CH712405A2 - Ballistic plate and associated bulletproof vest. - Google Patents
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- CH712405A2 CH712405A2 CH00564/16A CH5642016A CH712405A2 CH 712405 A2 CH712405 A2 CH 712405A2 CH 00564/16 A CH00564/16 A CH 00564/16A CH 5642016 A CH5642016 A CH 5642016A CH 712405 A2 CH712405 A2 CH 712405A2
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Abstract
Piastra balistica (100), comprendente un corpo definito su di un primo asse X, un secondo asse Y ed un terzo asse Z, detto terzo asse Z essendo ortogonale a detto primo e secondo asse X, Y, detta piastra balistica essendo caratterizzata dal fatto di comprendere un corpo di materiale elastomerico (101) ed un elemento metallico (102) sostanzialmente planare, detto elemento metallico essendo incluso entro detto corpo di materiale elastomerico (101) in modo tale da individuare uno strato di materiale elastomerico tra detto elemento metallico (102) lungo il detto terzo asse Z ed un perimetro di materiale elastomerico (101) esterno rispetto al detto materiale metallico (102) lungo un piano parallelo al piano individuato dal detto primo asse X e secondo asse Y.Ballistic plate (100), comprising a body defined on a first axis X, a second axis Y and a third axis Z, said third axis Z being orthogonal to said first and second axis X, Y, said ballistic plate being characterized by the fact of comprising a body of elastomeric material (101) and a substantially planar metallic element (102), said metal element being included within said body of elastomeric material (101) so as to identify a layer of elastomeric material between said metal element (102 ) along said third axis Z and a perimeter of elastomeric material (101) external with respect to said metallic material (102) along a plane parallel to the plane identified by said first axis X and second axis Y.
Description
Descrizione Campo dell’invenzione [0001] La presente invenzione concerne il campo dei dispositivi di protezione da armi da fuoco, ed in dettaglio concerne una piastra balistica.Description Field of the invention [0001] The present invention relates to the field of protection devices against firearms, and in detail concerns a ballistic plate.
[0002] La presente invenzione concerne altresì un metodo di produzione della detta piastra balistica.[0002] The present invention also relates to a method of producing said ballistic plate.
Arte nota [0003] Le piastre balistiche sono dei dispositivi di protezione atti a fermare un colpo sparato tipicamente da un’arma da fuoco.Prior art [0003] The ballistic plates are protective devices designed to stop a shot typically fired by a firearm.
[0004] Le piastre balistiche sono integrate entro dei giubbotti antiproiettile, che vengono indossati dall’utente in caso di bisogno di protezione, allorquando v’è il rischio che questi possa essere assoggettato al fuoco da parte di uno o più individui armati.[0004] The ballistic plates are integrated within bulletproof vests, which are worn by the user in case of need of protection, when there is the risk that the latter may be subjected to fire by one or more armed individuals.
[0005] Le protezioni balistiche in generale, sia quelle destinate a proteggere un individuo da un impatto diretto di un proiettile o parte di proiettile lanciato da un dispositivo termobalistico quale un’arma da fuoco, tanto quelle destinate a proteggere l’individuo da oggetti o proiettili lanciati da un dispositivo puramente meccanico, si differenziano in due sottogruppi: - protezioni flessibili; o - protezioni rigide.[0005] The ballistic protections in general, both those intended to protect an individual from a direct impact of a projectile or part of a projectile launched by a thermobalistic device such as a firearm, so those intended to protect the individual from objects or projectiles launched from a purely mechanical device, differ in two subgroups: - flexible protections; or - rigid protections.
[0006] Le protezioni flessibili si realizzano tipicamente assemblando dei pannelli sagomati tramite la sovrapposizione di tessuti di caratteristiche simili o meno, al fine di ottenere un assieme complessivo non penetrabile da un determinato proiettile.[0006] Flexible protections are typically made by assembling shaped panels by overlapping fabrics of similar or not similar characteristics, in order to obtain an overall non-penetrable assembly from a given projectile.
[0007] Le protezioni rigide sono invece dotate di almeno un elemento rigido, assolutamente non piegabile a mano, ed apparentemente monolitico, capace di arrestare un determinato proiettile in velocità.[0007] The rigid protections are instead equipped with at least one rigid element, absolutely not foldable by hand, and apparently monolithic, capable of stopping a given projectile at speed.
[0008] Tipicamente, nell’ambito di protezione da proiettili lanciati da mezzi termo balistici, le protezioni flessibili - altresì dette softarmor - sono atte a proteggere l’utente da colpi di pistola, che in generale presenta una velocità inferiore a 500 m/s ed un rapporto tra il diametro e velocità molto alto. Infatti, molte munizioni per pistola presentano un diametro superiore a 7 mm, e molte anche superiore a 10 mm. Di conseguenza l’area di impatto del proiettile è piuttosto alta, in rapporto alla sua velocità.[0008] Typically, in the context of protection against bullets thrown by thermo-ballistic means, the flexible protections - also known as softarmors - are designed to protect the user from gunshots, which in general has a speed lower than 500 m / s and a very high ratio between diameter and speed. In fact, many ammunition for pistols have a diameter greater than 7 mm, and many even greater than 10 mm. Consequently the impact area of the projectile is quite high, in relation to its speed.
