WO2014082621A1 - Breakdown protection - Google Patents

Breakdown protection Download PDF

Info

Publication number
WO2014082621A1
WO2014082621A1 PCT/DE2013/000711 DE2013000711W WO2014082621A1 WO 2014082621 A1 WO2014082621 A1 WO 2014082621A1 DE 2013000711 W DE2013000711 W DE 2013000711W WO 2014082621 A1 WO2014082621 A1 WO 2014082621A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bodies
base
depressions
protection
basic
Prior art date
Application number
PCT/DE2013/000711
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Vorsatz
Original Assignee
Thomas Vorsatz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomas Vorsatz filed Critical Thomas Vorsatz
Priority to DE112013005754.9T priority Critical patent/DE112013005754A5/en
Publication of WO2014082621A1 publication Critical patent/WO2014082621A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00Armour; Armour plates
    • F41H5/02Plate construction
    • F41H5/04Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0492Layered armour containing hard elements, e.g. plates, spheres, rods, separated from each other, the elements being connected to a further flexible layer or being embedded in a plastics or an elastomer matrix

Definitions

  • the invention relates to a punch-through protection for protection against projectile-like objects.
  • Known devices are used, for example, in mechanical engineering to protect against components that dissolve at high speeds in the event of a failure, or, for example, in ballistics for protection against bullets or fragmentation, the devices being assigned to soft or hard ballistics depending on the application.
  • Soft ballistic puncture protection devices typically consist of several layers of tear-resistant fabric, whereby the energy of an impacting projectile is dissipated by destroying or stretching the different layers of fabric.
  • softballistic puncture protection devices lie in particular in the fact that they are only suitable for protection against so-called handguns in a technically and economically sensible number of tissue layers and have the same protective effect only partially conditionally close to the first impact, since the same during the energy dissipation multiaxially interacting layers irreversibly delaminate relative to each other.
  • hard ballistic puncture protection devices are used in the prior art.
  • the impacting projectile are usually opposed plate-shaped elements made of a particularly hard material, wherein the
  • CONFIRMATION COPY Energy of the projectile is preferably distributed in an impact on the entire surface of the plate-shaped elements and thus degraded.
  • the disadvantage here lies in particular in the fact that the plate-shaped elements, depending on the protective effect and material used, have a high weight and therefore when using such hard ballistic breakdown protection devices, for example on vehicles, usually compromises between the lowest possible weight and the highest possible Protective effect must be received.
  • Such carbide puncture protection devices are typically used in addition to existing base structures such as vehicle bodies. This means that the hardballistic puncture protection devices are usually additionally applied to the existing load-bearing basic structures, which in particular significantly increases the total weight and the total volume of the enclosed space of an object to be protected.
  • such a hardballistic breakdown protection device is relatively rigid in itself and therefore can not be adapted without restriction to different contours of an object to be protected.
  • a corresponding puncture protection based on ceramic elements is known as bullet-proof plate material from document DE 10 2006 050 130 A1.
  • the plate material in this case consists of a plurality of conical ceramic / metal bodies, which are connected to a support layer.
  • the conical design of the ceramic / metal body should be prevented according to the invention that set at a curvature of the plate material columns or penetrations, which affect the effectiveness of the Plattenmateri- as against impacting floors.
  • the disadvantage of the solution given here is, in particular, that a projectile impinging obliquely on the plate material may, under certain circumstances, pass between adjoining ceramic / metal bodies onto the supporting layer and through it onto an object to be protected.
  • the object of the invention is to provide a punch-through protection with improved effectiveness against impacting objects, which has a definable flexibility, a largely freely definable surface geometry and a low basis weight with high protection and which is also easy and inexpensive to produce.
  • the object is solved by the features listed in claim 1. Preferred developments emerge from the subclaims.
  • An inventive penetration protection has an exposure side and a back side.
  • the exposure side is understood as the side of the breakdown protection which faces an incident object.
  • the rear side refers to the side of the punch-through protection, which faces an object to be protected, wherein the object to be protected can be both an object or a device and a person.
  • the punch-through protection is formed according to the invention by a plurality of mold elements, wherein the mold elements are present as a base body and filler body and wherein the filler bodies are also present as a cover filler and as a base filler.
  • the basic bodies are arranged in a basic body plane, wherein the basic body plane forms a middle layer of the penetration protection.
  • each body has side surfaces. The side surfaces are aligned perpendicular to a center plane of the base body, which runs through the center of the respective base body and parallel to the base body plane. This is illustrated by the side surfaces shown in FIG. 1a by the reference symbols 4.1 and 4.2 in accordance with the exemplary embodiment described in more detail below.
  • the base bodies according to the invention are fixed in a positional relationship to one another such that the side surfaces of adjacent basic bodies are largely aligned parallel to one another.
  • a largely parallel arrangement denotes that the side surfaces of the base bodies are aligned largely plane-parallel to one another, in particular in the case of a planar formation of the penetration protection.
  • the largely parallel alignment of the body to each other according to the invention at least partially, be repealed ben.
  • the largely parallel alignment is only temporarily suspended, if not a polymeric, but elastomeric matrix material is used to establish the positional relationship or to fill in gaps between the shaped bodies.
  • the side surfaces of adjacent base bodies can, according to the application, both adjoin one another directly or be spaced apart from one another such that a defined, slight gap is established between the adjacent base bodies.
  • the setting of the defined gap between the adjacent base bodies offers the particular advantage that the base body in the basic body level can move slightly relative to each other and thus the penetration protection a defined flexibility is assigned, which makes it particularly advantageous that the breakdown protection, for example certain , non-planar contours of objects to be protected can be adjusted.
  • the main body are formed according to the invention as polyhedra with a regular base.
  • the base surface preferably has a rectangular and in particular a square geometry.
  • the base bodies according to the invention each have a plurality of inclined surfaces on the exposure side.
  • the exposure-side inclined surfaces are inclined relative to the center plane of the associated base body. Adjacent exposition-side surfaces are also inclined to each other.
  • each base body on the exposure side of the breakdown protection has no area, which is aligned parallel to the main body plane.
  • pyramid-shaped depressions are formed according to the invention, which are present in part by inwardly inclined surfaces as depressions in the bodies themselves and to another part by outwardly inclined surfaces as depressions between the bodies.
  • the exposition-side depressions formed by the inclined surfaces of the basic body are inventively designed such that the geometries of the depressions between the basic bodies substantially correspond to the geometries of the depressions in the basic bodies themselves.
  • each base body has, according to the invention, a plurality of inclined surfaces and a surface aligned parallel to the basic body plane, with back-sided, pyramid-shaped depressions being formed between adjacent base bodies by the rear, inclined surfaces.
  • the rear base of a body can also be provided by the fact that even in the bodies themselves back depressions, analogous to the exposure-side depressions are provided, which are filled with basic fillers.
  • This variant offers the technological advantage that the basic bodies can be formed symmetrically about the median plane.
  • the Deckyogll stresses are arranged in a Deckyoglloasaebene.
  • the covering body level forms an exposure-side outer layer of the penetration protection.
  • the cover filling bodies have a pyramidal geometry which corresponds to the geometry of the depressions on the exposition side of the basic body.
  • the inclusion of the deckfill in the exposure-side depressions of the base body is preferably formed so that the Deckglallianu complete on the exposure side with the bodies and thus adjusts a largely closed surface of the breakdown protection on the exposure side.
  • cover fillers may have other forms of this surface on the exposure side instead of a flat pyramid basis surface.
  • the cover fillers may further form a layer overlapping cover fill bodies to cover fill bodies and in relation to the base bodies, which already constitutes a layer which is effective in terms of ballistics and energy dissipation. The same applies to the basic filler.
  • the inclusion of the cover filling body in the exposure-side depressions is in each case designed such that the cover filling bodies can be moved relative to the basic bodies during an impact event within the depressions.
  • the relative mobility of the filler body is carried out close to the pivot points of the body on the median plane.
  • This two-dimensional force transmission takes place both between the filler bodies accommodated in the depressions in the basic bodies, the base bodies and between the filler bodies accommodated between adjacent base bodies and the base bodies, in each case over the inclined surfaces.
  • the force transmission takes place on four outwardly inclined surfaces, that is to say on one outwardly inclined surface per basic body of the four basic bodies forming the depression.
  • the outwardly inclined surfaces are in the ideal angle (about 90 degrees) to the expected vector directions from a static point of view, which effectively exploits the material properties, such as the highest compressive strength known from ceramics as a particular advantage.
  • the power transmission is done so by the surface-forming positive connection of the individual bodies with the respective packing on mutually reliable supporting but the vectors still in the ideal angle opposing inclined surfaces;
  • the individual shaped bodies and optionally their fragments can not escape due to this system-relatedness to each other and because of their positive and preferably additional cohesive bonding in a matrix; they stay stable. Rather, they must largely forward the energies laterally to neighboring shaped bodies (which pass the energy laterally back to their adjacent shaped bodies, etc.), which is a desired effect and represents a particular advantage according to the invention - in contrast to the disadvantages of a classic armor Monoliths of the prior art.
  • the breakdown protection according to the invention is not based on monoliths, but rather shows a small segmentation with a solution for a reliable power transmission between the shaped bodies, inter alia, by means of their particular geometry.
  • the energy of an impacting object is reduced on the one hand by the force decomposition into individual force vectors and two-dimensional transmission of the individual force vectors from the top fill bodies into the base body and optionally further to adjacent base bodies and, if appropriate, additionally by destruction of the affected cover fill bodies. Furthermore, a further reduction of the object energy can occur through a partial destruction of the main body.
  • the base filler bodies are arranged in a base filler plane and have a pyramidal geometry, the base filler plane according to the invention forms the back and thus the object to be protected facing inner layer of the breakdown protection and wherein the pyramidal geometry of the base filler according to the invention the geometry corresponds to the depressions formed on the back of the body.
  • the basic filling bodies are fixed in a positional relationship with the basic bodies in such a way that, due to their geometry, the basic filling bodies are accommodated by the rear depressions between adjacent basic bodies.
  • the inclusion of the basic filling body in the backward submissions takes place in such a way that the basic filling bodies are movable relative to the basic bodies during an impact event within the depressions.
  • the flexibility of the breakdown protection is maintained by the relative mobility between the basic filling bodies and the basic bodies.
  • the impact forces of the object into different force vectors can be provided by the inventive formations of the shaped elements in the event of an impact of an object, the force vectors being due to the pyramid-like geometry of the depressions and the cover filling body, in particular the corresponding inclined surfaces, act on the base bodies in the lateral direction via the cover filling bodies and thus results in the formation of resultant compressive forces transversely to a direction of impact of a striking object, which can be accommodated particularly well by the shaped elements and in particular the base bodies and can be distributed to a variety of form elements.
  • a breakdown protection according to the invention is suitable both for use as ballistic protection and for the protection of sensitive objects or structures from fragments or fragments of other objects which dissolve in their vicinity.
  • the geometries of the back depressions of the base body correspond to the geometries of the exposure-side depressions of the base body.
  • cover and Basis Structs can also have the same geometries.
  • One with the Deck Schollmaschinen identical geometry of the basic filler reduces the variety of variants of the body geometries involved, which reduces the cost of production.
  • cost-reducing effect is that the filler bodies can be easily fastened to corresponding substrate webs by the surface-forming base surfaces and thus can be pre-positioned exactly.
  • the alignment and spacing of the basic body can be defined by means of the filler bodies pre-positioned on substrate webs by completing the subsystems of random packings and basic bodies.
  • the base body and the filler body are so set in a positional relationship to one another that a diagonal of the base surface of a respective filler body is aligned parallel to a side surface of a respectively associated base body.
  • the Deck Schollève which offer a striking object a relatively large attack surface are less easily damaged by the impacting object or even destroy.
  • the cover fillers are supported by a static view broad base, formed by the base body and base filler and preferably by a matrix supporting this. Furthermore, it is caused by the greater hardness that are brought by the Deck PavllMech projectiles for fragmentation, deformation, deflection, tumbling or a combination of directional and energy-changing effects.
  • the form elements of the breakdown protection according to the invention consist in a preferred embodiment of a ceramic material.
  • ceramic or ceramic composite materials suitable according to their material properties and ceramic fiber composite materials can be used as the ceramic material.
  • the corrosion resistance plays a major role, as this can be effectively prevented by a possible removal of the breakdown protection by corrosion.
  • Another advantage is the achievable aging insensitivity, with the example of the disadvantage of accelerated decomposition of the material caused, inter alia, by moisture such as body sweat, combat and care products as well as UV exposure to sensitive materials such as aramids.
  • the ceramic material used according to the invention has a high compressive strength, which, especially in combination with the formation of compressive forces within the breakdown protection, leads to an increase in the breakdown protection capability.
  • a further advantageous variant of the invention provides that the formula elements are additionally provided with a coating for increasing the surface hardness.
  • the breakdown protection capability of the breakdown protection can be further increased.
  • such a coating also allows the selective use of a refined, less surface-hardened material for the mold elements, which can also reduce the cost of providing punch-through protection.
  • the form elements are incorporated in a fiber-reinforced matrix material.
  • the matrix material in this case has both shaping as well as shear, tensile and bending-resistant properties and is provided for example by a GRP or CFK material.
  • the breakdown protection is designed as a structurally resilient component.
  • the supporting structure is formed by the interaction of the shaped bodies with a material filling the intermediate spaces, preferably a fiber-reinforced matrix material.
  • the form elements of the breakdown protection in a matrix material, shaping and in particular load-bearing, or structurally load-bearing breakdown protection components or structures can be provided, which make it particularly advantageous that when such viable breakdown protection components or structures are applied to a conventional one , forming and supporting substructure can be dispensed with.
  • the breakdown protection itself assumes the function of the support structure.
  • the advantage lies in the significant material and mass savings, which is particularly relevant for use on vehicles, including aircraft and persons.
  • Punch protection components or structures, for example, body parts are made for armored vehicles.
  • the body components which can be provided in this way have a significant weight advantage over conventional armored body elements, in which a puncture protection generally also has to be applied to existing body elements.
  • armored vehicles which at a comparable penetration protection capability have significantly lower overall weight and which are thus more manoeuvrable and faster than conventional armored vehicles and on the other hand have significantly lower fuel consumption and wear and are much richer to transport by plane.
  • the breakdown protection structures according to the invention also behave neutrally or actively deceiving against electromagnetic radiation and microwave radiation and have particularly attractive infrared signatures, whereby, in particular when using such breakdown protection structures for land, water and or aircraft, corresponding stealth characteristics can be implemented.
  • the puncture protection according to the invention can also be present as a constituent part of a body armor, in particular for the protection of persons.
  • the inventively foreseeable flexibility of the puncture protection makes it possible in a particularly advantageous manner to adapt a body armor such that can be provided to the body of the person to be protected, which offers a high degree of wearing comfort with a simultaneously high puncture protection capability.
  • a support structure forming puncture protection and on the other hand, a flexible puncture protection, which is also suitable for permanently flexible loaded components such as vehicle tires, especially military vehicles.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the puncture protection is present as part of a multilayered ballistic protection.
  • the breakthrough protection according to the invention can in particular another ballistic protective layer and thus be part of an overall system with increased protection.
  • Fig. 1 a single view basic body
  • FIG. 4 sectional view of a structurally resilient ballistic component explained in more detail.
  • An inventive breakdown protection is used in the following embodiments for protection against impacting objects or parts thereof.
  • the breakdown protection on, one of the impacting object facing exposure side and one of these opposite and to be protected object facing the back.
  • the breakdown protection according to the invention is formed on the one hand from a plurality of basic body 1.
  • Such a basic body 1 is shown in a perspective view in FIG. 1a.
  • the base body 1 are formed in the present embodiment as a polyhedron having a regular base, each base body 1 has a total of four side surfaces 4.
  • Fig. 1 b shows a basic arrangement of the base body 1 in a penetration protection according to the invention.
  • the base bodies 1 are arranged in a positional relationship to one another in a base body plane formed by the latter, such that the side surfaces 4 of adjacent base bodies 1 are aligned substantially parallel to one another.
  • the base bodies 1 are arranged within the penetration protection in such a way that a small, defined gap a remains between them.
  • the base bodies 1 Due to the gap a, the base bodies 1 are allowed to move relative to each other as a function of the gap width.
  • each basic body 1 furthermore has a plurality of inclined surfaces 5 on the exposure side.
  • the inclined surfaces 5 can be distinguished into inwardly inclined surfaces 5.1 and outwardly inclined surfaces 5.2.
  • Exposure-side depressions are formed by the inclined surfaces 5 according to the invention, wherein depressions are formed within a base body 1 and through the outwardly inclined surfaces 5.2 by the inwardly inclined surfaces 5.1 depressions between respectively adjacent basic bodies 1 and wherein the inclined ones Surfaces 5 formed depressions on the exposure side further have a pyramidal geometry.
  • a penetration protection according to the invention is formed by a plurality of filling bodies, which are present as cover filling bodies 2 and as base filling bodies 3.
  • the cover fillers 2 are in this case arranged on the exposure side of the breakdown protection in a Deckyogllmaschineebene, whereas the Basishell stresses 3 are arranged on the back of the breakdown protection in a Basis shell stressesebene.
  • FIG. 2 An inventive filler is shown in Fig. 2, wherein the filler shown here is designed as a cover filler 2.
  • the Deck Stahl 2 and the base filler 3 are formed identically, which is why dispense with a separate individual representation of Basis shellmaschine.
  • the filler 2 shown in FIG. 2 has a pyramidal geometry, which particularly advantageously corresponds to the geometry of the depressions on the side in and between the basic bodies 1.
  • the cover filler 2 has a plurality of inclined surfaces 10.
  • FIG. 3a shows an exploded view of a portion of a breakdown protection according to the invention as seen from the exposure side
  • FIG. 3b shows an exploded view of a portion of the breakdown protection, seen from the rear side
  • Fig. 4 shows an exemplary embodiment of a possible application of the breakdown protection within a structurally resilient ballistic component. As shown in FIG.
  • the cover fillers 2 can be fixed in a positional relationship to the base bodies 2 in such a way that the cover fillers 2 are accommodated in and between the base bodies 1 by the exposition-side depressions and the inclined surfaces 10 of the cover fill bodies 2 inclined surfaces 5 of the base body 1 correspond, wherein the inclined surfaces 10 of a disposed between adjacent bodies 1, 2 Medires opposite the inclined surfaces 5.2 of the base body 1 and wherein the inclined surfaces 10 of a arranged in a base body 1, Deckpapchans 2 the inclined surfaces 5.1 opposite the main body 1.
  • cover filling body 2 Due to the geometrical design of the cover filling body 2, a uniform overall surface is formed on the exposure side in a particularly advantageous manner, the cover filling bodies 2 covering the areas between adjacent basic bodies 1, and in this way an occurrence of linear penetrations through which a striking object approaches. could pass through unhindered by the breakdown protection, is effectively prevented.
  • the basic filling bodies 3 are fixed in a positional relationship with the basic bodies 1, in which case the basic filling bodies 3 are received by backward depressions between the basic bodies 1.
  • the rear depressions between the basic bodies analogous to the exposure-side depressions between the basic bodies 1, formed by back-inclined surfaces of the base body 1.
  • the base body 1 itself, on the back, no depression.
  • a surface 7, which is aligned parallel to the basic body plane, is provided on the rear side of the base body 1.
  • a further, uniform surface is formed on the rear side of the breakdown protection on the back of the breakdown protection by the base filler 3 in combination with the surfaces 7 of the base body 1 and in this way the occurrence of linear penetrations, even with a curvature the punch-through protection, additionally prevented.
  • the invention is caused by the geometric configurations of the base body 1 and the cover and base fillers 2 and 3, that the impact forces of a striking object (not shown), when striking the breakdown protection, are decomposed into force vectors of different directions and that in this way a particularly effective reduction of the energy of the impacting object is achieved.
  • both the base body 1 and the cover and base fillers 2 and 3 are formed from a ceramic material.
  • ceramic material offers the particular advantages that a penetration protection with a low weight can be provided and that the ceramic material is particularly pressure-stable.
  • the particularly high pressure stability, especially the basic body 1, in combination with the formation of the compressive forces between the basic bodies 1 and the filler bodies 2, enables a particularly effective removal of even large energy-polluting objects.
  • An inventive puncture protection is particularly suitable for providing a structurally resilient ballistic component.
  • Such a ballistic component can be present, for example, as a body element of a tank-armored vehicle (not shown).
  • the matrix material is preferably formed fiber-reinforced and is formed in the present embodiment by CFRP.
  • the breakdown protection according to the invention can be combined with other ballistic layers.
  • the further ballistic layers are embedded in the matrix material and are therefore also present as an integral part of the structurally loadable ballistic component.
  • it can also be provided according to the invention to connect the base body 1 and the cover and base fillers 2 and 3 of the breakdown protection, in addition to their embedding in the matrix material, with the other ballistic layers.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

