[0001] Die Erfindung betrifft einen Sondenträger.
[0002] Der oberflächennahe Bereich des Erdbodens ist in vielen Gebieten insbesondere in
Folge von Industrialisierung und militärischen Aktivitäten zum Teil stark mit Fremdkörpern
belastet So sind beispielsweise weltweit große Landstriche mit Minen und Blindgängern
und anderem Kriegsmaterial verseucht und damit wegen der Gefahr für Leib und Leben
von Menschen und Tieren praktisch nicht nutzbar. Gleichfalls problematisch ist die
Verseuchung militärischer Trainingsgelände durch Splitter, Projektile und dergleichen
Der Detektion und anschließenden Räumung solcher und ähnlicher Altlasten kommt größte
Bedeutung zu.
[0003] Zur Detektion elektrisch leitender, insbesondere metallischer Altlasten, die der
unmittelbaren Wahrnehmung durch den Menschen entzogen sind, weil sie sich im Erdboden
befinden, werden häufig induktive, nach dem Wirbelstromprinzip arbeitende Sonden eingesetzt.
Bekannt ist auch die Suche nach magnetisierbaren, insbesondere vom Erdmagnetfeld magnetisierbaren
ferromagnetischen Materialien mittels Magnetfeldsonden.
[0004] Neben der personal- und kostenintensiven sowie gefährlichen manuellen Suche durch
Sondengänger werden dort, wo dies vom Gelände her möglich ist, auch fahrbare Sondenträger
eingesetzt, die in der Regel mehrere Sonden tragen und eine rationellere Suche ermöglichen.
Die DE 44 43 856 beschreibt einen fahrbaren Sondenträger, der mittels eines Seils
oder einer Kette von einem Landfahrzeug gezogen wird und einen auch an eine Hangneigung
anpaßbaren Fahrersitz hat. Bei dieser Methode wird es als vorteilhaft angesehen, daß
der an dem Seil oder der Kette hängende Sondenträger ansonsten frei beweglich ist
und dem Oberflächenrelief des Erdbodens weitgehend frei folgen kann. Bei diesem Sondenträger
stellt es sich allerdings insbesondere bei Sonden mit ausgeprägter Richtcharakteristik
als schwierig heraus, die von den Sonden ermittelten Suchsignale jeweils einem bestimmten
Ort im Suchbereich zuzuordnen.
[0005] Aus den DE-A 38 26 731 und 39 28 082 sowie US-A-4 021 725 sind Einrichtungen bekanntgeworden,
die einen Sondenträger an Auslegern eines Fahrzeuges vor sich her tragen. Hierbei
ist weder die Ausrichtung noch der Erdbodenabstand zuverlässig einzuhalten. In unwegsamen
Gelände ist eine Kollision des Sondenträgers mit dem Boden nicht zu vermeiden, wenn
das Fahrzeug durch Bodenunebenheiten "nickt".
[0006] Die DE-A-42 42 541 betrifft eine Suchvorrichtung, bei der ein Tochterfahrzeug mit
einem Ausleger von einem Mutterfahrzeug über eine Versorgungsleitung oder eine Funkstrecke
gesteuert wird. Der Sondenträger ist auch hier an einem Ausleger montiert. Es treten
im Grunde die gleichen Probleme auf wie vorher beschrieben.
[0007] Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen Sondenträger zu schaffen,
mit dem eine oder mehrere Sonden so geführt werden können, daß sie immer im wesentlichen
optimal zum Suchbereich ausgerichtet sind, so daß die von den Sonden abgegebenen Suchsignale
mit größerer Genauigkeit dem tatsächlichen Ort eines Suchobjekts im Suchbereich zugeordnet
werden können.
[0008] Dieses Problem wird gelöst durch einen Sondenträger mit den Merkmalen des Anspruchs
1.
[0009] Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird die Bewegungsfreiheit des Sondenträgers
in vorteilhafter Weise eingeschränkt. Die Verbindung zwischen Sondenaufnahme und Deichsel
sorgt dafür, daß Kippbewegungen der Sondenaufnahme in Bewegungsrichtung nur noch um
relativ kleine Winkel möglich sind. Die Kippachse ist in den fahrzeugseitigen Endbereich
der Deichsel verlegt. Der Kippwinkel wird damit weitgehend unabhängig von den Unebenheiten
des Fahrgrundes im Bereich der Sondenaufnahme und im wesentlichen durch die Änderung
der Höhendifferenz zwischen Sondenaufnahme und Kopplungsort am Fahrzeug bestimmt.
Je länger der starr mit der Sondenaufnahme verbundene, in sich unbewegliche Ausschnitt
der Deichsel ist, desto schwächer machen sich absolute Höhendifferenzänderungen als
Kippung der Sondenaufnahme bemerkbar. Die Deichsellänge richtet sich nach der Gesamtgröße
des Fahrzeugen sowie dem Einsatzzweck und -gelände. Eine Deichsellänge von 4 bis 10
Meter, bevorzugt etwa 7 Meter, bzw. etwa dem 1,5- bis 4-fachen der horizontalen Abmessungen
der Sondenaufnahme, ergibt die gewünschten Ergebnisse.
[0010] Damit ist auch eine weitgehende Konstanz der Ausrichtung der Sonden relativ zum Suchbereich
gewährleistet. Dies ist insbesondere für Sonden mit ausgeprägter Richtcharakteristik
vorteilhaft. Insbesondere bei diesen könnten große Ortungsfehler auftreten, wenn die
Sonde in eine ausgeprägte Schräglage kommt, wie das bei dem Sondenträger des Standes
der Technik möglich ist. Die lange Deichsel ermöglicht auch einen vorteilhaften großen
Abstand zwischen den Sonden und dem Zugfahrzeug, dessen metallische Teile, insbesondere,
wenn sie relativ zu den Sonden bewegt werden, als Störer wirken könnten. Trotz des
vorteilhaft großen Zwischenraum zwischen vorzugsweise bemanntem Landfahrzeug und Sondenaufnahme
bleibt eine gute Steuerbarkeit des Sondenträgers mit hoher Kurvengenauigkeit und Spurtreue
erhalten.
[0011] Der Sondenträger kann von einem Zugfahrzeug geschleppt werden. Dies ist die bevorzugte
Bewegungsweise, insbesondere für den Fall der Suche nach nicht-explosiven Fremdkörpern.
Es ist aber auch möglich, beim Schleppen eine Sicherheit zumindest gegen Minen geringerer
Wirksamkeit, wie beispielsweise Personal-Minen, die von dem Sondenträger ausgelöst
werden könnten, zu schaffen. So könnte beispielsweise das Fahrwerk in seiner Fahrtrichtung
einstellbar sein. Man könnte also die vom Fahrwerk vorgegebene Fahrtrichtung unter
einem Winkel zur Deichselerstreckung einstellen, so daß der Sondenträger in einer
zum Zugfahrzeug seitlichen Spur geschleppt wird (sog. "Hundegang"). In diesem Falle
kann das Schleppfahrzeug auf bereits abgesuchtem sicherem Grund fahren und diesen,
beispielsweise durch spiralförmige Umkreisung eines Gefahrengebietes, immer weiter
ausdehnen.
[0012] Das Fahrwerk könnte aber auch lenkbar sein, wobei bevorzugt die Lenkung vom Fahrzeug
aus betätigbar ist. Dies kann durch Seilzüge oder andere Mittel, wie beispielsweise
hydraulische oder pneumatische Steuermittel erfolgen. In diesem Falle können bei Schleppfahrt
Hindernisse umgangen werden, ohne daß das Fahrzeug die Suchspur verlassen muß.
[0013] Der Sondenträger der Erfindung erlaubt im Gegensatz zu den bisher bekannten Sondenträgern
auch, daß der Sondenträger vor dem Fahrzeug hergeschoben wird. Dies kann beispielsweise
von Vorteil sein, wenn sich unter den Suchobjekten explosionsfähige Objekte befinden
können. Insbesondere für einen solchen Fall bietet die lange Deichsel auch einen zusätzlichen
Sicherheitsgewinn für einen in dem Fahrzeug operierenden Bediener. Hierbei kann die
Lenkung besonders vorteilhaft eingesetzt werden, indem der Sondenträger beispielsweise
vor einem eine Straße befahrenden Fahrzeug her gelenkt wird und die später von dem
Fahrzeug, beispielsweise dem Zugfahrzeug eines Konvois, zu befahrene Spur absucht.
Die Lenkbarkeit sorgt dabei dafür, daß auch relativ schmale Suchspuren (Straßen) ohne
zu große Fahrkunst im Hauptfahrzeug und vor allem ohne Verlassen der abgesuchten Spur
zu befahren sind.
[0014] Besonders vorteilhaft ist, wenn die Deichsel in horizontaler Richtung, also um eine
vertikale Achse, biegbar ist, um beispielsweise auch Serpentinen befahren zu können
Dies ist vorteilhaft möglich, wenn sie beispielsweise aus einer Gliederkette besteht,
die zwar in vertikaler Richtung starr ist, jedoch seitliche Ausbiegungen ermöglicht.
Solche Gliederketten können aus kastenförmigen Gliedern bestehen, die durch vertikale
Schwenkachsen miteinander verbunden sind. Sie sorgen dafür, daß zwar die Wirkung der
starren Deichsel erhalten bleibt, indem sie die Vertikalausrichtung der Sonden aufrechterhält,
jedoch Auslenkungen ermöglicht, wenn dies z.B. beim Umfahren eines Felsvorsprunges
oder dgl. nötig ist. Es wird damit auch vermieden, daß die Deichsel, die ja auch meister
Träger der Versorgungsleitungen etc. ist, auf dem Boden schleift.
[0015] Besonders vorteilhaft kann die seitliche Flexibilität auch vom Fahrzeug aus an- und
ausgeschaltet werden, indem beispielsweise in die Gliederkette ein flexibler Schlauch
eingeführt ist, der aufgeblasen werden kann, um die Gliederkette praktisch zu einer
starren Deichsel zu machen, und der nach dem Ablassen der Luft die Flexibilität wieder
ermöglicht.
[0016] Es ist auch möglich, den Sondenträger von einem Hubschrauber oder einem Wasserfahrzeug
schleppen zu lassen, z.B. beim Absuchen überschwemmten Gebietes. Auch flachere Gewässer,
bei denen ein Absuchen nach Munition oder dgl. sonst besonders schwierig ist, können
mit dem Sondenträger abgesucht werden. Dabei ist es gewöhnlich notwendig, daß der
Sondenträger sich nicht nur vor oder hinter, sondern auch unterhalb des schleppenden
oder schiebenden Fahrzeuges, beispielsweise eines Bootes, befindet. Um hier die Ausrichtung
der Sonden aufrechtzuerhalten, kann die Deichsel, beispielsweise durch eine Parallelogrammführung
mit zwei deichselartigen Elementen, stets in einer gewünschten Ausrichtung gehalten
werden.
[0017] Die Position zur abzusuchenden Fläche, also dem Seegrund, kann je nach den gewünschten
Kriterien bestimmt werden. Wenn ein Schwimmen des Sondenträgers über dem Seegrund
beabsichtigt ist, so könnte der Sondenträger, der vorteilhaft einen flutbaren und
vorzugsweise durch Druckluft wieder ausblasbaren Schwimmkörper enthalten kann, durch
eine von diesem Auftriebsgleichgewicht abhängige Tiefensteuerung und/oder durch eine
hydrodynamische Tiefensteuerung, beispielsweise durch flügelartige Tiefenruder, steuer-
bzw. regelbar sein. Dabei kann diese Steuerung von einer Tiefen- oder Abstandsmessung
beeinflußt werden, beispielsweise einem Echolot. Da aber vorzugsweise auch hier ein
Sondenträger mit einem Fahrwerk Verwendung finden kann, kann der Sondenträger auch
auf dem Seegrund rollen oder schlittenartig gezogen werden. Dies hilft auch, wenn
wegen plötzlicher Unebenheiten auch bei schwimmender Steuerung eine Kollision mit
dem Grund auftritt.
