Title:
Prüfstand für detonative Untersuchungen
Kind Code:
A1
Abstract:

Prüfstand für detonative Untersuchungen mit einem Grundrahmen (2) zum Aufstellen auf dem eine zu prüfende Sprengladung (6) enthaltenden Boden und einem am Grundrahmen (2) befestigten Turmaufbau (3) und einem zur Aufnahme eines Prüflings vorgesehenen Prüfschlitten (4), der bezüglich des Turmaufbaus (3) vertikal verschieblich gelagert ist, wobei Haltemittel (15) vorgesehen sind, die den Prüfschlitten (4) nach erfolgter Detonation an dessen oberem Totpunkt festhalten oder Anzeigemittel vorgesehen sind, die nach erfolgter Detonation den oberen Totpunkt des Prüfschlittens (4) zumindest bis zur Feststellung der Lage des oberen Totpunkts anzeigbar machen.



Inventors:
Ficht, Reinhold (85614, Kirchseeon, DE)
Granacher, Ernst (Rickenkach, CH)
Application Number:
DE102013105975A
Publication Date:
12/11/2014
Filing Date:
06/10/2013
Assignee:
FICHT Fahrzeug + Marinetechnik GmbH & Co. KG, 85614 (DE)
International Classes:
Attorney, Agent or Firm:
nospat Patent- und Rechtsanwälte, 80331, München, DE
Claims:
1. Prüfstand für detonative Untersuchungen mit einem Grundrahmen (2) zum Aufstellen auf dem eine zu prüfende Sprengladung (6) enthaltenden Boden und einem am Grundrahmen (2) befestigten Turmaufbau (3) und einem zur Aufnahme eines Prüflings vorgesehenen Prüfschlitten (4), der bezüglich des Turmaufbaus (3) vertikal verschieblich gelagert ist, wobei Haltemittel (15) vorgesehen sind, die den Prüfschlitten (4) nach erfolgter Detonation an dessen oberem Totpunkt festhalten oder Anzeigemittel vorgesehen sind, die nach erfolgter Detonation den oberen Totpunkt des Prüfschlittens (4) zumindest bis zur Feststellung der Lage des oberen Totpunkts anzeigbar machen.

2. Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Turmaufbau (3) zwei Säulen (7, 8) aufweist, die gegenüber dem Grundrahmen (2) abgespannt oder versteift befestigt sind.

3. Prüfstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfschlitten (4) eine Aufnahmeeinrichtung (21) zur Aufnahme eines Prüflings und/oder eine Vorrichtung (30, 31, 32) zur Aufnahme von Beschwerungsgewichten besitzt.

4. Prüfstand nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (15) Ketten, Seile oder Bänder sind, die einendig mit dem Prüfschlitten verbunden sind und mittels einer Brems- oder Klemmeinrichtung (14) im oberen Totpunkt des Prüfschlittens (4) bezüglich des Turmaufbaus (3) festlegbar sind.

5. Prüfstand nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (15) Zahnstangen und in diese eingreifende Klinken sind, wobei die Zahnstangen turmseitig und die Klinken schlittenseitig oder umgekehrt angebracht sind.

6. Prüfstand nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigemittel ein Schleppzeiger ist, der mit dem Prüfschlitten (4) nach oben geführt wird und am oberen Totpunkt des Prüfschlittens (4) sich von diesem lösen kann und bezüglich des Turmaufbaus (3) lösbar festgelegt ist.

7. Prüfstand nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brems- oder Klemmeinrichtung (14) eine selbsthemmende Keilbremse ist, die die Haltemittel (15) im oberen Totpunkt festlegt.

8. Prüfstand nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundrahmen (2) ein Rahmenfenster (5) aufweist, welches eine Sprenggrube (6) umgibt und der Prüfschlitten (4) in einer Ausgangslage mit seiner Unterseite (23) oberhalb der Sprengladung (6) angeordnet ist.

9. Prüfstand nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfschlitten (4) im Bereich seiner Unterseite (23) den Prüfling trägt.