The invention relates to a breakdown protection, which is formed by a plurality of moulded elements. The moulded elements are in the form of main bodies (1), cover filling bodies (2) and base filling bodies (3), wherein the main bodies form a main body plane that owing to inclined faces of the main bodies has pyramidal depressions both in and between the main bodies and wherein the geometries of the cover filling bodies and of the base filling bodies correspond to the geometry of the depressions. The breakdown protection has a definable flexibility, and as far as possible freely definable surface geometry and a low weight per unit area and has at the same time a good protective effect.

Description

Durchschlagschutz  Punch protection
Die Erfindung betrifft einen Durchschlagschutz zum Schutz vor geschossartigen Objekten. The invention relates to a punch-through protection for protection against projectile-like objects.
Vorrichtungen zur Bereitstellung eines Durchschlagschutzes sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Devices for providing a breakdown protection are already known from the prior art.
Dabei dienen bekannte Vorrichtungen beispielsweise im Maschinenbau zum Schutz vor Bauteilen, die sich im Versagensfall mit hohen Geschwindigkeiten lö- sen, oder beispielsweise in der Ballistik zum Schutz vor Geschossen oder Splitterwirkung, wobei die Vorrichtungen je nach Anwendungsfall der Weich- oder der Hartballistik zugeordnet werden.  Known devices are used, for example, in mechanical engineering to protect against components that dissolve at high speeds in the event of a failure, or, for example, in ballistics for protection against bullets or fragmentation, the devices being assigned to soft or hard ballistics depending on the application.
Weichballistische Durchschlagschutzvorrichtungen bestehen in der Regel aus mehreren Schichten reißfesten Gewebes, wobei die Energie eines auftreffenden Geschosses durch ein Zerstören oder Dehnen der unterschiedlichen Gewebeschichten abgebaut wird. Soft ballistic puncture protection devices typically consist of several layers of tear-resistant fabric, whereby the energy of an impacting projectile is dissipated by destroying or stretching the different layers of fabric.
Der Nachteil derartiger weichballistischer Durchschlagschutzvorrichtungen liegt jedoch insbesondere darin, dass sich diese, bei einer technisch und wirtschaft- lieh sinnvollen Anzahl Gewebeschichten, nur zum Schutz vor sogenannten Kurzwaffen eignen sowie nahe des ersten Einschlags lediglich bedingt wiederholt die gleiche Schutzwirkung aufweisen, da die während des Energieabbaus multiaxial interagierenden Schichten relativ zueinander irreversibel delaminieren. Zum Erreichen höherer Schutzklassen, insbesondere für einen Schutz auch vor Langwaffen und - den auftretenden Energien und Wirkungsweisen entsprechend angepasst - auch für großkalibrige Wuchtgeschosse und inbesondere panzerbrechende Projektile, werden nach dem Stand der Technik insbesondere hartballistische Durchschlagschutzvorrichtungen angewendet.  However, the disadvantage of such softballistic puncture protection devices lies in particular in the fact that they are only suitable for protection against so-called handguns in a technically and economically sensible number of tissue layers and have the same protective effect only partially conditionally close to the first impact, since the same during the energy dissipation multiaxially interacting layers irreversibly delaminate relative to each other. To achieve higher protection classes, in particular for protection against long guns and - adapted to the occurring energies and modes of action - also for large-caliber balancing projectiles and in particular armor-piercing projectiles, in particular hard ballistic puncture protection devices are used in the prior art.
Hierbei werden dem einschlagenden Geschoss in der Regel plattenförmige Elemente aus einem besonders harten Material entgegengestellt, wobei sich die In this case, the impacting projectile are usually opposed plate-shaped elements made of a particularly hard material, wherein the
BESTÄTIGUNGSKOPIE Energie des Geschosses bei einem Einschlag vorzugsweise auf die gesamte Fläche der plattenförmigen Elemente verteilt und so abgebaut wird. CONFIRMATION COPY Energy of the projectile is preferably distributed in an impact on the entire surface of the plate-shaped elements and thus degraded.
Der Nachteil hierbei liegt jedoch insbesondere darin, dass die plattenförmigen Ele-mente, je nach Schutzwirkung und verwendetem Material, ein hohes Eigengewicht aufweisen und daher bei einer Verwendung solcher hartballistischer Durchschlagschutzvorrichtungen, beispielsweise an Fahrzeugen, meist Kompromisse zwischen einem möglichst geringen Gewicht und einer möglichst hohen Schutzwirkung eingegangen werden müssen. The disadvantage here, however, lies in particular in the fact that the plate-shaped elements, depending on the protective effect and material used, have a high weight and therefore when using such hard ballistic breakdown protection devices, for example on vehicles, usually compromises between the lowest possible weight and the highest possible Protective effect must be received.
Ferner werden derartige, hartballistische Durchschlagschutzvorrichtungen in der Regel in Addition zu ohnehin vorhandenen Grundstrukturen, wie beispielsweise Karosserien von Fahrzeugen, verwendet. Das bedeutet, dass die hartballistischen Durchschlagschutzvorrichtungen meist zusätzlich auf die vorhandenen tragenden Grundstrukturen aufgebracht werden, wodurch sich insbesondere das Gesamtgewicht und das Gesamtvolumen des umbauten Raums eines zu schützenden Objekts deutlicht erhöht. Furthermore, such carbide puncture protection devices are typically used in addition to existing base structures such as vehicle bodies. This means that the hardballistic puncture protection devices are usually additionally applied to the existing load-bearing basic structures, which in particular significantly increases the total weight and the total volume of the enclosed space of an object to be protected.
Des Weiteren sind derartige hartballistische Durchschlagschutzvorrichtung, aufgrund der verwendeten Plattenelemente, in sich verhältnismäßig starr und kön- nen daher nicht uneingeschränkt an verschiedene Konturen eines zu schützenden Objekts angepasst werden. Furthermore, because of the plate elements used, such a hardballistic breakdown protection device is relatively rigid in itself and therefore can not be adapted without restriction to different contours of an object to be protected.
Um diese Nachteile zu beseitigen, ist es aus dem Stand der Technik bereits bekannt, hartballistische Vorrichtungen mit weichballistischen Elementen zu kom- binieren und dadurch vergleichsweise flexible Durchschlagschutzvorrichtungen bereitzustellen. In order to overcome these disadvantages, it is already known from the prior art to combine hard-ballistic devices with soft-ballistic elements and thereby to provide comparatively flexible puncture-protection devices.
Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, ballistische Schutzvorrichtungen zum Teil aus Keramikelementen zu fertigen, welche bei einem geringen Ei- gengewicht eine große Härte und damit eine entsprechend gewünschte Schutzwirkung bereitstellen. Der Nachteil bei derartigen Durchschlagschutzvorrichtungen auf Basis von Keramikelementen liegt jedoch meist darin, dass die Keramikelemente zur Bereitstellung der erforderlichen Schutzwirkung in der Regel zwingend mit weiteren, zug- festen Trägerschichten sowie einer vorgelagerten Opferschicht, welche bei Einschlag eines Objekts zumindest teilweise zerstört wird oder ein Ablenken des einschlagenden Objekts bewirkt, verbunden werden. Furthermore, it is known from the prior art to manufacture ballistic protective devices in part from ceramic elements which provide a high degree of hardness and thus a correspondingly desired protective effect at low internal weight. However, the disadvantage of such breakdown protection devices based on ceramic elements is usually that the ceramic elements to provide the required protective effect usually mandatory with other, tensile solid support layers and an upstream sacrificial layer, which is at least partially destroyed by impact of an object or a distraction of the impacting object causes to be connected.
Eine so bereitstellbare Durchschlagschutzvorrichtung bedingt somit, aufgrund des mehrschichtigen Aufbaus, in der Regel einen vergleichsweise hohen Her- Stellungsaufwand.  As a result, a puncture protection device which can be provided thus, as a result of the multilayer structure, as a rule requires comparatively high production costs.
Ein entsprechender Durchschlagschutz auf Basis von Keramikelementen ist als geschossfestes Plattenmaterial aus Druckschrift DE 10 2006 050 130 A1 bekannt. A corresponding puncture protection based on ceramic elements is known as bullet-proof plate material from document DE 10 2006 050 130 A1.
Das Plattenmaterial besteht in diesem Fall aus einer Mehrzahl konischer Kera- mik-/Metallkörper, welche mit einer Stützschicht verbunden sind. The plate material in this case consists of a plurality of conical ceramic / metal bodies, which are connected to a support layer.
Durch die konische Ausbildung der Keramik-/Metallkörper soll es erfindungsgemäß verhindert werden, dass sich bei einer Wölbung des Plattenmaterials Spalten oder Durchdringungen einstellen, welche die Wirksamkeit des Plattenmateri- als gegenüber einschlagenden Geschossen beeinträchtigen. The conical design of the ceramic / metal body, it should be prevented according to the invention that set at a curvature of the plate material columns or penetrations, which affect the effectiveness of the Plattenmateri- as against impacting floors.
Der Nachteil der hier aufgeführten Lösung besteht jedoch insbesondere darin, dass ein schräg auf das Plattenmaterial auftreffendes Geschoss unter Umständen zwischen aneinandergrenzenden Keramik-/Metallkörpern hindurch auf die Stützschicht und durch diese hindurch auf ein zu schützendes Objekt gelangen kann.  However, the disadvantage of the solution given here is, in particular, that a projectile impinging obliquely on the plate material may, under certain circumstances, pass between adjoining ceramic / metal bodies onto the supporting layer and through it onto an object to be protected.
Die Aufgabe der Erfindung bildet es, einen Durchschlagschutz mit verbesserter Wirksamkeit gegenüber einschlagenden Objekten zu schaffen, welcher eine definierbare Flexibilität, eine weitestgehend frei definierbare Flächen-Geometrie und ein geringes Flächengewicht bei gleichzeitig hoher Schutzwirkung aufweist und welcher darüber hinaus einfach und kostengünstig herstellbar ist. Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein erfindungsgemäßer Durchschlagschutz weist eine Expositionsseite und eine Rückseite auf. The object of the invention is to provide a punch-through protection with improved effectiveness against impacting objects, which has a definable flexibility, a largely freely definable surface geometry and a low basis weight with high protection and which is also easy and inexpensive to produce. The object is solved by the features listed in claim 1. Preferred developments emerge from the subclaims. An inventive penetration protection has an exposure side and a back side.
Als Expositionsseite wird in diesem Zusammenhang die Seite des Durchschlagschutzes verstanden, welche einem auftreffenden Objekt zugewandt ist. Demgegenüber bezeichnet die Rückseite die Seite des Durchschlagschutzes, welche einem zu schützenden Objekt zugewandt ist, wobei das zu schützende Objekt sowohl ein Gegenstand oder eine Vorrichtung als auch eine Person sein kann.  In this context, the exposure side is understood as the side of the breakdown protection which faces an incident object. In contrast, the rear side refers to the side of the punch-through protection, which faces an object to be protected, wherein the object to be protected can be both an object or a device and a person.
Der Durchschlagschutz wird erfindungsgemäß durch eine Mehrzahl Formelemente gebildet, wobei die Formelemente als Grundkörper und Füllkörper vorlie- gen und wobei die Füllkörper ferner als Deckfüllkörper und als Basisfüllkörper vorliegen. The punch-through protection is formed according to the invention by a plurality of mold elements, wherein the mold elements are present as a base body and filler body and wherein the filler bodies are also present as a cover filler and as a base filler.
Die Grundkörper sind erfindungsgemäß in einer Grundkörperebene angeordnet, wobei die Grundkörperebene eine Mittelschicht des Durchschlagschutzes bildet. Darüber hinaus weist jeder Grundkörper Seitenflächen auf. Die Seitenflächen sind dabei gegenüber einer Mittenebene des Grundkörpers, welche durch den Mittelpunkt des jeweiligen Grundkörpers und parallel zu der Grundkörperebene verläuft, senkrecht ausgerichtet. Dies veranschaulichen die in Figur 1a mit dem Bezugszeichen 4.1 und 4.2 dargestellten Seitenflächen gemäß dem unten noch näher beschreibenen Ausführungsbeispiel. According to the invention, the basic bodies are arranged in a basic body plane, wherein the basic body plane forms a middle layer of the penetration protection. In addition, each body has side surfaces. The side surfaces are aligned perpendicular to a center plane of the base body, which runs through the center of the respective base body and parallel to the base body plane. This is illustrated by the side surfaces shown in FIG. 1a by the reference symbols 4.1 and 4.2 in accordance with the exemplary embodiment described in more detail below.
Innerhalb der Grundkörperebene sind die Grundkörper erfindungsgemäß derart in einer Lagebeziehung zueinander festgelegt, dass die Seitenflächen benachbarter Grundkörper weitestgehend parallel zueinander ausgerichtet sind.  Within the basic body level, the base bodies according to the invention are fixed in a positional relationship to one another such that the side surfaces of adjacent basic bodies are largely aligned parallel to one another.