[0018] Durch das Ausblasen der Fluttanks am Sondenträger kann dieser, z.B. bei Beendigung
der Arbeit, zur Oberfläche aufsteigen und vom Wasserfahrzeug wieder aufgenommen werden.
Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Deichsel schiffsseitig an einem am Wasserfahrzeug
anbringbaren, vorzugsweise schwimmfähigen Basiselement angreift. Dies bildet dann
neben dem Sondenträger selbst eine zweite "Boje", die das andere Ende der Deichsel
an der Oberfläche hält und so eine leichte Bergung ermöglicht. Dieses Basiselement
kann auch die Steuerungs- und Versorgungseinrichtungen sowie die Meßeinrichtungen,
beispielsweise für die Tiefenmessung über Echolot und/oder Winkelmessung an der Deichsel,
enthalten, so daß sie zusammen mit dem Sondenträger und seiner Deichsel eine funktionsfähige
Einheit bildet, die nur noch einen Ausgabeanschluß für Anzeige- und Aufzeichnungsgeräte
benötigt.
[0019] Die Deichsel kann die Sondenaufnahme und das Fahrzeug auf einer im wesentlichen geraden
Linie verbinden Mit Vorteil weist die Deichsel eine bezogen auf eine gerade Verbindungslinie
zwischen Kopplungsmittel und Sondenaufnahme generell nach oben abweichende Form auf.
Durch eine Krümmung der Deichsel nach oben kann verhindert werden, daß insbesondere
bei Kurvenfahrten bodennahe Hindernisse, etwa Büsche oder größere Steine, eine Seitenbewegung
der Deichsel behindern.
[0020] Obwohl die Deichsel auch einteilig ausgebildet sein kann, weist sie mit Vorteil mindestens
zwei lösbar miteinander verbundene, vorzugsweise torsionsstabile Deichselsegmente
auf. Diese können selbst gekrümmt sein, sind aber vorzugsweise gerade. Der Aufbau
der Deichsel aus Deichselsegmenten ermöglicht es, die Deichsellänge durch Einbau bzw.
Ausbau von Deichselsegmenten ggf. verschiedener Länge und/oder Ausbildung entsprechend
der gewünschten Anwendung zu verlängern oder zu verkürzen, oder die Deichsel in ihrer
Form zu verändern. Die Deichselsegmente können beispielsweise im wesentlichen aus
einer Aluminiumlegierung bestehen. Einige oder alle Teile der Deichselsegmente können
auch aus biegestabilem, insbesondere aus mit Fasern (z.B. Kohle oder Glasfaser) verstärktem
Kunststoff bestehen.
[0021] Benachbarte Deichselsegmente können starr miteinander verbunden sein, beispielsweise
miteinander verschraubt. Mit Vorteil sind zwei aufeinanderfolgende Deichselsegmente
über ein Drehgelenk, insbesondere einem Drehring miteinander verbunden. Dies kann
eine Relativverdrehung der benachbarten Deichselsegmente um die lokale Deichselachse
ermöglichen. Ein Drehgelenk kann zur Entlastung der Kopplungsmittel von in der Deichsel
wirksamen Torsionskräften dienen. Es kann insbesondere nahe der Kopplungsmittel angeordnet
sein, Insbesondere in der fahrzeugseitigen Hälfte der Deichsel, vorzugsweise im letzten
Viertel der Deichsel. Zur Erreichung einer großen Torsionssteifigkeit eines Deichselsegmentes
bei gleichzeitig relativ geringem Gewicht kann es von Vorteil sein, wenn ein Deichselsegment
eine torsionsstabile Mehrelementstruktur aufweist, insbesondere wenn es stirnseitige
Endplatten aufweist, die über mindestens drei nicht-koplanar angeordnete Stangen miteinander
verbunden sind.
[0022] Die Deichsel kann aus einer einzigen Stange od.dgl. oder aus mehreren Stangen bestehen,
die zur Erhöhung der Steifigkeit der Deichsel mit anderen Stangen oder Versteifungselementen
untereinander verbunden sein können. Eine Steifigkeit der Deichsel ist insbesondere
bei langen Deichseln wesentlich, um ein Durchbiegen der Deichsel zu verhindern. Eine
Biegung oder eine Schwingung der Deichsel kann besonders auf unebenem Grund mit Hindernissen
verursacht werden und kann zu einer ruckartigen Bewegung der Sondenaufnahme und damit
der Sonden relativ zum Suchbereich führen, was wiederum die Interpretation der durch
die Sonden erzeugten Suchsignale erschwert Bei der bevorzugten Ausführungsform ist
die Deichsel als eine Rahmenkonstruktion mit mindestens drei nicht-koplanaren Stangen
ausgebildet, wobei die Stangen auf einer Seite mit den Kopplungsmitteln und auf der
anderen Seite mit der Sondenaufnahme verbunden sind. Die Verbindungsstellen zwischen
den Stangen und der Sondenaufnahme können so ausgewählt werden, daß Spannungen und
Kräfte in vorteilhafter Weise an der Sondenaufnahme angreifen. Vorzugsweise definieren
die Stangen der Rahmenkonstruktion die Kanten einer Pyramide, wobei die Kopplungsmittel
an der Spitzenseite der Pyramide und die Sondenaufnahme an der Fußseite der Pyramide
angeordnet sind. An der Sondenaufnahme sind die Stangen weiter auseinander als im
Bereich der Kopplungsmittel. Im Falle einer Sondenaufnahme mit einer großen Breite
quer zur Bewegungsrichtung kann eine Deichsel mit vier die Kopplungsmittel mit der
Sondenaufnahme verbindenden Stangen in der Rahmenkonstruktion benutzt werden. Die
Stangen können in zwei Paaren von Stangen angeordnet sein, wobei jedes Paar in einem
seitlichen Endbereich der breiten Sondenaufnahme befestigt ist. Auf der Seite der
Kopplungsmittel sind die Stangen eines Paares näher zusammen, auf der Seite der Sondenaufnahme
können sie einen vertikalen Abstand haben, der etwa der Höhe des Körpers der Sondenaufnahme
entspricht. Eine Deichsel mit einer Rahmenkonstruktion von vorzugsweise ggf. quer
miteinander verbundenen Stangen, die mit den Kopplungsmitteln und der Sondenaufnahme
starr verbunden sind, kann die Starrheit und Steifigkeit der gesamten Sondenaufnahme-Deichsel-Konstruktion
verbessern.
[0023] Die Stangen einer Rahmenkonstruktion können aus Stangensegmenten aufgebaut sein,
die beispielsweise in koaxialer Weise lösbar miteinander verbunden sind. Die Stangen
selbst können auch lösbar miteinander verbunden sein, um ein Auseinandernehmen der
gesamten Rahmenkonstruktion z.B. für den Transport zu ermöglichen. Zum Beispiel können
die Stangen so ausgebildet sein, daß sie einzeln von den Kopplungsmitteln und/oder
der Sondenaufnahme abgenommen bzw. an diesen befestigt werden können. Die longitudinalen
Stangen können beispielsweise in zwei Stangensegmente von ungefähr gleicher Länge
auseinander genommen werden. Wenn lösbar miteinander verbindbare Stangensegmente benutzt
werden, kann die Länge der Deichsel in vorteilhafter Weise dem Zweck und der Umgebung
einer bestimmten Suchaufgabe angepaßt werden.
[0024] Die Stangen und/oder Stangensegmente können aus leichtgewichtigem Material, das vorzugsweise
elektrisch nicht leitend ist, bestehen wie z.B. aus Kunststoff. Das Material kann
faserverstärkt sein. Die Stangen oder Stangensegmente haben Vorzugsweise die Form
hohler Rohre. Eine in dieser Weise als Rahmenkonstruktion aufgebaute Deichsel erleichtert
die Manövrierbarkeit der Sondenaufnahme wenn diese durch ein Fahrzeug gezogen wird
oder wenn diese einem Fahrzeug vorherläuft, also durch das Fahrzeug geschoben wird,
oder in Zwischensituationen, z.B. in Kurven. Das ziehende bzw. schiebende Fahrzeug
kann bemannt oder unbemannt sein.
[0025] Als Kopplungsmittel können grundsätzlich beliebige Maßnahmen in Betracht kommen,
die eine bewegliche Verbindung von Deichselendbereich und Fahrzeug erlauben. Es können
als Kopplungsmittel bekannte Kupplungen verwendet werden, beispielsweise Anhängerkupplungen,
wie sie bei Lastkraftwagen üblich sind oder PKW-Kugelkopf-Kupplungen. Auch Drehringanordnungen
wie Sie bei Sattelschleppern verwendet werden, sind möglich. Mit Vorteil weisen die
Kopplungsmittel einen mit einem Deichselsegment vorzugsweise gelenkig verbundenen
Halter auf, in dem ein um eine im wesentlichen vertikale Drehachse drehbar gelagertes
Verbindungselement zur Verbindung mit dem Landfahrzeug angeordnet ist. Das Verbindungselement
ist vorzugsweise zur Verbindung mit einer Oberseite des Fahrzeuges ausgebildet. Beispielsweise
mit dem Dach des Fahrzeuges. Die Form der Deichsel kann entsprechend der Verbindungsstelle
mit dem Fahrzeug und dessen Form so ausgebildet, daß eine freie Drehung des Fahrzeuges
unter der Deichsel möglich ist. Eine Überkopf-Drehkupplung dieser Art ermöglicht extreme
Kurvenfahrten oder auch einen Wechsel der Bewegungsrichtung des aus Fahrzeug und Sondenträger
bestehenden Suchtrupps auf engstem Raum ohne Demontagen oder Umhängen.
[0026] Die Sondenaufnahme kann als Trägerrahmen ausgebildet sein. Der mit der Deichsel starr
verbundene Trägerrahmen kann aus vorzugsweise leichtem, biegsteifem Material bestehen,
beispielsweise aus Metall, insbesondere einer Aluminiumlegierung hoher Festigkeit.
Mit Vorteil besteht der Trägerrahmen im wesentlichen aus elektrisch nicht leitendem,
biegesteifem Material, vorzugsweise aus kohle- oder glasfaserverstärktem Kunststoff.
Der Sondenträger wird dadurch besonders leicht und eine Wechselwirkung des Trägerrahmens
mit elektromagnetisch arbeitenden Sonden kann weitgehend vermieden werden. Mit Vorteil
kann der Trägerrahmen aus lösbar miteinander verbundenen Rahmenelementen zusammengesetzt
sein. Dies kann Reparaturarbeiten oder Umbauarbeiten erleichtern. Ein Trägerrahmen
kann auch Mittel zur lösbaren, vorzugsweise starren Verbindung mit weiteren Trägerrahmen
aufweisen. So können mehrere Trägerrahmen, die entweder gleiche oder auch nach unterschiedlichen
Prinzipien arbeitende Sonden tragen in modularer Weise miteinander verbunden, insbesondere
zusammengesteckt oder geschraubt werden. Zur Verbreiterung der Suchbreite können beispielsweise
mehrere Trägerrahmen nebeneinander in einer Queranordnung angeordnet sein. Auch Tandemanordnungen
sind möglich, bei denen mehrere Trägerrahmen in Bewegungsrichtung hintereinander angeordnet
sind. Die Hintereinander-Anordnung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein Trägerrahmen
Sonden eines Typs, beispielsweise Wirbelstromsonden, trägt und ein nachfolgender Trägerrahmen
beispielsweise Magnetfeldsonden. Auch Kombinationen von Queranordnung und Tandemanordnung
sind möglich.