[0009] Di converso, le protezioni rigide sono atte a proteggere l’utente non solo da colpi di pistola, ma anche da colpi di fucile. Proiettili lanciati da fucili possono colpire un bersaglio a velocità decisamente superiori a 500 m/s, con punte anche di oltre 1000 m/s. I proiettili lanciati da fucili, in particolare allorquando a canna rigata, presentano una punta più acuminata, e salvo rari casi di proiettili per fucili anti materiale, il diametro del proiettile è tipicamente inferiore al centimetro. Di conseguenza il rapporto tra area e velocità è decisamente inferiore. Per fare un raffronto tra le energie in gioco, si tenga in considerazione che un proiettile di 44 mag, che rappresenta tra i più potenti calibri per revolver, presenta un’energia alla bocca di circa 1500-2000 J su di un diametro di 10,9 mm, mentre un proiettile 5,56x45 NATO presenta un’energia di 1700 J circa su soli 5,5 mm di diametro ed un più potente 7,62x51 NATO un’energia di circa 3500 J su 7,6 mm di diametro.[0009] Conversely, rigid protections are designed to protect the user not only from gunshots, but also from gunshots. Rifle-fired bullets can hit a target at speeds well above 500 m / s, with peaks of even over 1000 m / s. The projectiles fired from rifles, in particular when a ruled barrel has a more sharp point, and except in rare cases of bullets for anti-material rifles, the diameter of the projectile is typically less than one centimeter. Consequently the ratio between area and speed is decidedly lower. To make a comparison between the energies in play, take into account that a projectile of 44 mag, which represents one of the most powerful revolver calibers, has an energy at the mouth of about 1500-2000 J on a diameter of 10, 9 mm, while a 5.56x45 NATO projectile has an energy of about 1700 J on just 5.5 mm of diameter and a more powerful 7.62x51 NATO an energy of about 3500 J on 7.6 mm of diameter.
[0010] L’impatto di un proiettile contro una superfìcie rigida provoca, nel caso in cui essa dia in grado di resistere alla perforazione del proiettile stesso, una deformazione nella parte opposta rispetto al punto di impatto che in gergo viene definita «trauma». Tale fenomeno viene considerato con attenzione nelle norme di certificazione, in quanto una protezione che resista all’impatto senza essere perforata, ma che generi una deformazione fuori dal normale, non è comunque adatta all’impiego come protezione balistica personale.[0010] The impact of a projectile against a rigid surface causes, in the case in which it is able to resist the perforation of the projectile itself, a deformation in the opposite part with respect to the point of impact which in jargon is called "trauma". This phenomenon is carefully considered in the certification standards, as a protection that resists impact without being perforated, but generates a deformation out of the normal, is not however suitable for use as personal ballistic protection.
[0011] La norma, ad ogni buon conto, impone che la deformazione venga registrata tramite la misurazione del solco impresso su di una massa di plastilina normalizzata alla quale la protezione stessa è preventivamente fissata. Il livello di protezione delle piastre balistiche ad oggi è definito come segue: Livello I NIJ: (.22 LR; .380 ACP) Questa armatura protegge da proiettili calibro 22 Long Rifle Round nose (40 grani) ad una velocità di 329 m/s e da proiettili calibro .380 ACP Full Metal Jacket RN (95 grani) ad una velocità di circa 322 m/s. Non fa più parte degli standard (è troppo leggero).[0011] The standard, in any case, requires that the deformation be recorded by measuring the groove impressed on a mass of standardized plasticine to which the protection itself is previously fixed. The level of protection of ballistic plates to date is defined as follows: Level I NIJ: (.22 LR; .380 ACP) This armor protects against 22 caliber Long Rifle Round nose (40 grains) at a speed of 329 m / s .380 caliber ACP Full Metal Jacket RN (95 grains) at a speed of about 322 m / s. It's no longer part of the standards (it's too light).
[0012] Livello Ila NIJ: (9 mm; .40 S&W) Protegge da proiettili 9x19 mm Parabellum Full Metal Jacket Round Nose (FMJ RN) (124 grani) ad una velocità di circa 373 m/s e da proiettili calibro.40 Smith & Wesson (180 grani) ad una velocità di circa 325 m/s. Protegge inoltre dalle minacce elencate nel Livello I.[0012] Level Ila NIJ: (9 mm; .40 S & W) Protects against bullets 9x19 mm Parabellum Full Metal Jacket Round Nose (FMJ RN) (124 grains) at a speed of about 373 m / s and from caliber .40 bullets Smith & Wesson (180 grains) at a speed of about 325 m / s. It also protects against the threats listed in Level I.
[0013] Livello II NIJ: (9 mm; .357 Magnum) Protegge da proiettili 9 mm FMJ RN (124 grani) ad una velocità di 398 m/s e da proiettili calibro .357 Magnum Jacketed Soft Point (JSP) (158 grani) ad una velocità di circa 436 m/s. Protegge inoltre dalle minacce elencate nei livelli Ila e I.[0013] Level II NIJ: (9 mm; .357 Magnum) Protects against 9 mm FMJ RN projectiles (124 grains) at a speed of 398 m / s and from .357 caliber bullets Magnum Jacketed Soft Point (JSP) (158 grains) at a speed of about 436 m / s. It also protects against the threats listed in levels Ila and I.
[0014] Livello Mia NIJ: (.357 Sig; .44 Magnum) Protegge da proiettili calibro .357 SIG Fiat Nose (FN) (125 grani) ad una velocità di 448 m/s e da proiettili calibro .44 Magnum Semi-jacketed Hollow Point (SJHP) (240 grani) ad una velocità di circa 436 m/s. Protegge inoltre dalla maggior parte dei proiettili per pistola, ma anche dalle minacce elencate nei livelli precedenti (I, Ila e II).[0014] Level NIJ Mia: (.357 Sig.; .44 Magnum) Protects against .357 caliber SIG Fiat Nose (FN) bullets (125 grains) at a speed of 448 m / s and .44 caliber Bullet Magnum Semi-jacketed Hollow Point (SJHP) (240 grains) at a speed of about 436 m / s. It also protects against most gun bullets, but also from the threats listed in the previous levels (I, Ila and II).
[0015] Livello III NIJ: (Fucili) Protegge da proiettili 7,62x51 mm NATO (Munizione M80) (148 grani) ad una velocità di circa 847 m/s. Protegge inoltre dalle minacce elencate nei livelli precedenti (I, Ila, II, Mia).[0015] Level III NIJ: (Rifles) Protects against NATO bullets 7.62x51 mm (Ammunition M80) (148 grains) at a speed of about 847 m / s. It also protects against the threats listed in the previous levels (I, Ila, II, Mia).
