandergreifen, wobei das erste Verbindungs- und Entkopplungselement senkrecht zu dem Strukturbauteil orientiert ist, und wobei das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement senkrecht zu dem Zusatzbauteil orientiert ist.
  • Dadurch, dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung geeignet ist, das Zusatzbauteil bei der Ansprengung von dem Strukturbauteil mechanisch zu entkoppeln, kann zuverlässig verhindert werden, dass aus der Ansprengung resultierende Kräfte und Beschleunigungen von dem verformten Strukturbauteil auf das Zusatzbauteil übertragen werden. An oder in dem Zusatzbauteil gelagerte Ausrüstungsgegenstände können somit nicht als Projektile wirken.
  • Die Anordnung kann auch als Schutzanordnung bezeichnet werden. Demgemäß sind die Begriffe "Anordnung" und "Schutzanordnung" beliebig gegeneinander tauschbar. Unter einem "geschützten" Fahrzeug ist vorliegend ein Fahrzeug zu verstehen, das gegen Beschuss, Sprengfallen, unkonventionelle Spreng- oder Brandvorrichtungen (USBV, engl.: Improvised Explosive Devices, IED), Minen, beliebige Sprengsätze oder dergleichen geschützt ist. Hierzu kann das Fahrzeug gepanzert sein.
  • Die Anordnung kann mehrere Strukturbauteile umfassen. Die Anzahl der Strukturbauteile ist grundsätzlich beliebig. Nachfolgend wird jedoch auf nur ein Strukturbauteil Bezug genommen. Das Strukturbauteil kann auch als Strukturkomponente bezeichnet werden. Das Strukturbauteil kann Teil der Fahrzeugzelle des Fahrzeugs sein. Die Anordnung kann somit Teil der Fahrzeugzelle sein. Ferner kann die Fahrzelle selbst als Strukturbauteil fungieren. Mit anderen Worten kann die Fahrzeugzelle selbst das Strukturbauteil sein.
  • Die Fahrzeugzelle umschließt bevorzugt einen Innenraum, in dem sich Besatzungsmitglieder oder eine Fahrzeugbesatzung aufhalten kann. Innerhalb dieses Innenraums beziehungsweise innerhalb der Fahrzeugzelle ist das Zusatzbauteil platziert. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Das Zusatzbauteil kann auch außenseitig an der Fahrzeugzelle vorgesehen sein.
  • Beispielsweise ist das Strukturbauteil eine Wand der vorgenannten Fahrzeugzelle. Demgemäß kann der Begriff "Strukturbauteil" durch den Begriff "Wand" und umgekehrt ersetzt werden. Die Fahrzeugzelle umfasst vorzugsweise zwei parallel zueinander und beabstandet voneinander angeordnete Strukturbauteile in Form von Seitenwänden, insbesondere eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand, ein als Boden ausgebildetes Strukturbauteil sowie ein als Decke oder Dach ausgebildetes Strukturbauteil. Unter einem "Strukturbauteil" ist vorliegend insbesondere ein lasttragendes Bauteil des geschützten Fahrzeugs zu verstehen.
  • Das Strukturbauteil kann aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein. Das Strukturbauteil kann beispielsweise eine Stahlplatte oder eine Aluminiumplatte sein oder aufweisen. Das Strukturbauteil kann jedoch auch Verbundwerkstoffe umfassen. Das Strukturbauteil kann mit Hilfe eines Sprengsatzes, welcher eine Druckwelle erzeugt, von einem unverformten Zustand in einen verformten Zustand verbracht werden. Die Verformung ist dabei elastisch und/oder plastisch. Das heißt, die Verformung kann sich zumindest teilweise zurückbilden.
  • Das Zusatzbauteil kann eine Regalstruktur, eine Schottwand, eine Trennwand, eine Panzerung oder dergleichen sein. Das Zusatzbauteil kann auch ein Laufboden sein, der innerhalb der Fahrzeugzelle platzierbar ist. Das Zusatzbauteil kann auch als Zusatzkomponente bezeichnet werden. Insbesondere kann das Zusatzbauteil dazu eingerichtet sein, Ausrüstungsgegenstände aufzunehmen. In diesem Fall ist das Zusatzbauteil bevorzugt ein Regal oder eine Regalstruktur.
  • Die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung verbindet das Zusatzbauteil mit dem Strukturbauteil. Das Zusatzbauteil lastet somit auf dem Strukturbauteil. Mit anderen Worten trägt das Strukturbauteil das Zusatzbauteil. Die Verbindung zwischen dem Zusatzbauteil und dem Strukturbauteil kann unmittelbar oder mittelbar sein. "Unmittelbar" bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung das Zusatzbauteil direkt mit dem Strukturbauteil verbindet. Somit sind zwischen dem Zusatzbauteil und der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung beziehungsweise zwischen der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung und dem Strukturbauteil keine weiteren Bauteile oder Komponenten vorgesehen.
  • Im Gegensatz hierzu bedeutet "mittelbar" insbesondere, dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung das Zusatzbauteil indirekt mit dem Strukturbauteil verbindet. In diesem Fall können im Gegensatz zu der unmittelbaren Verbindung zwischen dem Zusatzbauteil und der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung beziehungsweise zwischen der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung und dem Strukturbauteil weitere Bauteile oder Komponenten vorgesehen sein. Diese weiteren Bauteile oder Komponenten können beispielsweise noch später zu erläuternde Trägerelemente sein. Diese weiteren Bauteile oder Komponenten können jeweils Teil des Zusatzbauteils oder Teil des Strukturbauteils sein.
  • Die Verbindung zwischen dem Zusatzbauteil und dem Strukturbauteil kann stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig sein. Bei stoffschlüssigen Verbindungen werden die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten. Stoffschlüssige Verbindungen sind nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel und/oder der Verbindungspartner trennen lassen. In diesem Fall kann die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung beispielsweise eine Klebung oder eine Klebstelle sein.
  • Eine formschlüssige Verbindung entsteht durch das Ineinander- oder Hintergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern. Eine formschlüssige Verbindung kann insbesondere beliebig oft gelöst und wiederhergestellt werden. Die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung ist ein Klettverschluss oder eine Klettverbindung. Die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung kann demgemäß als Klettverschluss oder Klettverbindung bezeichnet werden.
  • Unter einem "Klettverschluss" oder einer "Klettverbindung" ist vorliegend ein insbesondere beliebig oft zu lösendes Verschlussmittel, das auf dem Prinzip von Klettfrüchten beruht, zu verstehen. Die bionische Umsetzung eines derartigen Klettverschlusses oder einer derartigen Klettverbindung kann in der Form von zwei bandförmigen oder streifenförmigen Bauteilen oder Elementen erfolgen, wovon eines der Bauteile flexible Haken, Hakenabschnitte oder Widerhaken und das andere Bauteil flexible Schlaufen oder Schlaufenabschnitte aufweist. Zusammengepresst ergeben die beiden Bauteile einen belastungsfähigen, aber reversiblen Schnellverschluss.
  • Für den Fall, dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung ein Klettverschluss oder eine Klettverbindung ist, wird eine Weiterbildung der Anordnung für das geschützte Fahrzeug vorgeschlagen. Die Anordnung weist in diesem Fall ein Strukturbauteil, ein Zusatzbauteil und eine Klettverbindung auf, mit deren Hilfe das Zusatzbauteil mit dem Strukturbauteil verbunden ist, wobei die Klettverbindung dazu eingerichtet ist, das Zusatzbauteil bei einer aus einer Ansprengung des Strukturbauteils resultierenden Verformung des Strukturbauteils von dem Strukturbauteil mechanisch zu entkoppeln. Dabei wird die Klettverbindung bei der Ansprengung des Strukturbauteils beziehungsweise bei der Verformung des Strukturbauteils insbesondere geöffnet oder gelöst.
  • Eine kraftschlüssige Verbindung hingegen setzt eine Normalkraft auf miteinander zu verbindende Flächen voraus. Kraftschlüssige Verbindungen können durch Reibschluss verwirklich werden. Eine gegenseitige Verschiebung der zu verbindenden Flächen ist verhindert, solange eine durch die Haftreibung bewirkte Gegenkraft nicht überschritten wird. Eine kraftschlüssige Verbindung kann beispielsweise als ein magnetischer Kraftschluss vorliegen. In diesem Fall weist die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung zumindest abschnittsweise magnetische Eigenschaften auf.