Eine weitestgehend parallele Anordnung bezeichnet vorliegend, dass die Seiten- flächen der Grundkörper insbesondere bei einer ebenen Ausbildung des Durchschlagschutzes weitestgehend planparallel zueinander ausgerichtet sind. Bei ei- ner Anpassung des Durchschlagschutzes, etwa an ein nicht-ebenes zu schützendes Objekt oder bei einer Verformung des Durchschlagschutzes aufgrund eines einschlagenden Objekts, kann die weitestgehend parallele Ausrichtung der Grundkörper zueinander erfindungsgemäß auch, zumindest teilweise, aufgeho- ben sein. Im Falle einer Verforumung des Durchschlagschutzes aufgrund eines einschlagenden Objekts ist die weitgehend parallele Ausrichtung lediglich temporär aufgehoben, wenn nicht ein polymeres, sondern elastomeres Matrixmaterial zur Festlegung der Lagebeziehung oder zur Ausfüllung von Zwischenräumen zwischen den Formkörpern verwandt wird. In the present case, a largely parallel arrangement denotes that the side surfaces of the base bodies are aligned largely plane-parallel to one another, in particular in the case of a planar formation of the penetration protection. In one ner adaptation of the breakdown protection, such as a non-planar object to be protected or in a deformation of the breakdown protection due to a striking object, the largely parallel alignment of the body to each other according to the invention, at least partially, be repealed ben. In the case of a deformation of the puncture protection due to a striking object, the largely parallel alignment is only temporarily suspended, if not a polymeric, but elastomeric matrix material is used to establish the positional relationship or to fill in gaps between the shaped bodies.
Des Weiteren können die Seitenflächen benachbarter Grundkörper erfindungs- ge-mäß, je nach Anwendungsfall, sowohl unmittelbar aneinander grenzen oder aber so voneinander beabstandet sein, dass sich ein definierter, geringfügiger Spalt zwischen den benachbarten Grundkörpern einstellt. Furthermore, depending on the application, the side surfaces of adjacent base bodies can, according to the application, both adjoin one another directly or be spaced apart from one another such that a defined, slight gap is established between the adjacent base bodies.
Das Einstellen des definierten Spaltes zwischen den benachbarten Grundkörpern bietet dabei den besonderen Vorteil, dass sich die Grundkörper in der Grundkörperebene geringfügig relativ zueinander bewegen können und dadurch dem Durchschlagschutz eine definierte Flexibilität zuordenbar ist, welche es be- sonders vorteilhaft ermöglicht, dass der Durchschlagschutz beispielsweise bestimmten, nicht-ebenen Konturen zu schützender Objekte angepasst werden kann. The setting of the defined gap between the adjacent base bodies offers the particular advantage that the base body in the basic body level can move slightly relative to each other and thus the penetration protection a defined flexibility is assigned, which makes it particularly advantageous that the breakdown protection, for example certain , non-planar contours of objects to be protected can be adjusted.
Die Grundkörper sind erfindungsgemäß als Polyeder mit einer regelmäßigen Grundfläche ausgebildet. The main body are formed according to the invention as polyhedra with a regular base.
Die Grundfläche weist hierbei vorzugsweise eine rechteckige und insbesondere eine quadratische Geometrie auf.  In this case, the base surface preferably has a rectangular and in particular a square geometry.
Als weiteres Merkmal weisen die Grundkörper erfindungsgemäß expositionssei- tig jeweils eine Mehrzahl geneigter Flächen auf. Dabei sind die expositionsseitig geneigten Flächen gegenüber der Mittenebene des zugehörigen Grundkörpers geneigt. Benachbarte expositionsseitige Flächen sind zudem zueinander geneigt. As a further feature, the base bodies according to the invention each have a plurality of inclined surfaces on the exposure side. The exposure-side inclined surfaces are inclined relative to the center plane of the associated base body. Adjacent exposition-side surfaces are also inclined to each other.
Hierdurch wird es auf besonders vorteilhafte Art und Weise bewirkt, dass jeder Grundkörper auf der Expositionsseite des Durchschlagschutzes keine Fläche auf-weist, welche parallel zu der Grundkörperebene ausgerichtet ist.  As a result, it is effected in a particularly advantageous manner that each base body on the exposure side of the breakdown protection has no area, which is aligned parallel to the main body plane.
Durch die expositionsseitigen geneigten Flächen der Grundkörper werden erfindungsgemäß expositionsseitige, pyramidenförmige Einsenkungen gebildet, welche zu einem Teil durch nach innen geneigte Flächen als Einsenkungen in den Grundkörpern selbst und zu einem weiteren Teil durch nach außen geneigte Flächen als Einsenkungen zwischen den Grundkörpern vorliegen. By the exposure-side inclined surfaces of the body exposition-side, pyramid-shaped depressions are formed according to the invention, which are present in part by inwardly inclined surfaces as depressions in the bodies themselves and to another part by outwardly inclined surfaces as depressions between the bodies.
Die durch die geneigten Flächen der Grundkörper gebildeten, expositionsseitigen Einsenkungen sind erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass die Geome- trien der Einsenkungen zwischen den Grundkörpern im Wesentlichen den Geometrien der Einsenkungen in den Grundkörpern selbst entsprechen. The exposition-side depressions formed by the inclined surfaces of the basic body are inventively designed such that the geometries of the depressions between the basic bodies substantially correspond to the geometries of the depressions in the basic bodies themselves.
Darüber hinaus weist jeder Grundkörper erfindungsgemäß rückseitig eine Mehrzahl geneigter Flächen sowie eine, parallel zu der Grundkörperebene ausgerich- tete, Fläche auf, wobei durch die rückseitigen, geneigten Flächen rückseitige, pyramidenförmige Einsenkungen zwischen benachbarten Grundkörpern gebildet werden. In addition, according to the invention, each base body has, according to the invention, a plurality of inclined surfaces and a surface aligned parallel to the basic body plane, with back-sided, pyramid-shaped depressions being formed between adjacent base bodies by the rear, inclined surfaces.
Je nach Anwendungsfall kann die rückseitige Grundfläche eines Grundkörpers auch dadurch bereitgestellt werden, dass auch in den Grundkörpern selbst rück- seitige Einsenkungen, analog zu den expositionsseitigen Einsenkungen, vorgesehen sind, die mit Basisfüllkörpern ausgefüllt werden. Diese Variante bietet den technologischen Vorteil, dass die Grundkörper um die Mittelebene symmetrisch ausgebildet sein können. Als weiteres Merkmal der Erfindung sind die Deckfüllkörper in einer Deckfüllkörperebene angeordnet. Die Deckfüllkörperebene bildet in diesem Zusammenhang eine expositionssei- tige Außenschicht des Durchschlagschutzes. Depending on the application, the rear base of a body can also be provided by the fact that even in the bodies themselves back depressions, analogous to the exposure-side depressions are provided, which are filled with basic fillers. This variant offers the technological advantage that the basic bodies can be formed symmetrically about the median plane. As a further feature of the invention, the Deckfüllkörper are arranged in a Deckfüllkörperebene. In this context, the covering body level forms an exposure-side outer layer of the penetration protection.
Die Deckfüllkörper weisen erfindungsgemäß eine pyramidenförmige Geometrie auf, welche der Geometrie der expositionsseitigen Einsenkungen der Grundkörper entspricht. According to the invention, the cover filling bodies have a pyramidal geometry which corresponds to the geometry of the depressions on the exposition side of the basic body.
Auf diese Weise wird es besonders vorteilhaft ermöglicht, die Deckfüllkörper derart in einer Lagebeziehung zu den Grundkörpern festzulegen, dass die Deckfüllkörper von den expositionsseitigen Einsenkungen der Grundkörper aufgenom- men sind.  In this way, it is particularly advantageously possible to fix the cover filling bodies in a positional relationship with the basic bodies in such a way that the cover filling bodies are received by the depressions of the basic bodies on the exposition side.
Die Aufnahme der Deckfüllkörper in den expositionsseitigen Einsenkungen der Grundkörper ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass die Deckfüllkörper auf der Expositionsseite mit den Grundkörpern abschließen und sich so auf der Expositionsseite eine weitestgehend geschlossene Oberfläche des Durchschlag- Schutzes einstellt.  The inclusion of the deckfill in the exposure-side depressions of the base body is preferably formed so that the Deckfüllkörper complete on the exposure side with the bodies and thus adjusts a largely closed surface of the breakdown protection on the exposure side.
Je nach Anwendungsfall können die Deckfüllkörper statt einer ebenen Pyrami- denbasisfläche auch andere Ausformungen dieser Fläche auf der Expositionsseite aufweisen. Die Deckfüllkörper können ferner eine von Deckfüllkörper zu Deckfüllkörper sowie in Beziehung zu den Grundkörpern überlappende Schicht bilden, welche bereits für sich eine in Bezug auf Ballistik und Energieableitung wirksame Schicht darstellt. Entsprechende gilt für die Basisfüllkörper.  Depending on the application, the cover fillers may have other forms of this surface on the exposure side instead of a flat pyramid basis surface. The cover fillers may further form a layer overlapping cover fill bodies to cover fill bodies and in relation to the base bodies, which already constitutes a layer which is effective in terms of ballistics and energy dissipation. The same applies to the basic filler.
Dabei ist die Aufnahme der Deckfüllkörper in den expositionsseitigen Einsenkungen in jedem Fall so ausgebildet, dass sich die Deckfüllkörper bei einem Ein- Schlagsereignis innerhalb der Einsenkungen relativ zu den Grundkörpern bewegen lassen. Die relative Beweglichkeit der Deckfüllkörper erfolgt dabei nahe an den Drehpunkten der Grundkörper auf der Mittelebene. In this case, the inclusion of the cover filling body in the exposure-side depressions is in each case designed such that the cover filling bodies can be moved relative to the basic bodies during an impact event within the depressions. The relative mobility of the filler body is carried out close to the pivot points of the body on the median plane.
Durch die erfindungsgemäße Kombination der geometrischen Ausbildungen der Grundkörper und der Deckfüllkörper sowie der Lagebeziehungen zwischen den Deckfüllkörpern und den Grundkörpern, wird es als besonderer technologischer Vorteil bewirkt, dass durch die Deckfüllkörper auf der Expositionsseite eine einheitliche Gesamtfläche ausgebildet wird und dass sich in dem erfindungsgemäßen Durchschlagschutz keine linienförmige direkten Durchdringungen einstellen, durch welche ein einschlagendes Objekt ungehindert durch den Durchschlag- schütz hindurch zu einem zu schützenden Objekt gelangen könnte. Somit ist neben einer ballistischen Schutzwirkung auch eine Durchstichschutzwirkung und eine traumareduzierende Wirkung mit nur einem System zu erreichen. The inventive combination of the geometric configurations of the base body and the Deckfüllkörper and the positional relationships between the Deckfüllkörpern and the main bodies, it is considered a special technological Advantage causes a uniform total area is formed by the Deckfüllkörper on the exposure side and that set in the penetration protection according to the invention no linear direct penetrations through which a striking object could pass unhindered by the breakdown contact through to an object to be protected. Thus, in addition to a ballistic protective effect, a puncture protection effect and a trauma-reducing effect can be achieved with only one system.
Die aufeinander abgestimmten besonderen Geometrien von Grundkörpern und Deckfüllkkörpern bewirken als Vorteil zudem, dass sich aufgrund der Symmetrie der nach außen geneigten Flächen der Grundkörper bei einem Krümmen einer aus Grundkörpern bebildeten Fläche der Drehpunkt der Krümmung zwischen den Grundkörpern auf deren Mittenebene ergibt, der den für die Schutzwirkung klein zu haltenden Abstand zwischen den Grundkörpern bewahrt, wobei die Deckfüllkörper in die sich weitende Einsenkung tiefer einsinken und die Basisfüllkörper durch die sich verengende Einsenkung relativ zur Rückseite aus der Grundkörperebene etwas heraustreten. Das einem Projektil entgegenstehende Volumen und damit die Schutzwirkung des Systems bleibt trotz der Krümmung entlang der Kraftvektoren des Energieeintrags weitestgehend erhalten. Je nach Wölbung wird dieses sogar noch erhöht, wobei die Erhöhung mit stärkerer Wölbung zunimmt, denn die statische Gewölbespannung und die Vektoren nehmen einen längeren Weg durch die ballistischen Massen des Druchschlagschutzes, je schräger relativ zur Expositionsseite der Einschlag erfolgt. Die beschriebenen Auswirkungen einer Krümmung gelten sowohl dann, wenn die Krümmung zur Herstellung einer gewünschten Flächengeometrie erzeugt wird, als auch, wenn die Krümmung auf einem Einschlagereignis beruht. The coordinated special geometries of basic bodies and Deckfüllkkörpern also cause the advantage that due to the symmetry of the outwardly inclined surfaces of the base body at a curved surface formed from basic bodies of the fulcrum of the curvature between the bodies on the center plane results, which the for the Protective effect small to be kept distance between the bodies, with the Deckfüllkörper sink deeper into the widening depression and the base filler by the narrowing depression relative to the back of the main body level something emerge. The volume that opposes a projectile and thus the protective effect of the system remains largely preserved despite the curvature along the force vectors of the energy input. Depending on the curvature this is even increased, the increase increases with greater curvature, because the static vault tension and the vectors take a longer path through the ballistic masses of the impact protection, the obliquely relative to the exposure side of the impact occurs. The described effects of a curvature apply both when the curvature is generated to produce a desired surface geometry and when the curvature is due to an impact event.
