CN101644098A - 抗穿透的复合件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由多个相互贴合组装的层组成的抗穿透的复合件，尤其是作为立柱壁结构、屋顶结构或天花板结构的盖板，其中，复合件通过在确定的安装点处的面固定或可固定支承装置、如型材上，包括至少一个由板形金属材料制成的第一金属层和至少一个由板形非金属材料制成的第一非金属层，在安装点之间的区域中，相互隔开地设有多个第一连接件、尤其是螺钉，该第一连接件作用在第一非金属层与第一金属层之间，以构成第一下部复合件，并由另一位于外侧的非金属层或金属层覆盖。

Description

抗穿透的复合件

技术领域

本发明涉及一种由多个相互贴合组装的层组成的抗穿透的复合件/复合材料，尤其是作为立柱壁结构、屋顶结构或天花板结构的盖板，其中，复合件通过确定的安装点处的面固定或可固定在支承装置如型材上，所述复合件包括至少一个由板形金属材料制成的第一金属层和至少一个由板形非金属材料制成的第一非金属层，还涉及一种用于形成抗穿透的复合件的方法。

背景技术

用于覆盖支柱壁结构、屋顶结构或天花板结构的抗穿透的复合件特别是在这样的位置可以是有意义的，这里，应这样来保护一个房间(空间)的个别部分或整个空间，即，应尽可能地防止、至少应阻碍一个或多个人开通/挖通进入房间或离开房间。所提出的抗穿透的复合件可尤其用于给监狱的牢房加衬，但对于其它建筑物的内部装修也是合适的，以便尽可能防治或阻碍一个或多个人故意的穿透破坏。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出一种抗穿透的复合件，利用该抗穿透的复合件，使得一个或多个人在有工具或没有工具的情况下要完成故意的穿透破坏明显变得更难。此外，提供了一种形成相应的抗穿透的复合件的方法。

该目的是通过具有权利要求1特征的抗穿透的复合件实现的。此外，利用权利要求16给出了一种构造相应的抗穿透的复合件的方法。

本发明的核心构思首先在于，在安装点之间的区域内，相互隔开地设有多个第一连接件，尤其是螺钉，它们作用在第一非金属层与第一金属层之间以构成第一下部复合件并由另一个位于外侧的非金属层或金属层覆盖。

通过所提出的下部复合件，所述抗穿透的复合件变得更加稳定和具有耐抗性。此外，至少从背对支承装置的一侧不能确定第一连接件准确定位的位置。因此，要穿透复合件的人只有在整面式地穿透一个或多个位于外侧的层之后才能确定相应的第一连接件定位在哪里，以便随后相应地试图避开或拆开该连接件。

对于连接件，可考虑使用各种连接类型，主要有螺钉、钉、铆钉、夹子或卷边元件(Krimpelement)；此外，还可考虑使用面式作用的连接件，例如在两个相邻的层之间在局部或甚至在整个面上延伸的粘合。

使用螺钉作为连接件被认为是特别优选的，因为螺钉在拉力下相互贴合地保持各单个层并因此提高了整个复合件的刚性。在这方面，本发明通过这样的连接件、尤其是螺钉来进一步具体设定，所述连接件设计成在拉力下相互贴合地保持各单个层并由此通过在所产生的压紧力下相互贴靠保持的各层而提高了整个复合件的刚性。

在第一实施形式中，第一非金属层可面向支承装置位于内部地设置在第一金属层与支承装置之间。但也可采用相同的方式实现这样的实施形式，其中，第一金属层面向支承装置位于内部地设置在第一非金属层与支承装置之间。