  • Darunter, dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung dazu eingerichtet ist, das Zusatzbauteil von dem Strukturbauteil "mechanisch zu entkoppeln", ist vorliegend zu verstehen, dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung bei der Ansprengung des Strukturbauteils resultierend aus der Verformung des Strukturbauteils die Verbindung zwischen dem Zusatzbauteil und dem Strukturbauteil selbsttätig oder selbstständig löst, so dass aus der Verformung des Strukturbauteils resultierende Beschleunigungen und/oder Kräfte nicht oder zumindest nur im reduzierten Umfang auf das Zusatzbauteil übertragen werden können oder auf dieses übertragbar sind.
  • Die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung fungiert somit als zwischen dem Strukturbauteil und dem Zusatzbauteil vorgesehene Trennstelle oder Sollbruchstelle. Demgemäß können die Begriffe "Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung" und "Sollbruchstelle" beliebig gegeneinander getauscht werden. Die mechanische Entkopplung des Zusatzbauteils von dem Strukturbauteil erfolgt insbesondere dadurch, dass die von der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung hergestellte stoffschlüssige, formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung bei der Ansprengung des Strukturbauteils selbsttätig gelöst wird.
  • "Selbsttätig" oder "selbstständig" bedeutet vorliegend insbesondere, dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung nicht mit Hilfe einer externen Steuerung oder dergleichen angesteuert wird, sondern dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung bei der Ansprengung des Strukturbauteils autark auf die Verformung des Strukturbauteils reagiert und das Zusatzbauteil von dem Strukturbauteil trennt beziehungsweise von diesem mechanisch entkoppelt.
  • Das Zusatzbauteil der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung ist formschlüssig mit dem Strukturbauteil verbunden.
  • Wie zuvor erwähnt, kann eine formschlüssige Verbindung beliebig oft gelöst und wiederhergestellt werden. Das heißt insbesondere, dass nach der Ansprengung des Strukturbauteils das Zusatzbauteil wieder mit dem Strukturbauteil verbunden werden kann. Sowohl das Lösen als auch das Verbinden kann insbesondere werkzeugfrei oder werkzeuglos erfolgen. Zwischen dem Zusatzbauteil und dem Strukturbauteil wird mit Hilfe der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung somit eine formschlüssige Verbindung hergestellt. Wie zuvor erwähnt, kann die Verbindung zwischen dem Zusatzbauteil und dem Strukturbauteil jedoch auch stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig sein. Es kann auch eine beliebige Kombination einer stoffschlüssigen, formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung vorgesehen sein.
  • Die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung weist ein dem Strukturbauteil zugeordnetes erstes Verbindungs- und Entkopplungselement und ein dem Zusatzbauteil zugeordnetes zweites Verbindungs- und Entkopplungselement auf, wobei das erste Verbindungs- und Entkopplungselement und das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement zum Verbinden des Zusatzbauteils mit dem Strukturbauteil formschlüssig ineinandergreifen.
  • Das erste Verbindungs- und Entkopplungselement und das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement bilden zusammen die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung. Für den Fall, dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Strukturbauteil und dem Zusatzbauteil herstellt, können das erste Verbindungs- und Entkopplungselement und das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement Teil einer Klebung sein, welche die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung bildet. Alternativ kann zumindest eines der beiden Verbindungs- und Entkopplungselemente ein Magnet, insbesondere ein Permanentmagnet, sein. Das erste Verbindungs- und Entkopplungselement kann auch als erstes Verbindungs- und Trennelement bezeichnet werden. Dementsprechend kann das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement auch als zweites Verbindungs- und Trennelement bezeichnet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform löst sich die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Verbindungs- und Entkopplungselement und dem zweiten Verbindungs- und Entkopplungselement resultierend aus der Verformung des Strukturbauteils selbsttätig, um das Zusatzbauteil von dem Strukturbauteil mechanisch zu entkoppeln.
  • Insbesondere bewegt sich das Strukturbauteil bei der Verformung desselben auf das Zusatzbauteil zu. Diese Relativbewegung löst die Verbindung zwischen dem ersten Verbindungs- und Entkopplungselement und dem zweiten Verbindungs- und Entkopplungselement, so dass das Zusatzbauteil mechanisch von dem Strukturbauteil entkoppelt wird. Das Lösen der Verbindung zwischen den beiden Verbindungs- und Entkopplungselementen erfolgt, wie zuvor erwähnt, selbsttätig oder selbstständig, so dass keine externe Ansteuerung der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung erforderlich ist. Die Verbindung zwischen dem ersten Verbindungs- und Entkopplungselement und dem zweiten Verbindungs- und Entkopplungselement kann sich derart lösen, dass zwischen dem ersten Verbindungs- und Entkopplungselement und dem zweiten Verbindungs- und Entkopplungselement kein berührender Kontakt mehr besteht. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Verbindung zwischen dem ersten Verbindungs- und Entkopplungselement und dem zweiten Verbindungs- und Entkopplungselement kann sich auch derart lösen, dass zwischen dem ersten Verbindungs- und Entkopplungselement und dem zweiten Verbindungs- und Entkopplungselement nach wie vor ein berührender Kontakt vorliegt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wirken bei der Verformung des Strukturbauteils auf das erste Verbindungs- und Entkopplungselement und auf das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement entgegengesetzt und parallel zueinander orientierte Scherkräfte, um die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Verbindungs- und Entkopplungselement und dem zweiten Verbindungs- und Entkopplungselement zu lösen.
  • Mit anderen Worten wird die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung beziehungsweise werden die Verbindungs- und Entkopplungselemente rein oder ausschließlich mit Scherkräften beaufschlagt. Die Scherkräfte scheren die Verbindung zwischen dem ersten Verbindungs- und Entkopplungselement und dem zweiten Verbindungs- und Entkopplungselement ab, so dass diese sich voneinander lösen, um das Zusatzbauteil mechanisch von dem Strukturbauteil zu entkoppeln.
  • Das erste Verbindungs- und Entkopplungselement ist senkrecht zu dem Strukturbauteil orientiert, wobei das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement senkrecht zu dem Zusatzbauteil orientiert ist.
  • Das erste Verbindungs- und Entkopplungselement kann jedoch auch schräg zu dem Strukturbauteil orientiert sein. Demgemäß kann das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement auch schräg zu dem Zusatzbauteil orientiert sein. Der Anordnung ist vorzugsweise ein Koordinatensystem mit einer Breitenrichtung oder x-Richtung, einer Hochrichtung oder y-Richtung und einer Tiefenrichtung oder z-Richtung zugeordnet. Die Richtungen sind senkrecht zueinander orientiert. Vorzugsweise verlaufen das erste Verbindungs- und Entkopplungselement und das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement entlang der y-Richtung. Demgemäß können das Strukturbauteil und das Zusatzbauteil jeweils entlang der z-Richtung verlaufen. Das Strukturbauteil und das Zusatzbauteil können somit parallel zueinander und beabstandet voneinander platziert sein. Unter "senkrecht" ist vorliegend insbesondere ein Winkel von 90° ± 10°, bevorzugt von 90° ± 5°, weiter bevorzugt von 90° ± 3°, weiter bevorzugt von 90° ± 1°, weiter bevorzugt von genau 90°, zu verstehen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das erste Verbindungs- und Entkopplungselement Eingriffsabschnitte auf, wobei das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement zu den Eingriffsabschnitten korrespondierende Gegeneingriffsabschnitte aufweist, und wobei die Eingriffsabschnitte dazu eingerichtet sind, formschlüssig in die Gegeneingriffsabschnitte einzugreifen.
  • Das erste Verbindungs- und Entkopplungselement kann eine beliebige Anzahl von Eingriffsabschnitten aufweisen. Insbesondere ist dem ersten Verbindungs- und Entkopplungselement ein Basisabschnitt zugeordnet, aus dem sich an einer Vorderseite desselben eine beliebige Anzahl von Eingriffsabschnitten heraus erstreckt. Die Eingriffsabschnitte können rasterförmig oder musterförmig angeordnet sein. "Rasterförmig" oder "musterförmig" bedeutet vorliegend, dass die Eingriffsabschnitte in Zeilen und Spalten angeordnet sein können. Mit einer Rückseite des Basisabschnitts kann dieser beispielsweise mit dem Strukturbauteil verbunden, insbesondere verklebt, sein. Das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement umfasst demgemäß ebenfalls einen derartigen Basisabschnitt, aus dessen Vorderseite sich eine beliebige Anzahl von Gegeneingriffsabschnitten heraus erstreckt. Die Anzahl der Gegeneingriffsabschnitte ist beliebig. Die Anzahl der Eingriffsabschnitte und die Anzahl der Gegeneingriffsabschnitte muss nicht identisch sein. Die Gegeneingriffsabschnitte sind musterförmig oder rasterförmig an dem Basisabschnitt des zweiten Verbindungs- und Entkopplungselements angeordnet. An einer den Gegeneingriffsabschnitten abgewandten Rückseite kann das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement mit dem Zusatzbauteil verbunden, insbesondere verklebt, sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Eingriffsabschnitte und/oder die Gegeneingriffsabschnitte elastisch verformbar.
