SE511676C2 - Sätt och anordning för att vid större mindetonationer begränsa skadorna på ett minröjningsfordon - Google Patents

Description

20 25 30 511 676 2 Det som gör den mekaniska minröj aren speciellt lärnpad för minröjning efter en kon- flikts slut är att den om den är rätt konstruerad lärnnar ett i princip garanterat minfiitt område efter sig något som man under en militär konflikt inte har ett lika stort behov av eftersom man då främst strävar efter att snabbt få fram minfria korridorer som man kan ta sig fiam genom, Även om den mekaniska rninröj aren är konstruerad att i så stor utsträckning som möjligt slita sönder påträffade minor till ofarliga delar utan att dessa detonerar så måste man räkna med att ett stort antal minor kommer att detonera i eller under minröjarens verk- tyg. Norrnalt utforrnas därför dessa så att det skall tåla mindetonationema från de mindre och vanligen i större mängd förekommande antipersonella minoma medan det är i princip praktiskt sett omöjligt att tillverka minröjningsverktyg som helt tål en detona- tion i den egna omedelbara närheten av någon av de större typema av stridsvagnsminor, som kan innehålla upp emot 12 kg eller mer högenergisprängänme.

För att i görligaste mån minimera stilleståndstiden för den mekaniska minröjaren etter det att den utsatts för en dylik större rníndetonation görs sj älva rninröjningsverktyget lätt utbytbart. En förutsättning för att det skall vara tillräckligt lätt att byta ett skadat min- röjningsverktyg är givetvis att inga skador åsamkats på verktygets upphängning eller drivning eller på själva drivfordonet.

Föreliggande uppfinning har nu till uppgift att erbjuda ett sätt och en anordning för att vid mekaniska minröj are av jordfrästyp begränsa skadeverkningarna på minröjaren vid större mindetonationer i eller under minröjarens verktyg till själva verktyget. Begräns- ningen av skadeverkan ifråga uppnås främst genom att minröjarens verktyg då detta påverkas av en dylik större mindetonation genom minröjarens konstruktion tillåts röra sig bort från detonationsplatsen, vilket i realiteten innebär att verktyget rör sig uppåt, dvs det lyfts upp från detonationsplatsen. Inledningsvis dämpas denna rörelse av mellan verktygsupphängningen och minröjningsfordonet i övrigt inspända dämpare av speciell konstruktion.

UI 10 15 20 25 30 3 s1i67e För den händelse att den minröjningsverktyget påverkande detonationen är så kraftig att därnparna ej fullt ut förmår att absorbera och dämpa ut verktygets rörelse relativt min- röjningsfordonet i övrigt så skall enligt uppfinningen verktygets rörelse kunna fortsätta som en lyft- och tippfinilction som inbegriper såväl verktyget som dess infasmíng i min- röjningsfordonet och dettas hela motorpaket. Denna funktion innebär sålunda att minröj- ningsverktyg och motom tillsammans bildar en stel enhet som típpas upp och bort fiån detonationsplatsen omkring en tvärs den aktuella rörelseriktningen anordnad i minröj- ningsfordonets chassi infäst vridningsaxel som är så placerad att mer än halva motor- vikten i normalfallet belastar verktyget.

Möjligheten att på detta sätt utnyttja stora delar av verktygets och motorns vikt för att genom en svängningsrörelse absorbera så mycket som möjligt av den energi som detonationen tilltört systemet firms beskriven i svensk patentansökan 9702282-6.

Denna metod ger möjligheter att absorbera stora energimängder genom att den kan ge en stor lyfisträcka för en stor vikt. För att en minröjare av jordfrästyp skall fimgera krävs en krafiig motor som alltså blir tung och stor samtidigt som fiäsverktyget måste vara mycket kraftigt konstruerat och alltså tungt.