Erfindungsgemäß wird ein Auftreten derartiger Durchdringungen durch die geometrischen Ausbildungen der Füllkörper also auch dann verhindert, wenn sich der Durchschlagschutz aufgrund der Energie des einschlagenden Objekts verformt. ln einem solchen Fall würden eventuelle, sich zwischen den Grundkörpern einstellende oder vergrößernde, Spalte durch die, von den expositionsseitigen Einsenkungen zwischen den Grundkörpern aufgenommenen, Deckfüllkörper weiter verdeckt werden, da diese Deckfüllkörper bei einem Objekteinschlag entsprechend tief in die Einsenkungen einsinken. According to the invention, an occurrence of such penetrations by the geometrical formations of the filling bodies is prevented even when the breakdown protection deforms due to the energy of the impacting object. In such a case, possible, between the bodies adjusting or enlarging, column would be further obscured by the, from the exposure-side depressions between the bodies, Deckfüllkörper, as these Deckfüllkörper sink in a Objektinschlag correspondingly deep into the depressions.
Bei einem Einschlagsereignis auf einen Deckfüllkörper wird als besonderer Vorteil eine punktförmig einwirkende Kraft des einschlagenden Objekts stets flächig von den Deckfüllkörpern auf die Grundkörper weiter übertragen, wodurch eine Zerstörungsanfälligkeit der Grundkörper wirksam reduziert werden kann. In an impact event on a Deckfüllkörper a punctiform acting force of the impacting object is always transferred on the surface of the Deckfüllkörpern on the body as a particular advantage further, whereby a destructivity of the body can be effectively reduced.
Diese flächige Kraftübertragung erfolgt erfindungsgemäß sowohl zwischen den, in den Einsenkungen in den Grundkörpern aufgenommenen, Deckfüllkörpern und den Grundkörpern als auch zwischen den, zwischen benachbarten Grundkörpern aufgenommenen, Deckfüllkörpern und den Grundkörpern, jeweils über die geneigten Flächen. In dem Fall eines zwischen den Grundkörpern aufgenommenen Deckfüllkörpers erfolgt die Kraftübertragung auf vier nach außen geneigte Flächen, also auf jeweils eine nach außen geneigte Fläche pro Grundkörper von den vier die Einsenkung bildenden Grundkörpern. Die nach außen geneigten Flächen stehen im Idealwinkel (ca. 90 Grad) zu den zu erwartenden Vektorrichtungen aus statischer Sicht, was als besonderen Vorteil die Materialeigenschaften, wie beispielsweise die von Keramik bekannte höchste Druckfestigkeit wirksam ausnutzt. This two-dimensional force transmission according to the invention takes place both between the filler bodies accommodated in the depressions in the basic bodies, the base bodies and between the filler bodies accommodated between adjacent base bodies and the base bodies, in each case over the inclined surfaces. In the case of a cover filling body accommodated between the basic bodies, the force transmission takes place on four outwardly inclined surfaces, that is to say on one outwardly inclined surface per basic body of the four basic bodies forming the depression. The outwardly inclined surfaces are in the ideal angle (about 90 degrees) to the expected vector directions from a static point of view, which effectively exploits the material properties, such as the highest compressive strength known from ceramics as a particular advantage.
Als weiterer technologischer Vorteil kommt es bei einem Einschlagsereignis durch die geometrischen Ausbildungen der Grund- und Deckfüllkörper zu einer räumlichen Begrenzung der Zerstörungswirkung der Kraftvektoren, da die Kannten der einzelen Formkörper (Grundkörper, Deckfüllkörper und Basisfüllkörper) aufgrund der pyramidenartigen Geometrie der Einsenkungen und der Deckfüllkörper, insbesondere der korrespondierenden schrägen Flächen, die den Rich- tungen dieser Kraftvektoren nachempfunden sind beziehungsweise entlang dieser Richtung folgen und über die direkt betroffenen Einzelformkörper hinaus, ne- ben der verringerten Wirkung in Einschlagrichtung, auch in seitlicher Richtung über die Deckfüllkörper auf die Grundkörper einwirken und es somit zu einer Ausbildung von resultierenden Druckkräften quer zu einer Einschlagsrichtung eines einschlagenden Objekts kommt. Die Kraftübertragung geschieht also durch den flächenbildenden Formschluss der einzelnen Grundkörper mit den jeweiligen Füllkörpern über sich gegenseitig zuverlässig stützende aber den Vektoren dennoch im Idealwinkel entgegenstehende Schrägflächen; jedoch können die einzelnen Formkörper und gegebenenfalls deren Fragmente Dank dieser System-Schlüssigkeit zueinander und wegen ihrer formschlüssigen sowie vor- zugsweise zusätzlichen stoffschlüssigen Bindung (Bonding) in einer Matrix nicht ausweichen; sie bleiben lagestabil. Vielmehr müssen sie die Energien großteils auch seitlich an benachbarte Formkörper weiterleiten (welche die Energie wieder an deren benachbarte Formkörper seitlich weiterleiten usw.), was ein gewollter Effekt ist und einen besonderen erfindungsgemäßen Vorteil darstellt - im Unter- schied zu den Nachteilen einer klassischen Panzerung mit Monolithen nach dem Stand der Technik. Diese Monolithen fangen zwar vorerst als Platte etwas Energie ab, halten aber punktuell nicht proportional zu ihrer Fläche den kinetischen Impuls stand; sie werden an dieser Stelle pulverisiert, geben die Energie dann nur noch in Einschlagsrichtung ab (deshalb erfolgt ein massives Backing bei- spielsweise hinter den Brustplatten von Schutzwesten) und leiden überdies auch noch überproportional unter den Sekundärschäden durch flächigen Rissfortsatz weit über die eigentliche Kaliberfläche hinaus und sind somit nicht multihitfähig. Dem gegenüber basiert der erfindungsgemäße Durchschlagschutz nicht auf Monolithen, sondern zeigt eine Kleinsegmentierung mit einer Lösung für eine zu- verlässige Kraftübertragung zwischen den Formkörpern unter anderem mittels derer besonderen Geometrie. Selbst wenn bei einem Einschlagereignis ein Grundkörper überbelastet sein sollte, kommt es durch das Zusammenwirken der Geometrien von Deckfüllkörper und der Einsenkung in dem betroffenen Grundkörper lediglich zu einer Rissbildung unter Bildung von Grundkörperfragmenten mit verbleibenen geneigten Flächen, so dass die dargestellten Prinzipien der Kraftübertragung auch für diese Grundkörperfragmente gelten. Die Grund- körperfragmente müssen ebenfalls die Energien großteils auch seitlich an benachbarte Formkörper und vorzugsweise an ein für diese Zwecke entsprechend geeignetes Backing (welches auch in einer faserbewehrten Matrix integriert sein kann) weiterleiten. As a further technological advantage occurs in a impact event by the geometric configurations of the base and Deckfüllkörper to a spatial limit of the destructive effect of the force vectors, since the Known individual moldings (body, Deckfüllkörper and Basisfüllkörper) due to the pyramidal geometry of the depressions and the Deckfüllkörper, in particular the corresponding oblique surfaces, which are modeled on the directions of these force vectors or follow along this direction and beyond the directly affected individual moldings, ne- ben the reduced effect in the direction of impact, also in the lateral direction on the Deckfüllkörper act on the body and thus comes to a formation of resultant compressive forces transverse to a direction of impact of a striking object. The power transmission is done so by the surface-forming positive connection of the individual bodies with the respective packing on mutually reliable supporting but the vectors still in the ideal angle opposing inclined surfaces; However, the individual shaped bodies and optionally their fragments can not escape due to this system-relatedness to each other and because of their positive and preferably additional cohesive bonding in a matrix; they stay stable. Rather, they must largely forward the energies laterally to neighboring shaped bodies (which pass the energy laterally back to their adjacent shaped bodies, etc.), which is a desired effect and represents a particular advantage according to the invention - in contrast to the disadvantages of a classic armor Monoliths of the prior art. Although these monoliths initially absorb some energy as a plate, they are unable to withstand the kinetic momentum in a manner proportional to their surface; they are pulverized at this point, then release the energy only in the direction of impact (which is why massive backing takes place, for example, behind the breastplates of protective vests) and moreover suffer disproportionately from the secondary damage due to the extensive ridge extension far beyond the actual caliber surface are therefore not multi-capable. In contrast, the breakdown protection according to the invention is not based on monoliths, but rather shows a small segmentation with a solution for a reliable power transmission between the shaped bodies, inter alia, by means of their particular geometry. Even if a main body should be overloaded in a impact event, it comes only through the interaction of the geometries of Deckfüllkörper and the depression in the affected body cracking to form body fragments with remaining inclined surfaces, so that the illustrated principles of power transmission for this Basic body fragments apply. The reason- Body fragments must also largely forward the energies also laterally to adjacent shaped bodies and preferably to a backing suitable for this purpose (which may also be integrated in a fiber-reinforced matrix).
Die Energie eines einschlagenden Objekts wird erfindungsgemäß zum einen durch die Kraftzerlegung in einzelne Kraftvektoren und eine flächige Übertragung der einzelnen Kräftevektoren von den Deckfüllkörpern in die Grundkörper sowie gegebenenfalls weiter an benachbarte Grundkörper, zum anderen gegebenen- falls zusätzlich durch eine Zerstörung der betroffenen Deckfüllkörper abgebaut. Ferner kann ein weiterer Abbau der Objektenergie durch eine teilweise Zerstörung der Grundkörper eintreten. According to the invention, the energy of an impacting object is reduced on the one hand by the force decomposition into individual force vectors and two-dimensional transmission of the individual force vectors from the top fill bodies into the base body and optionally further to adjacent base bodies and, if appropriate, additionally by destruction of the affected cover fill bodies. Furthermore, a further reduction of the object energy can occur through a partial destruction of the main body.
Ferner wird bei einem Einschlagsereignis auf die zwischen den Grundkörpern angeordneten Deckfüllkörper die Einschlagskraft des Objekts stets auf mehrere Grundkörper verteilt. Je nach Umständen kann auch eine Zerstörung des getroffenen Deckfüllkörpers mit der damit verbundenen zusätzlichen Energieumwandlung auftreten. Als weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Durchschlagschutzes sind die Basisfüllkörper in einer Basisfüllkörperebene angeordnet und weisen eine pyramidenförmige Geometrie auf, wobei die Basisfüllkörperebene erfindungsgemäß die rückseitige und somit die einem zu schützenden Objekt zugewandte Innenschicht des Durchschlagschutzes bildet und wobei die pyramidenförmige Geo- metrie der Basisfüllkörper erfindungsgemäß der Geometrie der rückseitig gebildeten Einsenkungen der Grundkörper entspricht. Furthermore, in the event of an impact on the cover fill body arranged between the basic bodies, the impact force of the object is always distributed over a plurality of main bodies. Depending on the circumstances, a destruction of the hit Deckfüllkörpers with the associated additional energy conversion can occur. As a further feature of the breakdown protection according to the invention, the base filler bodies are arranged in a base filler plane and have a pyramidal geometry, the base filler plane according to the invention forms the back and thus the object to be protected facing inner layer of the breakdown protection and wherein the pyramidal geometry of the base filler according to the invention the geometry corresponds to the depressions formed on the back of the body.
Darüber hinaus sind die Basisfüllkörper derart in einer Lagebeziehung zu den Grundkörpern festgelegt, dass die Basisfüllkörper, aufgrund ihrer Geometrie, von den rückseitigen Einsenkungen zwischen benachbarten Grundkörpern aufgenommen sind. Auch hierbei erfolgt die Aufnahme der Basisfüllkörper in den rückseitigen Einsendungen derart, dass die Basisfüllkörper bei einem Einschlagsereignis innerhalb der Einsenkungen relativ zu den Grundkörpern bewegbar sind. In addition, the basic filling bodies are fixed in a positional relationship with the basic bodies in such a way that, due to their geometry, the basic filling bodies are accommodated by the rear depressions between adjacent basic bodies. Here, too, the inclusion of the basic filling body in the backward submissions takes place in such a way that the basic filling bodies are movable relative to the basic bodies during an impact event within the depressions.
Durch die geometrische Ausbildung der Basisfüllkörper, in Kombination mit den, zu der Grundkörperebene parallelen rückseitigen Flächen der Grundkörper, wird besonders vorteilhaft auf der Rückseite des Durchschlagschutzes eine weitere einheitliche Gesamtfläche ausgebildet, durch welche zum Ersten ein Auftreten linienförmiger Durchdringungen innerhalb des Durchschlagschutzes zusätzlich verhindert sowie zum Zweiten eine Verteilung von Kräften auf eine möglichst große Fläche ermöglicht wird. Due to the geometrical design of the base filler, in combination with the base body plane parallel back surfaces of the body, a further uniform overall surface is formed particularly advantageous on the back of the puncture protection, through which for the first occurrence of linear penetrations within the penetration protection also prevents and Second, a distribution of forces on the largest possible area is possible.
Gleichzeitig bleibt durch die relative Beweglichkeit zwischen den Basisfüllkörpern und den Grundkörpern die Flexibilität des Durchschlagschutzes erhalten. At the same time, the flexibility of the breakdown protection is maintained by the relative mobility between the basic filling bodies and the basic bodies.