10. Prüfstand nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Gespannthalten der Haltemittel (15) vorgespannte Spanneinrichtungen vorhanden sind.

11. Prüfstand nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgespannten Spanneinrichtungen federnd vorgespannte Wickeleinrichtungen oder linear vorgespannte Federn sind.

12. Prüfstand nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtungen pneumatisch vorgespannte Spanneinrichtungen sind.

13. Prüfstand nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand (1) eine Absenkeinrichtung aufweist, mittels der der Prüfschlitten (4) nach dem Lösen der Haltemittel (15) kontrolliert absenkbar ist.

14. Prüfstand nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel (15) Stahlketten, Stahlseile oder Bänder aus geflochtenem Stahlseilen oder Polyamid sind.

15. Prüfstand nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sichtbarmachung des Detonationsverlaufes Hochgeschwindigkeitskameras, insbesondere Röntgenblitzkameras vorgesehen sind.

Description:

Die Erfindung betrifft einen Prüfstand für detonative Untersuchungen.

Die Bedrohung von Fahrzeugen in Kriegsgebieten durch im Boden eingebrachte Sprengsätze wie Minen und Sprengfallen haben zugenommen. Es besteht daher das Bedürfnis, die genauen Auswirkungen derartiger im Boden versenkter Sprengsätze auf Tragstrukturen von Fahrzeugen genauer zu ermitteln. Die Wirkungen derartiger im Boden vergrabener Sprengsätze lassen sich in lokale und globale Sprengwirkungen unterteilen. Die lokalen Sprengwirkungen sind dabei diejenigen, die zu einer unmittelbaren Einwirkung beispielsweise auf die Bodenplatte eines Fahrzeugs geeignet sind und in dieser Tragstruktur des Fahrzeugs Verformungen bewirken. Die globalen Detonationswirkungen sind diejenigen, die aufgrund derer beispielsweise das gesamte Fahrzeug "in die Luft" geschleudert werden kann und dadurch Beschädigungen am Fahrzeug hervorrufen.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, ein rahmenartiges Gestell oberhalb einer im Boden vergrabenen Sprengladung anzubringen. Direkt oberhalb der Sprengladung ist eine Plattform angeordnet, die einen Prüfling zur Ermittlung der lokalen Auswirkungen der Sprengung trägt. Die Plattform wird bei der Sprengung nach oben geschleudert. Mit der Plattform verbunden ist ein Pfahl, der gegenüber einer Quertraverse des Gestells den maximalen vertikalen Ausschlag der Plattform anzeigen soll. Eine derartige Vorgehensweise ist nachteilig, da nach dem Auslösen der Sprengung eine derartige Staub- und Schmutzwolke entsteht, so dass der freie Blick auf den Pfahl zur Ermittlung seiner Lage relativ zur Quertraverse des Gestells nicht immer möglich ist. Dadurch ist es nicht immer zuverlässig möglich, die maximale vertikale Auslenkung der Plattform verursacht durch die Sprengung zu ermitteln.

Auch ist es nachteilig, dass bei einem Prüfstand gemäß dem Stand der Technik die hochgeschleuderte Plattform ungehindert wieder zu Boden fällt. Dabei verfälscht sie das bei der Sprengung bzw. bei der Detonation entstandene Kraterbild im Boden. Außerdem kann durch den Aufprall auf dem Boden der Prüfling, welcher in der Plattform angeordnet ist, beschädigt werden bzw. das Prüfergebnis verfälscht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Prüfstand für detonative Untersuchungen anzugeben, in der die globalen Auswirkungen einer Sprengung, d. h. die Auslenkung eines Schlittens / einer Testplattform, die einen Prüfling trägt, zuverlässig ablesbar ist und im Übrigen die Verfälschung von Messergebnissen minimiert ist. Außerdem soll es zusätzlich ermöglicht werden, die lokalen Auswirkungen einer Bodendetonation messbar zu machen.