  • Insbesondere sind die Eingriffsabschnitte und/oder die Gegeneingriffsabschnitte federelastisch verformbar. Dies bedeutet insbesondere, dass die Eingriffsabschnitte und/oder die Gegeneingriffsabschnitte durch das Aufbringen einer Kraft von einem unverformten Zustand in einen verformten Zustand gebracht werden können. Sobald diese Kraft nicht mehr wirkt, verbringen sich die Eingriffsabschnitte und/oder die Gegeneingriffsabschnitte selbstständig zurück aus dem verformten Zustand in den unverformten Zustand. Entweder sind nur die Eingriffsabschnitte, nur die Gegeneingriffsabschnitte oder sowohl die Eingriffsabschnitte als auch die Gegeneingriffsabschnitte elastisch verformbar.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Eingriffsabschnitte hakenförmig und die Gegeneingriffsabschnitte schlaufenförmig oder umgekehrt ausgebildet.
  • "Oder umgekehrt" bedeutet vorliegend insbesondere, dass die Eingriffsabschnitte schlaufenförmig und die Gegeneingriffsabschnitte hakenförmig ausgebildet sein können. Die Geometrien der Eingriffsabschnitte und der Gegeneingriffsabschnitte sind jedoch grundsätzlich beliebig. Die Eingriffsabschnitte und die Gegeneingriffsabschnitte weisen insbesondere lediglich die Eigenschaft auf, formschlüssig ineinandergreifen zu können, um das erste Verbindungs- und Entkopplungselement und das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement miteinander zu verbinden. Die Eingriffsabschnitte können auch als Hakenabschnitte oder Widerhakenabschnitte bezeichnet werden. Demgemäß können die Gegeneingriffsabschnitte als Schlaufenabschnitte bezeichnet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Anordnung ferner ein mit dem Strukturbauteil verbundenes erstes Trägerelement, welches das erste Verbindungs- und Entkopplungselement trägt, und ein mit dem Zusatzbauteil verbundenes zweites Trägerelement, welches das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement trägt.
  • Beispielsweise ist das erste Verbindungs- und Entkopplungselement mit dem ersten Trägerelement verklebt, vernietet und/oder verschraubt. Demgemäß kann auch das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement mit dem zweiten Trägerelement verklebt, vernietet und/oder verschraubt sein. Beispielsweise ist das erste Trägerelement mit dem Strukturbauteil verschweißt, verschraubt und/oder vernietet. Das zweite Trägerelement kann mit dem Zusatzbauteil verschweißt, verschraubt und/oder vernietet werden. Die Verbindung zwischen dem Strukturbauteil und dem Zusatzbauteil wird somit mittelbar über das erste Trägerelement, die Verbindungs- und Entkopplungselemente und das zweite Trägerelement hergestellt. Die Trägerelemente sind jedoch optional. Das erste Verbindungs- und Entkopplungselement kann auch direkt mit dem Strukturbauteil verbunden sein. Demgemäß kann auch das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement direkt mit dem Zusatzbauteil verbunden sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das erste Trägerelement senkrecht zu dem Strukturbauteil orientiert, wobei das zweite Trägerelement senkrecht zu dem Zusatzbauteil orientiert ist.
  • Die Ausrichtung der Trägerelemente ist jedoch grundsätzlich beliebig. Das erste Verbindungs- und Entkopplungselement ist bevorzugt parallel zu dem ersten Trägerelement und damit senkrecht zu dem Strukturbauteil orientiert. Das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement ist bevorzugt parallel zu dem zweiten Trägerelement und damit senkrecht zu dem Zusatzbauteil orientiert. Ferner kann das erste Trägerelement auch senkrecht zu dem Zusatzbauteil und das zweite Trägerelement kann senkrecht zu dem Strukturbauteil orientiert sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement parallel zueinander orientiert, wobei das erste Verbindungs- und Entkopplungselement und das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement zwischen dem ersten Trägerelement und dem zweiten Trägerelement angeordnet sind.
  • "Parallel zueinander" bedeutet vorliegend, dass das erste Trägerelement und das zweite Trägerelement jeweils eine Ebene aufspannen können, welche parallel zueinander und beabstandet voneinander angeordnet sind. Die vorgenannten Ebenen können parallel zu einer von der x-Richtung und der y-Richtung aufgespannten Ebene des Koordinatensystems angeordnet sein. Das erste Trägerelement und/oder das zweite Trägerelement können plattenförmig oder blechförmig sein.
  • Ferner wird ein geschütztes Fahrzeug gemäss Anspruch 10 mit einer derartigen Fahrzeugzelle vorgeschlagen.
  • Das geschützte Fahrzeug kann mehrere derartige Anordnungen umfassen. Das geschützte Fahrzeug kann ein militärisches Fahrzeug, insbesondere ein militärisches Nutzfahrzeug, sein. Das geschützte Fahrzeug kann daher auch als Militärfahrzeug oder als Militärnutzfahrzeug bezeichnet werden. Das geschützte Fahrzeug umfasst die vorgenannte Fahrzeugzelle. Die Fahrzeugzelle kann auch als Fahrgastzelle, Besatzungszelle oder Mannschaftszelle bezeichnet werden. Die Fahrzeugzelle ist gegen Beschuss, Sprengfallen, USBV, Minen oder dergleichen geschützt. Die Fahrzeugzelle ist gepanzert. Die Fahrzeugzelle umschließt einen wie zuvor erwähnten Innenraum, in dem sich Besatzungsmitglieder aufhalten können. Der Innenraum kann in mehrere Abschnitte oder Räume unterteilt sein, die voneinander getrennt sein können. Beispielsweise kann der Innenraum in einen Maschinenraum, einen Besatzungsraum und/oder in einen Fahrzeugführerraum unterteilt sein. Hierzu können Trennwände oder Schottwände vorgesehen sein. Diese können als Zusatzbauteile fungieren. Die Fahrzeugzelle kann ferner zumindest teilweise oder vollständig modular ausgetauscht werden. In diesem Fall kann das Fahrzeug unterschiedliche Missionsmodule aufweisen, die beliebig austauschbar sind. Als Beispiel für ein derartiges Missionsmodul kann ein Sanitätsmodul genannt werden. Die Anordnung kann Teil eines derartigen Missionsmoduls sein. Das geschützte Fahrzeug kann ein Radfahrzeug sein. Alternativ kann das geschützte Fahrzeug auch ein Kettenfahrzeug sein. Das geschützte Fahrzeug kann einen Allradantrieb umfassen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Strukturbauteil Teil einer Fahrzeugzelle des geschützten Fahrzeugs.
  • Insbesondere ist die Fahrzeugzelle aus mehreren derartigen Strukturbauteilen aufgebaut, welche fest miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschweißt, verschraubt und/oder vernietet sind. Das Strukturbauteil kann eine Wand der Fahrzeugzelle sein. Beispielsweise weist die Fahrzeugzelle, wie zuvor erwähnt, zwei parallel zueinander und beabstandet voneinander angeordnete Seitenwände auf, welche Strukturbauteile sind, einen Boden, der ebenfalls ein Strukturbauteil ist, und eine Decke, die ebenfalls ein Strukturbauteil ist. Besonders bevorzugt ist das Strukturbauteil jedoch der Boden der Fahrzeugzelle. Demgemäß kann der Begriff "Strukturbauteil" auch gegen den Begriff "Boden" getauscht werden. Insbesondere kann die Fahrzeugzelle selbst auch ein Strukturbauteil sein, an dem das Zusatzbauteil befestigt ist oder an dem mehrere Zusatzbauteile befestigt sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Zusatzbauteil innerhalb der Fahrzeugzelle angeordnet.