[0027] Ein Trägerrahmen oder eine Sondenaufnahme kann mehrere Sonden aufweisen, wobei diese
vorzugsweise vom gleichen Typ und ggf. identisch sein können. Zur Vergrößerung der
Suchbreite können die Sonden vorzugsweise quer zur Bewegungsrichtung insbesondere
in gleichem Abstand zueinander nebeneinander angeordnet sein. Die Sonden sind vorzugsweise
starr mit dem Trägerrahmen bzw. der Sondenaufnahme verbunden. Es ist auch möglich,
daß eine oder mehrere Sonden relativ zu dem Trägerrahmen beweglich geführt sind. Wobei
vorzugsweise bei Bewegung der Sonde relativ zum Trägerrahmen die Ausrichtung der beispielsweise
vertikalen Sondenachse zur vorzugsweise horizontalen Trägerrahmen-Ebene unverändert
bleibt. So kann eine Sonde eine quer zur Bewegungsrichtung verlaufende Hin- und Herbewegung
ausführen, so daß der Suchbereich auf einer gewissen Breite abgescannt wird; es ist
auch möglich, eine oder mehrere Sonden an einem im wesentlichen in einer horizontalen
Ebene rotierenden umlaufenden Arm oder dergleichen anzuordnen ("Rasenmäherprinzip").
Eine großflächig arbeitende Wirbelstromsonde kann auch dadurch gebildet sein, daß
in dem Grundrahmen mindestens eine Wicklung von etwa der Größe des Grundrahmens integriert
ist oder der Grundrahmen als Wicklung ausgebildet ist. Die Wicklung kann eine Sende-
und/oder Empfangswicklung sein.
[0028] Es können verschiedene Sondentypen entweder innerhalb einer Sondenaufnahme oder,
was bevorzugt ist, bei verschiedenen miteinander gekoppelten Sondenaufnahmen, kombiniert
werden. Die Tiefenreichweite von Magnetfeldsonden kann typischerweise bis zu ca. 6
m betragen. Die mit Wirbelstromsonden erhältlichen Suchsignale stammen dagegen im
wesentlichen aus einem oberflächennahen Bereich, der typischerweise bis in eine Tiefe
von ca. 75 cm reichen kann, wobei die optimale Wirkung bei ca. 30 cm Tiefe liegen
kann. Typische Verlagetiefen von Minen liegen in diesem flachen Bereich. Eine Kombination
von Magnetfeldsonden und Wirbelstromsonden erlaubt es, den Informationsgehalt beider
Verfahren, die sich in vorteilhafter Weise ergänzen, zu kombinieren. Es ist daher
vorteilhaft, wenn mindestens eine Magnetfeldsonde und mindestens eine Wirbelstromsonde
vorgesehen ist. Zweckmäßig sind vorzugsweise automatisch arbeitende Umschaltmittel
zur Ermöglichung eines abwechselnden Betriebs der beiden Sondentypen vorgesehen sind.
Auf diese Weise werden wechselseitige Störungen der Verfahren vermieden. Die Sonden
können teilweise aus der Sondenaufnahme heraus oder über diesen vorstehen, und zwar
sowohl nach oben , z.B. zwischen den Ketten oder ggf. auch seitlich.
[0029] Das Fahrwerk kann Gleitkufen aufweisen oder aber eine vorzugsweise große Zahl von
Laufrädern, die gegebenenfalls einzeln aufgehängt und gefedert sein können. Es ist
auch möglich, das Fahrwerk als sogenanntes "Loopwheel"-Fahrwerk auszubilden. Dieses
Konzept leitet sein leichtes Gewicht und seine Einfachheit von einem aus einem Stück
gefertigten endlosen elastischen Band ab, das z.B. aus Stahl bestehen kann, mit Vorteil
aber auch aus Kunststoff mit entsprechenden Eigenschaften hergestellt sein kann. Das
Band kann vorne durch Leitrad und Führungsrollen und hinten durch ein Kettenrad in
eine zwangsläufige Führung gedrängt sein. Auch Führungen ohne Leitrad sind möglich.
Es fehlen sowohl Stützrollen als auch Laufrollen und somit die klassische Federung,
die bei konventionellen Fahrzeugen in der Regel auf die Laufrollen übertragen wird.
Bei einem Loopwheel-Fahrwerk übernimmt das endlose Band dank seiner elastischen Eigenschaften
auch die Federung. Bei diesem System, das ein Mittelding zwischen Rad-und Kettenantrieb
darstellt, kann das Leitrad an einer beweglichen Schwinge befestigt sein und die horizontalen
und vertikalen Bewegungen des Endlosbandes mitmachen. Auftretende Stöße können von
Stoßdämpfern abgefangen werden.
[0030] Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Fahrwerk mindestens eine umlaufende
Laufkette auf, die durch den Trägerrahmen zugeordnete Führungsmittel geführt ist.
Eine Ausführungsform weist eine einzige breite Laufkette dieser Art auf. Bei der im
folgenden näher beschriebenen Ausführungsform sind zwei seitlich vorne einander beabstandete
Laufketten vorgesehen. Es können aber auch mehr als zwei gegebenenfalls seitlich voneinander
beabstandete Laufketten vorgesehen sein. Laufketten können auch in Bewegungsrichtung
hintereinander angeordnet sein.
[0031] Die Verwendung bekannter Laufketten, wie sie beispielsweise in Raupenfahrzeugen Verwendung
finden, ist möglich. Eine bevorzugte Laufkette weist mehrere parallel zueinander angeordnete
Laufbänder aus elastisch nachgiebigem Material auf, die durch quer zur Bewegungsrichtung
angeordnet, biegeelastische Querverbinder miteinander verbunden sind. Derartige Laufketten
sind hochgradig längs- und querelastisch und erlauben eine gute Anpassung an die Erdoberfläche,
wodurch ein vorteilhaft gleichmäßiger Bodenabstand der Sonden gefördert wird. Die
Laufbänder und die Querverbinder bestehen vorzugsweise im wesentlichen aus elektrisch
nicht leitendem Material, insbesondere aus Kunststoff. Die Laufbänder können auch
aus Gummi sein. Es wird ein vorteilhaft geringes Gewicht der Laufketten erreicht und
ein Störeinfluß auf die Sonden verhindert. Weiterhin wird Korrosion vermieden.
[0032] Die Führungsmittel können z.B. Leit- und/oder Umlenkräder und/oder Führungsleisten
zur Seitenfühung aufweisen. Auch Rollenstränge gefederter und/oder ungefederter Rollen
sind möglich. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Führungsmittel Führungsräder
zur Seitenführung der Laufkette, wobei ein Führungsrad mindestens ein Einzelrad, vorzugsweise
zwei koaxiale Einzelräder umfaßt und wobei jedes Einzelrad mit seinem Umfangbereich
im wesentlichen seitenspielfrei in einer an der Laufkette ausgebildete Längsausnehmung
eingreift. Der Eingriff erfolgt vorzugsweise von der Innenseite der Laufkette. Vorzugsweise
greifen zumindest die bodenseitigen Führungsräder im wesentlichen mittig an der Laufkette
an. Dadurch sind die Enden der Querverbinder frei und deren Biegeelastizität führt
zu einer Querelastizität der Laufkette, die ein Anschmiegen der Laufkette insbesondere
ein etwa in Bewegungsrichtung verlaufende Mulden oder dergleichen ermöglicht. Zusammen
mit der Längselastizität der Laufkette, die durch eine Anbringung der bodenseitigen
Führungsräder an beweglichen, ggf. auch gefederten Fahrwerksschwingen noch unterstützt
werden kann, ergibt sich eine äußerst große Anpassungsfähigkeit der längs- und querflexiblen
Laufkette an Bodenunebenheiten. Dies unterstützt den Abbau von Druckspitzen auf dem
Boden und führt insgesamt zu einem äußerst geringen Auflagedruck der Kette, der in
der Größenordnung von 8 g/cm
2 liegen kann. Damit sind viele Druckminen ohne Auslösung überfahrbar. Auch ein Einsatz
auf Schnee, sandigen oder moorigen Böden wird durch den geringen Auflagedruck möglich.
[0033] Der Rahmen sollte aber trotz seiner Laureinrichtung so ausgebildet sein, daß er im
Falle ihrer Beschädigung oder Zerstörung, z.B. durch eine Explosion, als auf dem Boden
laufender Schlitten dienen kann, damit er auch dann noch aus dem Gefahrenbereich gezogen
werden kann. Dazu ist es vorteilhaft, den Rahmen mit großem Querrohrdurchmesser und
die Seitenwangen unten bogenartig auszuführen und für reichliche Ausrundungen zu sorgen,
um Verhakungen im Gelände zu vermeiden.
[0034] Eine vorher erwähnte Lenkeinrichtung kann aus elektrisch nicht leitenden Elementen
aufgebaut sein, so daß sich auch durch die Lenkeinrichtung keine Störung des Sonden
ergibt. Durch die Lenkeinrichtung könnte auch die relative Stellung von Trägerrahmen
und Deichsel zueinander verändert werden, insbesondere durch Drehung um eine im wesentlichen
vertikale Achse. Es kann auch ein auf das Fahrwerk, insbesondere auf die in den obigen
Beispielen passive Laufkette wirkender Eigenantrieb vorgesehen sein. Dieser kann einen
vorzugsweise von dem Landfahrzeug aus mit Energie versorgten, vorzugsweise störungsfrei
arbeitenden Elektromotor, z.B. mit gedämpfter elektromagnetischer Signatur, umfassen;
es ist auch möglich, den Eigenantrieb über einen beispielsweise durch die Deichsel
geführten Kraftübertrager, etwa eine Kardanwelle anzutreiben, wobei der Motor dann
am Fahrzeug angeordnet werden kann. Auch ein pneumatischer oder hydraulischer Antrieb
läßt sich aus Kunststoff herstellen.
[0035] Wenn bei dem Fahrwerk eine Laufkette oder mehrere verwendet werden, können diese
so über Leit- und Umlenkmittel geführt werden, daß die umlaufenden Laufketten einen
in seiner Form und seinen Dimensionen an die Erfordernisse anpaßbaren Ketteninnenraum
definiert. Die Sonden können so angeordnet sein, daß sie vollständig innerhalb des
Ketteninnenraums angeordnet sind. Durch diese Sondenanordnung im Freiraum des Kettenumlaufes
und den dadurch erreichten Überkopf-Kettenumlauf ist ein Schutz der im Ketteninnenraum
angeordneten Sonden gegen von oben eindringende Gegenstände, beispielsweise Baumäste
und dergleichen, gewährleistet.
[0036] Obwohl die vorher beschriebene Kettenausführung in Bezug auf die Geländegängigkeit
und den geringen Auflagedruck sehr vorteilhaft ist, ist es für sehr viele Anwendungsfälle
möglich, ein Fahrwerk mit Rädern zu verwenden. Diese können vorzugsweise einachsig
angeordnet sein, so daß das gesamte Fahrzeug die Form eines Einachswagens ähnlich
einem "römischen Streitwagen" oder Sulky hat. Als Räder können auf eine Felge aufgezogene
Gummireifen ähnlich sehr breiten Niederquerschnitts-Autoreifen verwendet werden, die
jedoch gänzlich metallfrei hergestellt sein sollten. Derartige Reifen können statt
der üblichen Stahldrahteinlagen im Mantel und Wulst Kevlar-Stränge oder -Rovings enthalten.
Diese Reifen können, da sie wegen des erwünschten geringen Boden-Auflagedrucks sehr
gering belastet sind, auch gänzlich ohne Luftdruck gefahren werden, was auch Ventile
überflüssig macht. Es können jedoch mehr oder weniger elastische Stützelemente, beispielsweise
Schaumstoffringe, in den Reifeninnenraum eingefügt sein, ggf. auch diesen nur teilweise
ausfüllend. Auch die Felge sollte gänzlich metallfrei, beispielsweise aus Kunststoff,
gearbeitet sein und kann beispielsweise die Reifenwülste eingespannt festhalten, was
bei normalen Autoreifen durch den Innenluftdruck erfolgt.