Vid stora stridsvagnsminor eller om två stridsvagnsminor skulle råka detonera samtidigt i verktyget så kan effekten på minröjningsverktyget bli så kraftig att såväl dämparna, som den ovan beskrivna uppsvängningsfunktionen gåri botten utan att hela detonations- energien förbrukats. För att förändra skador på rninröjningsverkygets drivfunktion och dess upphängníng har detför uppfinningen utmärkande rninröjningsverktyget vidare utformats på speciellt sätt och försetts med på specifikt sätt konstruerade deformations- zoner vid de egna gaveländarna. Dessa deformationszoner har till uppgifi att tillåta en totaldeforrnation av själva minröjningsverktyget, som därför även gjorts lätt utbytbart, hellre än även en mindre skada på verktygets med motorn förbundna drivfunktion och verktygets upphängning.

Minröjningsverktyget, som alltså utformat för att fungera enligt jordfräsprincipen, har formen av en central cylindrisk vals försedd med ett stort antal längs densamma kon- lllfr» 10 15 20 25 30 511 676 4 centriskt anordnade tandförsedda valssskivor där varje tand dessutom företrädesvis är försedd med en lätt bytbar hårdmetallspets som förmår att både slita sönder minor och att krossa sten. Denna cylinderformade skiv- och tandförsedda vals är sedan i sin tur roterbart lagrad i en därför avsedd, vid minröjningsfordonet infást stomme i vars ena ända valsen står i förbindelse med drivfunktionen som då det är i arbete driver runt det cylinderforrnade verktyget med dess många tandförsedda frässkivor.

Det för uppfinningen delvis utmärkande fräsverktyget är nu utformat som en dubbel rörvals innefattande två koncentriskt anordnade valsrör av vilka det inre centrala röret uppbär de för verktygets lagring nödvändiga axeltapparna medan de tidigare omtalade tandtörsedda frässkivoma är svetsade mot ytterröret som alltså går centralt genom dessa.

Ytterröret är sedan förenat med innerröret via gavelskivor som uppvisar centrala öpp- ningar tör innerrörets axeltappar samt koncentriskt utantör dessa anordnade deforma- tionszoner som vid extrema påkänningar på ytterröret tillåter en förskjutning av ytter- röret relativt innerröret bort fiån dess ursprungliga koncentriska läge utan att innerröret och dess lagringar berörs. Deformationszonema i gavelskivoma har åstadkommits genom att man i gavelskivoma tagit upp ett stort antal koncentriskt omkring axeltapp- öppningen fördelade lätthål vilka är så utformade att det mellan dem bildats svagt s- foimíga ekrar.

Tanken bakom denna konstruktion är nu att ytterrörets gavelskivor, innan den via dessa till innerröret axeltappar fördelade påkäririingen blir så stor att det finns risk för att axeltappar och lagringar skadas, skall deformeras bort från påkänningsstället (detona- tionspunkten för en detonerande mina) genom att de svagt s-formade ekrarna på på- känningssidan om axeltappar-na trycksïhop till en än mer markant s-form medan ekrarna på frånsidan av detonationen rätas ut. Resultatet blir sålunda att det yttre valsröret för- skjuts bort från relativt innerröret koncentriska läge utan att innerröret och dess vals- tappar berörs, dvs verktyget deformeras och förstörs utan att päkänningarna på dess lagringar överskrider tillåtna gränser. 10 15 20 30 5 511 676 Sättet och anordningen enligt uppfinningen har definierats i de efterföljande patent- kraven och det hela skall nu något ytterligare beskrivas i samband med bifogade figurer av vilka Pig. 1 visar en snedprojektion av det aktuella minröjningsfordonet, Fig. 2 visar en delvis snittad delprojektion av minröjningsverktyget och aktuella organ för dettas uppstyrning, F ig. 3 visar en deltörstoring ur Fig. 2, Fig. 4-6 schematiskt visar vad som händer då minröjningsfordonet kör på en större mina.