Als besonderer Vorteil der Erfindung stellt es sich dar, dass durch die erfindungsgemäßen Ausformungen der Formelemente bei einem Einschlag eines Objekts auf den Durchschlagschutz eine Zerlegung der Einschlagkraft des Objekts in un- terschiedliche Kraftvektoren bereitstellbar ist, wobei die Kraftvektoren, aufgrund der pyramidenartigen Geometrie der Einsenkungen und der Deckfüllkörper, insbesondere der korrespondierenden schrägen Flächen, in seitlicher Richtung über die Deckfüllkörper auf die Grundkörper einwirken und es somit zu einer Ausbildung von resultierenden Druckkräften quer zu einer Einschlagrichtung ei- nes einschlagenden Objekts kommt, welche durch die Formelemente und insbesondere die Grundkörper besonders gut aufnehmbar sowie auf eine Vielzahl von Formelementen verteilbar sind. As a particular advantage of the invention, it can be provided that the impact forces of the object into different force vectors can be provided by the inventive formations of the shaped elements in the event of an impact of an object, the force vectors being due to the pyramid-like geometry of the depressions and the cover filling body, in particular the corresponding inclined surfaces, act on the base bodies in the lateral direction via the cover filling bodies and thus results in the formation of resultant compressive forces transversely to a direction of impact of a striking object, which can be accommodated particularly well by the shaped elements and in particular the base bodies and can be distributed to a variety of form elements.
Ferner erfolgt der Abbau der kinetischen Energie eines einschlagenden Objekts vorrangig durch eine zumindest teilweise Zerstörung der Formelemente, insbesondere der Deckfüllkörper. Ein erfindungsgemäßer Durchschlagschutz eignet sich aufgrund seiner vorteilhaften Eigenschaften sowohl zur Verwendung als Ballistikschutz als auch zum Schutz sensibler Objekte oder Strukturen vor, sich in deren Nähe lösenden, Fragmenten oder Splittern weiterer Objekte. Furthermore, the degradation of the kinetic energy of a striking object takes place primarily by an at least partial destruction of the mold elements, in particular the cover filler. Due to its advantageous properties, a breakdown protection according to the invention is suitable both for use as ballistic protection and for the protection of sensitive objects or structures from fragments or fragments of other objects which dissolve in their vicinity.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Kleinsegmentierung durch die Mehrzahl der Formelemente sowie der sich an den typischerweise auftretenden Kraftvektoren orientierenden Geometrie aller Formkörper wird ein Durchschlagschutz bereitgestellt, welcher als besonderer Vorteil wenig anfällig gegenüber Rissfortsatz und einer großflächigen oder gar vollständigen Zerstörung aufgrund eines einschlagenden Objekts ist und somit Mehrfachereignissen stand hält (Multihit-Fähigkeit) und welcher aufgrund seiner Flexibilität besonders vorteilhaft an die Form unterschiedlicher, zu schützender Objekte angepasst werden kann.  Because of the small segmentation according to the invention by the majority of the form elements as well as the geometry of all shaped bodies which orientates on the typically occurring force vectors, a breakdown protection is provided which is less prone to crack propagation and extensive or even complete destruction due to a striking object and thus to multiple events holds (multi-hit capability) and which can be adapted due to its flexibility particularly advantageous to the shape of different objects to be protected.
Beispielsweise können unter Verwendung des Durchschlagschutzes Einhausun- gen für kritische Objekte bereitgestellt werden, bei welchen es, zum Beispiel in Folge einer Objektrotation, zu einem Ablösen einzelner Segmente kommen kann. For example, by using the punch-through protection, it is possible to provide enclosures for critical objects, in which, for example, as a result of object rotation, detachment of individual segments may occur.
Durch die Kleinsegmentierung wird zudem als Vorteil eine deutlich höhere Resis- tenz gegen funktionsbeeinträchtigende Schäden im täglichen Gebrauch, beispielsweise bei Westen oder besonders exponierten Fahrzeugteilen, die bei monolithischen Keramik- oder sonstigen Panzerplatten zu einem Totalverlust der Schutzwirkung oder zumindest der Multihit-Fähigkeit führen würden, erreicht. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung entsprechen die Geometrien der rückseitigen Einsenkungen der Grundkörper den Geometrien der expositionsseitigen Einsenkungen der Grundkörper. Small segmentation also has the advantage of a much higher resistance to detrimental damage in daily use, for example in the West or particularly exposed vehicle parts, which would lead to a total loss of protective effect or at least the multi-hit capability of monolithic ceramic or other armor plates reached. In a particularly advantageous development of the invention, the geometries of the back depressions of the base body correspond to the geometries of the exposure-side depressions of the base body.
Aufgrund der gleichen Geometrien der angriffs- und rückseitigen Einsenkungen wird es auf besonders vorteilhafte Art und Weise ermöglicht, dass die Deck- und Basisfüllkörper ebenfalls gleiche Geometrien aufweisen können. Eine mit den Deckfüllkörpern identische Geometrie der Basisfüllkörper reduziert die Variantenvielfalt der beteiligten Körpergeometrien, was die Herstellungskosten senkt. Es müssen somit keine unterschiedlich geformten Formelemente für Deck- und Basisfüllkörper bereitgestellt werden. Weiter wirkt kostensenkend, dass die Füllkör- per durch die flächenbildenden Grundflächen leicht auf entsprechende Substratbahnen zu befestigen sind und so exakt vorpositionierbar sind. Im weiteren Verlauf der Herstellung ist durch Komplettierung der Teilsysteme von Füllkörpern und Grundkörpern die Ausrichtung und Beabstandung der Grundkörper mittels der auf Substratbahnen vorpositionierten Füllkörper definierbar. Somit wird ein toleranzenger, automatisierter Herstellungsprozess ermöglicht. Due to the same geometries of the attack and back depressions, it is possible in a particularly advantageous manner that the cover and Basisfüllkörper can also have the same geometries. One with the Deckfüllkörpern identical geometry of the basic filler reduces the variety of variants of the body geometries involved, which reduces the cost of production. Thus, no differently shaped mold elements for cover and base filler must be provided. In addition, cost-reducing effect is that the filler bodies can be easily fastened to corresponding substrate webs by the surface-forming base surfaces and thus can be pre-positioned exactly. In the further course of production, the alignment and spacing of the basic body can be defined by means of the filler bodies pre-positioned on substrate webs by completing the subsystems of random packings and basic bodies. Thus, a toleranzenger, automated manufacturing process is possible.
Ferner sind auch die Grundkörper als solche einfacher herstellbar. Furthermore, the basic body as such are easier to produce.
Auf diesem Wege können die Bereitstellungskosten für einen erfindungsge- mäßen Durchschlagschutz reduziert werden. In this way, the provision costs for a penetration protection according to the invention can be reduced.
In einer ebenso vorteilhaften Weiterbildung des Durchschlagschutzes sind die Grundkörper und die Füllkörper derart in einer Lagebeziehung zueinander festgelegt, dass eine Diagonale der Basisfläche eines jeweiligen Füllkörpers parallel zu einer Seitenfläche eines jeweils zugeordneten Grundkörpers ausgerichtet ist. Durch diese Weiterbildung lässt sich zuverlässig sicherstellen, dass jede, potenziell durchdringungsgefährdete, Kreuzungsstelle von Fugen von einem Füllkörper überdeckt wird. Eine weitere vorteilhafte Variante der Erfindung sieht vor, dass die Deckfüllkörper eine größere Härte aufweisen als die Grundkörper. In an equally advantageous embodiment of the punch-through protection, the base body and the filler body are so set in a positional relationship to one another that a diagonal of the base surface of a respective filler body is aligned parallel to a side surface of a respectively associated base body. This development makes it possible to reliably ensure that each, potentially at risk of penetration, crossing point of joints is covered by a filling body. A further advantageous variant of the invention provides that the cover filler have a greater hardness than the base body.
Es wird hierdurch auf vorteilhafte Weise bewirkt, dass die Deckfüllkörper, welche einem einschlagenden Objekt eine verhältnismäßig große Angriffsfläche bieten, durch das einschlagende Objekt weniger leicht zu beschädigen oder gar zu zerstören sind. Die Deckfüllkörper sind dabei gestützt von einer aus statischer Sicht breiten Basis, gebildet durch Grundkörper und Basisfüllkörper sowie vorzugsweise durch eine diese stützende Matrix. Ferner wird durch die größere Härte bewirkt, dass durch die Deckfüllkörper Projektile zur Zersplitterung, Deformation, Ablenkung, Taumeln oder einer Kombination richtungs- und energieändernder Effekte gebracht werden. It is thereby effected in an advantageous manner that the Deckfüllkörper, which offer a striking object a relatively large attack surface are less easily damaged by the impacting object or even destroy. The cover fillers are supported by a static view broad base, formed by the base body and base filler and preferably by a matrix supporting this. Furthermore, it is caused by the greater hardness that are brought by the Deckfüllkörper projectiles for fragmentation, deformation, deflection, tumbling or a combination of directional and energy-changing effects.
Im Gegenzug kann für die Grundkörper, welche den von einem einschlagenden Objekt eingetragenen Kräften über die geneigten Flächen eine verhältnismäßig große Angriffsfläche mit entsprechender Verteilung bieten, ein tendentiell weniger hartes aber bruchzäheres, biegefesteres und preisgünstigeres Material als für die Deckfüllkörper verwendet werden, welches den zu erwartenden Belastungen der Grundkörper besser angepasst ist.  In return, for the main body, which provide the forces introduced by a striking object on the inclined surfaces a relatively large attack surface with appropriate distribution, a tendentious less hard but more fracture, bending-resistant and cheaper material than for the Deckfüllkörper be used, which is the expected Loads of the body is better adapted.
Damit wird hinsichtlich der Menge des einzusetzenden härteren und regelmäßig teureren Materials ein gutes Aufwand-Nutzen-Verhältnis bewahrt. Thus, a good cost-benefit ratio is preserved in terms of the amount of harder to be used and regularly more expensive material.
Die Formelemente des erfindungsgemäßen Durchschlagschutzes bestehen in einer bevorzugten Weiterbildung aus einem Keramikmaterial. The form elements of the breakdown protection according to the invention consist in a preferred embodiment of a ceramic material.
Als Keramikmaterial können hierbei erfindungsgemäß alle nach ihren Werkstoff- eigenschaften geeigneten Keramik- oder Keramikverbundmaterialien sowie keramische Faserverbundwerkstoffe verwendet werden. According to the invention, all ceramic or ceramic composite materials suitable according to their material properties and ceramic fiber composite materials can be used as the ceramic material.
Durch die Verwendung eines Keramikmaterials können Formelemente bereitgestellt werden, welche bei einem geringen Eigengewicht eine große Härte und ei- ne große Widerstandsfähigkeit gegenüber Hitze und Korrosion aufweisen. Through the use of a ceramic material, it is possible to provide molded elements which, at a low intrinsic weight, have a high hardness and a high resistance to heat and corrosion.
Insbesondere bei einer Langzeitanwendung des Durchschlagschutzes spielt die Korrosionsbeständigkeit eine große Rolle, da hierdurch einem eventuellen Abnehmen der Durchschlagschutzfähigkeit durch Korrosion wirksam vorgebeugt werden kann. Einen weiteren Vorteil bildet die erreichbare Alterungsunempfind- lichkeit, mit der beispielsweise der Nachteil beschleunigter Materialzersetzung, verursacht u. a. von Feuchtigkeit wie Körperschweiß, Kampf- und Pflegemitteln sowieUV-Lichteinwirkung bei dafür empfindlichen Materialen wie zum Beispiel Aramiden, überwunden wird. In particular, in a long-term application of the breakdown protection, the corrosion resistance plays a major role, as this can be effectively prevented by a possible removal of the breakdown protection by corrosion. Another advantage is the achievable aging insensitivity, with the example of the disadvantage of accelerated decomposition of the material caused, inter alia, by moisture such as body sweat, combat and care products as well as UV exposure to sensitive materials such as aramids.
Des Weiteren weist das erfindungsgemäß anwendbare Keramikmaterial eine hohe Druckfestigkeit auf, was, insbesondere in Kombination mit der Ausbildung von Druckkräften innerhalb des Durchschlagschutzes, zu einer Erhöhung der Durchschlagschutzfähigkeit führt. Furthermore, the ceramic material used according to the invention has a high compressive strength, which, especially in combination with the formation of compressive forces within the breakdown protection, leads to an increase in the breakdown protection capability.
Eine weitere vorteilhafte Variante der Erfindung sieht vor, dass die Formelemen- te zusätzlich mit einer Beschichtung zur Steigerung der Oberflächenhärte versehen sind. A further advantageous variant of the invention provides that the formula elements are additionally provided with a coating for increasing the surface hardness.
Durch eine derartige Beschichtung der Formelemente kann die Durchschlagschutzfähigkeit des Durchschlagschutzes nochmals erhöht werden. By such a coating of the mold elements, the breakdown protection capability of the breakdown protection can be further increased.
Darüber hinaus erlaubt eine solche Beschichtung gleichzeitig die selektive Verwendung eines veredelten weniger oberflächenharten Materials für die Formelemente, wodurch die Bereitstellungskosten für den Durchschlagschutz ebenfalls reduziert werden können. In addition, such a coating also allows the selective use of a refined, less surface-hardened material for the mold elements, which can also reduce the cost of providing punch-through protection.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Formelemente in ein faserbewehrtes Matrixmaterial eingebunden. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the form elements are incorporated in a fiber-reinforced matrix material.