[0037] Diese Anordnung ist außerordentlich einfach und vorteilhaft. Durch die breiten, weichen
Niederquerschnitts-Reifen läuft der Sondenträger sehr stoßarm und kann mit höherer
Suchgeschwindigkeit betrieben werden. Auf Brachlandbewuchs, großen Steinen und Quergräben
kann durch eine Bauchwölbung des Sondenaufnahmekörpers oder einer Anlaufschräge auch
im Falle eines Aufsetzens eine Verhakung oder Beschädigung vermieden werden. Die Räder
laufen auf Feldstraßen wie auf Asphaltwegen rumpelfrei und sondenschonend. Durch einen
Radnachlauf, d.h. die Anordnung der Fahrachse sehr weit hinten, werden Überschläge
bei Sondenabkopplung oder in steilem Gelände vermieden, was besonders wichtig ist,
weil sie meist in vertikaler Richtung der langen Sonden in Aufnahmerohren stehen und
weit über den Fahrzeugkörper nach oben vorragen. Diese Aufnahmerohre können unten
durch Kappen verschlossen sein, um Verschmutzung zu vermeiden und bei Wasserdurchfahrten
oder Unterwasserfahrten das Voll-Laufen der Rohren zu vermeiden.
[0038] Besonders bevorzugt ist eine Abdeckung der Räder nach Art von Kotflügeln zumindest
an der vorderen und oberen Seite. Es wird damit vermieden, daß sich Bewuchs zwischen
die Räder und den Sondenaufnahmekörper hineinwickelt. Er wird vielmehr abgewiesen
und umgeknickt.
[0039] Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung
und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder
zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung
und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte Ausführungen darstellen
können.
[0040] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
im folgenden naher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische, schematische Gesamtansicht eines fahrbaren Sondenträgers
- Fig. 2
- eine perspektivische, schematische Teilansicht eines fahrbaren Sondenträgers mit detaillierter
Darstellung einzelner Bauteilanordnungen,
- Fig. 3
- eine teilweise schematische Querschnittsansicht durch eine von einem Führungsrad geführte
Laufkette mit einem Querverbinder,
- Fig. 4 und 5
- einen Sondenträger in Seitenansicht und Draufsicht,
- Fig. 6
- einen Querschnitt durch einen Reifen und einen Teil seiner Felge,
- Fig. 7
- eine teilgeschnittene Explosionsansicht von Reifen und Felge,
- Fig. 8
- ein zur Veranschaulichung teilweise transparent dargestelltes Detail eines Sondenträgers
mit Radabdeckungen,
- Fig. 9
- eine perspektivische Ansicht eines Sondenträgers mit der Ausführung nach Fig. 8,
- Fig. 10 und 11
- Detaildarstellungen des Sondenträgers nach Fig. 8 und 9 bei Einsatz im Gelände,
- Fig. 12 bis 14
- einen für Unterwassereinsatz ausgebildeten bzw. abgewandelten Sondenträger in drei
Arbeitspositionen,
- Fig. 15
- einen Sandenträger mit einer Mehrfach-Radanordnung,
- Fig. 16
- die schematische Darstellung einer Seitenankopplung zweier Sondenträger,
- Fig. 17
- die schematische Darstellung eines Sondenträgers entsprechend Fig. 9 mit seitlichen
Auslegern,
- Fig. 18
- einen Sondenträger mit Lenkfahrwerk,
- Fig. 19
- eine perspektivische Ansicht eines Sondenträgers mit Raupenfahrwerk,
- Fig. 20
- eine Draufsicht auf den Sondenträger nach Fig. 19,
- Fig. 21
- eine Seitenansicht dieses Sondenträgers und
- Fig. 22 bis 24
- diesen Sondenträger in schematischer Darstellung in drei verschiedenen Arbeitspositionen.
[0041] In der perspektivischen, schematischen Gesamtansicht des fahrbaren Sondenträgers
1 in Fig. 1 erscheinen einige nicht transparente Bauelemente zur besseren Verdeutlichung
der Konstruktion transparent, so daß auch an sich in dieser Ansicht nicht sichtbare
Details erkennbar werden. Der Sondenträger 1 weist eine Deichsel 11 und einen aus
mehreren, teilweise lösbar miteinander verbundenen Elementen aufgebauten eine Sondenaufnahme
62 bildenden Trägerrahmen 2 auf, der im wesentlichen aus einem in Aufsicht rechteckigen
Grundrahmen 3 und einem mit diesen verbundenen, in Seitenansicht etwa trapezförmigen
Gestell 4 aufgebaut ist. Der Grundrahmen 3 und das Gestell 4 bestehen im wesentlichen
aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Der Grundrahmen 3 ist aus einem im Querschnitt
runden vorderen Querträger 5 und einem ebensolchen hinteren Querträger 6 aufgebaut,
die durch mit den Querträgern verschraubte, abnehmbare Seitenwangen 7, 8 miteinander
verbunden sind. Ein mit den Seitenwangen 7, 8 verschraubter, parallel zu den Querträgern
5, 6 mittig zwischen diesen verlaufender mittlerer Querträger 9, der in Fig. 2 besser
zu erkennen ist, trägt vier Magnetfeldsonden 10, die in gleichem seitlichem Abstand
zueinander an den mittleren Querträger 9 angeordnet sind. Die langgestreckten, rohrförmig
erscheinenden Magnetfeldsonden 10 sind vertikal zu einer durch den Grundrahmen 3 definierten
im wesentlichen horizontalen Ebene ausgerichtet, und zwar wegen der starren Verbindung
zwischen dem Grundrahmen 3 und den Magnetfeldsonden unabhängig von der Orientierung
des Grundrahmens im Raum. Der Rahmen hat durch einen großen Durchmesser der runden
Querträger und eine gerundete bzw. abgeschrägte Unterseite der Seitenwangen eine Schlittenform,
die auch ohne ein Laufwerk im Notfall ein Schleppen über das Gelände ermöglicht und
somit auch ein Mittel zur Abstandshaltung der Sonden vom Boden bildet.
[0042] Mit dem vorderen Querträger 5 ist durch eine Schraubverbindung die in ihrer Gesamtform
nach oben gekrümmte Deichsel 11 starr, aber trennbar verbunden. Die Deichsel ist aus
mehreren Deichselsegmenten aufgebaut. Diese umfassen das mit dem vorderen Querträger
starr verbundene, bezüglich des Grundrahmens 3 schräg nach oben verlaufende, gerade
erste Deichselsegment 12, das mit diesem durch Verschraubung starr verbundene ebenfalls
gerade zweite Deichselsegment 13, das etwa horizontal verläuft und mit dem ersten
Deichselsegment 12 einen stumpfen Winkel bildet, und das mit dem zweiten Deichselsegment
über einen Drehring 14 verbundene kurze abgeschrägte dritte Deichselsegment 15. Der
Drehring 14 erlaubt eine freie relative Drehung der daran angrenzenden Deichselsegmente
13 und 15 zueinander um die lokale Deichselachse 14. Mit dem dritten Deichselsegment
ist über ein Gelenk 16 mit horizontaler Gelenkachse 16 ein flacher, im wesentlichen
horizontal ausgerichteter Halter 17 gelenkig verbunden. In einer kreisförmigen Ausnehmung
des Halters 17 ist ein Drehring 18 angeordnet, der eine Verdrehung eines kreisförmigen,
horizontalen Verbindungselementes 19 relativ zum Halter 17 um eine im wesentlichen
vertikale Achse 20 erlaubt. Das Vorbindungselement 19 kann mit einem entsprechend
ausgebildeten Gegenelement verschraubt werden, das z.B. auf dem Dach eines Landfahrzeuges,
etwa eines insbesondere geländegängigen gegebenenfalls auch gepanzerten Militärfahrzeuges
befestigt sein kann.
[0043] Dementsprechend groß können die Dimensionen des Sondenträgers sein; bei der gezeigten
Ausführungsform beträgt der Abstand zwischen dem Verbindungselement 19 und den Sonden
10 ca. 7 Meter. Die Deichselsegmente sind entsprechend groß und insbesondere verwindungssteif
ausgebildet. So weist z.B. das zweite Deichselsegment 13 drei im Querschnitt runde
Stangen 21 auf, die parallel zueinander verlaufen und im Querschnitt ein gleichschenkliges
Dreieck bilden. Die drei Stangen sind jeweils stirnseitig mit im wesentlichen dreieckförmigen
Endplatten verbunden. Dieser Aufbau ist torisionsstabil und gleichzeitig relativ leicht.
Der zwischen den drei Stangen gebildete Innenraum ist geschützt; in ihm können beispielsweise
Kabelkanäle oder dergleichen verlaufen, durch die Versorgungs- und Signalleitungen
für die Magnetfeldsonde 10 verlaufen können. Zum Schutz dieser Leitungen und zur zusätzlichen
Versteifung eines Deichselsegmentes kann auch ein zentrales Rohr 23 vorgesehen sein,
wie es in dem ersten Deichselsegment 12 zu erkennen ist. An dem ersten Deichselsegment
12 sind seitlich außerdem noch schräg zu den vorderen Ecken des Grundrahmens 3 verlaufende
Leitstangen 24 angeordnet. Diese dienen einerseits der zusätzlichen Versteifung der
Anordnung; besonders vorteilhaft sind diese Leitmittel aber auch deshalb, weil sie
bei Bewegung des Sondenträgers in Bewegunggrichtung 25, also beim Zugbetrieb des Sondenträgers
verhindern, daß sich Hindernisse, beispielsweise Steinen, Bäume oder dergleichen am
vorderen Querträger 5 des Grundrahmens 3 verfangen und so eine Weiterfahrt behindern
oder zu Beschädigungen des Sondenträgers führen. Hindernisse werden vielmehr seitlich
abgedrängt und/oder aber der Sondenträger wird seitlich abgedrängt. Auch für den Schubbetrieb
in Bewegungsrichtung 25 können Ableitmittel am Trägerelement vorgesehen sein.
[0044] Dem Trägerrahmen 2 sind Mittel 60 zur Abstandshaltung der Sonden von der abzusuchenden
Fläche 61, dem Boden, zugeordnet, die hauptsächlich ein Fahrwerk 63 umfassen, das
im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wird. Es umfaßt bei der gezeigten Ausführungsform
zwei breite Laufketten 26, 27, die jeweils auf in Seitenansicht etwa dreieckigen Bahnen
umlaufen. Die Magnetfeldsonden 10 sind vollständig innerhalb des Freiraumes des Kettenumlaufes
angeordnet, so daß die Laufketten einen Schutz der Magnetfeldsonden insbesondere nach
oben gewährleisten können. Ein derartiger Überkopf-Kettenumlauf ist vorteilhaft und
kann auch durch andere als dreieckige Umlaufkonfigurationen realisiert werden. Beispielsweise
mit waagerecht zwischen Umlenkmitteln verlaufendem Kettenobertrum und/oder mit Anlaufschräge
oder senkrecht aufsteigenden Ketten-Abschnitten. Eine andere, nicht gezeigte Ausführungsform
weist nur eine einzige breite Laufkette auf.
[0045] Die Laufketten, die im Zusammenhang mit Fig. 1 noch näher beschrieben werden, sind
mit Vorteil endlos, d.h. ohne Kettenschloß. Sie können ausgewechselt werden, indem
eine der abnehmbaren Seitenwannen 7, 8 des Grundrahmens 3 entfernt und die entsprechende
Laufkette entnommen wird. Eine Laufkette weist mehrere parallel zueinander angeordnete
Laufbänder 28 aus elastisch nachgiebigem Material auf, die durch quer zur Bewegungsrichtung
25 angeordnete biegeelastische Querverbinder 29 miteinander verbunden sind. Die Laufbänder
und die Querverbinder bestehen im gezeigten Beispiel im wesentlichen aus Kunststoff,
der elektrisch nicht leitet und damit auch keine störende Wechselwirkung mit den Sonden
verursacht.