  • Demgemäß ist auch die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung bevorzugt innerhalb der Fahrzeugzelle platziert. Wie zuvor erwähnt, umschließt die Fahrzeugzelle den Innenraum. Das Zusatzbauteil ist demgemäß in dem Innenraum angeordnet. Wie zuvor erwähnt, kann das Zusatzbauteil jedoch auch außerhalb der Fahrzeugzelle vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Zusatzbauteil außenseitig als Panzerung oder dergleichen an der Fahrzeugzelle angebracht sein. Das Zusatzbauteil kann jedoch auch eine wie zuvor erwähnte Regalstruktur, eine Schottwand, eine Trennwand oder dergleichen sein.
  • Die für die vorgeschlagene Fahrzeugzelle beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das geschützte Fahrzeug entsprechend und umgekehrt.
  • "Ein" ist vorliegend nicht zwingend als beschränkend auf genau ein Element zu verstehen. Vielmehr können auch mehrere Elemente, wie beispielsweise zwei, drei oder mehr, vorgesehen sein. Auch jedes andere hier verwendete Zählwort ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Beschränkung auf genau die genannte Anzahl von Elementen gegeben ist. Vielmehr sind zahlenmäßige Abweichungen nach oben und nach unten möglich, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
  • Weitere mögliche Implementierungen der Fahrzeugzelle und/oder des geschützten Fahrzeugs umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Fahrzeugzelle und/oder des geschützten Fahrzeugs hinzufügen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Fahrzeugzelle und/oder des geschützten Fahrzeugs sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Fahrzeugzelle und/oder des geschützten Fahrzeugs. Im Weiteren werden die Fahrzeugzelle und/oder das geschützte Fahrzeug anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
    • Fig. 1
    zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines geschützten Fahrzeugs;
    Fig. 2
    zeigt eine schematische Schnittansicht des geschützten Fahrzeugs gemäß der Schnittlinie II-II der Fig. 1;
    Fig. 3
    zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform einer Anordnung für das geschützte Fahrzeug gemäß Fig. 1;
    Fig. 4
    zeigt eine weitere schematische Schnittansicht der Anordnung gemäß Fig. 3;
    Fig. 5
    zeigt die Detailansicht V gemäß Fig. 3; und
    Fig. 6
    zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung für die Anordnung gemäß Fig. 3.
  • In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
  • Die Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines geschützten Fahrzeugs 1. Die Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht des geschützten Fahrzeugs 1 gemäß der Schnittlinie II-II der Fig. 1. Nachfolgend wird auf die Fig. 1 und 2 gleichzeitig Bezug genommen.
  • Das geschützte Fahrzeug 1 wird nachfolgend lediglich als Fahrzeug bezeichnet. Das Fahrzeug 1 kann ein militärisches Fahrzeug, insbesondere ein militärisches Nutzfahrzeug, sein. Das Fahrzeug 1 kann daher auch als Militärfahrzeug oder als Militärnutzfahrzeug bezeichnet werden. Das Fahrzeug 1 umfasst eine geschützte Fahrgastzelle oder Fahrzeugzelle 2. Die Fahrzeugzelle 2 ist gegen Beschuss, Sprengfallen, unkonventionelle Spreng- oder Brandvorrichtungen (USBV, Engl.: Improvised Explosive Devices, IED), Minen oder dergleichen geschützt. Die Fahrzeugzelle 2 kann eine Fahrzeugwanne sein und daher auch als solche bezeichnet werden. Die Begriffe "Fahrzeugzelle" und "Fahrzeugwanne" sind daher beliebig gegeneinander tauschbar.
  • Die Fahrzeugzelle 2 ist gepanzert. Die Fahrzeugzelle 2 umschließt einen Innenraum 3, in dem sich Besatzungsmitglieder aufhalten können. Der Innenraum 3 ist über nicht gezeigte Türen und/oder Luken von einer Umgebung 4 des Fahrzeugs 1 her zugänglich. Der Innenraum 3 kann in mehrere Abschnitte oder Räume unterteilt sein, die voneinander getrennt sein können. Beispielsweise kann der Innenraum 3 in einen Maschinenraum, einen Besatzungsraum und/oder in einen Fahrzeugführerraum unterteilt sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
  • Die Fahrzeugzelle 2 kann ferner zumindest teilweise oder vollständig modular ausgetauscht werden. In diesem Fall kann das Fahrzeug 1 unterschiedliche Missionsmodule aufweisen, die beliebig austauschbar sind. Als Beispiel für ein derartiges Missionsmodul kann ein Sanitätsmodul genannt werden. Dieser zuvor erläuterte modulare Aufbau ist jedoch beliebig.
  • Das Fahrzeug 1 kann ein Radfahrzeug sein. Alternativ kann das Fahrzeug 1 auch ein Kettenfahrzeug sein. Das Fahrzeug 1 umfasst mehrere Radachsen, an denen Räder 5, 6 vorgesehen sind. Beispielsweise sind vier Räder 5, 6, nämlich zwei Vorderräder und zwei Hinterräder, vorgesehen. Die Anzahl der Radachsen ist grundsätzlich beliebig. Beispielsweise können zwei Radachsen oder drei Radachsen vorgesehen sein. Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug 1 einen Allradantrieb. Das heißt, alle Radachsen sind angetrieben.
  • Dem Fahrzeug 1 ist ein Koordinatensystem mit einer Breitenrichtung oder x-Richtung x, einer Hochrichtung oder y-Richtung y und einer Tiefenrichtung oder z-Richtung z zugeordnet. Die Richtungen x, y, z sind senkrecht zueinander orientiert. Eine Schwerkraftrichtung g kann entgegen der y-Richtung y orientiert sein. Das Fahrzeug 1 kann sich entlang einer Fahrtrichtung F und entgegen der Fahrtrichtung F auf einem Boden oder Untergrund 7 bewegen. Die Fahrtrichtung F kann entgegengesetzt zu der x-Richtung x orientiert sein.
  • Wie die Fig. 2 zeigt, umfasst die Fahrzeugzelle 2 mehrere Strukturbauteile 8 bis 11. Die Strukturbauteile 8 bis 11 können auch als Strukturkomponenten bezeichnet werden. Die Begriffe "Strukturbauteil" und "Strukturkomponente" sind demnach beliebig gegeneinander tauschbar. Es können ein erstes Strukturbauteil 8, ein zweites Strukturbauteil 9, ein drittes Strukturbauteil 10 und ein viertes Strukturbauteil 11 vorgesehen sein. Die Strukturbauteile 8 bis 11 sind fest miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschweißt, vernietet und/oder verschraubt, und können zusammen die Fahrzeugzelle 2 bilden. Die Strukturbauteile 8 bis 11 können Wände der Fahrzeugzelle 2 sein. Daher kann der Begriff "Strukturbauteil" durch den Begriff "Wand" ersetzt werden. Unter einem "Strukturbauteil" ist vorliegend insbesondere ein lasttragendes Bauteil oder eine lasttragende Komponente des Fahrzeugs 1 zu verstehen. Beispielsweise sind die Strukturbauteile 8 bis 11 Stahlplatten. Die Strukturbauteile 8 bis 11 können jedoch auch Verbundwerkstoffe umfassen. An den Strukturbauteilen 8 bis 11 oder an zumindest einigen der Strukturbauteile 8 bis 11 können die zuvor erwähnten Türen und/oder Luken vorgesehen sein, mit deren Hilfe der Innenraum 3 von der Umgebung 4 her zugänglich ist.
  • Das erste Strukturbauteil 8 kann eine erste Seitenwand der Fahrzeugzelle 2 sein. Daher können die Begriffe "erstes Strukturbauteil" und "erste Seitenwand" beliebig gegeneinander getauscht werden. Das zweite Strukturbauteil 9 kann eine zweite Seitenwand der Fahrzeugzelle 2 sein. Daher können die Begriffe "zweites Strukturbauteil" und "zweite Seitenwand" beliebig gegeneinander getauscht werden. Entlang der z-Richtung z betrachtet sind das erste Strukturbauteil 8 und das zweite Strukturbauteil 9 voneinander beabstandet angeordnet. Das erste Strukturbauteil 8 ist parallel zu dem zweiten Strukturbauteil 9 angeordnet.
  • Das dritte Strukturbauteil 10 kann ein Boden der Fahrzeugzelle 2 sein. Daher können die Begriffe "drittes Strukturbauteil" und "Boden" beliebig gegeneinander getauscht werden. Das vierte Strukturbauteil 11 kann ein Dach der Fahrzeugzelle 2 sein. Daher können die Begriffe "viertes Strukturbauteil" und "Dach" beliebig gegeneinander getauscht werden. Entlang der y-Richtung y betrachtet sind das dritte Strukturbauteil 10 und das vierte Strukturbauteil 11 voneinander beabstandet angeordnet. Das dritte Strukturbauteil 10 ist parallel zu dem vierten Strukturbauteil 11 angeordnet. Die Strukturbauteile 8, 9 sind senkrecht zu den Strukturbauteilen 10, 11 orientiert. Ferner kann die Fahrzeugzelle 2 noch eine nicht gezeigte Vorderwand sowie eine nicht gezeigte Rückwand umfassen.