[0016] Livello IV NIJ: (Fucili perforanti) Protegge da proiettili calibro .30-06 Springfield M2 Armor Piercing (AP) del peso di 166 grani (10,7 grammi circa), ad una velocità di 878 m/s. Fornisce almeno la protezione da un colpo singolo delle minacce menzionate in tutti i precedenti livelli d’armatura.[0016] Level IV NIJ: (armor-piercing rifles) Protects from .30-06 caliber Springfield M2 Armor Piercing (AP) bullets weighing 166 grains (approximately 10.7 grams), at a speed of 878 m / s. It provides at least protection from a single shot of the threats mentioned in all previous armor levels.
[0017] La Richiedente si è resa conto che molte protezioni balistiche, benché siano in grado di offrire ottime protezioni su un colpo incassato tanto da pistola quanto da fucile, anche di grosso calibro, non offrono sufficiente protezione in caso di impatti multipli.[0017] The Applicant has realized that many ballistic protections, although they are able to offer excellent protections on a shot received from both a pistol and a rifle, even of large caliber, do not offer sufficient protection in the event of multiple impacts.
[0018] La Richiedente ha in particolare riscontrato che nel caso di più colpi sparati ravvicinati, la maggior parte delle piastre balistiche cede, o lasciando penetrare il colpo o proiettando verso l’utente schegge ad una velocità tale da comprometterne comunque la vita.[0018] The Applicant has in particular found that in the case of several shots fired closely together, most of the ballistic plates yield, or allowing splinters to penetrate or projecting towards the user at such a speed as to compromise their life.
[0019] Lo scopo della presente invenzione è quindi quello di descrivere una piastra balistica in grado di risolvere gli inconvenienti precedenti.[0019] The object of the present invention is therefore to describe a ballistic plate capable of solving the preceding drawbacks.
Sommario dell’invenzione.Summary of the invention.
[0020] Secondo la presente invenzione, viene dunque realizzata una piastra balistica comprendente un corpo definito su di un primo asse, un secondo asse ed un terzo asse, detto terzo asse essendo ortogonale a detto primo e secondo asse, detta piastra balistica essendo caratterizzata dal fatto di comprendere un corpo di materiale elastomerico realizzato in un elemento integrale ed un elemento metallico sostanzialmente planare, detto elemento metallico essendo incluso entro detto corpo di materiale elastomerico in modo tale da individuare uno strato di materiale elastomerico tra detto elemento metallico lungo il detto terzo asse ed un perimetro di materiale elastomerico esterno rispetto al detto materiale metallico lungo un piano parallelo al piano individuato dal detto primo asse e secondo asse.[0020] According to the present invention, a ballistic plate is thus realized comprising a body defined on a first axis, a second axis and a third axis, said third axis being orthogonal to said first and second axis, said ballistic plate being characterized by comprising a body of elastomeric material made of an integral element and a substantially planar metal element, said metal element being included within said body of elastomeric material so as to identify a layer of elastomeric material between said metal element along said third axis and a perimeter of external elastomeric material with respect to said metallic material along a plane parallel to the plane identified by said first axis and second axis.
[0021] Secondo un aspetto della presente invenzione, il detto elemento metallico è una piastra di acciaio o sua lega o acciaio unito ad altri materiali, resistente a colpi d’arma da fuoco, ed in cui l’assieme formato dal detto elemento metallico e dal detto corpo di materiale elastomerico offrono un livello di protezione balistica pari o superiore a III NIJ.[0021] According to an aspect of the present invention, the said metallic element is a steel plate or its alloy or steel combined with other materials, resistant to gunshots, and in which the assembly formed by the said metal element and from said body of elastomeric material they offer a level of ballistic protection equal to or greater than III NIJ.
[0022] Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, il detto corpo di materiale elastomerico è realizzato almeno in parte in poliuretano.[0022] According to a further aspect of the present invention, the said body of elastomeric material is made at least partly of polyurethane.
[0023] Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, il detto perimetro di materiale elastomerico presenta uno spessore minimo di 5 mm, preferibilmente di 20 mm e comunque preferibilmente entro i 25 mm.[0023] According to a further aspect of the present invention, the said perimeter of elastomeric material has a minimum thickness of 5 mm, preferably of 20 mm and in any case preferably within 25 mm.
[0024] Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, il detto corpo di materiale elastomerico presenta una faccia anteriore atta in uso a offrire un contrasto ad un colpo d’arma da fuoco incidente ed una faccia posteriore atta in uso a restare in posizione prossimale con il corpo di un utente; detta faccia anteriore e detta faccia posteriore essendo planari e parallele.[0024] According to a further aspect of the present invention, the said body of elastomeric material has a front face suitable for use to offer a contrast to an incident firearm and a rear face able to remain in a proximal position with the body of a user; said front face and said rear face being planar and parallel.
[0025] In dettaglio, il detto corpo di materiale elastomerico presenta una faccia anteriore atta in uso a offrire un contrasto ad un colpo d’arma da fuoco incidente ed una faccia posteriore atta in uso a restare in posizione prossimale con il corpo di un utente; detta faccia anteriore essendo convessa e detta faccia posteriore essendo concava; detto elemento metallico assumendo la medesima curvatura della detta faccia anteriore e della detta faccia posteriore.[0025] In detail, the said body of elastomeric material has a front face that is suitable for use to provide a contrast to an incident firearm and a rear face that is in use to remain proximal with the body of a user ; said front face being convex and said rear face being concave; said metallic element assuming the same curvature of said front face and said rear face.
[0026] Preferibilmente, il detto elemento metallico si trova ad una distanza almeno pari a 5 mm rispetto alla detta faccia anteriore, detta distanza essendo misurata lungo il detto asse Z.[0026] Preferably, the said metal element is at a distance of at least 5 mm with respect to the said front face, the said distance being measured along the said axis Z.
[0027] Preferibilmente inoltre, il detto elemento metallico si trova ad una distanza almeno pari a 3 mm rispetto alla detta faccia posteriore, detta distanza essendo misurata lungo il detto asse Z.[0027] Preferably moreover, the said metal element is at a distance at least equal to 3 mm with respect to the said rear face, the said distance being measured along the said axis Z.