Det på Fig. 1 i sin helhet visade minröjníngsfordonet 1 innefattar ett chassi 2 försett med drivbandaggregat 3, 4 för törflyttning i terräng och på väg samt en manöverhytt 5.

Dessutom ingår en motorkassett 6 innefattande en huvudrnotor, som dels driver ett roterande närmast som en jordfiäs fungerande minröjningsverktyg 12, via en kardanaxel 7, och dels drivbandaggregaten 3, 4 via icke utritade hydraulmotorer. Hela motor- kassetten 6 och det vid densamma till en enhet med begränsade inbördes rörelsemöj li g- heter infasta minröjningsverktyget 12 är svängbart infást omkring en i rninröjnings- fordonets 1 chassi 2 anordnad tvärs detsamma sig stråckande tväraxel som ligger i höjd med den yttre vridningspunkten 15 för sidostagen 16, 17, 18 för den bärram 19 i vilken minröjnjngsverktyget 12 är roterbart infást. I normalfallet rör sig sålunda motorkassetten 6, verktygsrarnen 19 och minröjningsverktyget 12 som en enhet omla-ing nämnda axel varvid enhetens av hydraulkolvar reglerade tippfinilaion bestämmer verktygets arbets- djup i markplanet samtidigt somåmer än hälfien av enhetens vikt belastar verktyget 12.

Hela denna tippfunktion beskrivs närmare i svensk patentansökan 9702282-6. Om inga speciella påkänningar föreligger på verktyget bestäms dettas läge av två mellan motor- kassettens 6 framända och chassits 2 främre ända insprängda på figuren dolda hydraul- kolvaggregat.

Mellan motorkassettens 6 främre övre del och verktygsrarnen 19 är vidare två i huvud- sak vertikalt verkande men något snedställda kombinerade dämpstag och tiltnings- kolvaggregat 34 och 35 inspända. Dessa är dels infásta i motorkassettens 6 övre del och fasta byglar 36 och 37 dels-i mimüjningsverktygets 12 stomme 19 i höjd med fastpunk- lill-i' 10 15 20 25 30 511 676 6 tema för sidostagen 16-18. I dessa därnpstag 34, 35 finns dels hydraulkolvfunktioner 38 resp 39 inbyggda, vilka gör därnpstagens längder omställbara inom vissa gränser, vilket i sin tur gör det möjligt att tilta minröjningsverktyget, dvs snedställa detta tvärs driv- fordonets läge i markplanet, dels dämpfinilüioner 40, 41 vardera innefattande en med gas och olja fylld förspänningskarnmare och en däri förskjutbar dämpkolv. Dämpfunk- tionen uppnås genom att olja på i och för sig känt sätt pressas förbi kolven genom därför avsedda och dimensionerade förbirinningskanaler.

Det är denna dämpftnilaion som alltid utnyttjas som första steget i den trestegsdämpning av på minröjningsverktyget 12 verkande mindetonationer, som enligt uppfinningen ut- nyttjas för att eliminera riskema för skador på verktygets drivfinilction. Övriga två därnpfunktioner är den nedan beskrivna upptippriingen av verktyg och niinröjnings- fordonets kraftiga och tunga motor som en enhet relativt chassiet samt slutligen en i minröjningsverktyget inbyggd defonnationsmöjlighet med stor förmåga att absorbera på verktyget verkande krafier även om det samtidigt innebär att detta deformeras och måste bytas, något vilket dock är relativt enkelt. Detta skall inte heller bli aktuellt annat än efter mycket stora mindetonationer under verktyget.

Påpekas bör vidare att sidstagen 16-18 även innefattar mekaniska dämpfunktioner t ex i form av inbyggda fjäderbuffertar som ger sidostagen en begränsad fiädringsmöjlighet i längsled.