Des Weiteren soll der Prüfstand in einfacher Art und Weise auf unterschiedliche Stärken der Sprengladungen und unterschiedliche Prüflinge anpassbar sein.

Diese Aufgabe wird mit einem Prüfstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein erfindungsgemäßer Prüfstand besitzt einen Grundrahmen zum Aufstellen auf einem eine zu prüfende Sprengladung enthaltenden Boden. Am Grundrahmen ist oberhalb einer Sprenggrube, innerhalb der die Sprengladung vergraben ist, ein Turmaufbau befestigt. Weiterhin weist der erfindungsgemäße Prüfstand einen Prüfschlitten auf, der eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Prüflings besitzt. Der Prüfschlitten ist bezüglich des Turmaufbaus vertikal verschieblich gelagert, wobei Haltemittel vorgesehen sind, die den Prüfschlitten nach erfolgter Detonation an dessen oberen Totpunkt festhalten. Alternativ können auch Anzeigemittel vorgesehen sein, die nach erfolgter Detonation den oberen Totpunkt des Prüfschlittens zumindest bis zur Feststellung der Lage des oberen Totpunkts anzeigbar machen. Derartige Anzeigemittel können beispielsweise als Schleppzeiger ausgebildet sein, die bei der Detonation zusammen mit dem Schlitten nach oben geführt werden und sich am oberen Totpunkt des Schlittens von diesem lösen und beispielsweise an dem Turmaufbau klemmen bleiben. Beim erfindungsgemäßen Prüfstand ist von Vorteil, dass die Messergebnisse, d. h. vertikale maximale Auslenkung des Prüfschlittens während der Sprengung erst nach Abklingen der Sprengung bzw. nach dem Setzen des aufgewirbelten Staubs und Schmutz abgelesen werden kann.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass der Prüfschlitten in seiner oberen Lage, insbesondere in der obersten Lage (im Totpunkt) gehalten wird um im Anschluss an dem Versuch mittels geeigneter Ablasseinrichtungen, z. B. Kränen oder dergleichen, langsam und kontrolliert wieder zu Boden gelassen werden kann. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Prüfling während der Detonation ausschließlich den Detonationswirkungen ausgesetzt ist und nicht zusätzliche Verformungen oder Verbeulungen durch das unkontrollierte Wiederauftreffen des Prüfschlittens auf den Boden erhält. Um eine Größenordnung der vorhandenen Massen des Prüfschlittens und dergleichen zu vermitteln, seien folgende Randdaten angegeben:

  • – das Gewicht des Prüfschlittens beträgt etwa 12 t, wobei zusätzliche Beschwerungsgewichte am Prüfschlitten befestigt werden können, um beispielsweise die globalen Auswirkung ermitteln zu können, die auf Fahrzeuge wirken, die schwerer sind als 12 t. Die maximale Auslenkungshöhe, die der Schlitten im Turmaufbau machen kann, beträgt ca. 12 m–15 m.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Turmaufbau im Wesentlichen aus zwei Säulen aufzubauen, die gegenüber dem Grundrahmen abgespannt oder versteift befestigt sind. Dadurch, dass Detonationswirkungen der Sprengladung nie 100 %-ig symmetrisch auf die Unterseite des Prüfschlittens einwirken, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, lediglich zwei Säulen zu verwenden. Vier Säulen würden den Führungsaufwand für den Prüfschlitten entsprechend erhöhen, wobei es sich herausgestellt hat, dass durch unsymmetrische Detonationsbelastungen in den allermeisten Fällen lediglich zwei der vier Säulen wirklich Führungsaufgaben für den Prüfschlitten wahrnehmen.