[0028] Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, la detta piastra balistica comprende uno strato supplementare d’arresto, detto strato supplementare d’arresto essendo posizionato frontalmente al detto elemento metallico.[0028] According to a further aspect of the present invention, the said ballistic plate comprises an additional stop layer, the said additional stop layer being positioned frontally to the said metal element.
[0029] Preferibilmente, quantunque non limitatamente, il detto strato supplementare d’arresto è incollato al detto strato metallico.[0029] Preferably, although not limitedly, the said additional stop layer is glued to the said metal layer.
[0030] In una prima forma di realizzazione non limitativa, il detto strato supplementare d’arresto è realizzato in fibra ara-midica.[0030] In a first non-limiting embodiment, the said additional stop layer is made of Arabedric fiber.
[0031] In un’ulteriore forma di realizzazione non limitativa, il detto strato supplementare d’arresto è realizzato in materiale vetroso e/o in polietilene. Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, il detto strato di materiale elastomerico comprende una pluralità di tasselli, preferibilmente realizzati nel medesimo materiale con cui è realizzato il detto materiale elastomerico. I detti tasselli possono essere alternativamente anche realizzati in materiale, quantunque plastico, anche con caratteristiche leggermente diverse rispetto a quelle del materiale elastomerico, ad esempio in nylon, ed anche con caratteristiche di densità leggermente diverse, quantunque le migliori performances in termini di resistenza complessiva del giubbetto si ottengano con il materiale a densità e caratteristiche uniformi.[0031] In a further non-limiting embodiment, the said additional stop layer is made of glassy material and / or of polyethylene. According to a further aspect of the present invention, the said layer of elastomeric material comprises a plurality of plugs, preferably made of the same material as the elastomeric material is made of. Said blocks can alternatively also be made of material, although plastic, even with slightly different characteristics than those of the elastomeric material, for example nylon, and also with slightly different density characteristics, although the best performances in terms of overall resistance of the jacket is obtained with the material with uniform density and characteristics.
[0032] Secondo la presente invenzione, viene realizzato un metodo di produzione di una piastra balistica, il detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere un passo di introduzione di un elemento metallico planare entro uno stampo su mezzi di supporto atti a definire un volume intermedio su tre dimensioni tra il detto elemento metallico e le pareti interne del detto stampo; il detto metodo comprendendo inoltre un passo di posizionamento di iniezione a bassa pressione o colatura del detto materiale elastomerico nel detto volume intermedio, ed un passo di attesa per la solidificazione del detto materiale elastomerico; il detto metodo essendo caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di supporto sono realizzati nel medesimo materiale elastomerico o in altro materiale elastomerico o sintetico atto a divenire in uso parte integrante del corpo della piastra balistica oggetto della presente invenzione.[0032] According to the present invention, a method of producing a ballistic plate is provided, the said method being characterized in that it comprises a step for introducing a planar metal element into a mold on support means able to define an intermediate volume on three dimensions between said metal element and the inner walls of said mold; the said method further comprising a low pressure or casting injection positioning step of the said elastomeric material in the said intermediate volume, and a waiting step for the solidification of the said elastomeric material; the said method being characterized in that the said support means are made of the same elastomeric material or of another elastomeric or synthetic material which can become an integral part of the body of the ballistic plate of the present invention.
[0033] Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, preventivamente a detta fase di iniezione o colatura, uno strato supplementare d’arresto è giustapposto al detto elemento metallico e tenuto in posizione appoggiata a quest’ultimo dai detti mezzi di supporto.[0033] According to a further aspect of the present invention, prior to said injection or casting step, an additional stop layer is juxtaposed to said metallic element and held in position resting on the latter by said support means.
[0034] Secondo la presente invenzione viene infine realizzato un giubbotto antiproiettile, indossabile da utente, comprendente una coppia di spallacci tra i quali è presente un’apertura per il passaggio di testa e collo di un utente; il detto giubbotto antiproiettile essendo caratterizzato dal fatto di comprendere almeno una tasca frontale o elemento di supporto per una piastra balistica secondo una delle precedenti caratteristiche.[0034] According to the present invention there is finally provided a bullet-proof vest, wearable by the user, comprising a pair of shoulder straps between which there is an opening for the passage of a user's head and neck; the said bulletproof vest being characterized in that it comprises at least one front pocket or support element for a ballistic plate according to one of the preceding characteristics.
Descrizione delle figure.Description of the figures.
[0035] L’invenzione verrà ora descritta in alcune forme di realizzazione preferite e non limitative, con riferimento alle figure annesse, nelle quali: la fig. 1 illustra una vista in sezione di una prima forma di realizzazione preferita e non limitativa di una piastra balistica oggetto della presente invenzione; la fig. 2 illustra la vista frontale della piastra di fig. 1 ; la fig. 3 illustra una vista in sezione di una seconda forma di realizzazione preferita e non limitativa di una piastra balistica oggetto della presente invenzione; la fig. 4 illustra una vista in sezione di una terza forma di realizzazione preferita e non limitativa della piastra balistica oggetto della presente invenzione; la fig. 5 illustra una vista in sezione di una quarta forma di realizzazione preferita e non limitativa della piastra balistica oggetto della presente invenzione; la fig. 6 illustra una vista in sezione di una quinta forma di realizzazione preferita e non limitativa della piastra balistica oggetto della presente invenzione; mentre: la fig. 7 illustra un dettaglio di uno stampo per la produzione della piastra balistica oggetto della presente invenzione; la fig. 8 illustra un dettaglio di una variante dello stampo per la produzione della piastra balistica oggetto della presente invenzione; e la fig. 9 illustra infine un dettaglio di un mezzo di supporto impiegato nello stampo di fig. 8 per la realizzazione della piastra oggetto della presente invenzione.[0035] The invention will now be described in some preferred and non-limiting embodiments, with reference to the annexed figures, in which: fig. 1 shows a section view of a first preferred and non-limiting embodiment of a ballistic plate of the present invention; fig. 2 shows the front view of the plate of fig. 1; fig. 3 shows a section view of a second preferred and non-limiting embodiment of a ballistic plate according to the present invention; fig. 4 shows a section view of a third preferred and non-limiting embodiment of the ballistic plate of the present invention; fig. 5 shows a section view of a fourth preferred and non-limiting embodiment of the ballistic plate of the present invention; fig. 6 shows a section view of a fifth preferred and non-limiting embodiment of the ballistic plate of the present invention; while: fig. 7 illustrates a detail of a mold for the production of the ballistic plate of the present invention; fig. 8 shows a detail of a variant of the mold for producing the ballistic plate of the present invention; and fig. 9 finally shows a detail of a support means used in the mold of fig. 8 for the realization of the plate object of the present invention.