För styming av verktygsstommen 19 i sidled finns en mellan denna och motorkassettens fiärnre nedre del inspänd dämpanordning 49, t ex i form av en fjäderbuffert, vilket ger anordningen en begränsad fjädringsmöjlighet åt båda hållen. Detta syns ej på Fig. 1 men dess läge relativt verktyget 12 (dock utan att stommen 19 är utritad) finns antydd på Fig. 2.

Minröjningsfordonets l i motorkassetten 6 inbyggda huvudmotor överför sin drivkraft till minröjningsverktyget 12 via en kardanaxel 7 som förbinder motom med en i den minröjningsverktygets 12 uppbärande verktygsramen 19 inbyggd vinkelväxel 8, vars 10 15 20 25 7 511. 676 utgångssida via en med ett momentöverbelasmíngsskydd 9 försedd mellanaxel 10 är förbunden med en kedj eväxel 11 som via en drivaxellagring 13 driver ininröjningsverk- tyget 12. I dess motsatta ände är minröjningsverktyget 12 fiilöpande lagrad i verktygs- ramen 19 i lagringen 14.

Det stora antalet tandförsedda fiässkivor 20 som ingår i minröjningsverktyget 12 fram- går av Fig. l medan dessa detaljutformning framgår av F ig. 2.

På Fig. 2 finns även utritade monteringsplattor 43 resp 44 vid vilka sidostagen 16, 17 och dämpstaget 34 resp sidostaget 18 och dämpstaget 35 är infasta. Dessa monterings- plattor uppvisar vardera två bulthål (45-48 av vilka 48 ej syns på figurerna) for fast- sättning av verktygsramen 19.

Som framgår av Fig. 2 och 3 består minröjningsverktyget 12 av en yttre cylindrisk rör- fonnad valsmantel 21 och en inre cylindrisk rörfonnad centrumaxel 22. Av de på den yttre valsmanteln 21 fastsvetsade tandtörsedda frässkivorna 20 är endast två utritade på Fig. 2 medan Fig. 1 visar att antalet fiässkrivor 20 är stort. Varje dylik skiva är försedd med ett stort antal tänder ßrsedda med hållare 23 avsedda för fastsättriing av lösa tand- spetsar av hårdmetall. Tandspetsarna fmns dock ej utritade på ñgurema utan endast hållarna för dessa.

Som det vidare fiamgår av Fig. 2 är rninröjningsverktygets inre rörformiga centrumaxel 22 vid sina ytterändar mera massiva axeltappar 24 resp 25.

Den yttre rörformiga valsmantelns 21 'infásming på valsaxeln framgår bäst av Fig. 3.

Vid sina resp ytterändar är sålunda valsmanteln förbunden med gavelskivor 26 resp 27.

Dessa gavelskivor har en mycket speciell utformning i och med att de uppvisar en central öppning 28 för resp axeltapp 24, 25, ett koncentriskt nav 53 samt koncentriskt därutanför fördelade lätthål 29, vilka mellan sig uppvisar svagt s-fonnade i huvudsak radiella ekrar 30 samt en yttre flänsring 54. Vid en på dessa resp gavelskivor verkande allt for stor radiell tvärkraff t ex Överförd via den yttre valsmanteln 21 från en i 10 15 20 25 30 511 676 verktyget detonerande större minladdning, kommer de svagt s-forrniga ekrarna 30 på den belastade sidan att stukas om så att de blir ännu mer s-forrnade eller rent av helt hopvikta medan ekrarna på frånsidan av belastningen i motsvarande grad rätas ut.

Resultatet blir alltså att den yttre valsmanteln förskjuts bort från sitt koncentriska ursprungsläge samtidigt som den kraft som orsakade deformationen förbrukas som deforrnationsarbete varigenom valsaxeln 22 skyddas mot allt för stora påkänriingar. Även överföringen av motorns drivrnoment via kedjeväxeln l l är försedd med vissa säkerhetsfurilnioner för att undvika skador på kedjeväxeln och axel. Däri ingår sålunda en inre drivskiva 50 som även den är försedd med en central öppning 51 för axeltappen 25 och som i monterat skick anligger dikt an mot gavelskivan 27. Rotationsmässigt är dessa bägge skivor förenade medelst ett antal brytpinnar 31 som sitter fast i gavelskiven 27 och sticker in i öppningar i drivskivan 50. Skulle gavelskivan 27 deforrneras på ovan beskrivet sätt så kommer brytpinnarna 31 att skjuvas av i och med att skivoma förskjuts relativt varandra och förbindelsen mellan skivorna kommer att upphöra.