[0046] Die Laufketten werden durch dem Trägerrahmen zugeordnete Führungsmittel geführt.
Diese Führungsmittel umfassen im Oberbereich des Kettenumlaufs oberhalb der Magnetfeldsonde
10 angeordnete Umlenkelemente 30, die im oberen Bereich des Gestells 4 befestigt sind
und in Seitenansicht die Form eines umgekehrten "V" mit abgerundetem Scheitel aufweisen.
In den Umlenkelementen 30 sind jeweils mittig schlitzförmige Auslehnungen 31 vorgesehen,
die parallel zur Bewegungsrichtung 25 verlaufen und durch die hindurch obere Führungsräder
32 an den Laufketten von deren Innenseiten her angreifen. Zwischen den Umlenkelementen
30 ist eine vertikal nach unten bis zur Ebene des Grundrahmens 3 durchgehende, im
wesentlichen dreieckförmige, parallel zur Bewegungsrichtung 25 ausgerichtete Trennwand
31 an dem Gestell 4 befestigt.
[0047] Die oberen Führungsräder 32 sind um eine parallel zu den Querträgern 5, 6 verlaufende
Achse drehbar und am oberen Teil des Gestells 4 gelagert. Die oberen Führungsräder
32 dienen zur Seitenführung der Laufkette. Jedes Führungsrad weist zwei koaxiale Einzelräder
auf, und jedes Einzelrad greift mit seinem Umfangsbereich im wesentlichen spielfrei
in eine an der Laufkette zwischen parallelen Laufbändern ausgebildete Längsausnehmung
ein (siehe Fig. 3).
[0048] Identische Kunststoff-Führungsräder sind auch im bodenseitigen Bereich der Laufkette
angeordnet. Für jede der beiden nebeneinander liegenden Laufketten 26, 27 sind zwei
bodenseitige Führungsräder 33, 34 vorgesehen, die in Bewegungsrichtung 25 hintereinander
an einer gemeinsamen Fahrwerksschwinge 35 drehbar gelagert sind. Die Fahrwerksschwinge
35 hat einen bezüglich des mittleren Querträgers 5 symmetrischen Aufbau und ist mittels
eines Wälzlagers 36 auf dem mittleren Querträger 9 um eine senkrecht zur Bewegungsrichtung
verlaufende, im wesentlichen horizontale Schwenkachse verschwenkbar gelagert. Durch
diese Lagerung verursacht eine Aufwärtsbewegung des vorderen bodenseitigen Führungsrades
33 eine entsprechende Abwärtsbewegung des hinteren bodenseitigen Führungsrades 34
und umgekehrt. In Bewegungsrichtung gesehen zwischen den bodenseitigen Führungsrädern
verläuft die jeweils durch diese seitlich geführte Laufkette frei, so daß ein hohes
Maß an Längselastizität der Kette gewährleistet ist. Diese wird durch die Lagerung
der Führungsräder an der Fahrwerksschwinge 35 noch unterstützt. Bei anderen Ausführungsformen
können auch Einzelradaufhängungen, gegebenenfalls auch gefedert, vorgesehen sein.
Es können auch mehr als zwei Führungsräder pro Laufkette vorgesehen sein.
[0049] Die bodenseitigen Führungsräder greifen, wie in Fig. 3 noch gezeigt wird, im wesentlichen
mittig an der Laufkette an. Dadurch bleiben die seitlichen Enden der jeweiligen Querverbinder
frei, was eine besonders hohe Querelastizität der Laufkette im Bodenbereich fördert.
Insgesamt kann sich die Laufkette sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung
hervorragend an Bodenunebenheiten anschmiegen, ohne daß ein Überfahren dieser Unebenheiten
zu wesentlichen Kippbewegungen des Grundrahmens 3 aus seiner vorzugsweise horizontalen
Ausrichtung führt. Damit bleiben auch die Magnetfeldsonden 10 im wesentlichen vertikal
zum überfahrenen Boden ausgerichtet, denn sie sind mit dem Grundrahmen 3 starr verbunden.
Diese starre Verbindung wird dadurch erreicht, daß die Magnetfeldsonden vertikalen
Bohrungen von Haltehülsen 37 befestigt sind, die wiederum mit dem Grundrahmen 3 fest
verbundenen auf dem mittleren Querträger 9 befestigt sind. In den Zwischenräumen zwischen
den Haltehülsen 37 sind weitgehend spielfrei die Fahrwerksschwingen 35 angeordnet,
so daß die Haltehülsen 37 gleichzeitig der Seitenführung der Fahrwerksschwingen 35
dienen.
[0050] In Fig. 3 ist der Aufbau in der bevorzugten Ausführungsform einer Laufkette 38 gezeigt,
die durch ein Führungsrad 39 seitlich geführt wird, das zwei koaxiale Einzelräder
40, 41 aufweist. Die Laufkette 38 besteht aus mehreren parallel zueinander angeordneten
Laufbändern 42 bis 46, die einen durchgehend rechteckigen Querschnitt haben. Die Laufbänder
können auch kettenförmig oder beispielsweise zahnriemenförmig ausgebildet sein. Sie
bestehen im gezeigten Beispiel aus elastisch nachgiebigem Kunststoff. Die Laufbänder
sind durch quer zur Bewegungsrichtung verlaufende, rohrförmige Querelemente 47 miteinander
verbunden. Zur Sicherung der Laufbänder gegen eine axiale Verschiebung auf den Querelementen
47 sind zwischen den Laufbändern Distanzhülsen 48 mit flanschartigen Rändern 49 auf
den rohrförmigen Querelementen 47 angeordnet. In die offenen Stirnseiten des rohrförmigen
Querelementes 47 sind Schrauben 50 mit flanschartig seitlich überstehendem, breitem
Kopf eingeschraubt, über die die Gesamtanordnung zusammengespannt werden kann. Es
ist auch möglich, als Spannelement einen durch das rohrförmige Querelement hindurchführenden
Innenstab zu verwenden, der etwas kürzer sein kann als das Querelement 47 und in den
entsprechende Endscheiben eingeschraubt werden können.
[0051] Die drei identischen mittleren Laufbänder 43 bis 47 sind in gleichem axialem Achsenstand
zueinander symmetrisch zur Mitte der Laufkette angeordnet. Zwischen ihnen sind auf
der dem Führungsrad 39 zugewandten Seite nutförmige Längsausnehmungen 51 mit senkrechten
Seitenwänden ausgebildet. Jedes Einzelrad 40, 41 greift mit seinem Außenumfang in
eine Längsausnehmungen 51 ein. Jede Längsausnehmung 51 bildet zwei senkrechte seitliche
Führungsflächen für das in sie eingreifende Einzeirad, so daß insgesamt 4 Seitenführungsflächen
zwischen Führungsrad und der Laufkette gebildet sind. Dies ermöglicht eine besonders
sichere Seitenführung. Bei dieser vorteilhaften Art der Führung bleiben die Enden
der Querverbinder frei, was eine hohe Querelastizität der Laufkette bewirkt.
[0052] Der in den Figuren 4 bis 7 dargestellte Sondenträger 1 besteht aus einer Deichsel
11 und einer Sondenaufnahme 62 in Form eines horizontalen, quer zur Deichselerstreckung
langgestreckten, an den Enden geschlossenen Zylinders oder Sondenträgerkörpers 64.
Von den Endflächen 65 stehen Achsstummel 66 vor, und zwar vom unteren, gegenüber der
Deichsel nach hinten versetzten Abschnitt des Zylinders, so daß insgesamt ein einachsiger
zweirädriger Wagen gebildet wird, dessen Räder auch gegenüber dem zylindrischen Sondenträgerkörper
64 einen Nachlauf haben.
[0053] Die Deichsel 11 ist aus einem nach oben geknickten armierten Kunststoffrohr mit seitlichen
Leitstangen 24 entsprechend Fig. 1 gebildet. Sie ist vom Sondenträgerkörper 64 abnehmbar,
so daß dieser und die Deichsel parallel zueinander gelagert oder transportiert werden
können. Die Deichsel enthält an ihrem vorderen Ende eine Kupplung 67 zur Ankupplung
an einem Fahrzeug 68, beispielsweise eine übliche Anhänger-Kugelkopfkupplung, oder,
ggf. gegen diese auswechselbar, ein Kupplungsauge für eine ballastwagenübliche Maulkupplung.
[0054] Auf den Achsstummeln 66 sind Räder 69 gelagert, die jeweils aus einer Felge 70 und
einem Reifen 71 bestehen. Der Reifen ist ein aus einem gummiartigen Material bestehender
Reifen ähnlich einem Kraftfahrzeug-Luftreifen, und zwar im Niederquerschnittsformat,
d.h. mit sehr großer Breite im Vergleich zur Höhe des Reifenquerschnittes. Die Lauffläche
72 kann, sollte aber möglichst nicht profiliert sein, um ein "Auflesen" von metallischen
Teilen zu vermeiden, die die Messung stören könnten.
[0055] Der Reifen besteht aus einem Kunst- oder Naturgummi und ist mit nichtmetallischen
Armierungen versehen, beispielsweise in Form von Kevlar-Strängen oder -Rovings. Zusammen
mit einigen in der Lauffläche in Umfangsrichtung verlaufenden derartigen Strängen
verlaufen sie kreuzförmig auch über die Flanken 73 des Reifens 71. Auch der ausgeprägte
Wulst 74 ist metallfrei und enthält anstatt der üblichen Metalldrahtringe entsprechende
metallfreie Armierungen.
[0056] Der Reifen 71 ist an seinen Wulsten 74 zwischen zwei Ringscheiben 75, 76 der Felge
eingespannt. Diese sind einschließlich der sie verbindenden Schrauben aus metallfreiem
Material, z.B. Kunststoff, hergestellt Sie umfassen mit entsprechenden Ausformungen
77 den Wulst und legen den Reifen somit an der Felge fest. Bei der Montage werden
zuerst die von einem Zylinderring 78 ausgehenden inneren Felgenringe 76 in den Reifeninnenraum
79 eingeführt und danach die Außenscheiben 75 mit den Schrauben 80 festgeschraubt.
[0057] Fig. 7 zeigt Kunststoffkugellager 81 und ihre Befestigungsteile, mit denen die Felge
auf der Achse 66 drehbar gelagert ist.
[0058] Die Verwendung von Niederquerschnitts-Gummireifen in metallfreier Ausführung für
Sondenträger ist ganz besonders vorteilhaft, weit damit ein Rad zur Verfügung steht,
das mit sehr großer Auflagebreite und damit relativ geringem Auflagedruck auch in
rauhestem Betrieb zuverlässig arbeitet. Die Tatsache, daß im Reifeninnenraum 71 kein
Luftdruck aufgebaut zu werden braucht, vereinfacht die Konstruktion weiter und sorgt
für einen weichen Lauf des im Vergleich zur Reifengröße sehr leichten Sondenträgers.
Der Reifen und insbesondere seine Flanken 73 haben eine ausreichende Eigenstabilität,
aber auch Flexibilität, um die entstehenden Kräfte und Stöße ohne unterstützenden
Innendruck aufzunehmen.
[0059] Fig. 8 zeigt den Sondenträgerkörper 64 des Sondenträgers 11 mit je einer die Räder
69 vorn und oben überdeckenden Abdeckung 82 nach Art von Kotflügeln. Die Abdeckungen
82 können, wie in Fig. 8 gezeigt, als gesonderte Teile angesetzt sein, jedoch auch,
wie Fig. 9 zeigt, als integraler Bestandteil des Sondenträgerkörpers 64 ausgebildet
sein.