  • Das dritte Strukturbauteil 10, das, wie zuvor erwähnt, einen Boden der Fahrzeugzelle bilden kann, kann im Querschnitt eine nicht gezeigte V-förmige Geometrie aufweisen. Ferner kann das dritte Strukturbauteil 10 auch als Doppelboden ausgebildet sein. In diesem Fall sind zwei Böden vorgesehen, die entlang der y-Richtung y voneinander beabstandet angeordnet sind.
  • Das erste Strukturbauteil 8 weist eine dem Innenraum 3 zugewandte Innenseite 12 und eine der Umgebung 4 zugewandte Außenseite 13 auf. Das zweite Strukturbauteil 9 weist eine dem Innenraum 3 zugewandte Innenseite 14 und eine der Umgebung 4 zugewandte Außenseite 15 auf. Das dritte Strukturbauteil 10 weist eine dem Innenraum 3 zugewandte Innenseite 16 und eine der Umgebung 4 zugewandte Außenseite 17 auf. Das vierte Strukturbauteil 11 weist eine dem Innenraum 3 zugewandte Innenseite 18 und eine der Umgebung 4 zugewandte Außenseite 19 auf. Alle Innenseiten 12, 14, 16, 18 weisen zu dem Innenraum 3 hin und von der Umgebung 4 weg. Alle Außenseiten 13, 15, 17, 19 weisen zu der Umgebung 4 hin und von dem Innenraum 3 weg.
  • Im Betrieb des Fahrzeugs 1 kann dieses mit Hilfe eines Sprengsatzes 20 angesprengt werden. Der Sprengsatz 20 kann eine Mine, eine USBV oder beispielsweise Teil einer rückstoßfreien Panzerabwehrhandwaffe (Engl.: Rocket-Propelled Grenade, RPG) sein. Im vorliegenden Beispiel gemäß der Fig. 2 kann der Sprengsatz 20 zumindest abschnittsweise in dem Untergrund 7 verborgen sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
  • Fährt das Fahrzeug 1 über den Sprengsatz 20 oder an diesem vorbei, so löst der Sprengsatz 20 aus oder zündet und erzeugt eine Druckwelle 21, die im vorliegenden Fall auf das dritte Strukturbauteil 10 wirkt und dieses in Richtung des Innenraums 3 plastisch und/oder elastisch verformt. Die Druckwelle 21 kann auch als Blast bezeichnet werden. Die Druckwelle 21 kann auch auf jedes andere Strukturbauteil 8, 9, 11 wirken. In diesem Fall kann der Sprengsatz 20 beispielsweise seitlich des Fahrzeugs 1 platziert sein. Die Auslösung des Sprengsatzes 20 kann kontaktfrei oder kontaktbehaftet erfolgen. Im letztgenannten Fall rollt beispielsweise eines der Räder 5, 6 über den Sprengsatz 20.
  • Der Schutz vor einer wie zuvor erwähnten Ansprengung des Fahrzeugs 1 ist entscheidend, um sich in dem Innenraum 3 aufhaltende Besatzungsmitglieder vor einer Einwirkung der Druckwelle 21 zu schützen. Aus diesem Grund wird die Fahrzeugzelle 2 so angepasst, dass diese möglichst viel Energie der Druckwelle 21 aufnehmen kann und nicht in den Innenraum 3 weiterleitet. Dies kann beispielsweise durch eine plastische Verformung der Fahrzeugzelle 2 erreicht werden.
  • Bei der Konstruktion des Fahrzeugs 1 beziehungsweise der Fahrzeugzelle 2 liegt ein besonderes Augenmerk auf der Umsetzung von Zusatzkomponenten oder Zusatzbauteilen, wie beispielsweise Schottwänden, Trennwänden, Regalstrukturen oder dergleichen, und deren Anbringung an die Strukturbauteile 8 bis 11 der Fahrzeugzelle 2.
  • Beispielsweise sind Regalstrukturen zur Aufnahme von Ausrüstungsgegenständen oder beliebigen Komponenten in sich steife Strukturen. Aufgrund ihrer Steifigkeit reagieren derartige Regalstrukturen bei der Einleitung großer Kräfte mit einem Knicken, was dazu führen kann, dass in der Regalstruktur gelagerte Ausrüstungsgegenstände beschleunigt werden. Dies kann dazu führen, dass diese Ausrüstungsgegenstände so stark beschleunigt werden, dass diese innerhalb des Innenraums 3 wie Projektile wirken. Es muss also bei einer Ansprengung des Fahrzeugs 1 gewährleistet sein, dass keine Energie und damit keine Beschleunigungen an die zuvor erwähnten Zusatzbauteile durchgeleitet werden.
  • Gemäß betriebsinternen Erkenntnissen werden derartige Zusatzbauteile, wie beispielsweise Regale, von einem Boden der Fahrzeugzelle 2, vorliegend dem dritten Strukturbauteil 10, entkoppelt aufgehängt. Beispielsweise können die Zusatzbauteile an dem vierten Strukturbauteil 11 hängend montiert werden. Zusatzbauteile in Form von Schottwänden oder Trennwänden können gebogen ausgeführt werden. Ferner ist es möglich, diese zu teilen und überlappend zu verschweißen, so dass die Knickung beziehungsweise Verformung in einem kontrollierbaren Bereich stattfindet.
  • Das wie zuvor erwähnte Entkoppeln dieser Zusatzbauteile von den Strukturbauteilen 8 bis 11 kann dazu führen, dass die Strukturbauteile 8 bis 11 vergleichsweise aufwändig und schwer werden. Außerdem bieten derartige Lösungen keine abschließende Sicherheit, dass durch die Anbindung der Zusatzbauteile an die Strukturbauteile 8 bis 11 im Falle einer Ansprengung des Fahrzeugs 1 nicht doch Energie in die Zusatzbauteile eingeleitet wird. Gebogen ausgeführte Schottwände oder Trennwände weisen einen erhöhten Bauraumbedarf auf, der im direkten Umfeld auch die Konstruktion anliegender Komponenten erschweren kann. Dies gilt es zu verbessern.
  • Die Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Anordnung 22 für das Fahrzeug 1. Die Fig. 4 zeigt eine weitere Schnittansicht der Anordnung 22. Die Fig. 5 zeigt die Detailansicht V gemäß Fig. 3. Nachfolgend wird auf die Fig. 3 bis 5 gleichzeitig Bezug genommen.
  • Die Anordnung 22 ist Teil der Fahrzeugzelle 2. Die Anordnung 22 kann auch als Schutzanordnung bezeichnet werden. Die Begriffe "Anordnung" und "Schutzanordnung" sind demgemäß beliebig gegeneinander tauschbar. Die Anordnung 22 umfasst eines der Strukturbauteile 8 bis 11, im vorliegenden Fall das dritte Strukturbauteil 10. Die Anordnung 22 kann jedoch auch das erste Strukturbauteil 8, das zweite Strukturbauteil 9 und/oder das vierte Strukturbauteil 11 umfassend. Nachfolgend wird jedoch davon ausgegangen, dass die Anordnung 22 das dritte Strukturbauteil 10 aufweist, das ein Boden der Fahrzeugzelle 2 ist.
  • An dem dritten Strukturbauteil 10 kann ein erstes Trägerelement 23 angebracht sein. Das erste Trägerelement 23 kann eine Platte, insbesondere eine Stahlplatte, ein Blech oder dergleichen sein. Das erste Trägerelement 23 kann mit Hilfe einer Schweißnaht 24 mit dem dritten Strukturbauteil 10 fest verbunden sein. Das erste Trägerelement 23 ist mit der Innenseite 16 des dritten Strukturbauteils 10 verschweißt. Das erste Trägerelement 23 umfasst eine Vorderseite 25 und eine der Vorderseite 25 abgewandte Rückseite 26. Das erste Trägerelement 23 liegt parallel zu einer von der x-Richtung x und der y-Richtung y aufgespannten Ebene. Das erste Trägerelement 23 ist senkrecht zu dem dritten Strukturbauteil 10 orientiert.