Drivskivan 50 är vidare försedd med ett antal koncentriskt omkring dess centrumöpp- ning 51 anordnade förbindelseöppningar 32 i vilka då rninröjningsverktyget 12 är i monterat skick ett antal drivklor fiån växellådsenheten 11 ligger i ingrepp. På Fig. 3 är endast en del av den förbindelseskiva 42 på vilken dessa drivklor 33 är fästa utntad.

Vid minröjningsverktygets andra ände är lagringen gjord på motsvarande sätt med undantag för att drivskivan 50 ersatts av en gavelskiva utan öppningarna 32 och att drivfuriktionen och växellådan 11 ersatts av ett konventionellt lager.

De ovan beskrivna funktionssekvenserna har nu även mera schematiskt illustrerats på Fig. 4-6. De detaljer som återfinns på Fig. 1-3 och redan diskuterats i samband med dessa figurer har nu fått samma hänvisningssiffror på Fig. 4-6 men nu med preñxet “ för att tydliggöra att det här rör sig om mera schablonmässigt utritade delar.

Fi g. 4 visar nu hur minröjningsfordonet med sitt roterande fräsverktyg 12' påträffar en större fordonsmina som detoneras vid 52.

UI 10 15 20 25 30 9 511, 676 Första stöten tar då de i dämp- och sidostagen 34', 35' samt 16'-18' inbyggda dämp- funktionerna.

Eñersom den vid 52 detonerade minan antas vara en med stor sprängkraft räcker inte detta varför motorkassett 6' och verktygsstomme 19' med verktyget 12' kastas upp omkring axeln 15' på det sätt som visas på Fig. 5.

Då inte heller detta räcker för att absorbera mindetonationens krafi kommer nu själva verktyget 12' att defonneras å det sätt som tidigare beskrivits vilket i realiteten innebär att verktygets rotationsaxel 22' förblir oberörd medan den yttre valsmantelns 21 ' centrum 21 " förskjuts från sitt med 22' sarnmanfallande läge till sitt nya på Fig. 6 visade läge varefter verktyget 12' får bytas.

Claims (8)

10 15 20 25 30 511 676 10 PATENTKRAV

1. Sätt att vid markbunden minröjning medelst en enligt jordfräsprincipen arbetande mekanisk minröjare (1) vid mindetonationer (52) åsamkade av minröjarens (1) minröj- ningsverktyg (12) minimera skadoma på verktyget (12) samt att förhindra skador på dettas drivfuriktion och upphängriing kännetecknat därav att på verktyget (12) verkande detonationskrafier i ett första steg dämpas av mellan verktygets lagrings- punkter (13, 14) och den verktyget drivande motorn ínkopplade och dessa delar till en samverkande enhet förenande hydrauliska och/eller mekaniska dämporgan (40, 41, 16- 18) för att i ett andra steg mot verkan av åtminstone delar av verktygets (12), dess lagringars (13, 14) och den verktyget drivande motorns (6) sammanlagda vikt, som en enhet omkring en i minröjningsfordonets (1) chassi (2) anordnad tväraxel (15) svänga upp denna enhet så att rninröjningsverktyget (12) lyfis upp fifån detonationsstället (52) for att i ett tredje steg om så erfordras demolera verktyget i en fórbindelseled mellan dess aktuellt markskíkt bearbetande delar och de lagringar (13, 14) i vilka det normalt roteras utan att dess lagringar påverkas.