在一个特别优选的实施形式中，在安装点之间的区域中，相互隔开地设有多个第二连接件、尤其是螺钉，它们至少作用在一第二非金属层和/或一第二金属层与下部复合件之间以形成(第一)重叠(搭接)复合件。通过该措施，复合件仅通过设置一个或多个层就变得更有耐抗性。不过，此外这样进一步决定性地提高抗穿透性能，即，也在安装点之间的区域中，通过已经形成的下部复合件提供与位于其下的各层的连接。如果涉及贯穿各层的连接件，例如螺钉、钉、铆钉、夹子或卷边元件，则连接件可完全或仅部分地贯穿下部复合件的第一非金属层和第一金属层。就是说，可让连接件例如仅进入第一非金属层或仅穿入第一金属层中，而相反地不进入位于最内侧的面对支承装置的层。不过优选的是，尽可能完全地贯穿下部复合件。

在另一优选的实施形式中，在这里所提出的复合件中，金属层和非金属层交替地设置。但也可以设想，不同于这一交替的布置，例如使两个可能在抗穿透的方面具有不同特性的金属层直接相互贴合地设置，或者还相应地将多个非金属层直接相互叠置，尤其是在它们在抗穿透的上具有不同的特性并因此互补时。

在本发明的一个特别优选的实施形式中，在安装点之间的区域中，相互隔开地设有多个第三连接件、尤其是螺钉，它们至少作用在一个或多个另外的位于外侧的层与重叠复合件之间，以形成第二重叠复合件。通过这种实施形式，进一步提高了复合件的稳定性和坚固性。

这里这样的布置形式是适宜的，即，构成第二重叠的复合件的第三连接件完全或仅部分地贯穿包括第二非金属层和/或第二金属层的第一重叠复合件及下部复合件。因此在这种解决方案中，提供了错开布置的连接件的级联，从而形成了一种总体上难于穿破的阻隔部。

此外，可以设想，第四连接件或排序更高(第五、第六等)的连接件作用在安装点之间，它们作用在至少一个或多个相对于第二重叠复合件进一步位于外侧的层与第二重叠复合件之间，以形成排序更高的复合件。也就是说，按照本发明的布置结构的原理，可始终在外侧安置附加的层，而这些在外侧安置的层又仅与一个设置在其下的层连接，优选与多个设置在其下的层连接，完全特别优选的是，与所有设置在其下的层连接。

第一和/或第二和/或第三连接件的布置可以按确定的网格(Raster)或按随机的布置形式进行。这也可以在整个复合件上进行不同的操作，例如可将最外侧的连接件按随机的布置设置，位于其下的连接件相反按确定的网格设置，进一步位于其下的连接件相反又按在随机的布置设置。

优选的是，第一连接件布置的密度为每平方米2和70个连接件，优选为每平方米5-25个连接件。如果存在，第二和第三连接件同样可分别按每平方米2-70个连接件，优选每平方米5-25个连接件的密度设置。

适宜的是，第一连接件相对于第二连接件错开设置。此外优选的是，第三连接件相对于第一和/或第二连接件错开设置。通过连接件错开的设置，在不同的连接件在连接优选平面上的投影中得到了密度更大的连接件分布。换句话说，在形成人孔(人可通过的孔)的击穿试验中，由于错开的设置连接件根据层的不同在不同的部位构成的“阻碍”。此外，通过所述错开的设置极大地提高了复合件的总体稳定性或坚固性。

最后，在一个有利的实施方式中，在底部区域内设置尤其是U形或C形的连接型材或组合连接型材，其中连接件使复合件的至少一层与连接型材或组合连接型材连接，此外由至少一个位于外部的非金属层或金属层覆盖或遮盖。

在另一可能的实施形式中，在复合件上或复合件内部设置一传感器或由复合件本身形成传感器，以便即使是复合件的部分破坏也可以优选电子地检测。

本发明的方法设想，复合件通过确定的安装点处的面固定支承装置如型材上，其中这样构成包括一个第一非金属层和一个第一金属层的下部复合件，即，在固定在支承装置上之前或之后，第一非金属层和第一金属层通过安装点之间区域中的第一连接件连接。