  • Die Anordnung 22 umfasst ein wie zuvor erwähntes Zusatzbauteil 27. Das Zusatzbauteil 27 kann auch als Zusatzkomponente bezeichnet werden. Die Begriffe "Zusatzbauteil" und "Zusatzkomponente" sind demnach beliebig gegeneinander tauschbar. Das Zusatzbauteil 27 kann eine Schottwand, eine Trennwand, eine Regalstruktur oder dergleichen sein. Ferner kann das Zusatzbauteil 27 auch eine außenseitig an der Fahrzeugzelle 2 angebrachte abnehmbare Panzerung sein. Im vorliegenden Fall ist das Zusatzbauteil 27 eine Regalstruktur, die zur Aufnahme von Ausrüstungsgegenständen 28 geeignet ist.
  • Das Zusatzbauteil 27 ist im vorliegenden Fall plattenförmig und umfasst eine Oberseite 29, die der Innenseite 16 des dritten Strukturbauteils 10 abgewandt ist, sowie eine Unterseite 30, die der Innenseite 16 zugewandt ist. Auf der Oberseite 29 ist der Ausrüstungsgegenstand 28 platziert. Das Zusatzbauteil 27 ist beabstandet von dem dritten Strukturbauteil 10 und parallel zu diesem angeordnet.
  • Das Zusatzbauteil 27 umfasst ein zweites Trägerelement 31, das plattenförmig ist. Das zweite Trägerelement 31 kann eine Stahlplatte oder ein Blech sein. Das zweite Trägerelement 31 ist mit Hilfe einer Schweißnaht 32 mit dem Zusatzbauteil 27, insbesondere mit der Unterseite 30 des Zusatzbauteils 27, fest verbunden. Das zweite Trägerelement 31 umfasst eine Vorderseite 33, die der Vorderseite 25 des ersten Trägerelements 23 zugewandt ist, und eine der Vorderseite 33 abgewandte Rückseite 34. Das zweite Trägerelement 31 liegt parallel zu einer von der x-Richtung x und der y-Richtung y aufgespannten Ebene. Die Trägerelemente 23, 31 sind somit parallel zueinander platziert. Das zweite Trägerelement 31 ist senkrecht zu dem Zusatzbauteil 27 orientiert.
  • Das erste Trägerelement 23 und das zweite Trägerelement 31 sind mit Hilfe einer lösbaren Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 miteinander verbunden. Somit sind das dritte Strukturbauteil 10 und das Zusatzbauteil 27 mit Hilfe der Trägerelemente 23, 31 und der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 mittelbar miteinander gekoppelt oder verbunden.
  • Die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 umfasst ein erstes Verbindungs- und Entkopplungselement 36, das dem dritten Strukturbauteil 10 beziehungsweise dem ersten Trägerelement 23 zugeordnet ist, und ein zweites Verbindungs- und Entkopplungselement 37, das dem Zusatzbauteil 27 beziehungsweise dem zweiten Trägerelement 31 zugeordnet ist. Die Verbindungs- und Entkopplungselemente 36, 37 können auch als Verbindungs- und Trennelemente bezeichnet werden.
  • Die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 wirkt als Sollbruchstelle zwischen den Trägerelementen 23, 31. Die Begriffe "Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung" und "Sollbruchstelle" können daher beliebig gegeneinander getauscht werden. Ferner kann die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 auch als Verbindungs- und Trenneinrichtung bezeichnet werden.
  • Im einfachsten Fall ist die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 eine Klebung, wobei die Verbindungs- und Entkopplungselemente 36, 37 Teil dieser Klebung sind. In diesem Fall sind die Trägerelemente 23, 31 mit Hilfe der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 stoffschlüssig miteinander verbunden. Bei stoffschlüssigen Verbindungen werden die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten. Stoffschlüssige Verbindungen sind nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel und/oder der Verbindungspartner trennen lassen.
  • Zum Trennen oder Entkoppeln der Trägerelemente 23, 31 kann die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 demgemäß zerstört werden, wobei ein erster Teil der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 als erstes Verbindungs- und Entkopplungselement 36 an dem ersten Trägerelement 23 verbleibt und ein zweiter Teil der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 als zweites Verbindungs- und Entkopplungselement 37 an dem zweiten Trägerelement 31 verbleibt.
  • Zwischen dem ersten Verbindungs- und Entkopplungselement 36 und dem zweiten Verbindungs- und Entkopplungselement 37 kann auch eine formschlüssige Verbindung vorgesehen sein. Eine formschlüssige Verbindung entsteht durch das Ineinander- oder Hintergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern, vorliegend den beiden Verbindungs- und Entkopplungselementen 36, 37. In diesem Fall kann die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 ein Klettverschluss oder eine Klettverbindung sein, wie nachfolgend noch im Detail erläutert wird. Das erste Verbindungs- und Entkopplungselement 36 kann mit Eingriffsabschnitten 38 (Fig. 5) in korrespondierende Gegeneingriffsabschnitte 39 des zweiten Verbindungs- und Entkopplungselements 37 eingreifen.
  • Die Verbindung zwischen dem ersten Verbindungs- und Entkopplungselement 36 und dem zweiten Verbindungs- und Entkopplungselement 37 kann auch kraftschlüssig sein. Eine kraftschlüssige Verbindung setzt eine Normalkraft auf miteinander zu verbindende Flächen voraus. Kraftschlüssige Verbindungen können durch Reibschluss verwirklicht werden. Die gegenseitige Verschiebung der Flächen ist verhindert, solange eine durch die Haftreibung bewirkte Gegenkraft nicht überschritten wird. Eine kraftschlüssige Verbindung kann auch als ein magnetischer Kraftschluss vorliegen. In diesem Fall kann eines der Verbindungs- und Entkopplungselemente 36, 37 magnetische Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise kann eines der Verbindungs- und Entkopplungselemente 36, 37 ein Permanentmagnet sein. Es können auch beide Verbindungs- und Entkopplungselemente 36, 37 magnetisch sein.
  • Die Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer wie zuvor erwähnten Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35.
  • Bei dieser Ausführungsform der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 ist diese als Klettverschluss oder Klettverbindung ausgebildet. Das erste Verbindungs- und Entkopplungselement 36 weist einen bandförmigen oder plattenförmigen Basisabschnitt 40 auf, der fest mit dem ersten Trägerelement 23 verbunden ist. Beispielsweise weist der Basisabschnitt 40 eine Klebstoffschicht auf, so dass der Basisabschnitt 40 mit dem ersten Trägerelement 23 verklebt sein kann. Der Basisabschnitt 40 kann jedoch auch mit dem ersten Trägerelement 23 vernietet oder verschraubt sein.
  • Das erste Verbindungs- und Entkopplungselement 36 kann aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein. Das erste Verbindungs- und Entkopplungselement 36 kann jedoch auch aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein. Auch Verbundwerkstoffe können für das erste Verbindungs- und Entkopplungselement 36 eingesetzt werden.
  • Aus dem Basisabschnitt 40 erstreckt sich eine Vielzahl von wie zuvor erwähnten Eingriffsabschnitten 38 heraus. Die Eingriffsabschnitte 38 sind widerhakenförmig oder hakenförmig. Die Eingriffsabschnitte 38 können daher auch als Hakenabschnitte bezeichnet werden. Somit sind die Begriffe "Eingriffsabschnitt" und "Hakenabschnitt" beliebig gegeneinander tauschbar. Die Geometrie der Eingriffsabschnitte 38 ist jedoch grundsätzlich beliebig. Die Eingriffsabschnitte 38 sind vorzugsweise gleichmäßig an dem Basisabschnitt 40 verteilt angeordnet. Der Basisabschnitt 40 umfasst eine Vorderseite 41, aus der sich die Eingriffsabschnitte 38 herauserstrecken, und eine der Vorderseite 41 abgewandte Rückseite 42, die mit dem ersten Trägerelement 23, verbunden, beispielsweise verklebt, ist.
  • Das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement 37 weist ebenfalls einen bandförmigen oder plattenförmigen Basisabschnitt 43 auf, der jedoch fest mit dem zweiten Trägerelement 31 verbunden ist. Beispielsweise weist der Basisabschnitt 43 eine Klebstoffschicht auf, so dass der Basisabschnitt 43 mit dem zweiten Trägerelement 31 verklebt sein kann. Der Basisabschnitt 43 kann jedoch auch mit dem zweiten Trägerelement 31 vernietet oder verschraubt sein.