Descrizione dettagliata dell’invenzione [0036] Con il numero di riferimento 100, è indicata nel suo complesso una piastra balistica. La piastra balistica 100 si estende con un corpo su di un primo asse X verticale, un secondo asse Y in senso della larghezza ed un terzo asse Z nel senso della profondità.Detailed description of the invention [0036] With the reference number 100, a ballistic plate is indicated as a whole. The ballistic plate 100 extends with a body on a first vertical axis X, a second axis Y in the sense of width and a third axis Z in the sense of depth.
[0037] La piastra balistica 100 oggetto della presente invenzione comprende un corpo principale in materiale elastomerico, tipicamente a base di poliuretano, individuante una faccia frontale 103 ed una faccia posteriore 104. La faccia frontale 103 è quella che in uso riceve il colpo sparato dall’arma da fuoco o da un più generale dispositivo termo balistico (direzione individuata dalla freccia F). Nella prima forma di realizzazione illustrata in fig. 1 e 2, la faccia frontale 103 e la faccia posteriore 104 sono planari.[0037] The ballistic plate 100 object of the present invention comprises a main body made of elastomeric material, typically polyurethane-based, identifying a front face 103 and a rear face 104. The front face 103 is the one that in use receives the shot fired by the 'firearm or from a more general thermo-ballistic device (direction identified by the arrow F). In the first embodiment illustrated in fig. 1 and 2, the front face 103 and the rear face 104 are planar.
[0038] La piastra balistica 100 oggetto della presente invenzione comprende inoltre un elemento metallico 102, che si estende per la sostanziale parte dell’area della piastra stessa. L’elemento metallico 102, che nella prima forma di realizzazione illustrata in fig. 1 e 2, è realizzato da una piastra piana, è annegato all’interno del materiale elastomerico 101.[0038] The ballistic plate 100 object of the present invention further comprises a metallic element 102, which extends for the substantial part of the area of the plate itself. The metallic element 102, which in the first embodiment illustrated in fig. 1 and 2, is made from a flat plate, is embedded in the elastomeric material 101.
[0039] Il corpo in materiale elastomerico 101 è realizzato in modo integrale, senza soluzione di continuità, in modo tale da avvolgere completamente l’elemento metallico 102. Come verrà descritto meglio nella seguente porzione di descrizione, è possibile che nel corpo di materiale elastomerico 101 siano inclusi tasselli, ma anche in questo caso è sempre possibile identificare un percorso chiuso continuo lungo la superficie del materiale elastomerico 101 tale da mantenere inalterata la detta continuità e dunque integralità di awolgimento. Più in dettaglio, la costruzione della piastra 100 oggetto della presente invenzione è tale per cui l’elemento metallico 102 risulta completamente circondato da almeno una porzione di materiale elastomerico 101, così da individuare un primo ed un secondo strato 111, 112 rispettivamente frontale e posteriore ed inferiore e superiore di materiale elastomerico 101 tra l’elemento metallico 102 e la faccia frontale 103 e tra l’elemento metallico 102 e la faccia posteriore 104 (dunque, osservando la piastra su di un piano che include l’asse Z), e individuando, quando si osserva la piastra oggetto della presente invenzione frontalmente come da fig. 2, un perimetro 108,109,110 di materiale elastomerico 101 rispetto ai bordi della piastra stessa, preferibilmente pari a 20 mm. Il perimetro 108,109,110 è individuato di un piano parallelo al piano individuato dall’asse X e dall’asse Y.[0039] The body made of elastomeric material 101 is made integrally, without solution of continuity, in such a way as to completely envelop the metal element 102. As will be described better in the following portion of description, it is possible that in the body of elastomeric material 101 are included, but also in this case it is always possible to identify a continuous closed path along the surface of the elastomeric material 101 such as to maintain the said continuity and therefore complete winding unchanged. More in detail, the construction of the plate 100 of the present invention is such that the metallic element 102 is completely surrounded by at least one portion of elastomeric material 101, so as to identify a first and a second layer 111, 112 respectively frontal and rear and lower and upper of elastomeric material 101 between the metallic element 102 and the front face 103 and between the metallic element 102 and the rear face 104 (thus, looking at the plate on a plane that includes the axis Z), and identifying, when observing the plate object of the present invention frontally as from fig. 2, a perimeter 108,109,110 of elastomeric material 101 with respect to the edges of the plate itself, preferably equal to 20 mm. The perimeter 108,109,110 is identified by a plane parallel to the plane identified by the X axis and the Y axis.
[0040] La richiedente ha osservato che all’impatto di uno o più colpi di fucile su di un materiale metallico è tale da proiettare schegge del colpo stesso o del materiale metallico tutto attorno a quest’ultimo. Dunque la presenza di un elemento metallico 102 completamente inglobato dentro una struttura di materiale elastomerico dunque sensibilmente più morbido, consente vantaggiosamente di lasciare sempre, su ogni asse, uno strato di materiale elastomerico 101 che permetta di ridurre la velocità delle schegge proiettate dall’impatto del proiettile contro l’elemento metallico 102 senza farle uscire al contempo prevenendo la generazione di un trauma sull’utente.[0040] The applicant has observed that the impact of one or more rifle shots on a metal material is such as to project splinters of the shot itself or of the metal material all around it. Thus the presence of a metallic element 102 completely incorporated within a structure of elastomeric material therefore significantly softer, advantageously allows to always leave, on each axis, a layer of elastomeric material 101 which allows to reduce the speed of the splinters projected by the impact of the projectile against the metallic element 102 without letting them out at the same time preventing the generation of a trauma on the user.