Das Matrixmaterial weist hierbei sowohl formgebende als auch scher-, zug- und biegefeste Eigenschaften auf und wird beispielsweise durch ein GFK- oder ein CFK-Material bereitgestellt. The matrix material in this case has both shaping as well as shear, tensile and bending-resistant properties and is provided for example by a GRP or CFK material.
Eine derartige Einbettung der Formelemente in das Matrixmaterial erhöht zum einen die Durchschlagschutzfähigkeit des Durchschlagschutzes dadurch, dass die Formelemente durch das Matrixmaterial untereinander zusammengehalten werden und sich dadurch bei einem Einschlag eines Objekts nicht voneinander weg bewegen, sondern sich bei Einschlagwirkung aneinander anlegen. Auf diese Weise führt die Einschlagwirkung besonders vorteilhaft zu einer Zähigkeit des Durchschlagschutzes, wodurch sich die erhöhte Durchschlagschutzfähigkeit einstellt. Eine ebenso vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieh vor, dass der Durchschlagschutz als strukturell belastbares Bauteil ausgebildet ist. Die tragende Struktur wird durch das Zusammenwirken der Formkörper mit einem die Zwischenräume ausfüllenden Material, vorzugweise einem faserbewehrten Matrixmaterial, gebildet. Such an embedding of the mold elements in the matrix material increases on the one hand the breakdown protection capability of the breakdown protection in that the mold elements are held together by the matrix material and thus do not move away from each other in an impact of an object, but invest in impact action together. In this way, the impact action particularly advantageously leads to a toughness of the breakdown protection, which sets the increased breakdown protection capability. An equally advantageous embodiment of the invention provide that the breakdown protection is designed as a structurally resilient component. The supporting structure is formed by the interaction of the shaped bodies with a material filling the intermediate spaces, preferably a fiber-reinforced matrix material.
In dieser Ausbildung lassen sich, durch eine Einbettung der Formelemente des Durchschlagschutzes in ein Matrixmaterial, formgebende und insbesondere tragfähige, beziehungsweise strukturell belastbare Durchschlagschutzbauteile oder -strukturen bereitstellen, welche es besonders vorteilhaft ermöglichen, dass bei Anwendung solcher tragfähigen Durchschlagschutzbauteile oder -strukturen auf einen sonst üblichen, formgebenden und tragfähigen Unterbau verzichtet werden kann. Der Durchschlagschutz selbst übernimmt dabei die Funktion der Tragestruktur. Der Vorteil liegt in den erheblichen Material- und Masseeinsparungen, was inbesondere bei einer Anwendung an Fahrzeugen, einschließlich Luftfahrzeugen sowie an Personen relevant ist. In this embodiment, by embedding the form elements of the breakdown protection in a matrix material, shaping and in particular load-bearing, or structurally load-bearing breakdown protection components or structures can be provided, which make it particularly advantageous that when such viable breakdown protection components or structures are applied to a conventional one , forming and supporting substructure can be dispensed with. The breakdown protection itself assumes the function of the support structure. The advantage lies in the significant material and mass savings, which is particularly relevant for use on vehicles, including aircraft and persons.
Insbesondere bei einem Vorliegen des Durchschlagschutzes in einem strukturell belastbaren Bauteil können durch derart bereitstellbare In particular, in the presence of the breakdown protection in a structurally resilient component can be provided by such
Durchschlagschutzbauteile oder -strukturen beispielsweise Karosserieelemente für gepanzerte Fahrzeuge gefertigt werden. Punch protection components or structures, for example, body parts are made for armored vehicles.
Die so bereitstellbaren Karosserieelemente weisen aufgrund des nicht notwendigen Unterbaus einen deutlichen Gewichtsvorteil gegenüber herkömmlichen gepanzerten Karosserieelementen auf, bei welchen ein Durchschlagschutz in der Regel zusätzlich auf vorhandene Karosserieelemente aufgebracht werden muss. In Folge dessen können somit insbesondere gepanzerte Fahrzeuge bereitgestellt werden, welche bei einer vergleichbaren Durchschlagschutzfähigkeit ein deutlich geringeres Gesamtgewicht aufweisen und welche somit zum einen wendiger und schneller sind als herkömmliche gepanzerte Fahrzeuge und zum anderen einen deutlich geringeren Kraftstoffverbrauch und Verschleiß aufweisen sowie weit rei-chender per Flugzeug zu transportieren sind. Due to the unnecessary substructure, the body components which can be provided in this way have a significant weight advantage over conventional armored body elements, in which a puncture protection generally also has to be applied to existing body elements. As a result, in particular armored vehicles can be provided, which at a comparable penetration protection capability have significantly lower overall weight and which are thus more manoeuvrable and faster than conventional armored vehicles and on the other hand have significantly lower fuel consumption and wear and are much richer to transport by plane.
Auch verhalten sich erfindungsgemäße Durchschlagschutzstrukturen, aufgrund des zur Anwendung kommenden Keramikmaterials, je nach konkretem Material neutral oder auch aktiv täuschend gegenüber elektromagnetischer Strahlung und Mikrowellenstrahlung und weisen besonders attraktive Infrarot-Signaturen auf, wodurch, insbesondere bei der Verwendung derartiger Durchschlagschutzstrukturen für Land-, Wasser- oder Luftfahrzeuge, entsprechende Tarneigenschaften umgesetzt werden können. Depending on the specific material, the breakdown protection structures according to the invention also behave neutrally or actively deceiving against electromagnetic radiation and microwave radiation and have particularly attractive infrared signatures, whereby, in particular when using such breakdown protection structures for land, water and or aircraft, corresponding stealth characteristics can be implemented.
Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Durchschlagschutz auch als Be- standteil eines Körperschutzpanzers, insbesondere zum Schutz von Personen, vorliegen. Moreover, the puncture protection according to the invention can also be present as a constituent part of a body armor, in particular for the protection of persons.
In diesem Fall wird es durch die erfindungsgemäß vorsehbare Flexibilität des Durchschlagschutzes besonders vorteilhaft ermöglicht, einen so bereitstellbaren Körperschutzpanzer an den Körper der zu schützenden Person anzupassen, welcher einen hohen Tragekomfort bei einer gleichzeitig hohen Durchschlagschutzfähigkeit bietet.  In this case, the inventively foreseeable flexibility of the puncture protection makes it possible in a particularly advantageous manner to adapt a body armor such that can be provided to the body of the person to be protected, which offers a high degree of wearing comfort with a simultaneously high puncture protection capability.
Als besonderer Vorteil kann also mit den gleichen Formkörpern einerseits ein eine Tragestruktur bildender Durchschlagschutz und andererseits ein flexibler Durchschlagschutz bereitgestellt werden, der sich auch für dauerhaft flexibel belastete Komponenten wie beispielsweise Fahrzeugreifen insbesondere von Militärfahrzeugen eignet. As a particular advantage can thus be provided with the same moldings on the one hand a support structure forming puncture protection and on the other hand, a flexible puncture protection, which is also suitable for permanently flexible loaded components such as vehicle tires, especially military vehicles.
Ferner sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass der Durch- schlagschutz als Bestandteil eines mehrschichtigen Ballistikschutzes vorliegt. Der erfindungsgemäße Durchschlagschutz kann insbesondere einer weiteren ballistischen Schutzschicht vorgelagert sein und auf diese Weise ein Teil eines Gesamtsystems mit gesteigerter Schutzwirkung sein. Furthermore, a preferred embodiment of the invention provides that the puncture protection is present as part of a multilayered ballistic protection. The breakthrough protection according to the invention can in particular another ballistic protective layer and thus be part of an overall system with increased protection.
In Kombination mit einer besonderen Ausführung, beispielsweise nach Schott- prinzip, mit nach-, zwischen- oder vorgelagerter Schale in Feuerfestkeramikmaterial bietet der Durchschlagschutz auch einen besonders kompakten Schutz gegen sogenannte unterkalibrige Metall-Schmelzen-Geschosse, da diese erst zersplittert und die Wuchtenergie verteilt und dann in einer für Schmelzen nicht sensiblen Abfolge von unter anderem auch feuerfesten Lagen abgefangen werden können. In combination with a special design, for example, according to Schott principle, with nach-, intermediate or upstream shell in refractory ceramic material offers the breakdown protection also a very compact protection against so-called subcaliber metal melting projectiles, as these first splinters and distributes the balancing energy and can then be intercepted in a non-sensitive for melting sequence of, inter alia, refractory layers.
Die Erfindung wird in Ausführungsbeispielen anhand von The invention will be described in embodiments with reference to
Fig. 1 a Einzelansicht Grundkörper Fig. 1 a single view basic body
Fig. 1 b Grundkörperanordnung Fig. 1 b main body arrangement
Fig. 2 Einzelansicht Deckfüllkörper Fig. 2 single view deck filler
Fig. 3a perspektivische Explosionsdarstellung Expositionsseite Fig. 3a perspective exploded view Exposure side
Fig. 3b perspektivische Explosionsdarstellung Rückseite Fig. 3b perspective exploded view back
Fig. 4 Schnittdarstellung eines strukturell belastbaren Ballistikbauteils näher erläutert. Fig. 4 sectional view of a structurally resilient ballistic component explained in more detail.
Ein erfindungsgemäßer Durchschlagschutz dient in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen zum Schutz vor einschlagenden Objekten oder Teilen hiervon. Dabei weist der Durchschlagschutz eine, dem einschlagenden Objekt zugewandte Expositionsseite und eine dieser gegenüberliegende und einem zu schützenden Objekt zugewandte Rückseite auf. Der erfindungsgemäße Durchschlagschutz wird zum einen aus einer Mehrzahl Grundkörper 1 gebildet. An inventive breakdown protection is used in the following embodiments for protection against impacting objects or parts thereof. In this case, the breakdown protection on, one of the impacting object facing exposure side and one of these opposite and to be protected object facing the back. The breakdown protection according to the invention is formed on the one hand from a plurality of basic body 1.
Ein derartiger Grundkörper 1 ist in Fig. 1 a in einer perspektivischen Ansicht dar- ge-stellt. Such a basic body 1 is shown in a perspective view in FIG. 1a.
Die Grundkörper 1 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Polyeder mit einer regelmäßigen Grundfläche ausgebildet, wobei jeder Grundkörper 1 insgesamt vier Seitenflächen 4 aufweist. Fig. 1 b zeigt eine prinzipielle Anordnung der Grundkörper 1 in einem erfindungsgemäßen Durchschlagschutz.  The base body 1 are formed in the present embodiment as a polyhedron having a regular base, each base body 1 has a total of four side surfaces 4. Fig. 1 b shows a basic arrangement of the base body 1 in a penetration protection according to the invention.
Die Grundkörper 1 sind dabei vorliegend in einer, durch diese gebildeten, Grundkörperebene derart in einer Lagebeziehung zueinander angeordnet, dass die Seitenflächen 4 benachbarter Grundkörper 1 im Wesentlichen parallel zueinan- der ausgerichtet sind .  In the present case, the base bodies 1 are arranged in a positional relationship to one another in a base body plane formed by the latter, such that the side surfaces 4 of adjacent base bodies 1 are aligned substantially parallel to one another.
Ferner sind die Grundkörper 1 erfindungsgemäß derart innerhalb des Durchschlagschutzes angeordnet, dass zwischen diesen ein geringfügiger, definierter Spalt a verbleibt. Furthermore, according to the invention, the base bodies 1 are arranged within the penetration protection in such a way that a small, defined gap a remains between them.
Aufgrund des Spalts a wird es den Grundkörpern 1 ermöglicht, sich in Abhängigkeit der Spaltbreite relativ zueinander zu bewegen. Due to the gap a, the base bodies 1 are allowed to move relative to each other as a function of the gap width.
Durch das Vorhalten des Spalts a zwischen benachbarten Grundkörpern 1 kann eine Flexibilität des erfindungsgemäßen Durchschlagschutzes bereitgestellt werden, welche es diesem als besonderen Vorteil ermöglicht, sich beispielsweise an unebene zu schützende Objekte anzupassen.  By providing the gap a between adjacent basic bodies 1, a flexibility of the breakdown protection according to the invention can be provided, which makes it possible, as a particular advantage, for example, to adapt to uneven objects to be protected.
Gemäß Fig. 1 a weist jeder Grundkörper 1 ferner auf der Expositionsseite eine Mehrzahl geneigter Flächen 5 auf. According to FIG. 1 a, each basic body 1 furthermore has a plurality of inclined surfaces 5 on the exposure side.
Die geneigten Flächen 5 lassen sich in nach innen geneigte Flächen 5.1 und in nach außen geneigte Flächen 5.2 unterscheiden. Durch die geneigten Flächen 5 werden erfindungsgemäß expositionsseitige Ein- senkungen gebildet, wobei durch die nach innen geneigten Flächen 5.1 Einsen- kungen innerhalb eines Grundkörpers 1 und durch die nach außen geneigten Flächen 5.2 Einsenkungen zwischen jeweils benachbarten Grundkörpern 1 gebildet werden und wobei die durch die geneigten Flächen 5 gebildeten Einsenkungen auf der Expositionsseite ferner eine pyramidenförmige Geometrie aufweisen. The inclined surfaces 5 can be distinguished into inwardly inclined surfaces 5.1 and outwardly inclined surfaces 5.2. Exposure-side depressions are formed by the inclined surfaces 5 according to the invention, wherein depressions are formed within a base body 1 and through the outwardly inclined surfaces 5.2 by the inwardly inclined surfaces 5.1 depressions between respectively adjacent basic bodies 1 and wherein the inclined ones Surfaces 5 formed depressions on the exposure side further have a pyramidal geometry.