  • Das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement 37 kann aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein. Das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement 37 kann jedoch auch aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein. Auch Verbundwerkstoffe können für das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement 37 eingesetzt werden.
  • Aus dem Basisabschnitt 43 erstreckt sich eine Vielzahl von wie zuvor erwähnten Gegeneingriffsabschnitten 39 heraus. Die Gegeneingriffsabschnitte 39 sind schlaufenförmig. Die Gegeneingriffsabschnitte 39 können daher auch als Schlaufenabschnitte bezeichnet werden. Somit sind die Begriffe "Gegeneingriffsabschnitt" und "Schlaufenabschnitt" beliebig gegeneinander tauschbar. Die Geometrie der Gegeneingriffsabschnitte 39 ist jedoch grundsätzlich beliebig.
  • Die Gegeneingriffsabschnitte 39 sind vorzugsweise gleichmäßig an dem Basisabschnitt 43 verteilt angeordnet. Der Basisabschnitt 43 umfasst eine Vorderseite 44, aus der sich die Gegeneingriffsabschnitte 39 herauserstrecken, und eine der Vorderseite 44 abgewandte Rückseite 45, die mit dem zweiten Trägerelement 31, verbunden, beispielsweise verklebt, ist.
  • Zum miteinander Verbinden der Verbindungs- und Entkopplungselemente 36, 37 werden diese mit einer jeweiligen Montagekraft F1, F2 zusammengedrückt, so dass die Eingriffsabschnitte 38 formschlüssig in die Gegeneingriffsabschnitte 39 eingreifen. Die Verbindungs- und Entkopplungselemente 36, 37 sind dann formschlüssig miteinander verbunden. Die formschlüssige Verbindung lässt sich bevorzugt beliebig oft wieder lösen und wieder herstellen. Die Montagekräfte F1, F2 sind entlang und entgegen der z-Richtung z orientiert. Insbesondere sind die Montagekräfte F1, F2 senkrecht zu den Basisabschnitten 40, 43 orientiert.
  • Die Funktionalität der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 wird nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 3 bis 6 erläutert. Bei einer wie zuvor erwähnten Ansprengung des Fahrzeugs 1 wird das dritte Strukturbauteil 10 durch die Druckwelle 21 des Sprengsatzes 20 von einem in der Fig. 3 gezeigten unverformten oder undeformierten Zustand Z1 in einen in der Fig. 4 gezeigten verformten oder deformierten Zustand Z2 verbracht. Diese ballistische Deformation des dritten Strukturbauteils 10 kann elastisch und/oder plastisch sein. Das heißt, dass die Deformation zumindest teilweise reversibel und zumindest teilweise irreversibel sein kann. Die Deformation des dritten Strukturbauteils 10 kann jedoch auch rein plastisch sein.
  • Bei dem Verbringen des dritten Strukturbauteils 10 von dem undeformierten Zustand Z1 in den deformierten Zustand Z2, verformt sich das dritte Strukturbauteil 10 in den Innenraum 3 hinein, wodurch sich das erste Trägerelement 23 entlang der y-Richtung y betrachtet nach oben bewegt. Da sich das Zusatzbauteil 27 aufgrund seiner Massenträgheit zunächst nicht bewegt, wirken auf die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 zwei entgegengesetzt orientierte Scherkräfte F10, F20. Dabei ist eine auf das erste Verbindungs- und Entkopplungselement 36 wirkende erste Scherkraft F10 entlang der y-Richtung y und eine auf das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement 37 wirkende zweite Scherkraft F20 entgegen der y-Richtung y orientiert.
  • Durch diese Relativbewegung der Trägerelemente 23, 31 zueinander, werden keine Knicklasten auf die Trägerelemente 23, 31 aufgebracht, wodurch eine Schädigung derselben ausgeschlossen wird. Im Normalbetrieb, das heißt, so lange keine Ansprengung durchgeführt wird und keine großen Verformungen des jeweiligen Strukturbauteils 8 bis 11 zu erwarten sind, bringt diese Art der Verbindung auch eine schwingungstechnische Entkopplung des Zusatzbauteils 27 von dem jeweiligen Strukturbauteil 8 bis 11 mit sich.
  • Durch diese Entkopplung sind kleine Relativbewegungen zwischen den beiden Trägerelementen 23, 31 möglich, welche nicht zur Auftrennung der Verbindung führen. Die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 fungiert in diesem Fall als Dämpfer oder Dämpfungselement, welches den Bedarf an weiteren entkoppelten Aufhängungen des Zusatzbauteils 27 obsolet macht.
  • Die Scherkräfte F10, F20 bewirken, dass die Verbindungs- und Entkopplungselemente 36, 37 voneinander getrennt werden, so dass das Zusatzbauteil 27 der Bewegung des dritten Strukturbauteils 10 in den Innenraum 3 hinein nicht folgt. Demgemäß wird der Ausrüstungsgegenstand 28 auch nicht in unerwünschter Art und Weise beschleunigt, wodurch dieser auch nicht als Projektil auf eine sich in dem Innenraum 3 befindliche Besatzung wirken kann. Verletzungen der Besatzung können somit zuverlässig verhindert werden.
  • Für den Fall, dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 eine Klettverbindung oder ein Klettverschluss ist, wie dies in der Fig. 6 gezeigt ist, geraten die Eingriffsabschnitte 38 und die Gegeneingriffsabschnitte 39 bei der Ansprengung außer formschlüssigem Eingriff. Nach der Ansprengung können die Verbindungs- und Entkopplungselemente 36, 37 jedoch wieder miteinander verbunden werden.
  • Die Scherkräfte F10, F20 werden durch die Relativbewegung zwischen den Trägerelementen 23, 31 erreicht. Sind diese Scherkräfte F10, F20 ausreichend groß, wird die Verbindung zwischen den Verbindungs- und Entkopplungselementen 36, 37 durch Scherung aufgetrennt. Für den Fall, dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 eine Klettverbindung ist, kann durch die Auswahl einer passenden Klettverbindung eine jeweilige auslösende Scherkraft F10, F20 der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 beliebig eingestellt werden.
  • Eine "Zerstörung" der Verbindung zwischen den Verbindungs- und Entkopplungselementen 36, 37 beschränkt sich in diesem Fall auf die als Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 ausgebildete Klettverbindung, wodurch es möglich ist, eine erneute Verbindung mit den vorhandenen Trägerelementen 23, 31 wiederherzustellen, sofern die Trägerelemente 23, 31 nicht zu stark beschädigt sind. Insbesondere ist das zweite Trägerelement 31 eine zu schützende Komponente, welche durch die Auftrennung der Verbindung lediglich die nötige zweite Scherkraft F20 aufnehmen muss. Die zweite Scherkraft F20 sollte dabei so klein sein, dass eine Schädigung des zweiten Trägerelements 31 und damit des Zusatzbauteils 27 ausgeschlossen ist.
  • Mit der Anordnung 22 ist es somit möglich, beliebige Zusatzbauteile 27, wie beispielsweise Trennwände, Halterungen, Regale oder dergleichen, platzeffizient und gewichtseffizient von durch die Druckwelle 21 gefährdeten Flächen entkoppelt zu montieren, insbesondere aufzuhängen. Es wird durch eine vorgegebene Sollbruchsteile in Form der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 eine Trennung des Zusatzbauteils 27 von dem jeweiligen Strukturbauteil 8 bis 11 ermöglicht, die im Fall der eindringenden Druckwelle 21 die Einleitung von Energie in das Zusatzbauteil 27 verhindert.
  • Die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 wird in sicherheitskritischen Bereichen angebracht und verhindert somit die Einleitung der Energie der Druckwelle 21 in das Zusatzbauteil 27 und mit diesem verbundene Strukturen. Die beiden unabhängigen Verbindungs- und Entkopplungselemente 36, 37 der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 werden bevorzugt in der Art eines Klettbands oder Klettverschlusses physisch miteinander verbunden.
  • Für den Fall, dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 ein Klettband oder ein Klettverschluss ist, kann die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 den jeweiligen Anforderungen gerecht ausgewählt werden, und so auch schwingungsdämpfende Eigenschaften übernehmen. Im Falle einer ballistischen Verformung des jeweiligen Strukturbauteils 8 bis 11 trennt eine aus der Verformung resultierende Ausbeulung des jeweiligen Strukturbauteils 8 bis 11 die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 mittels der Scherkräfte F10, F20 auf, wodurch die Ausbeulung des Strukturbauteils 8 bis 11 nicht an das entkoppelte Zusatzbauteil 27 weitergeleitet wird.