[0041] Inoltre, oltre agli effetti sopra citati, la presenza di uno strato di materiale elastomerico anche dietro all’elemento metallico 101 garantisce una notevole riduzione della forza d’urto per unità areale trasmessa aN’utilizzatore, il quale dunque patisce l’impatto del colpo significativamente meno rispetto a quanto patirebbe se tale strato non ci fosse. Dunque, anche in questo caso il trauma viene ridotto.[0041] Furthermore, in addition to the above-mentioned effects, the presence of a layer of elastomeric material also behind the metallic element 101 ensures a considerable reduction of the impact force per area unit transmitted to the user, which therefore suffers from the impact of the blow significantly less than it would suffer if that layer were not there. Therefore, even in this case the trauma is reduced.
[0042] Da studi effettuati dalla richiedente, si è verificato che lo spessore minimo 111 tra l’elemento metallico 101 e la faccia frontale 103 della piastra 100 oggetto della presente invenzione, misurato lungo l’asse Z, è pari a 5 mm, e preferibilmente esso non è maggiore di 15 mm.[0042] From studies carried out by the applicant, it has been verified that the minimum thickness 111 between the metallic element 101 and the front face 103 of the plate 100 object of the present invention, measured along the axis Z, is equal to 5 mm, and preferably it is not greater than 15 mm.
[0043] I medesimi studi hanno verificato che lo spessore minimo 111 tra l’elemento metallico 101 e la faccia posteriore 104 della piastra 100 oggetto della presente invenzione, misurato lungo l’asse Z, è pari a 3 mm, e preferibilmente esso non è maggiore di 10 mm.[0043] The same studies have verified that the minimum thickness 111 between the metallic element 101 and the rear face 104 of the plate 100 object of the present invention, measured along the axis Z, is equal to 3 mm, and preferably it is not greater than 10 mm.
[0044] Questi limiti definiscono un corretto rapporto tra prevenzione del rischio di proiezioni di schegge anteriormente o posteriormente rispetto all’elemento metallico 101, rispetto al peso complessivo assunto dalla piastra 100 oggetto della presente invenzione.[0044] These limits define a correct relationship between prevention of the risk of splinter projections anteriorly or posteriorly with respect to the metallic element 101, with respect to the total weight assumed by the plate 100 object of the present invention.
[0045] Parimenti, la richiedente ha riscontrato che il perimetro minimo necessario sul piano X-Y per prevenire la proiezione di schegge lateralmente, è pari ad almeno 10 mm.[0045] Similarly, the applicant has found that the minimum perimeter necessary on the X-Y plane to prevent the projection of splinters laterally is equal to at least 10 mm.
[0046] La richiedente in particolare ha verificato che la proiezione di schegge lateralmente è particolarmente insidiosa perché, qualora proiettate, tali schegge rischiano di colpire zone sensibili quali braccia, la zona del collo (proiezione delle schegge verso l’alto) e, qualora l’utente sia accovacciato, anche le gambe.[0046] The applicant in particular has verified that the projection of splinters laterally is particularly insidious because, if projected, these splinters risk striking sensitive areas such as arms, the neck area (projection of the splinters upwards) and, if the user is crouching, even the legs.
[0047] Il perimetro di materiale elastomerico 102 dunque permette vantaggiosamente di ridurre e quasi annullare il rischio che un colpo, anche incidente su di una porzione d’estremità dell’elemento metallico 101, produca schegge fuoriuscenti dalla piastra 100 oggetto della presente invenzione.[0047] The perimeter of elastomeric material 102 therefore advantageously allows to reduce and almost eliminate the risk that a blow, even an incident on an end portion of the metal element 101, produces splinters coming out of the plate 100 object of the present invention.
[0048] Gli studi effettuati dalla richiedente sono stati eseguiti con spari multipli di munizioni tanto di pistola quanto di fucile, almeno nei seguenti calibri: 7,65 mm pistola, 9x19 mm, 45ACP, 5,56x45 NATO, 7,62x51 mm NATO, 7,62x39 mm, 7,62x54 Russian. Tutti gli impatti dei proiettili sopra citati non hanno prodotto né perforazione della piastra metallica né produzione di schegge all’esterno della piastra 100. In tutti i casi, lo spessore della piastra metallica con caratteristiche ad esempio di acciaio austenitico, ad esempio quantunque non limitatamente in lega al Cr-Ni-Mo, era pari a 3-7 mm. Il limite di 3 mm è prudenzialmente considerato il minimo necessario per un’efficace protezione da colpi di pistola di grosso calibro, ad esempio e non limitatamente .50AE, .454, etc.[0048] The studies carried out by the applicant were carried out with multiple shots of ammunition both of the pistol and of the rifle, at least in the following calibers: 7.65 mm pistol, 9x19 mm, 45 ACP, 5.56 x 45 NATO, 7.62 x 51 mm NATO, 7.62x39 mm, 7.62x54 Russian. All the impacts of the aforementioned projectiles did not produce either perforation of the metal plate or the production of splinters on the outside of the plate 100. In all cases, the thickness of the metal plate with characteristics such as austenitic steel, for example although not limited to Cr-Ni-Mo alloy, was 3-7 mm. The 3 mm limit is conservatively considered the minimum necessary for effective protection against large-caliber gun shots, for example and not limited to .50AE, .454, etc.