Der Prüfschlitten besitzt eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Prüflings. Der Prüfling ist beispielsweise eine 20 mm–30 mm starke Stahlplatte, die ein Beschnittformat von z. B. etwa 1 m × 1 m besitzt. Die Stahlplatte wird flachliegend mit einer Flachseite dem Boden, der die Sprengladung enthält zugewandt in den Prüfschlitten eingespannt. Im Zentrum der Prüflingsstahlplatte besitzt der Prüfschlitten eine bevorzugt kreisrunde Ausnehmung, so dass eine freie Durchbeulung der Stahlplatte, ausgelöst durch die Sprengladung erfolgen kann. Anhand des Ausmaßes der Durchbeulung können die lokalen Einwirkungen der Sprengladung auf dem Prüfling bzw. deren Stärke ermittelt werden. Der Prüfschlitten selbst simuliert das Gesamtfahrzeug, welches der Detonation ausgesetzt ist. Je nachdem wie weit der Prüfschlitten mit seinem Gewicht vertikal nach oben geschleudert wird, können Rückschlüsse auf die globalen Einwirkungen der Detonation auf ein Fahrzeug gezogen werden. Somit werden also die lokalen Einwirkungen einer Detonation, die beispielsweise durch den Sprengdruck selbst und direkt oberhalb der Sprengladung liegendes Bodenmaterial, insbesondere Straßenbeläge, Gesteine, Sand oder Mischung daraus, welches hochgeschleudert wird und auf den Prüfling trifft, bewirkt werden, anhand des Prüflings ermittelt werden. Diese lokalen Einwirkungen werden anhand des Maßes der Beulung des Prüflings ermittelt. Wie ein Schwerfahrzeug von mehreren Tonnen Eigengewicht (hier z. B. 12 t–35 t) auf die globalen Einwirkungen, verursacht durch die Detonation, reagiert, kann mittels der vertikalen Auslenkung des Prüfschlittens im Turmaufbau ermittelt werden. Hierzu ist es wesentlich zu wissen, welche maximale vertikale Auslenkung der Prüfschlitten während der Detonation erlangt hat. Diese maximale vertikale Auslenkung des Prüfschlittens soll mit einem erfindungsgemäßen Prüfstand dauerhaft sichtbar gemacht werden, auch wenn während der Detonation erhebliche Mengen Bodenmaterial insbesondere Straßenbeläge, Gesteine, Sand oder Mischung daraus und Staub aufgewirbelt werden.

Die Sprengladung wird dabei in einer Sprenggrube, die im Boden vorgesehen ist, eingegraben und mit unterschiedlichen Bodenmaterialien, die beispielsweise der Zusammensetzung von Bodenmaterialien in Krisengebieten, bei denen derartige Sprengeinrichtungen eingesetzt werden, vorkommen, bedeckt. Die Bodenmaterialien können dabei mit Wasser versetzt sein, um die erfindungsgemäß stärkeren Auswirkungen von schlammartigem Bodenmaterial zu testen. Somit ist es auch möglich, unterschiedliche Bodenbeschaffenheiten und deren Auswirkungen auf den Prüfling mittels des erfindungsgemäßen Prüfstands ermittelbar zu machen.

Um den Prüfschlitten in seinem oberen Totpunkt oder zumindest im Bereich seines oberen Totpunkts festhalten zu können, sieht die Erfindung Haltemittel vor, mittels denen der Prüfschlitten in seinem Umkehrbereich im oberen Totpunkt festgehalten werden kann. Diese Art und Weise des Festhaltens des Prüfschlittens am oberen Totpunkt hat sich als günstig erwiesen, da zum einen dort die maximale vertikale Auslenkung auftritt, die ja schlussendlich sichtbar gemacht werden soll und zum anderen die Bewegungsenergie des Prüfschlittens gegenüber deren Turmaufbau null oder nahezu null ist und somit die Haltemittel keine kinetische Energie oder kinetische Restenergie des Prüfschlittens auffangen müssen.

Als Haltemittel kommen Ketten, Seile oder Bänder in Betracht, die beispielsweise aus Stahl, Stahlseilen oder geflochtenen Stahlseilen sowie breite Kunststoffbänder aus Polyamid sein können.

Die Haltemittel sind dabei einendig mit dem Prüfschlitten verbunden und mittels einer Brems- oder Klemmeinrichtung im oberen Totpunkt des Prüfschlittens bezüglich des Turmaufbaus festlegbar.