  • Mit Hilfe der Anordnung 22 ist es somit möglich, dass beliebige Zusatzbauteile 27 in sicherheitskritischen Bereichen aufgehängt werden können, ohne dass eine Gefahr für sich in der Fahrzeugzelle 2 aufhaltende Besatzungsmitglieder entsteht. Große und schwere Konstruktionen zur Aufhängung von derartigen Zusatzbauteilen 27 an unkritischen Bereichen der Fahrzeugzelle 2, wie beispielsweise dem Dach in Form des vierten Strukturbauteils 11, können vorteilhafterweise vermieden werden, wodurch sowohl Gewicht als auch Bauraum eingespart werden können. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass auch an das vierte Strukturbauteil 11 ein Zusatzbauteil 27 mit einer derartigen Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 angebunden wird.
  • Zudem besteht die Möglichkeit mit einer entsprechenden Auslegung der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35, beispielsweise in Form einer Klettverbindung, eine Schwingungsdämpfung zwischen dem jeweiligen Strukturbauteil 8 bis 11 und dem Zusatzbauteil 27 zu erreichen, wodurch zusätzliche Entkopplungen obsolet werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Verbindung zwischen dem jeweiligen Strukturbauteil 8 bis 11 und dem Zusatzbauteil 27 sehr kostengünstig und ohne zusätzliche Komponenten erzeugt werden kann. Für den Fall, dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 ein Klettverband ist, wird dieses auf die zu verbindenden planaren Vorderseiten 25, 33 der Trägerelemente 23, 31 geklebt. Es ist somit keine aufwendige Schweißvorbereitung durchzuführen und die Toleranzen können etwas gröber sein als bei vergleichbaren Schweißstrukturen.
  • Für den Fall, dass die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung 35 eine Klebung oder eine Klebestelle ist, kann die Funktion der Sollbruchstelle durch eine geeignete Auswahl des Klebstoffs und eine geeignete Klebstoffdicke erreicht werden. Beispielsweise kann eine elastische Klebverbindung, wie beispielsweise mit Hilfe von Silikon oder Dichtbändern, verwirklicht werden. Je nach Auswahl dieser Klebverbindung kann ebenfalls eine Trennung des Zusatzbauteils 27 von dem jeweiligen Strukturbauteil 8 bis 11 durch die aufgebrachten Scherkräfte F10, F20 erzeugt werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Fahrzeug
    2
    Fahrzeugzelle
    3
    Innenraum
    4
    Umgebung
    5
    Rad
    6
    Rad
    7
    Untergrund
    8
    Strukturbauteil/Seitenwand
    9
    Strukturbauteil/Seitenwand
    10
    Strukturbauteil/Boden
    11
    Strukturbauteil/Dach
    12
    Innenseite
    13
    Außenseite
    14
    Innenseite
    15
    Außenseite
    16
    Innenseite
    17
    Außenseite
    18
    Innenseite
    19
    Außenseite
    20
    Sprengsatz
    21
    Druckwelle
    22
    Anordnung
    23
    Trägerelement
    24
    Schweißnaht
    25
    Vorderseite
    26
    Rückseite
    27
    Zusatzbauteil
    28
    Ausrüstungsgegenstand
    29
    Oberseite
    30
    Unterseite
    31
    Trägerelement
    32
    Schweißnaht
    33
    Vorderseite
    34
    Rückseite
    35
    Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung
    36
    Verbindungs- und Entkopplungselement
    37
    Verbindungs- und Entkopplungselement
    38
    Eingriffsabschnitt
    39
    Gegeneingriffsabschnitt
    40
    Basisabschnitt
    41
    Vorderseite
    42
    Rückseite
    43
    Basisabschnitt
    44
    Vorderseite
    45
    Rückseite
    F
    Fahrtrichtung
    F1
    Montagekraft
    F2
    Montagekraft
    F10
    Scherkraft
    F20
    Scherkraft
    g
    Schwerkraftrichtung
    x
    x-Richtung
    y
    y-Richtung
    z
    z-Richtung
    Z1
    Zustand
    Z2
    Zustand

Claims (10)

  1. Fahrzeugzelle (2) für ein geschütztes Fahrzeug (1), mit
    einer Anordnung (22), die
    ein Strukturbauteil (8 - 11),
    ein Zusatzbauteil (27), das innerhalb der Fahrzeugzelle (2) platziert ist, und
    eine Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung (35) aufweist, mit deren Hilfe das Zusatzbauteil (27) mit dem Strukturbauteil (8 - 11) verbunden ist,
    wobei die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung (35) dazu eingerichtet ist, das Zusatzbauteil (27) bei einer aus einer Ansprengung des Strukturbauteils (8 - 11) resultierenden Verformung des Strukturbauteils (8 - 11) von dem Strukturbauteil (8 - 11) mechanisch zu entkoppeln,
    wobei die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung (35) ein Klettverschluss ist,
    wobei das Zusatzbauteil (27) mit Hilfe der Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung (35) formschlüssig mit dem Strukturbauteil (8 - 11) verbunden ist,
    wobei die Verbindungs- und Entkopplungseinrichtung (35) ein dem Strukturbauteil (8 - 11) zugeordnetes erstes Verbindungs- und Entkopplungselement (36) und ein dem Zusatzbauteil (27) zugeordnetes zweites Verbindungs- und Entkopplungselement (37) aufweist,
    wobei das erste Verbindungs- und Entkopplungselement (36) und das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement (37) zum Verbinden des Zusatzbauteils (27) mit dem Strukturbauteil (8 - 11) formschlüssig ineinandergreifen,
    wobei das erste Verbindungs- und Entkopplungselement (36) senkrecht zu dem Strukturbauteil (8 - 11) orientiert ist, und
    wobei das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement (37) senkrecht zu dem Zusatzbauteil (27) orientiert ist.
  2. Fahrzeugzelle nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Verbindungs- und Entkopplungselement (36) und dem zweiten Verbindungs- und Entkopplungselement (37) resultierend aus der Verformung des Strukturbauteils (8 - 11) selbsttätig löst, um das Zusatzbauteil (27) von dem Strukturbauteil (8 - 11) mechanisch zu entkoppeln.
  3. Fahrzeugzelle nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei der Verformung des Strukturbauteils (8 - 11) auf das erste Verbindungs- und Entkopplungselement (36) und auf das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement (37) entgegengesetzt und parallel zueinander orientierte Scherkräfte (F10, F20) wirken, um die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Verbindungs- und Entkopplungselement (36) und dem zweiten Verbindungs- und Entkopplungselement (37) zu lösen.
  4. Fahrzeugzelle nach einem der Ansprüche 1 - 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das erste Verbindungs- und Entkopplungselement (36) Eingriffsabschnitte (38) aufweist, wobei das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement (37) zu den Eingriffsabschnitten (38) korrespondierende Gegeneingriffsabschnitte (39) aufweist, und wobei die Eingriffsabschnitte (38) dazu eingerichtet sind, formschlüssig in die Gegeneingriffsabschnitte (39) einzugreifen.
  5. Fahrzeugzelle nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Eingriffsabschnitte (38) und/oder die Gegeneingriffsabschnitte (39) elastisch verformbar sind.
  6. Fahrzeugzelle nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Eingriffsabschnitte (38) hakenförmig und die Gegeneingriffsabschnitte (39) schlaufenförmig oder umgekehrt ausgebildet sind.
  7. Fahrzeugzelle nach einem der Ansprüche 1 - 6,
    gekennzeichnet durch
    ein mit dem Strukturbauteil (8 - 11) verbundenes erstes Trägerelement (23), welches das erste Verbindungs- und Entkopplungselement (36) trägt, und ein mit dem Zusatzbauteil (27) verbundenes zweites Trägerelement (31), welches das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement (37) trägt.
  8. Fahrzeugzelle nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das erste Trägerelement (23) senkrecht zu dem Strukturbauteil (8 - 11) orientiert ist, wobei das zweite Trägerelement (31) senkrecht zu dem Zusatzbauteil (27) orientiert ist.
  9. Fahrzeugzelle nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das erste Trägerelement (23) und das zweite Trägerelement (31) parallel zueinander orientiert sind, wobei das erste Verbindungs- und Entkopplungselement (36) und das zweite Verbindungs- und Entkopplungselement (37) zwischen dem ersten Trägerelement (23) und dem zweiten Trägerelement (31) angeordnet sind.
  10. Geschütztes Fahrzeug (1) mit einer Fahrzeugzelle (2) nach einem der Ansprüche 1 - 9.
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