[0049] La richiedente si è inoltre resa conto di un effetto sorprendente ottenuto attraverso la piastra già come sopra descritta. In particolare, ha verificato che lo sparo multiplo su di un’area ridotta, inferiore ai 10 cm2, non provoca né il passaggio del colpo oltre l’elemento metallico né la proiezione di schegge fuori dalla piastra 100.[0049] The applicant has also realized a surprising effect obtained through the plate as described above. In particular, he verified that multiple firing on a reduced area, less than 10 cm2, causes neither the passage of the blow beyond the metallic element nor the projection of splinters outside the plate 100.
[0050] Dunque, con la costruzione come sopra descritto, si realizza una piastra in grado di riparare efficacemente l’utente anche qualora esso sia soggetto a colpi sparati in un’area molto ristretta, situazione che è tipica ad esempio di un combattimento in area ristretta qualora il soggetto offendente colpisca l’utente che indossa la piastra oggetto della presente invenzione con un burst ad esempio di tre colpi, che rappresenta una delle tipiche condizioni operative delle armi in dotazione alla NATO.[0050] Thus, with the construction as described above, a plate is made which is capable of effectively repairing the user even if it is subjected to blows fired in a very restricted area, a situation which is typical for example of a combat in the area restricted if the offending subject strikes the user wearing the plate object of the present invention with a burst of three shots, for example, which represents one of the typical operating conditions of the weapons supplied to NATO.
[0051] Per ridurre ulteriormente il peso della piastra 100 oggetto della presente invenzione, parte della porzione posteriore di materiale elastomerico 101 può essere sostituita da poliuretano espanso in equivalente o superiore spessore.[0051] To further reduce the weight of the plate 100 object of the present invention, part of the rear portion of elastomeric material 101 can be replaced by expanded polyurethane in equivalent or higher thickness.
[0052] Osservata frontalmente, la piastra 100 oggetto della presente invenzione può assumere forma quadrata o altre forme in accordo all’esigenza dell’utente. La fig. 2 illustra una forma di realizzazione in cui la porzione inferiore risulta rastremata rispetto a quella superiore, ma tale configurazione non deve essere intesa in modo limitativo.[0052] Observed from the front, the plate 100 of the present invention can take on a square or other shape according to the needs of the user. Fig. 2 illustrates an embodiment in which the lower portion is tapered with respect to the upper one, but this configuration must not be understood in a limiting manner.
[0053] La fig. 3 illustra una seconda forma di realizzazione della piastra 100 oggetto della presente invenzione. Tale seconda forma di realizzazione si differenzia da quella prima per il fatto che sul piano X-Z, essa presenta una curvatura tale da rendere la faccia anteriore 103 convessa e la faccia posteriore 104 concava. Tale configurazione, a detta della Richiedente, assicura una maggiore adattabilità al torace dell’utente e dunque una più efficace distribuzione dell’energia di impatto di un proiettile.[0053] Fig. 3 shows a second embodiment of the plate 100 object of the present invention. This second embodiment differs from the first one in that on the X-Z plane it has a curvature such as to make the front face 103 convex and the rear face 104 concave. This configuration, according to the Applicant, ensures greater adaptability to the user's chest and therefore a more effective distribution of the impact energy of a bullet.
[0054] Preferibilmente, la curvatura della faccia anteriore 103 presenta un medesimo raggio della curvatura della faccia posteriore 104. Questo assicura la costanza di spessore di materiale elastomerico tra l’elemento metallico 101 e i bordi della piastra. Dunque, nella seconda forma di realizzazione illustrata in fig. 3, anche l’elemento metallico 101 assume una curvatura, di caratteristiche pari a quelle della faccia anteriore 103 e posteriore 104.[0054] Preferably, the curvature of the front face 103 has a same radius of the curvature of the rear face 104. This ensures the constancy of thickness of elastomeric material between the metallic element 101 and the edges of the plate. Thus, in the second embodiment illustrated in fig. 3, also the metallic element 101 assumes a curvature, of characteristics equal to those of the front face 103 and rear 104.
[0055] Al fine di assicurare una protezione maggiore dell’utente da colpi di arma da fuoco pesante, ad esempio del calibro 30-06 o 8 mm IS, la richiedente ha concepito una coppia di ulteriori forme di realizzazione della piastra balistica 100, raffigurate in fig. 4 ed in fig. 5.[0055] In order to ensure greater protection for the user from heavy gunshots, for example of the caliber 30-06 or 8 mm IS, the applicant has devised a pair of further embodiments of the ballistic plate 100, shown in fig. 4 and in fig. 5.
[0056] Tali terza e quarta forma di realizzazione differiscono tra loro per il fatto di avere una, le facce frontale 103 e posteriore 104 planari, come per il caso della prima forma di realizzazione, mentre la seconda ha le facce frontale 103 e posteriore 104 ricurve, e rispettivamente una convessa e l’altra concava come nel caso della seconda forma di realizzazione.[0056] Said third and fourth embodiments differ from each other in that they have one, the front faces 103 and back 104 planar, as in the case of the first embodiment, while the second has the front faces 103 and rear 104 curved, and respectively a convex and the other concave as in the case of the second embodiment.
[0057] La terza e quarta forma di realizzazione presentano almeno uno strato supplementare d’arresto 120, che può essere in fibra aramidica annegata nel materiale elastomerico 101 o vetro o ancora polietilene. In particolare la richiedente ha riscontrato l’efficacia del materiale aramidico (kevlar, ad esempio) qualora sia in forma fibrosa e non strettamente tessuta. In tale caso la giustapposizione dello strato supplementare d’arresto in kevlar sulla faccia dell’elemento metallico 102 che dà sulla faccia frontale 103 della piastra 100, ben amalgamato nel materiale elastomerico 101, garantisce un’ ottimale riduzione della velocità di impatto del proiettile contro il materiale metallico 102, ed a pari spessore complessivo della piastra 100 lungo l’asse Z, con pari spessore della piastra metallica 102, consente di riparare l’utente da calibri sensibilmente più pesanti rispetto a quanto la piastra 100 priva del detto strato supplementare d’arresto 120 potrebbe invece offrire.[0057] The third and fourth embodiments have at least one additional stop layer 120, which can be in aramid fiber embedded in the elastomeric material 101 or glass or polyethylene. In particular, the applicant has found the effectiveness of the aramid material (kevlar, for example) if it is in fibrous form and not strictly woven. In this case, the juxtaposition of the additional kevlar stop layer on the face of the metal element 102 which gives onto the front face 103 of the plate 100, well blended in the elastomeric material 101, guarantees an optimal reduction of the impact speed of the projectile against the metallic material 102, and with the same overall thickness of the plate 100 along the axis Z, with the same thickness as the metal plate 102, allows the user to be repaired from significantly heavier gauges than the plate 100 without the said additional layer of stop 120 could offer instead.