Als alternative Ausführungsform kann vorgesehen werden, die Haltemittel als Zahnstangen und als in diese eingreifende Klinken auszubilden, wobei die Zahnstangen entweder turmseitig oder schlittenseitig und die Klinken dementsprechend schlittenseitig oder turmseitig angebracht sein können.

Als Anzeigemittel kommt beispielsweise ein Schleppzeiger in Betracht, der mit dem Prüfschlitten nach oben geführt wird und am oberen Totpunkt des Prüfschlittens bezüglich des Turmaufbaus klemmend gehalten wird. Nach erfolgter Ablesung der höchsten vertikalen Auslenkung kann der Schleppzeiger bezüglich des Turmaufbaus wieder gelöst werden.

Als Brems- und/oder Klemmeinrichtung für die Haltemittel kommen beispielsweise selbsthemmende Keilbremsen oder dergleichen in Betracht. Derartige Keilbremsen sind beispielsweise aus dem Aufzugsbau als Notbremsen zur Absicherung eines Kabinenabsturzes im Aufzugschacht bekannt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Grundrahmen ein Rahmenfenster besitzt, welches die Sprenggrube umgibt. Dabei ist in einer Ausgangslage der Prüfschlitten mit seiner Unterseite oberhalb der Sprengladung knapp über den Boden oder auf dem Boden liegend angeordnet, entsprechend der Bodenfreiheit des zu simulierenden Fahrzeuges.

Im Bereich seiner Unterseite besitzt der Prüfschlitten eine Haltevorrichtung für einen insbesondere plattenförmigen Prüfling, der – wie oben beschrieben – den lokalen Einwirkungen der Sprengung ausgesetzt ist.

Aufgrund der extrem schnellen vertikalen Auslenkung des Prüfschlittens während der Detonation ist es erforderlich, zum Gespannthalten der Haltemittel vorgespannte Aufwickeleinrichtungen oder andere Spanneinrichtungen vorzusehen, da die Trägheit der Spannmittel, die z. B. Seile, Ketten, Bänder oder dergleichen zu groß ist und deren Eigengewicht nicht ausreichen würde um bei den Auftretenden Beschleunigungen diese immer gespannt zu halten. Als Hinweis für die Größenordnung der Beschleunigung sei angegeben, dass es je nach Auslegung der Sprengladung im Bereich des Möglichen liegt, dass der Prüfschlitten mit seinen 12 t–35 t Gewicht innerhalb von weniger als 0,5 s ca. 5 m–10 m von Boden weg nach oben geschleudert wird.

Die vorgespannten Spanneinrichtungen können dabei federnd vorgespannte Wickeleinrichtungen sein, wobei zum Blockieren der Wickeleinrichtungen im oberen Totpunkt des Prüfschlittens beispielsweise fliehkraftbetätigte Rasteinrichtungen nach Art einer dimensional natürlich viel stärker ausgelegten Sicherheitsgurtverrastung anwendbar sind.

Dabei kann es auch sinnvoll sein, linear vorgespannte Federspeicher zu verwenden, die die Haltemittel während der Detonation, d. h. während der Aufsteigephase des Prüfschlittens gespannt halten. Alternativ oder ergänzend hierzu können die Spanneinrichtungen auch pneumatisch vorgespannte Spanneinrichtungen sein, die aus einem Druckluftspeicher versorgt werden.

Besonders bevorzugt weist der Prüfstand eine Absenkeinrichtung auf, mittels der der Prüfschlitten, nach dem Lösen der Haltemittel kontrolliert absenkbar ist.