Zum anderen wird ein erfindungsgemäßer Durchschlagschutz durch eine Mehrzahl Füllkörper gebildet, welche als Deckfüllkörper 2 und als Basisfüllkörper 3 vorliegen. On the other hand, a penetration protection according to the invention is formed by a plurality of filling bodies, which are present as cover filling bodies 2 and as base filling bodies 3.
Die Deckfüllkörper 2 sind hierbei auf der Expositionsseite des Durchschlagschutzes in einer Deckfüllkörperebene angeordnet, wohingegen die Basisfüllkörper 3 auf der Rückseite des Durchschlagschutzes in einer Basisfüllkörperebene angeordnet sind.  The cover fillers 2 are in this case arranged on the exposure side of the breakdown protection in a Deckfüllkörperebene, whereas the Basisfüllkörper 3 are arranged on the back of the breakdown protection in a Basisfüllkörperebene.
Ein erfindungsgemäßer Füllkörper ist in Fig. 2 dargestellt, wobei der dargestellte Füllkörper vorliegend als Deckfüllkörper 2 ausgebildet ist. An inventive filler is shown in Fig. 2, wherein the filler shown here is designed as a cover filler 2.
In den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind die Deckfüllkörper 2 und die Basisfüllkörper 3 identisch ausgebildet, weshalb auf eine gesonderte Einzeldarstellung der Basisfüllkörper verzichtet wird. In the present embodiments, the Deckfüllkörper 2 and the base filler 3 are formed identically, which is why dispense with a separate individual representation of Basisfüllkörper.
Der in Fig. 2 dargestellte Deckfüllkörper 2 weist erfindungsgemäß eine pyramidenförmige Geometrie auf, welche besonders vorteilhaft der Geometrie der ex- positionsseitigen Einsenkungen in und zwischen den Grundkörpern 1 entspricht. Dabei weist der Deckfüllkörper 2 eine Mehrzahl geneigter Flächen 10 auf. According to the invention, the filler 2 shown in FIG. 2 has a pyramidal geometry, which particularly advantageously corresponds to the geometry of the depressions on the side in and between the basic bodies 1. In this case, the cover filler 2 has a plurality of inclined surfaces 10.
Fig. 3a zeigt eine Explosionsdarstellung eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen Durchschlagschutzes von der Expositionsseite aus gesehen, wohingegen Fig. 3b eine Explosionsdarstellung eines Abschnitts des Durchschlagschutzes, von der Rückseite aus gesehen, zeigt. Fig. 4 zeigt als Ausführungsbeispiel eine mögliche Anwendung des Durchschlagschutzes innerhalb eines strukturell belastbaren Ballistikbauteils. Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die Deckfüllkörper 2 derart in einer Lagebeziehung zu den Grundkörpern 2 festlegbar, dass die Deckfüllkörper 2 von den exposi- tionsseitigen Einsenkungen in und zwischen den Grundkörpern 1 aufgenommen sind und dass die geneigten Flächen 10 der Deckfüllkörper 2 mit den geneigten Flächen 5 der Grundkörper 1 korrespondieren, wobei die geneigten Flächen 10 eines, zwischen benachbarten Grundkörpern 1 angeordneten, Deckfüllkörpers 2 den geneigten Flächen 5.2 der Grundkörper 1 gegenüberliegen und wobei die geneigten Flächen 10 eines, in einem Grundkörper 1 angeordneten, Deckfüllkörpers 2 den geneigten Flächen 5.1 der Grundkörper 1 gegenüberliegen. Durch die geometrische Ausbildung der Deckfüllkörper 2 wird auf der Expositionsseite auf besonders vorteilhafte Art und Weise eine einheitliche Gesamtfläche ausgebildet, wobei die Deckfüllkörper 2 die Bereiche zwischen benachbarten Grundkörpern 1 überdecken und wobei auf diesem Weg ein Auftreten linienförmiger Durchdringungen, durch welche ein einschlagendes Objekt nahe- zu ungehindert durch den Durchschlagschutz hindurch gelangen könnte, wirkungsvoll verhindert wird. 3a shows an exploded view of a portion of a breakdown protection according to the invention as seen from the exposure side, whereas FIG. 3b shows an exploded view of a portion of the breakdown protection, seen from the rear side. Fig. 4 shows an exemplary embodiment of a possible application of the breakdown protection within a structurally resilient ballistic component. As shown in FIG. 4, the cover fillers 2 can be fixed in a positional relationship to the base bodies 2 in such a way that the cover fillers 2 are accommodated in and between the base bodies 1 by the exposition-side depressions and the inclined surfaces 10 of the cover fill bodies 2 inclined surfaces 5 of the base body 1 correspond, wherein the inclined surfaces 10 of a disposed between adjacent bodies 1, 2 Füllfüllkörpers opposite the inclined surfaces 5.2 of the base body 1 and wherein the inclined surfaces 10 of a arranged in a base body 1, Deckfüllkörpers 2 the inclined surfaces 5.1 opposite the main body 1. Due to the geometrical design of the cover filling body 2, a uniform overall surface is formed on the exposure side in a particularly advantageous manner, the cover filling bodies 2 covering the areas between adjacent basic bodies 1, and in this way an occurrence of linear penetrations through which a striking object approaches. could pass through unhindered by the breakdown protection, is effectively prevented.
Gleichzeitig wird es durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Grundkörper 1 und der Deckfüllkörper 2 ebenfalls vorteilhaft bewirkt, dass eine Überdeckung der Zwischenräume zwischen benachbarten Grundkörpern 1 durch die Deckfüll- körper 2 bereitgestellt wird, welche auch bei einer, wie in Fig. 4 dargestellten, Krümmung des Durchschlagschutzes erhalten bleibt.  At the same time it is also advantageously effected by the inventive design of the base body 1 and the Deckfüllkörper 2 that an overlap of the spaces between adjacent bodies 1 by the Deckfüll- 2 is provided, which also in a, as shown in Fig. 4, the curvature of Protection against breakdown is maintained.
Ferner sind erfindungsgemäß auch die Basisfüllkörper 3 in einer Lagebeziehung zu den Grundkörpern 1 festgelegt, wobei in diesem Fall die Basisfüllkörper 3 von rückseitigen Einsenkungen zwischen den Grundkörpern 1 aufgenommen sind. Wie in Fig. 3b dargestellt, werden die rückseitigen Einsenkungen zwischen den Grundkörpern 1 , analog zu den expositionsseitigen Einsenkungen zwischen den Grundkörpern 1 , durch rückseitig geneigte Flächen der Grundkörper 1 gebildet. Im Gegensatz zu der Ausbildung der Grundkörper 1 auf der Expositionsseite, weisen die Grundkörper 1 selbst, auf deren Rückseite, keine Einsenkung auf. Vielmehr ist vorliegend, wie in Fig. 3b dargestellt, auf der Rückseite der Grund- örper 1 eine Fläche 7 vorgesehen, welche parallel zu der Grundkörperebene ausgerichtet ist. Wie speziell Fig. 4 zeigt, wird auf der Rückseite des Durchschlagschutzes durch die Basisfüllkörper 3 in Kombination mit den Flächen 7 der Grundkörper 1 eine weitere, einheitliche Fläche auf der Rückseite des Durchschlagschutzes gebildet und auf diese Weise das Auftreten linienförmiger Durchdringungen, auch bei einer Krümmung des Durchschlagschutzes, zusätzlich verhindert. Furthermore, according to the invention, also the basic filling bodies 3 are fixed in a positional relationship with the basic bodies 1, in which case the basic filling bodies 3 are received by backward depressions between the basic bodies 1. As shown in Fig. 3b, the rear depressions between the basic bodies 1, analogous to the exposure-side depressions between the basic bodies 1, formed by back-inclined surfaces of the base body 1. In contrast to the design of the base body 1 on the exposure side, the base body 1 itself, on the back, no depression. Rather, in the present case, as shown in FIG. 3b, a surface 7, which is aligned parallel to the basic body plane, is provided on the rear side of the base body 1. As shown particularly in FIG. 4, a further, uniform surface is formed on the rear side of the breakdown protection on the back of the breakdown protection by the base filler 3 in combination with the surfaces 7 of the base body 1 and in this way the occurrence of linear penetrations, even with a curvature the punch-through protection, additionally prevented.
Als besonderer Vorteil der Erfindung wird es durch die geometrischen Ausbildungen der Grundkörper 1 und der Deck- und Basisfüllkörper 2 und 3 bewirkt, dass die Einschlagskräfte eines einschlagenden Objekts (nicht dargestellt), bei dessen Auftreffen auf den Durchschlagschutz, in Kraftvektoren unterschiedlicher Richtungen zerlegt werden und dass auf diese Weise ein besonders effektiver Abbau der Energie des einschlagenden Objekts erzielt wird. As a particular advantage of the invention, it is caused by the geometric configurations of the base body 1 and the cover and base fillers 2 and 3, that the impact forces of a striking object (not shown), when striking the breakdown protection, are decomposed into force vectors of different directions and that in this way a particularly effective reduction of the energy of the impacting object is achieved.
Insbesondere wird es durch die Ausbildung der Grundkörper 1 und der Deckfüllkörper 2 erreicht, dass sich zwischen diesen bei einem Einschlag eines Objekts stets nur Druckkräfte ausbilden, welche sich flächig in dem Durchschlagschutz verteilen. In particular, it is achieved by the formation of the base body 1 and the filler 2, that between them in an impact of an object always form only compressive forces, which are distributed over the surface in the breakdown protection.
Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Grundkörper 1 und der Deck- und Basisfüllkörper 2 und 3 ein besonders kleinsegmentierter Durchschlagschutz bereitgestellt, welcher als weiteren technologischen Vorteil eine deutlich verbesserte Multihit-Fähigkeit aufweist. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen werden sowohl die Grundkörper 1 als auch die Deck- und Basisfüllkörper 2 und 3 aus einem Keramikmaterial gebildet. In addition, a particularly small-segmented breakdown protection is provided by the inventive construction of the base body 1 and the cover and Basisfüllkörper 2 and 3, which has a significantly improved multi-hit capability as a further technological advantage. In the present embodiments, both the base body 1 and the cover and base fillers 2 and 3 are formed from a ceramic material.
Die Verwendung von Keramikmaterial bietet insbesondere die Vorteile, dass ein Durchschlagschutz mit einem geringen Eigengewicht bereitstellbar ist und dass das Keramikmaterial besonders druckstabil ist.  The use of ceramic material offers the particular advantages that a penetration protection with a low weight can be provided and that the ceramic material is particularly pressure-stable.
Die besonders hohe Druckstabilität, speziell der Grundkörper 1 , ermöglicht in Kombination mit der Ausbildung der Druckkräfte zwischen den Grundkörpern 1 und den Deckfüllkörpern 2 einen besonders effektiven Abbau auch großer Ener- gien einschlagender Objekte.  The particularly high pressure stability, especially the basic body 1, in combination with the formation of the compressive forces between the basic bodies 1 and the filler bodies 2, enables a particularly effective removal of even large energy-polluting objects.
Ein erfindungsgemäßer Durchschlagschutz eignet sich insbesondere zur Bereitstellung eines strukturell belastbaren Ballistikbauteils. An inventive puncture protection is particularly suitable for providing a structurally resilient ballistic component.
Ein solches Ballistikbauteil kann beispielsweise als Karosserieelement eines ge- panzerten Fahrzeuges (nicht dargestellt) vorliegen.  Such a ballistic component can be present, for example, as a body element of a tank-armored vehicle (not shown).
Wie Fig. 4 zeigt ist es zu Bereitstellung eines solchen Ballistikbauteil erfindungsgemäß vorgesehen, die Grundkörper 1 und die Deck- und Basisfüllkörper 2 und 3 in ein Matrixmaterial einzubetten. Somit liegt der erfindungsgemäße Durchschlagschutz nunmehr als integraler Bestandteil des Ballistikbauteils vor. Der Vorteil liegt in der Doppelfunktion aus Ballistikschutz und struktureller Belastbarkeit.  As shown in FIG. 4, provision is made according to the invention for providing such a ballistic component, in which the base body 1 and the cover and base filling bodies 2 and 3 are embedded in a matrix material. Thus, the breakdown protection according to the invention is now available as an integral part of the ballistic component. The advantage lies in the dual function of ballistic protection and structural resilience.
Das Matrixmaterial ist vorzugsweise faserbewehrt ausgebildet und wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch CFK gebildet. The matrix material is preferably formed fiber-reinforced and is formed in the present embodiment by CFRP.
Zur weiteren Erhöhung der Schutzfähigkeit, ist der erfindungsgemäße Durchschlagschutz, wie in Fig. 4 dargestellt, mit weiteren ballistischen Schichten kombinierbar. To further increase the protective capability, the breakdown protection according to the invention, as shown in Fig. 4, can be combined with other ballistic layers.
Die weiteren ballistischen Schichten sind vorliegend in das Matrixmaterial einge- bettet und liegen somit ebenfalls als integraler Bestandteil des strukturell belastbaren Ballistikbauteils vor. Darüber hinaus kann es erfindungsgemäß ebenfalls vorgesehen sein, die Grundkörper 1 und die Deck- und Basisfüllkörper 2 und 3 des Durchschlagschutzes, zusätzlich zu deren Einbettung in das Matrixmaterial, mit den weiteren ballistischen Schichten zu verbinden. In the present case, the further ballistic layers are embedded in the matrix material and are therefore also present as an integral part of the structurally loadable ballistic component. In addition, it can also be provided according to the invention to connect the base body 1 and the cover and base fillers 2 and 3 of the breakdown protection, in addition to their embedding in the matrix material, with the other ballistic layers.
Verwendete Bezugszeichen Used reference signs
1 Grundkörper 1 main body
2 Deckfüllkörper  2 cover fillers
3 Basisfüllkörper 3 basic fillers
4 Seitenflächen des Grundkörpers  4 side surfaces of the main body
5 expositionsseitig geneigte Flächen des Grundkörpers 5 exposition-side inclined surfaces of the body
6 rückseitig geneigte Flächen des Grundkörpers 6 back inclined surfaces of the body
7 zur Grundkörperebene parallele Fläche des Grundkörpers 8 Matrixmaterial  7 to the basic body plane parallel surface of the main body 8 matrix material
9 ballistische Schichten  9 ballistic layers
10 geneigte Flächen des Deckfüllkörpers  10 inclined surfaces of the Deckfüllkörpers