[0058] La piastra balistica 100 oggetto della presente invenzione viene realizzata con un metodo di iniezione a bassa pressione o colatura per gravità del detto materiale elastomerico. Più precisamente, la piastra balistica 100 oggetto della presente invenzione viene realizzata a partire dal posizionamento o introduzione dell’elemento metallico 102 in uno stampo 200 avente un primo ed un secondo guscio 202 apribili per permettere l’Introduzione dell’elemento metallico 102 stesso al loro interno.[0058] The ballistic plate 100 object of the present invention is realized with a low pressure or gravity pouring method of said elastomeric material. More precisely, the ballistic plate 100 object of the present invention is realized starting from the positioning or introduction of the metallic element 102 in a mold 200 having a first and a second shell 202 which can be opened to allow the introduction of the metallic element 102 itself to their internal.
[0059] L’elemento metallico 102 viene posizionato su elementi di supporto 203 di dimensione tale da atti a definire un volume intermedio su tre dimensioni tra il detto elemento metallico 102 e le pareti interne dei due gusci dello stampo. In particolare, gli elementi di supporto 203 sono preferibilmente realizzati nel medesimo materiale elastomerico con cui è realizzato il corpo della piastra 100. Questo vantaggiosamente consente, al termine dell’iniezione o colatura, di avere una struttura maggiormente uniforme, in grado di non avere interruzioni discontinue di densità di materiale, al fine di assicurare che - indipendentemente dalla zona ove il colpo vada ad impattare - si abbia sempre la medesima azione di arresto del corpo senza rischi per l’utente.[0059] The metallic element 102 is positioned on support elements 203 of a size such as to define an intermediate volume on three dimensions between said metal element 102 and the inner walls of the two shells of the mold. In particular, the support elements 203 are preferably made of the same elastomeric material with which the body of the plate 100 is made. This advantageously allows, at the end of the injection or pouring, to have a more uniform structure, able to have no interruptions discontinuous material density, in order to ensure that - regardless of the area where the blow goes to impact - you always have the same action of stopping the body without risk to the user.
[0060] Alternativamente, i detti elementi di supporto 203, che in uso divengono poi i tasselli 130-133 parte del corpo della piastra 100 oggetto della presente invenzione, possono anche essere realizzati in altri materiali elastomerici o in nylon con densità identica o simile a quella del materiale elastomerico 101; l’identità di materiale e di densità assicura il massimo d’uniformità delle caratteristiche di arresto dei colpi sparati.[0060] Alternatively, said support elements 203, which in use then become the blocks 130-133 part of the body of the plate 100 object of the present invention, can also be made of other elastomeric or nylon materials with identical or similar density that of the elastomeric material 101; the identity of material and density ensures the maximum uniformity of the features of stopping the fired shots.
[0061] A questo punto prende luogo un passo di posizionamento di iniezione a bassa pressione o colatura del detto materiale elastomerico nel detto volume intermedio, ed un passo di attesa per la solidificazione del detto materiale elastomerico. Il materiale elastomerico viene colato o iniettato attraverso uno o più fori di iniezione 201 presenti nei gusci 202. La colatura o iniezione a bassa pressione vantaggiosamente permette di avere una maggiore economicità di produzione. Inoltre la richiedente ha osservato che iniezioni ad alta pressione causano, specie con piastre di spessore ridotto, una deformazione della piastra metallica stessa in grado di compromettere l’efficienza complessiva di protezione della piastra. La colatura vantaggiosamente è realizzata inclinando la piastra in modo tale da prevenire la formazione di bolle, secondo una tecnica nota. Qualora sia presente lo strato supplementare d’arresto 120, questi viene giustapposto all’elemento metallico 102 e tenuto ad esso appoggiato dai mezzi di supporto 203.[0061] At this point a low-pressure injection step or casting step of the said elastomeric material takes place in the said intermediate volume, and a waiting step for the solidification of the said elastomeric material. The elastomeric material is poured or injected through one or more injection holes 201 present in the shells 202. The low pressure casting or injection advantageously allows to have a greater production economy. Furthermore, the applicant observed that high-pressure injections, especially with plates of reduced thickness, cause a deformation of the metal plate itself which can compromise the overall protection efficiency of the plate. The casting is advantageously carried out by tilting the plate so as to prevent the formation of bubbles, according to a known technique. If the additional stop layer 120 is present, these are juxtaposed to the metallic element 102 and held therewith by the support means 203.
[0062] Nella fig. 8 e nella fig. 9 sono riportate rispettivamente una vista in sezione laterale di una variante dello stampo per la produzione della piastra oggetto della presente invenzione ed un dettaglio prospettico del mezzo di supporto 203 oggetto della presente invenzione.[0062] In fig. 8 and in fig. 9 shows respectively a side section view of a variant of the mold for the production of the plate object of the present invention and a perspective detail of the support means 203 object of the present invention.
[0063] Segnatamente, in fig. 8 è presente un mezzo di supporto 203 di forma tronco piramidale che è introdotto superiormente ed inferiormente all’elemento metallico 101 in moto tale da mantenerlo posizionato centralmente entro il volume dello stampo, lasciando spazio a sufficienza da permettere la colatura del materiale elastomerico.[0063] In particular, in fig. 8 there is a support means 203 of a truncated pyramid shape which is introduced above and below the metal element 101 in such a way as to keep it centrally positioned within the volume of the mold, leaving enough space to allow the elastomeric material to be cast.
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