[0060] Die Sondenaufnahme 62 trägt Magnetfeldsonden 10, die in Form langer Stäbe ausgebildet
und in Einsteckhülsen oder Aufnahmerohre 83 eingesteckt sind, die den Sondenträgerkörper
64 im wesentlichen vertikal durchqueren. Die Magnetfeldensonden 10 ragen weit über
den Sondenträgerkörper 64 hinaus und sind mittels einer Feststellschraube 84 in ihrer
Höhenlage einstellbar. Die Sonden und Ihre Aufnahmerohre sind vom Heck des Sondenträgers
sehr gut zugänglich. Die Stabsonden 10 sitzen in den Einsteckhülsen zentriert und
herausrutschsicher, und zwar in einem Stellkonus des Sondenträger-Aufnahmerohrs 83.
Dieses kann unten abgeschlossen und ggf. oben abgedichtet sein. Es sind mehrere, z.B.
fünf Rohre in einer Reihe nebeneinander angeordnet; bei der Ausführung nach Fig. 8
ist je eine weitere Sonde im Bereich der Abdeckungen 82 vorgesehen, um die Suchbreite
praktisch auf die Gesamtbreite des Sondenträgers auszudehnen.
[0061] In Fig. 9 ist zusätzlich zu den Sondenaufnahme-Rohren 83 eine ähnliche mittlere Aufnahme
99 für einen eine GPS-Antenne oder einen Laser-Ortungsspiegel tragenden Mast vorgesehen.
[0062] Es ist zu erkennen, daß dieser Sondenträger relativ einfach auch völlig metallfrei
und trotzdem robust hergestellt werden kann. Die Deichsel und der Sondenträgerkörper
64 einschließlich der Achsstummel und Aufnahmerohre 84 lassen sich auch aus hochfesten
metallfreien Werkstoffen, wie glasfaser-, kevlar- oder kohlefaserverstärktem Kunststoff
herstellen. Durch die dem walzenförmigen Sondenträgerkörper nachlaufende Radausbildung
können auch Hindernisse, wie größere Steine, Baumstümpfe 98 oder dgl., überwunden
werden (vgl. Fig. 10). Dabei dient die walzenförmige Unterseite des Sondenträgerkörpers
64 als Schlitten oder Leitblech, auf dem der ja nicht zu schwere Sondenträger über
diese Hindernisse gehoben wird, selbst wenn diese Gegenstände außerhalb der Radspur
weiter hoch stehen als die Bodenfreiheit des Sondenträgers.
[0063] Fig. 11 zeigt, daß ggf. auch von den Leitstangen 24 seitlich abgewiesenes Pflanzengut
durch die Abdeckung 82 gehindert wird, in den Spalt zwischen den Endflächen 65 des
Sondenträgerkörpers 64 und die Räder zu geraten und, obwohl die Achse 66 stillsteht,
unter der Wirkung der Raddrehung sich um diese zu wickeln.
[0064] Fig. 4 zeigt, daß außer den Magnetfeldsonden 10, die als passive Sonden auf Änderungen
oder Ablenkungen des Erdmagnetfeldes reagieren und somit die Feststellung ferromagnetischer
Teile auch in größeren Tiefen unter dem Boden 61 ermöglichen, auch andere Sondenarten
einsetzbar sind, die in dem strichliert angedeuteten Ausleger 85 am Heck des Sondenträgers
angeordnet sein können. Es kann sich dabei um induktive, nach dem Wirbelstromprinzip
arbeitende Sonden handeln, die auch nichtferromagnetische Metallteile orten können.
Eine Anordnung entsprechend dem Ausleger 85 ist auch dazu geeignet, als Podest für
das Mitfahren einer Bedienungsperson zu dienen, z.B. zur optischen Kontrolle oder
Splittersammlung.
[0065] Figuren 12 bis 14 zeigen einen für den Unterwassereinsatz abgewandelten Sondenträger
1. Seine Sondenaufnahme 62 mit Sondenträgerkörper 64 und Rädern 69 entspricht weitgehend
der nach Fig. 4 und 5. Statt der starr am Sondenträgerkörper 64 angebrachten Deichsel
ist eine Deichsel 11a vorgesehen, die aus zwei langen parallelen Streben oder Rohren
86 gebildet ist, die jeweils um eine horizontale Schwenkachse 87 schwenkbar am Sondenträgerkörper
64 und, auf der entgegengesetzten Seite, an einem schwimmfähigen Basiselement 88 in
Form eines Schwimmkörpers oder Kastens angelenkt sind. Sie bilden insgesamt ein schwenkbares
Parallelogramm, das es ermöglicht, den Sondenträgerkörper 64 mit den Sonden 10 in
jeder von der Deichsel 11a erreichbaren Tiefenlage in der gleichen Ausrichtung, d.h.
hier mit den Sonden 10 in vertikaler Ausrichtung, zu führen, solange das Basiselement
88 in entsprechender Ausrichtung bleibt.
[0066] Das Basiselement 88 ist mit Kupplungseinrichtungen 89 versehen, mit denen es am Heck
eines Wasserrahrzeuges 68a angekuppelt werden kann. Diese Ankupplung kann ggf. elastisch
erfolgen, um bei Seegangsbewegungen des Wasserfahrzeuges keine zu großen Kräfte auf
die Deichsel 11a wirken zu lassen.
[0067] Bei dieser Ausführung ist der Sondenträgerkörper als Flutkammer ausgebildet, die,
vom Wasserfahrzeug 68 gesteuert, geflutet und mittels eigener Preßluftspeicher oder
über eine in den Rohren 86 geführte Luftleitung wieder ausgeblasen werden kann, so
daß die Sondenaufnahme 62 ähnlich einem U-Boot tauchen und wieder auftauchen kann,
ohne daß entsprechende Hebe- oder Senkkräfte über die Deichsel ausgeübt werden müssen.
[0068] Beim Fluten wird vorzugsweise ein Gleichgewichtszustand eingestellt, in dem die Sondenaufnahme
im Wasser schwebt oder, zur Berücksichtigung der durch den Wasserwiderstand bei der
Fahrbewegung erzeugten Kräfte auszugleichen, etwas stärker geballastet.
[0069] Zur genauen Tiefensteuerung dient ein Tiefenruder in Form eines waagerechten, seitlich
über die Endflächen 65 hinausstehenden Flügels oder Ruders 90, das über geeignete
Steuermittel (Seilzüge, Hydraulik oder dgl.) vom Fahrzeug 68a oder dem Basiselement
88 aus steuerbar ist. Das Basiselement enthält einen Großteil der Versorgungs-, Steuer-
und Meßeinrichtungen, beispielsweise auch Auswerteinrichtungen für die Sonden 10.
Ferner ist in ihm eine Tiefenmeßeinrichtung 91 für die Sondenaufnahme 62 vorgesehen,
die z.B. mittels einer Winkelmessung der Rohre 86 zur Horizontalen arbeiten kann,
und ein Echolot 92 zur Ermittlung der Tiefe des Seegrundes 61a unter der Wasseroberfläche
93. Durch Beeinflussung der Flutung und des Tiefenruders 90 kann also die Sondenaufnahme
in einem vorgegebenen Abstand über dem Seegrund 61a geführt werden, wobei das Echolot
92 das entsprechende Seegrundprofil ermittelt und Abhängigkeit davon, mit einem Versatz
entsprechend der Deichsellänge 11a, die Sondenaufnahme diesem Profil nachführt. Die
Sondenaufnahme kann für den speziellen Unterwassereinsatz auch besonders strömungsgünstig
ausgebildet oder verkleidet sein. Die Räder 69 sind für diesen schwimmenden Einsatzzweck
nicht Zwingend notwendig, helfen aber beim Überwinden von Unterwasserhindernissen,
die nicht mehr dynamisch ausgesteuert werden konnten.
[0070] Fig. 13 zeigt den ebenfalls möglichen Einsatz als auf dem Seegrund 61a mittels der
Räder 69 rollender Sondenträger. Dies ist insbesondere bei hartem sandigem Grund zweckmäßig,
weil damit ein geringerer Abstand vom Grund und damit eine besonders genaue Ortung
möglich ist. In diesem Falle wird die Sondenaufnahme 62 stärker geflutet oder mit
Ballast versehen. Ggf. könnte auch durch eine entsprechende Negativenstellung des
Tiefehrohres 90 ein dynamischer Ausgleich der aufwärts gerichteten Komponente der
Schleppkräfte erzeugt werden.
[0071] Zum Aussetzen oder Bergen des Suchgerätes kann gemäß Fig. 14 die Sondenaufnahme 62
durch Ausblasen der Fluttanks an die Oberfläche geholt werden. Dann kann das Basiselement
88 vom Fahrzeug abgekoppelt werden und, beispielsweise mit Beibooten oder direkt vom
Schiff aus, das Gerät längsseits gebracht, in geeignete Teilstücke zerlegt und an
Deck gestaut werden. Man erkennt, daß der Sondenträger im Vergleich zum Fahrzeug zur
Verdeutlichung stark vergrößert dargestellt ist. Es ist auch möglich, andere Arten
der Parallelführung vorzusehen oder beispielsweise auch die Rohre 86 direkt am Wasserfahrzeug
anzulenken.
[0072] Fig. 15 zeigt eine Ausführung, bei der zusätzlich zu den seitlichen Rädern auch in
der Mitte des Sondenträgerkörpers 64 ein Rad 69 vorgesehen ist. Durch die Anordnung
eines oder mehrerer zusätzlicher Räder zwischen den seitlichen Rädern 69 ist es möglich,
sehr breite Sondenträger mit geringer Bodenfreiheit und damit geringem Sondenabstand
vom Boden herzustellen, die auch in unebenem Gelände ohne zu häufige Chassis-Kollisionen
arbeiten.
[0073] Fig. 16 zeigt die seitliche Ankopplung zweier über eine gemeinsame oder zwei miteinander
verbundene Deichseln geschleppte Sondenträger 1. Sie können fest oder auch gelenkig
miteinander verbunden sein, so daß sie in ihrer Querausrichtung sich dem Gelände anpassen
können.
[0074] Die seitlich an den Sondenträger 1 in Fig. 17 angeschlossenen Sondenträger-Ausleger
1a sind fest mit dem mittleren, mit Rädern 69 auf dem Boden rollenden Sonderträger
verbunden. Diese Zusätze könnten beispielsweise bei sehr ebenem Gelande zusätzlich
angebracht werden, um die Suchbreite zu vergrößern.
[0075] Fig. 18 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform im Funktionsschema, bei der die Räder
69 am Sondenträgerkörper 64 lenkbar angebracht sind. Dazu kann beispielsweise, wie
dargestellt, eine Achsschenkellenkung vorgesehen sein, bei der die Radachsen 66a um
einen vertikalachsigen Achsschenkelbolzen 94 gleichsinnig lenkbar bzw. einstellbar
sind. Die gleiche Wirkung ist jedoch möglich, indem nach Art einer Drehschemellenkung
die Deichsel 11 schwenkbar mit dem Sondenträgerkörper verbunden ist, wobei beispielsweise
die Leitstangen 24 als Lenkstangen dienen könnten, die vom Fahrzeug aus betätigt werden.
Die in beliebiger Weise mechanisch oder pneumatisch betätigte Lenkung 95 der dargestellten
Achsschenkellenkung ist in Fig. 18 nur strichpunktiert angedeutet.