Claims

Patentansprüche claims
1 . Durchschlagschutz, aufweisend eine Expositionsseite und eine Rückseite, und aufweisend eine Mehrzahl Formelemente, wobei die Formelemente als Grundkörper (1 ) und als Füllkörper vorliegen und wobei die Füllkörper als Deckfüllkörper (2) und als Basisfüllkörper (3) vorliegen, 1 . Punch-through protection, comprising an exposure side and a rear side, and comprising a plurality of mold elements, wherein the mold elements are present as a base body (1) and as a filling body and wherein the filling bodies are present as a cover filler body (2) and as a base filler body (3),
wobei die Grundkörper (1 ) in einer Grundkörperebene angeordnet sind und wobei die Grundkörper (1 ) Seitenflächen (4) aufweisen und wobei die Grundkörper (1 ) in der Grundkörperebene derart in einer Lagebeziehung zueinander festge- legt sind, dass die Seitenflächen (4) benachbarter Grundkörper (1 ) weitestgehend parallel zueinander ausgerichtet sind, wherein the base bodies (1) are arranged in a base body plane and wherein the base bodies (1) have side surfaces (4) and wherein the base bodies (1) are fixed in the base body plane in a positional relationship to one another such that the side surfaces (4) are adjacent Basic body (1) are aligned as far as possible parallel to each other,
und wobei die Grundkörper (1 ) als Polyeder mit einer regelmäßigen Grundfläche ausgebildet sind, and wherein the base bodies (1) are designed as polyhedra with a regular base area,
und wobei die Grundkörper (1 ) expositionsseitig eine Mehrzahl geneigter Flä- chen (5) aufweisen, wobei durch die expositionsseitigen geneigten Flächen (5) expositionsseitige, pyramidenförmige Einsenkungen gebildet werden, welche zu einem Teil als Einsenkungen in den Grundkörpern (1 ) und zu einem weiteren Teil als Einsenkungen zwischen den Grundkörpern (1 ) vorliegen, wobei die Geometrien der Einsenkungen zwischen den Grundkörpern (1 ) den Geometrien der Einsenkungen in den Grundkörpern (1 ) entsprechen, and wherein the base body (1) on the exposition side a plurality of inclined surfaces (5), wherein the exposure-side inclined surfaces (5) exposition-side, pyramid-shaped depressions are formed, which in part as depressions in the basic bodies (1) and to a further part as depressions between the basic bodies (1), the geometries of the depressions between the basic bodies (1) corresponding to the geometries of the depressions in the basic bodies (1),
und wobei die Grundkörper (1 ) rückseitig eine Mehrzahl geneigter Flächen (6) sowie jeweils eine parallel zu der Grundkörperebene ausgerichtete Fläche (7) aufweisen, wobei durch die rückseitigen, geneigten Flächen (6) rückseitige, pyramidenförmige Einsenkungen gebildet werden, welche zwischen den Grund- körpern (1) vorliegen, and wherein the main body (1) on the backside a plurality of inclined surfaces (6) and in each case a parallel to the base plane aligned surface (7), wherein the back, inclined surfaces (6) rear, pyramidal depressions are formed, which between the bottom - bodies (1) are present,
und wobei die Deckfüllkörper (2) in einer Deckfüllkörperebene angeordnet sind und wobei die Deckfüllkörper (2) eine pyramidenförmige Geometrie aufweisen, welche der Geometrie der expositionsseitigen Einsenkungen der Grundkörper (1 ) entspricht und wobei die Deckfüllkörper (2) derart in einer Lagebeziehung zu den Grundkörpern (1 ) festgelegt sind, dass die Deckfüllkörper (2) von den expositionsseitigen Einsenkungen der Grundkörper (1 ) aufgenommen sind und wobei durch die Deckfüllkörper (1 ) auf der Expositionsseite eine erste Gesamtfläche ausgebildet wird, and wherein the cover filling bodies (2) are arranged in a cover filling body plane and wherein the cover filling bodies (2) have a pyramidal geometry which corresponds to the geometry of the exposure-side depressions of the basic body (1) and wherein the cover filling bodies (2) are in a positional relationship to the basic bodies (1) are determined that the Deckfüllkörper (2) are absorbed by the exposure-side depressions of the base body (1) and wherein a first total area is formed by the cover filling bodies (1) on the exposure side,
und wobei die Basisfüllkörper (3) in einer Basisfüllkörperebene angeordnet sind und wobei die Basisfüllkörper (3) eine pyramidenförmige Geometrie aufweisen, welche der Geometrie der rückseitigen Einsenkungen der Grundkörper (1 ) entspricht und wobei die Basisfüllkörper (3) derart in einer Lagebeziehung zu den Grundkörpern (1 ) festgelegt sind, dass die Basisfüllkörper (3) von den rückseitigen Einsenkungen aufgenommen sind and wherein the base filler bodies (3) are arranged in a base filler body plane and wherein the base filler bodies (3) have a pyramidal geometry which corresponds to the geometry of the rear depressions of the base bodies (1) and wherein the base filler bodies (3) are in a positional relationship to the basic bodies (1) are determined that the basic filling body (3) are received by the rear depressions
und wobei durch die Basisfüllkörper (3) in Kombination mit den, parallel zu der Grund körperebene ausgerichteten, Flächen (7) der Grundkörper (1 ) eine zweite Gesamtfläche ausgebildet wird. and wherein by the base filler (3) in combination with, parallel to the base body plane aligned surfaces (7) of the base body (1) is formed a second total area.
2. Durchschlagschutz nach Anspruch 1 , 2. punch-through protection according to claim 1,
wobei die Geometrien der rückseitigen Einsenkungen den Geometrien der expo- sitionsseitigen Einsenkungen entsprechen. the geometries of the back depressions correspond to the geometries of the exposition-side depressions.
3. Durchschlagschutz nach Anspruch 1 oder 2, 3. punch-through protection according to claim 1 or 2,
wobei die Grundkörper (1 ) und die Füllkörper (2, 3) derart in einer Lagebeziehung zueinander festgelegt sind, dass eine Diagonale eines jeweiligen Füllkör- pers (2, 3) parallel zu einer Seitenfläche (4) eines jeweils benachbarten Grundkörpers (1 ) ausgerichtet ist. wherein the base body (1) and the filling bodies (2, 3) are fixed in a positional relationship to one another such that one diagonal of a respective filler body (2, 3) is aligned parallel to a side surface (4) of a respectively adjacent base body (1) is.
4. Durchschlagschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Deckfüll körper (2) eine größere Härte aufweisen als die Grundkörper (1 ). 4. punch-through protection according to one of the preceding claims, wherein the Deckfüll body (2) have a greater hardness than the base body (1).
5. Durchschlagschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Formelemente aus einem Keramikmaterial bestehen. 5. punch-through protection according to one of the preceding claims, wherein the molded elements consist of a ceramic material.
6. Durchschlagschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Formelemente mit einer Beschichtung zur Steigerung der Oberflächenhärte versehen sind. 6. punch-through protection according to one of the preceding claims, wherein the mold elements are provided with a coating to increase the surface hardness.
7. Durchschlagschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Formelemente in ein faserbewehrtes Matrixmaterial (8) eingebettet sind. 7. punch-through protection according to one of the preceding claims, wherein the mold elements are embedded in a fiber-reinforced matrix material (8).
8. Durchschlagschutz nach Anspruch 7, 8. punch-through protection according to claim 7,
wobei der Durchschlagschutz als strukturell belastbares Bauteil ausgebildet ist. wherein the breakdown protection is designed as a structurally resilient component.
9. Durchschlagschutz nach Anspruch 7 oder 8, 9. punch-through protection according to claim 7 or 8,
wobei der Durchschlagschutz als Bestandteil eines mehrschichtigen Ballistikschutzes vorliegt und wobei die Formelemente mit weiteren ballistischen Schichten (9) kombinierbar sind. wherein the puncture protection is present as part of a multi-layered ballistic protection and wherein the form elements with other ballistic layers (9) can be combined.
HIERZU FÜNF SEITEN ZEICHNUNGEN THERE ARE FIVE PAGES DRAWINGS
PCT/DE2013/000711 2012-12-02 2013-12-02 Breakdown protection WO2014082621A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112013005754.9T DE112013005754A5 (en) 2012-12-02 2013-12-02 Punch protection

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202012011496.4 2012-12-02
DE202012011496.4U DE202012011496U1 (en) 2012-12-02 2012-12-02 Punch protection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014082621A1 true WO2014082621A1 (en) 2014-06-05

Family

ID=50070248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2013/000711 WO2014082621A1 (en) 2012-12-02 2013-12-02 Breakdown protection

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE202012011496U1 (en)
WO (1) WO2014082621A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3671101A1 (en) 2018-12-20 2020-06-24 QSIL Ceramics GmbH Projectile-resistant composite comprising ceramic elements

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10286623B2 (en) * 2015-06-15 2019-05-14 Lockheed Martin Corporation Composite materials with tapered reinforcements

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004083768A1 (en) * 2003-03-19 2004-09-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. High-strength planar structures for end-ballistic protection and protection against wear and method for producing the same
DE102006050130A1 (en) 2006-10-25 2008-04-30 Audi Ag Multi-layered, armor plating material, has ceramic or metal bodies arranged on support layer such that large surface of position lies against support layer by one body, where another body of another position is inserted into gaps
EP1985961A2 (en) * 2007-04-23 2008-10-29 Krauss-Maffei Wegmann GmbH & Co. KG Composite armour element
US7685922B1 (en) * 2007-10-05 2010-03-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Composite ballistic armor having geometric ceramic elements for shock wave attenuation
US7793579B1 (en) * 2007-08-05 2010-09-14 Lee Robert G Armor tile
US20120186434A1 (en) * 2009-10-27 2012-07-26 Hananya Cohen Ballistic Lightweight ceramic armor with resistant devices based on geometric shapes

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4125918A1 (en) * 1990-08-07 1992-02-13 Ficht Gmbh Composite bulletproof sheet - has metal or plastic skins and core of hard ceramic layers with matching prismatic type relief faces bonded together to absorb shock waves
US5736474A (en) * 1993-03-25 1998-04-07 Thomas; Howard L. Multi-structure ballistic material
EP0967453A1 (en) * 1998-06-25 1999-12-29 Armortec Incorporated Flexible, impact-resistant materials

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004083768A1 (en) * 2003-03-19 2004-09-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. High-strength planar structures for end-ballistic protection and protection against wear and method for producing the same
DE102006050130A1 (en) 2006-10-25 2008-04-30 Audi Ag Multi-layered, armor plating material, has ceramic or metal bodies arranged on support layer such that large surface of position lies against support layer by one body, where another body of another position is inserted into gaps
EP1985961A2 (en) * 2007-04-23 2008-10-29 Krauss-Maffei Wegmann GmbH & Co. KG Composite armour element
US7793579B1 (en) * 2007-08-05 2010-09-14 Lee Robert G Armor tile
US7685922B1 (en) * 2007-10-05 2010-03-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Composite ballistic armor having geometric ceramic elements for shock wave attenuation
US20120186434A1 (en) * 2009-10-27 2012-07-26 Hananya Cohen Ballistic Lightweight ceramic armor with resistant devices based on geometric shapes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3671101A1 (en) 2018-12-20 2020-06-24 QSIL Ceramics GmbH Projectile-resistant composite comprising ceramic elements
DE102018133084A1 (en) 2018-12-20 2020-06-25 QSIL Ceramics GmbH Bulletproof composite of ceramic elements

Also Published As

Publication number Publication date
DE202012011496U1 (en) 2014-03-06
DE112013005754A5 (en) 2015-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60221849T2 (en) Ceramic armor systems with frontal splinter trap and cushioning layer
DE60028919T2 (en) Ballistic armor plate
WO2008055468A1 (en) Composite armor element and active body element for insertion into a composite armor element
EP2715272B1 (en) Ballistic protection means
EP2069708B1 (en) Ceramic armour and method for the production of ceramic armour
WO2014082621A1 (en) Breakdown protection
EP2053340B1 (en) Flat compound armour element
EP3055639B1 (en) Protection element with a decoupling layer
EP3128283B1 (en) Protective element for protection against ballistic missiles, and military vehicle
DE10313231B4 (en) High-strength fabrics for end ballistic protection and wear protection
DE10318492B4 (en) Device for protecting an object
WO2008080611A2 (en) Protective armour plating for the body, consisting of a plurality of armour plates
EP2363682B1 (en) Method for repairing a compound armour element and repair set for performing the repairs
EP1463916A1 (en) Mine protection for armored vehicles against antitank mines
EP2053339B1 (en) Flat compound armour element
EP0933612A2 (en) Armour
DE102011121445A1 (en) Manufacture of shot-resistant armor for military vehicles, involves forming base consisting of packing of ceramic balls, in which remaining open pores are filled with metal carbide or synthetic resin, and cover plate
DE102010054568B4 (en) Protective device against projectiles
DE102007002210B4 (en) Plate for a bullet resistant armor
DE202011101637U1 (en) Multilayer ballistic protection
DE102010030533A1 (en) Composite plate for use in armor utilized for e.g. vehicle, has bars whose longitudinal axis is arranged relative to plumb-line on base area of composite plate in two planes that are perpendicular to each other and arranged at angle
DE102014101865A1 (en) Protection module for the construction of armor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13828766

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120130057549

Country of ref document: DE

Ref document number: 112013005754

Country of ref document: DE

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112013005754

Country of ref document: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: FESTSTELLUNG EINES RECHTSVERLUSTS NACH REGEL 112(1)EPUE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13828766

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1