Als Haltemittel kommen insbesondere Stahlketten, Stahlseile oder Bänder aus geflochtenen Stahlseilen oder Bänder aus Polyamid in Frage.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1: einen erfindungsgemäßen Prüfstand in einer perspektivischen Ansicht;

2: in vergrößerter Ansicht einen Prüfschlitten des erfindungsgemäßen Prüfstands in perspektivischer Ansicht;

3: eine Frontansicht auf den Grundrahmen und dem Turmaufbau des erfindungsgemäßen Prüfstands mit einem Querschnitt durch eine im Boden befindliche Sprenggrube;

4: eine Seitenansicht auf dem Grundrahmen und dem Turmaufbau des Prüfstandes mit einem Längsschnitt durch eine im Boden befindliche Sprenggrube.

Ein erfindungsgemäßer Prüfstand 1 für detonative Untersuchungen besitzt einen Grundrahmen 2 sowie einen Turmaufbau 3, in dem ein Prüfschlitten 4 vertikal verschieblich verlagerbar gelagert ist. Der Grundrahmen ist im Wesentlichen kreuzförmig aus massiven Stahlträgern ausgebildet und besitzt ein Rahmenfenster 5, welches unterhalb des Prüflings angeordnet ist. Das Rahmenfenster 5 wird beim Aufstellen des erfindungsgemäßen Prüfstands 1 oberhalb einer Sprenggrube 6 (vgl. 3 und 4) angeordnet.

Der Turmaufbau 3 besteht aus einer ersten vertikalen Säule 7 und einer zweiten vertikalen Säule 8. Am vertikal oberen freien Ende besitzt der Turmaufbau ein Joch 9. Der Turmaufbau 3 ist gegenüber dem Grundrahmen 2 mittels einer Vielzahl von Streben 10 abgestützt und mittels einer Vielzahl von Seilen 11 abgespannt.

Die vertikalen Säulen 7 und 8 weisen auswechselbare Führungsschienen 12 auf, mittels denen der Prüfschlitten 4 bezüglich des Turmaufbaus in vertikaler Richtung verschieblich geführt ist. Die Führungsschienen 12 wirken dabei mit entsprechenden Gegenführungsmitteln am Prüfschlitten 3 zusammen. Derartige Gegenführungsmittel sind beispielsweise korrespondierende Führungsleisten 13 (vgl. 2 am Prüfschlitten 4), die bevorzugt mit erheblichem Spiel mit den Prüfschienen 12 des Turmaufbaus 3 zusammenwirken. Das relativ große Spiel von mehreren mm (5 mm bis 15 mm) ist erforderlich, um ein Verklemmen durch aufgewirbelten Schmutz und Erd- oder Gesteinsbrocken der Führungspaarung aus Führungsschiene 12 und Führungsleisten 13 zu verhindern.

Das Joch 9 trägt Brems- oder Klemmeinrichtungen 14 für Haltemittel 15, die in 1 lediglich als dünne Linien dargestellt sind. Die Haltemittel 15 können im real ausgeführten Prüfstand 1 aus kräftigen Ketten, Drahtseilen, aus Drahtseilen geflochtenen Bändern, Polyamidbändern oder dergleichen ausgebildet sein. Die Haltemittel sind einendig an einer Oberseite oder einer oberen Deckplatte 16 des Prüfschlittens 4 befestigt. Die Haltemittel 15 sind dabei über die Brems- oder Klemmeinrichtungen 40 und über Umlenkrollen 17 geführt. Am freien Ende der Haltemittel 15 sind beispielsweise Gewichte 18 vorgesehen, welche auch als Führungsmittel innerhalb eines Schachtes 19 einer Säule 7/8 fungieren. Die Gewichte 18 sind dabei ebenfalls innerhalb dieses Schachtes 19 vertikal verschieblich. Innerhalb des Schachtes 19 können gegebenenfalls Vorspannmittel, beispielsweise Federn (nicht gezeigt) angeordnet sein, die die Gewichte 18 während der Detonation nach unten drücken und somit die Haltemittel 15 gespannt halten. Die Brems- oder Klemmeinrichtungen 14 können motorisch angetrieben sein und nach dem Lösen der Brems- oder Klemmeinrichtungen ein kontrolliertes Absenken des Prüfschlittens 4 ermöglichen.