2. Sätt enligt krav 1 kännetecknat därav att deformationen i tredje steget fördelas längs med på förhand förberedda försvagníngar (29) som ger en successiv mekanisk deformation av berörda delar (30) utan att detta leder till direkta brott.

3. Sätt enligt krav 2 kännetecknat därav att nämnda mekaniska deformation fördelas på flera detaljer (30) vars ursprungsform stukas om på olika sätt beroende av deras relativa läge i förhållande till såväl detonationspunkten som nämnda lagringar (13, 14).

4. För markbunden minröjning avsedd minröj are (1) av den typ som med ett enligt j ordfräsprincipen arbetande minröjningsverktyg (12) bearbetar det övre markskiktet ned till maximalt nedgrävningsdjup för minor och därvid sliter sönder dessa altemativt bringar dem att detonera kännetecknad därav att densamma för att i enlighet med 10 15 20 25 30 *l 511. 676 sättet enligt kraven 1-3 kunna minera skadorna på verktyget (12) och förhindra skador på dettas drivfunktion och upphängning vid dylika rnindetonationer för det första upp- visar därnporgan (40, 41, 16-18) med begränsad slaglängd, vilka utgör förbindelsen mellan rninröjningsverktygets lagt-ingar (13, 14) i vilka det roterar och den motor (6) som driver rotationen av detsamma och vilka vid ett fullt utnyttjat därnputslag gör att minröjningsverktyget (12) och dess lagringar (13, 14) bildar en enhet med motorn (6) och varvid denna enhet för det andra är svängbart lagrad omkring en tvärs rninröjnings- fordonets längsriktning sig suäckande tväraxel (15) vars placering är sådan att mer än hälften av enhetens vikt vid minröjning belastar enheten i verktygsriktningen medan minröj arens chassi uppvisar ett företrädesvis reglerbart stopp i denna riktning, vilket samtidigt bestämmer verktygets arbetsdjup i rnarkskiktet, samt att rninröjningsverktyget för det tredje är utformat med en central drivaxel (22) och en koncentriskt utanför denna anordnad yttre valsmantel (21) på vilken jordbearbetriingsorgan i form av tandforsedda skivor är anordnade och varvid denna yttre valsmantel (21) är förenad med axeln (22) medelst med inbyggda deformationszoner (3 0) utformade gavelskivor (26, 27).

5. Minröj are enligt patentkrav 4 kännetecknad därav att gavelskivoma (26, 27) som förenar minröjningsverktygets axel (22) med dess yttre valsmantel (21) är utformad med en central axelöppning (28) ett därutariíör anordnat ringforrni gt nav samt ett antal från detta nav i huvudsak radiellt relativt axeln sig sträckande svagt s-forrniga elcrar (30) som förenar navet med en yttre sammanhängande flänsring (54) och vilka mellan sig upp- visar lätthål (29) och i sig själva utgör förpreparerade deformationszoner.

6. Minröj are enligt krav 5 kilnetecknad därav att gave1skivorna(27) vid minröj- ningsverktygets yttre valsmantel (27) längs den yttre periferien av den egna yttre flänsringen uppvisar ett antal brytpinnar medelst vilka den är förenad med en yttre drlvskiva (50) vilken i sin tur står i förbindelse med minröjarens motor för rotation av verktyget (12).

7. Minröj are enligt krav 6 kännetecknad därav att den med en av verktygets valsman- telgavelskivor (21) medelst brytpinnar (31) förenade drivskivan (50) i sin tur är förenad med verktygets drivfunktion via en klokoppling (33). [lllllmf 10 15 20 25 30 511 676 12

8. Minröjare enligt krav 4-7 kännetecknad därav att det däri ingående verktygets jordbearbetande delar utföres av ett antal med utbytbara tandspetsar försedda tandade frässkivor (20) anordnade koncentnskt omkring den yttre valsmanteln (21) och svetsade mot dess utsida.