[0076] Mit dieser Ausführung sind verschiedene Anwendungen möglich. Mit dem in Fig. 18 gezeigten
fest eingestellten Radeinschlag nimmt die Sondenaufnahme 62 hinter dem Zugfahrzeug
68 die gezeigte seitlich versetzte Schrägstellung ein. Der Sondenträger läuft dann
im sog. "Hundegang" schräg zu seiner Hauptachsrichtung und bestreicht damit eine Suchspur
96, die vorsetzt zur oder sogar gänzlich neben der Fahrspur 97 des Zugfahrzeugs 68
verläuft. Damit ist es möglich, die Fahrspur stets auf bereits abgesuchtes Gelände
zu legen und somit die Gefahr für das Schleppfahrzeug zu minimieren. Die Ausführung
arbeitet besonders gut mit der Radversion nach den Fig. 4 ff., kann jedoch auch bei
der Raupenausführung nach den Fig. 1 bis 3 eingesetzt werden, insbesondere durch eine
lenkbare Deichselanlenkung am Rahmen.
[0077] Bei einer aktiven Lenkung der Räder vom Zugfahrzeug aus kann die Suchspur entsprechend
einreguliert werden oder, ohne daß das Schleppfahrzeug von seiner Spur abweichen muß,
z.B. ein Baum mit dem Sondenträger umfahren werden. Auch ein Wechsel der Suchspur
von rechts nach links des Suchfahrzeuges ist möglich.
[0078] Die lenkbare Ausführung des Fahrwerks am Sondenträger ermöglicht jedoch auch eine
weitere, sehr vorteilhafte Anwendung, nämlich, den Sondenträger als dem Fahrzeug 68
vorauslaufendes Element einzusetzen. Diese Verwendung ist insbesondere in vermientem
Gebiet, beispielsweise zur Sicherung einer Fahrzeugkolonne auf einer Straße gegen
Minen brauchbar. Die starre Deichselausführung ermöglicht es, den Sondenträger vor
dem Fahrzeug herzuschieben. Dies ist grundsätzlich auch mit einer festen Radeinstellung
möglich, erfordert aber vom Fahrer des Fahrzeuges 68 sehr große Aufmerksamkeit und,
um die Deichsellenkung wirksam durchzuführen, auch eine recht große Straßenbreite,
gerade in engen Kurven, weil das Schubfahrzeug dazu sehr weit ausscheren muß, was
wiederum gefährlich sein könnte. Einfacher ist es, wenn beispielsweise ein Beifahrer
mit einer gesonderten Lenkung für das Fahrwerk des Sondenträgers diesen aktiv vor
dem Fahrzeug her steuert, wobei ggf. sogar ein Radantrieb für die Räder 69 vorgesehen
sein kann, der beispielsweise in einem metallfreien Pneumatikantrieb bestehen kann.
In diesem Falle wäre es auch möglich, relativ enge Kurven zu nehmen.
[0079] Eine hier nicht im einzelnen dargestellte weitere Verbesserung wäre es noch, wenn
für die derartige enge Kurven, beispielsweise bei Serpentinen um Felsvorsprünge herum,
die Deichsel 11 in horizontaler Richtung durch eine Gliederausbildung gelenkig gemacht
wird. Sie bleibt jedoch in vertikaler Richtung starr, so daß sie nicht auf dem Boden
schleift, ermöglicht es jedoch, im gelenkten und angetriebenen Sondenträger eine Serpentine
vor dem nachfolgenden Fahrzeug 68 auszufahren. Die Deichsel könnte dann dadurch wieder
starr gemacht werden, daß ein in der Gliederkette angeordneter Luftschlauch aufgeblasen
wird.
[0080] Das Fahrwerk könnte auch, insbesondere bei geschlepptem Sondenträger, eine mechanische
Zwangsnachlauflenkung aufweisen, die von der Winkelstellung zwischen der Deichsel
und dem Zugfahrzeug gesteuert wird. Dadurch wäre es möglich, auch in Kurven trotz
der langen Deichsel spurtreu zu suchen, d.h. eine völlige Übereinstimmung von Fahrspur
und Suchspur zu erzielen.
[0081] Zur Erzeugung eines genauen Suchprotokolls, d.h. einer genauen örtlichen Zuordnung
der von den Sonden ermittelten Signale zum Suchfeld, könnten z.B. optisch arbeitende
Wegmesser am Rad 69 (Impulsgeber) vorgesehen sein. In Abweichung von dem sonstigen
Grundsatz der Metall- und insbesondere Magnetfreiheit des Sondenträgers könnte sogar
am Rad ein kleiner Magnet angebracht werden, der dann über die Magnetsonden eine Wegkodierung
auf der Aufzeichnung erzeugt, die zwar die eigentliche Messung überlagert, aber aufgrund
der stetigen Wiederkehr nicht stört oder ausgefiltert werden kann.
[0082] Die Figuren 19 bis 24 zeigen einen Sondenträger, der insbesondere als vor einem Mutterfahrzeug
bzw. einem Konvoi her fahrendes Minensuchgerät ausgebildet ist. Er kann aber auch
zu anderen Zwecken eingesetzt werden, indem er mit anderen Sonden bestückt wird.
[0083] Fig. 19 zeigt einen Sondenträger 1 mit zwei über nahezu die gesamte Breite und Länge
des Fahrzeuges reichenden Raupen oder Laufketten 66, 67, die ähnlich ausgebildet sein
können wie die anhand der Figuren 1 bis 3 beschriebenen. Es handelt sich also um Raupen,
die aus extrem leichten und festen Kohlefaserrohren zusammengesetzt sind, die zwischen
mehreren zahnriemenartigen Laufbändern 42 bis 46 sich erstrecken. Die drei mittleren
der Laufbänder laufen über Führungs- oder Antriebsräder. Ein hinteres Antriebsrad
100 ist verzahnt und kann demnach eine von einem elektrischen, pneumatischen oder
hydraulischen Nabenmotor 101 erzeugte Antriebsleistung auf die Raupe übertragen. Ein
vorderes Führungsrad 102 ist, ebenso wie das Antriebsrad 100, an einem Fahrwerkslängsträger
103 angebracht, während ein mittleres Führungsrad 104 zwar auch an dem Längsträger
103 geführt ist, jedoch, wie aus Fig. 21 zu erkennen ist, in diesem in einer Vertikalführung
105 (z.B. einem Langloch) durch eine Verstelleinrichtung 106 vertikal verstellbar
ist.
[0084] An dem Längsträger ist im vorderen Bereich, d.h. gleich hinter dem vorderen Führungsrad
102, eine Tragplatte 107 für Wirbelstromsonden 108 angebracht. Diese laufen also innerhalb
der Raupen über die gesamte Breite des Fahrzeugs.
[0085] Fig. 20 zeigt das Fahrwerk ohne die Raupen. Die beiden Längsträger 103 für die Raupen
sind im vorderen Bereich über einen Querlenker 109 miteinander verbunden, an dem eine
Schubstange 110 angreift, die über eine teilflexible Kette 111 mit dem Mutterfahrzeug
verbunden ist. Diese bereits vorher beschriebene teilflexible Gliederkette kann, ggf.
durch einen innenliegenden Druckluftschlauch versteift, als Schubelement dienen, so
daß der Sondenträger keinen Eigenantrieb bräuchte, oder kann auch nur als Träger für
Versorgungsleitungen, beispielsweise Druckluft- oder Elektroleitungen für den Antrieb
etc., an sich flexibel sein, durch die Gliederbauart jedoch bei beliebiger seitlicher
Beweglichkeit verhindern, daß diese Kette auf dem Boden schleift.
[0086] Es ist aber auch möglich, den Sondenträger 1 frei und unabhängig gelenkt dem Mutterfahrzeug
vorausfahren zu lassen. So könnten beispielsweise die Versorgungs- oder Steuerleitungen
112 an einem vom Sondenträger nach oben ragenden flexiblen Mast nach Art einer Hochsee-Angelrute
befestigt sein, der mit einem ähnlichen Mast am Mutterfahrzeug durch die Versorgungsleitungen
112 verbunden ist und somit eine nicht auf dem Boden schleifende, aber flexible Verbindung
bildet.
[0087] Die Wirkungsweise ist wie folgt: Der Sondenträger 1, der beispielsweise eine Breite
hat, die größer ist als die Spurbreite nachfolgender Fahrzeuge, wird vom nachfolgenden
Mutterfahrzeug geschoben oder fährt mittels der Antriebsmotoren 101 selbsttätig. Durch
das extrem geringe Gewicht und die praktisch die gesamte Fläche des Sondenträgers
einnehmende Auflagefläche der Raupe ist der Bodendruck sehr gering, so daß kaum zu
befürchten ist, daß auf Fahrzeuge ansprechende Minen durch Überfahren ausgelöst werden.
Um jedoch auch bei sehr leicht auslösenden Minen, beispielsweise Personenminen, keine
Auslösung zu erreichen, wird, wie in Fig. 22 bis 24 dargestellt ist, der Sondenträger
1 so betrieben, daß sein vorderer Abschnitt 113 etwas vom Erdboden 61 abgehoben ist,
d.h. ein Spalt 114 entsteht, zumindest aber dieser Abschnitt entlastet ist. Dazu wird
das mittlere Führungsrad 104 durch die Verstelleinrichtung 106, die beispielsweise
auch ein Handrad sein könnte, nach unten bewegt, so daß der gesamte Längsträger 103
schräg nach oben zeigt und damit das vordere Führungsrad 102 und der davon geführte
Raupenteil vom Boden abgehoben wird. Die Fahrstabilität ist gewährleistet, weil der
hintere Teil des Fahrzeugs mit dem Antriebsrad 100 und evtl. einem Antriebsmotor 101
schwerer ist. Es ist zu erkennen, daß auf diese Weise das Raupenfahrzeug sich den
Gegebenheiten ideal anpaßt. Bei Fahrt auf ebener Strecke, beispielsweise auf einer
Asphaltstraße, kann der Spalt 114 sehr klein sein (Fig. 22), während bei einer Schotterstraße
dieser Winkel etwas größer eingestellt wird und beim Überfahren von größeren Brocken
oder bei Fahrt im Gelände der Spalt 114 sehr groß gewählt werden kann. Dies kann entweder
entsprechend den Straßenverhältnissen voreingestellt oder auch während der Fahrt durch
z.B. einen Pneumatikzylinder nachreguliert werden. Der vordere, sich nach vorn verjüngende
Abschnitt 113, der durch diese Verjüngung auch eine gute Sicht aus dem nachfolgenden
Mutterfahrzeug auf die Straße ermöglicht, kann sich also wie eine Schlange vor einem
Hindernis aufrichten und es überkriechen, wobei durch die Tatsache, daß auch der vordere
Teil von der Raupe umwalzt wird, die Hindernisse ohne Probleme genommen werden können.
Jeder Fahrzeugteil, der an ein Hindernis stößt, klettert an diesem Hindernis hoch.
[0088] Der Abstand der Sonden 108 ändert sich durch das Aufrichten des Vorderteils, so daß
es sinnvoll ist, für eine möglichst genaue Sondierung mit dem nach den Gegebenheiten
kleinstmöglichen Spalt 114 zu fahren.
[0089] Durch die zwei durch eigene Motoren angetriebenen Raupen 66, 67 ist der Sondenträger
lenkbar. Es sollte auch eine möglichst gut wirksame Bremseinrichtung integriert werden.
Ferner ist ein System vorgesehen, das bei einem Ausgangssignal der Sonde, das einer
Mine entsprechen könnte, den Sondenträger sofort stoppt. Durch die große Auflagefläche
und das geringe Gesamtgewicht des weitgehend aus hochfesten nichtmetallischen Werkstoffen
bestehenden Sondenträgers ist ein sofortiges Anhalten möglich, so daß noch vor der
ersten Bodenberührung im Bereich des Rades 104 der Sondenträger zum Stehen kommt,
wenn eine Mine sondiert wird. Im nachfolgenden Mutterfahrzeug kann eine ähnliche,
jedoch milder wirkende Bremseinrichtung vorgesehen sein oder das Bremsen kann optisch
oder durch ein Signal vom Fahrer erkannt werden, so daß er ebenfalls rechtzeitig bremst.