Der Prüfschlitten 4 besitzt in seinem vertikal unteren Bereich 20, der in 1 und 2 schematisch als ein Stapel von drei Platten gezeichnet ist, eine Aufnahmeeinrichtung 21 für einen Prüfling. Beispielsweise kann der Prüfling eine Stahlplatte sein, die zwischen den den unteren Bereich 20 bildenden Stahlplatten eingeklemmt wird. Dieser untere Bereich besitzt eine freie, z. B. kreisrunde Ausnehmung 22, die es einer eingespannten Prüflingsplatte ermöglicht, aufgrund von Detonationsdrücken, die auf die Unterseite 23 des Prüfschlittens einwirken eine freie Durchbeulung innerhalb der Ausnehmung 22 zu ermöglichen. Der untere Bereich 20 mit der Ausnehmung 22 weist in der Draufsicht eine etwa quadratische Raumform auf. Die Höhe h des Schlittens ist dabei bevorzugt mindestens 1,5-mal, bevorzugt mehr als doppelt so groß gewählt als die Breite b des unteren Bereichs 20 des Prüfschlittens.

Hierdurch ist gewährleistet, dass über die gesamte Höhe h die Führungsleiste 13 in den Führungsschienen 12 der Säulen 7, 8 abgestützt ist und somit ein Verkanten des Prüfschlittens 3 im Turmaufbau 4 während der Detonation aufgrund asymmetrischem Einwirkens von Detonationdrücken verhindert ist.

In den 3 und 4 ist schematisch die Aufstellung des Prüfstands 1 oberhalb der Sprenggrube 6 dargestellt. In der Sprenggrube 6 befindet sich die Sprengladung 25. Die Sprengladung 25 ist dabei in umgebendes Erdreich oder anderweitiges zu prüfendes Bodenmaterial 26 eingegraben.

In den 3, 4 ist lediglich der Grundrahmen und der Turmaufbau 3 mit dem Joch 9 dargestellt. Der Prüfschlitten 4 ist dabei ausgeblendet. In einem Ausgangszustand vor der Detonation der Sprengladung 25 befindet sich die Unterseite 23 mit den Prüflingen (nicht gezeigt) unmittelbar oberhalb einer Bodenoberfläche 27 des Bodenmaterials 26 in der Sprenggrube 6. Dabei können beispielsweise realistische Abstände von Bodenplatten eines Panzerfahrzeuges, also real vorkommende Bodenfreiheiten eingehalten werden. "Unmittelbar oberhalb der Bodenoberfläche 27" bedeutet daher erfindungsgemäß einen Abstand von 0 cm bis ca. 50 cm. Der diesbezügliche Abstand richtet sich im Wesentlichen nach den zu prüfenden lokalen, d. h. direkten Auswirkungen einer Detonation auf einer Bodenplatte eines Fahrzeuges, die durch den Prüfling simuliert wird. Hat beispielsweise ein gepanzertes Fahrzeug eine Bodenfreiheit von 30 cm oder 40 cm, so kann sinnvoller Weise auch der Abstand des Prüflings von der Bodenoberfläche 27 derart geeignet beabstandet gewählt werden.

Nach erfolgter Detonation kann der Prüfschlitten 4 mittels der Brems- oder Klemmeinrichtungen 14 in seinem oberen Umkehrpunkt, d. h. im Bereich seiner max. vertikalen Auslenkung ausgehend von der bodennahen Ausgangslage festgehalten werden. Geeignete Messeinrichtungen, beispielsweise Maßbänder oder dergleichen optische Marker, ermöglichen es die maximale Auslenkung des Schlittens zu ermitteln. Zur Sichtbarmachung des Detonationsverlaufs sind Hochgeschwindigkeitskameras, insbesondere Röntgenblitzkameras zweckmäßig. Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind die Haltemittel als biegeschlaffe und zugkraftübertragende Haltemittel, wie z. B. Seile, Ketten oder dergleichen dargestellt. Eine weitere Möglichkeit (nicht gezeigt) besteht darin, die Führungsschienen 12 oder die Führungsleisten 13 als Zahnstangen auszubilden und an jeweils entsprechenden korrespondierenden gegenüberliegenden Bauteil entsprechende Rastklinken vorzusehen, die im Umkehrpunkt federbelastet in die Zahnstangen einschnappen und so den Prüfschlitten 4 in seinem obersten Umkehrpunkt halten. Bei einer derartigen Ausführungsform sind dann zweckmäßigerweise Hebeeinrichtungen vorhanden, um zum Zwecke des Auslösens der eingerasteten bzw. eingeklinkten Klinken-Zahnstangenverbindungen den Prüfschlitten 4 anheben zu können und dann anschließend kontrolliert zum Boden ablassen zu können. Zu diesem Zeitpunkt ist dann die maximale vertikale Auslenkung des Prüfschlittens, welcher ein bekanntes Eigengewicht besitzt, bekannt, so dass hieraus Rückschlüsse auf die globalen Einwirkungen in der Detonation gezogen werden können.

Der Prüfling, welcher im unteren Bereich des Schlittens eingespannt ist, wird durch die Detonation die Ausnehmung zumindest ein Stück durchgreifend vertikal nach oben verbeult. Anhand des Ausmaßes der Ausbeulung im Prüfling und des gewählten Werkstoffes und der gewählten geometrischen Abmessungen des Prüflings können Rückschlüsse auf die lokalen Auswirkungen der Detonation, beispielsweise auf eine Fahrzeugbodenstruktur gezogen werden.

Der erfindungsgemäße Prüfstand 1 ermöglicht es, sowohl die lokalen Auswirkungen einer Detonation anhand eines eingespannten Prüflings wie auch die globalen Auswirkungen einer Detonation, die auf ein Gesamtfahrzeug von mehreren Tonnen Gewicht einwirken, zu simulieren und messbar zu machen. Vorteilhaft dabei ist, das zur Ermittlung der globalen Auswirkungen eine Detonation der Prüfschlitten 4 des erfindungsgemäßen Prüfstands 1 entweder selbst in seiner maximalen vertikalen Auslenkung festgelegt oder mittels eines Schleppzeigers, dessen maximale vertikale Auslenkung dauerhaft sichtbar gemacht werden kann. Somit können die Messwerte unverfälscht nach der Detonation ermittelt werden.

Der Prüfschlitten 4 weist beispielsweise Quertraversen 30 auf, die zusammen mit Säulen 31 des Prüfschlittens 4 und der oberen Deckplatte 16 ein Rahmenfenster 32 bilden. Hierbei kann das Rahmenfenster 32 dazu dienen, Beschwerungsgewichte auf die Quertraversen 30 aufzulegen, um das Gesamtgewicht des Prüfschlittens zum Zwecke der Simulierung unterschiedlicher Fahrzeuggewichte zu erhöhen. Die Quertraversen 30 und das Rahmenfenster 32, gebildet durch Säulen 31, die obere Deckplatte 16 und die Quertraversen 30, bilden somit eine Vorrichtung zur Aufnahmen von Beschwerungsgewichten am Prüfschlitten 4.

Bezugszeichenliste

1
Prüfstand
2
Grundrahmen
3
Turmaufbau
4
Prüfschlitten
5
Rahmenfenster
6
Sprenggrube
7
Erste vertikale Säule
8
Zweite vertikale Säule
9
Joch
10
Streben
11
Seile
12
Führungsschiene
13
Führungsleiste
14
Brems- oder Klemmeinrichtung
15
Haltemittel
16
Obere Deckplatte
17
Umlenkrolle
18
Gewichte
19
Schacht
20
Unterer Bereich
21
Aufnahmeeinrichtung
22
Ausnehmung
23
Unterseite
26
Bodenmaterial
27
Bodenoberfläche
30
Quertraverse
31
Säulen
32
Rahmenfenster
h
Höhe
b
Breite