Aus diesem Grunde ist die flexible Verbindung entweder über die Gliederkette 111 oder
eine Kabelverbindung 112 wichtig, damit zwischen dem vorausfahrenden Sondenträger
und dem Mutterfahrzeug ein gewisser Spielraum vorhanden ist, um rechtzeitig anzuhalten.
Eine Bremsung, die ähnlich plötzlich einsetzen würde wie bei dem Sondenträger, würde
das Personal im Mutterfahrzeug zu großen Verzögerungen aussetzen.
[0090] Es ist auch möglich, den Sondenträger, der in jedem Falle vom Mutterfahrzeug gelenkt
wird, durch kabellose Fernsteuerung zu lenken. In diesem Falle müßte er jedoch einen
eigenen Energieträger für seinen Antrieb mitführen.
[0091] Wichtig ist auch, daß alle mechanischen Teile, die sich u.U. nicht metallfrei herstellen
lassen (Elektromotoren etc.), sich im hinteren Teil des Sondenträgers befinden, so
daß der vordere, die Sonden tragende Abschnitt eigenstörungsfrei ist.
[0092] Es ist auch möglich, auf der ggf. als vertikale Strebe ausgeführten Schubstange 110
(s. Fig. 19) eine Fernsehkamera zu montieren, die auf den Boden vor dem Sondenträger
gerichtet ist und dem Fahrer bzw. Beifahrer im Mutterfahrzeug das Lenken erleichtert.
[0093] Bei der Verwendung von Pneumatikmotoren als Antrieb und/oder einem pneumatischen
Bremssystem könnte der in der Gliederkette 111 liegende Luftschlauch, der die Gliederkette
zur Schubstange versteift, unmittelbar an das Bremssystem angeschlossen sein, so daß
gleichzeitig mit der Bremsung bzw. sogar unter Verwendung dieser Druckluft für die
Bremse sich der Luftschlauch entleert und damit die Gliederkette wieder flexibel werden
läßt, so daß die nötige Auslaufreserve für das Mutterfahrzeug auch bei gebremstem
Sondenträger im Schubbetrieb möglich ist.
1. Sondenträger (1) mit
- mindestens einer Sondenaufnahme für wenigstens eine Sonde (10) zur Bodenerkundung
und Fremdkörperdektion in dem Suchbereich und Mitteln zur Abstandshaltung zur Ermöglichung
einer Translationsbewegung des Sondenträgers in einer Bewegungsrichtung (25, 25')
über einen Suchbereich,
gekennzeichnet durch
- eine mit der Sondenaufnahme verbundene Deichsel (11), die entfernt von der Sondenaufnahme
Kopplungsmittel (17, 18, 19) zur flexiblen Ankopplung an ein Fahrzeug aufweist.
2. Sondenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deichsel (11) eine im
Vergleich zu den durch sie zu überwindenden Bodenunebenheiten große Länge aufweist,
die vorzugsweise dem 1,5- bis 4-fachen der horizontalen Abmessungen der Sondenaufnahme
entspricht und/oder vier bis acht Meter beträgt und/oder lang und starr mit der Sondenaufnahme
verbunden ist.
3. Sondenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deichsel (11)
bezogen auf eine gerade Verbindungslinie zwischen Kopplungsmittel (17, 18, 19) und
Sondenaufnahme eine generell nach oben abweichende Form aufweist und vorzugsweise
mindestens zwei lösbar miteinander verbundene Deichselsegmente (12, 13, 15) aufweist.
4. Sondenträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei aufeinanderfolgende
Deichselsegmente (13, 15) über ein Drehgelenk (14) verbunden sind und/oder ein Deichselsegment
(12) stirnseitige Endplatten (22) aufweist, die über mindestens drei nicht-koplanar
angeordnete Stangen (21) miteinander verbunden sind.
5. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Deichsel als eine Rahmenkonstruktion mit mindestens drei nicht-koplanaren Stangen
ausgebildet ist, wobei die Stangen auf einer Seite mit den Kopplungsmittein und auf
der anderen Seite mit der Sondenaufnahme verbunden sind, wobei vorzugsweise die Stangen
der Rahmenkonstruktion die Kanten einer Pyramide definieren, mit den Kopplungsmitteln
an der Spitzenseite der Pyramide und der Sondenaufnahme an der Fußseite der Pyramide.
6. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kopplungsmittel einen mit einem Deichselsegment vorzugsweise gelenkig verbundenen
Halter (17) aufweisen, in dem ein um eine im wesentlichen vertikale Drehachse (20)
drehbar gelagertes Verbindungselement (19) zur Verbindung mit dem Zugfahrzeug angeordnet
ist, wobei das Verbindungselement vorzugsweise zur Verbindung mit einer Oberseite
des Fahrzeugs ausgebildet ist.
7. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
er im wesentlichen aus elektrisch nicht leitendem und/oder nicht magnetisierbarem
biegesteifen Material besteht, vorzugsweise aus glas- oder kohlefaserverstärktem Kunststoff.
8. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sondenträger (2) und/oder die Deichsel aus lösbar miteinander verbundenen Rahmenelementen
(4 bis 8) zusammengesetzt ist.
9. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
Mittel zur lösbaren, vorzugsweise starren Verbindung mit weiteren Sondenträgern mit
oder ohne eigenes Fahrwerk vorgesehen sind.
10. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
als Sonde mindestens eine Wirbelstromsonde und/oder mindestens eine Magnetfeldsonde
vorgesehen ist, die vorzugsweise in Aufnahmehülsen abnehmbar gehaltert sind, wobei
insbesondere mehrere Sonden quer zur Bewegungsrichtung nebeneinander angeordnet sind
und/oder mindestens eine Magnetfeldsonde und mindestens eine Wirbelstromsonde vorgesehen
ist und Umschaltmittel zur Ermöglichung eines abwechselnden Betriebs der Wirbelstromsonde
und der Magnetfeldsonde vorgesehen sind.
11. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abstandshaltungsmittel ein Fahrwerk (63) mit mindestens einer umlaufenden Laufkette
(26, 27, 38) aufweist, die durch Führungsmittel (30, 32, 33, 34) geführt ist und/oder
mehrere parallel zueinander angeordnete Laufbänder (28, 42 bis 46) aus elastischem
nachgiebigem Material aufweist, die durch quer zur Bewegungsrichtung (25, 25') angeordnete,
biegeelastische Querverbinder (29, 47, 48) miteinander verbunden sind, wobei vorzugsweise
die Laufbänder (28, 42 bis 46) und die Querverbinder (29, 47, 48) im wesentlichen
aus elektrisch nicht leitendem Material bestehen, insbesondere aus Kunststoff, wie
Kohlefaser-Verbundwerkstoff-Rohren.
12. Sondenträger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel Führungsräder
(32, 33, 34, 39) zur Seitenführung der Laufkette umfassen, wobei ein Führungsrad mindestens
ein Einzelrad, vorzugsweise zwei koaxiale Einzelräder (40, 41) umfaßt und wobei ein
Einzelrad mit seinem Umfangsbereich im wesentlichen seitenspielfrei in eine an der
Laufkette (26, 27, 38) ausgebildete Längsausnehmung (51) eingreift, wobei vorzugsweise
die bodenseitigen Führungsräder (33, 34) im wesentlichen mittig an der Laufkette angreifen
und/oder jeweils zwei bodenseitige Führungsräder (33, 34) an einer Fahrwerksschwinge
(35) angeordnet sind, die um eine quer zur Bewegungsrichtung verlaufende Schwenkachse
schwenkbar gelagert ist.
13. Sondenträger nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Laufkette (26, 27, 38) einen Ketteninnenraum definiert und daß die wenigstens Sonde
(10) vollständig innerhalb des Ketteninnenraumes angeordnet ist.
14. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sondenträger (1) eine schlitten- bzw. wannenförmige Unterseite hat, die ggf. eine
Gleiteinrichtung für den Sondenträger (1) bildet.
15. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff des Anspruchs
1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshaltemittel (60) ein Fahrwerk (63) mit
wenigstens zwei vorzugsweise einachsig angeordneten Rädern (69) mit auf einer Felge
(70) aufgezogenen, vorzugsweise gänzlich metallfreien Reifen (71) nach Art von Autoreifen
aufweisen.
16. Sondenträger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Reifen (71) als ggf.
mit einem elastischen Stützelement versehene Luftreifen, jedoch ohne Druckluftfüllung,
ausgebildet sind, wobei vorzugsweise die Reifenwülste (74) an der insbesondere ebenfalls
metallfreien Felge (70) eingespannt sind.
17. Sondenträger nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Sondenträger
(1) die Räder (69) am Umfang und ggf. auch an der Außenseite nach Art von Kotflügeln
teilweise überdeckende Abdeckungen (82) vorgesehen sind, die vorzugsweise auch Sonden
(10) aufnehmen.
18. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Fahrwerk (63) in seiner Fahrtrichtung einstellbar, vorzugsweise lenkbar ist, wobei
insbesondere die Lenkung vom Fahrzeug (68) aus betätigbar ist.
19. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
er vom Fahrzeug (68) geschleppt ist.
20. Sondenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß er dem
Fahrzeug (68) vorausfahrend ausgebildet ist.
21. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Deichsel (11) in einer horizontalen Ebene gelenkig, jedoch in vertikaler Ebene
starr ist, und vorzugsweise aus einer Gliederkette besteht, die insbesondere betätigbare
Versteifungsmittel, wie einen aufblasbaren Schlauch, enthält.
22. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
er einen vom Fahrzeug (68) aus betätigbaren und vorzugsweise mit Antriebsenergie versorgten
Eigenantrieb aufweist.
23. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
er zum Absuchen eines wasserbedeckten Bodens (61a) ausgebildet und vorzugsweise zum
Schleppen hinter einem Wasserfahrzeug (68a) ausgebildet ist.
24. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Deichsel (11a) zu einem Parallelversatz der Sondenaufnahme (62) in verschiedenen
Tiefen unter dem Fahrzeug (68a) vorgesehen ist, vorzugsweise eine Parallelogrammführung
(86) enthält.
25. Sondenträger nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Deichsel (11a) fahrzeugseitig
an einem am Fahrzeug (68a) befestigbaren, vorzugsweise schwimmfähigen Basiselement
(88) angreift, das ggf. Steuerungs-, Meß- und Versorgungseinrichtungen für den Sondenträger
(1) enthält.
26. Sondenträger nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß er einen
flutbaren und vorzugsweise ausblasbaren Schwimmkörper (64) enthält.
27. Sondenträger nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß er eine
hydrodynamische Tiefensteuerung (90) aufweist, die als Abstandshaltemittel (60) in
Abhängigkeit von einer Messung der wassertiefe und der Tiefe des Sondenträgers unter
der Wasseroberfläche (93) steuerbar oder regelbar ist.
28. Sondenträger nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung
der Tiefe der Sondenaufnahme (62) unter dem Fahrzeug (68a) ein an der Deichsel (11a)
angreifendes Winkelmeßglied (91) vorgesehen ist.
29. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Fahrwerk einen gegenüber dem Boden (61) entlastbaren bzw. abhebbaren vorderen
Abschnitt (113) aufweist, wobei vorzugsweise mittlere Führungsräder (104) der die
Sonden (108) umschließenden Rampen (66, 67) höhenverstellbar sind.
30. Sondenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Bremseinrichtung vorgesehen ist, die auf Signale der Sonden anspricht und eine
sofortige Bremsung des Sondenträgers (1) bei einem Gefahrsignal vor dem Überfahren
der Gefahrenstelle einleitet, wobei durch eine unstarre Verbindung zu einem dem Sondenträger
folgenden Fahrzeug (68) diesem ein größerer Bremsweg ermöglicht wird.