在一种可选的方法实施形式中，接着还通过第二连接件将至少一个另外的(第二)非金属层和/或一个另外的(第二)金属层固定在下部复合件上，以在安装点之间的区域中构成第一重叠复合件。

附图说明

下面根据对实施例的说明并参照附图对本发明的其它特征和优点进行详细说明。其中：

图1示出了本发明作为屋顶结构盖板的复合件的一种实施方式；以及

图2示出了本发明作为立柱壁盖板的复合件的一种改进实施方式。

附图标记一览表：

10、12、14、16非金属层

11、13、15金属层

20第一连接件

21、21′支承装置

22下部复合件

23第一重叠复合件

24第二重叠复合件

25第二连接件

26第三连接件

27组合连接型材

28连接元件

29至32安装点

33复合件

34、34′、34″、34″′固定螺钉

35连接螺钉

具体实施方式

图1a至1c示出本发明作为屋顶结构盖板的复合件的第一实施方式的剖视图。由板形非金属材料的非金属层10、12、14、16和板形金属材料的金属层11、13、15的交替序列组成的复合件33固定在多个安装点29至32上，这些安装点分别由纵向延伸的金属型材形式的支承装置21限定。板形金属材料在此可以由金属板(例如钢板)得到。板形非金属材料尤其可以由板材得到，例如石膏板、石膏纸板、石膏纤维板、木材板等。

尤其如图1b所示，在本实施方式中如下实施覆盖：将一第一非金属层10通过固定螺钉34固定在支承装置上。第一金属层11布设在并优选预固定在第一非金属层10上。通过第二非金属层12借助于固定螺钉34′在第一金属层11和支承装置上的第一非金属层10上的固定，金属层11最终得以固定并被固定螺钉34′贯穿。形成金属层的板形材料也可以重叠地加放在过渡区上，尤其也可重叠地固定。

由第一非金属层10、第一金属层11以及第二非金属层12构成的布置形式“在面中”，就是说在安装点29至32之间的区域中，即通过这里具体以螺钉形式存在的连接件20与支承装置21隔开地彼此连接，以构成下部复合件22。理论上，第一非金属层10以及第一金属层11也可在没有第二非金属层12的情况下彼此直接连接，以构成下部复合件。此时，重要的只是这样的构思：提供具有多个层的位于内部的下部复合件。就是说，在这里示出的实施例中，下部复合件22具体地已经包括三个层，即第一非金属层10、第一金属层11以及第二非金属层12。

接下来将一第二金属层13和一第三非金属层14施加到由此构成的下部复合件上，通过固定螺钉34″将所述层固定在支承装置21上，而且还“在面中”即在安装点29至32之间借助于第二连接件25与第一下部复合件22连接,以构成第一重叠复合件23。在本实施方式中，第二连接件25同样设计成螺钉的形式。

在这里示出的实施方式中，第二连接件25穿过所有进一步位于内部的层。所施加的第二金属层13和第三非金属层14同时覆盖第一连接件20，因此，第一连接件20也可称作“被遮盖的连接件”。

现在还将一第三金属层15和一第四非金属层16施加到这样固定的第三非金属层14上，并通过固定螺钉34″′将其固定在支承装置21上。“在面中”，也即在安装点29至32之间，第三金属层15和第四非金属层16通过第三连接件26与第一重叠复合件23连接。具体而言，第三连接件26穿过所有进一步位于内部的层，并由此在面上固定这里实现的复合件33。现在还可以位于外部地施加填平物和/或裱糊纸(未示出)。填平物和/或裱糊纸也可以用于遮盖由此位于外部的非金属层的连接件。

在图1c中，还示出了用于地面区域中抗穿透的连接的适宜的解决方案。必要时由多个单型材整体或多件地组装成的组合连接型材27在安装复合件33之前通过连接螺钉35旋紧在地面或壁侧。组合连接型材27设计成使复合件33通过可遮盖地安装的连接元件28(这里具体构造为螺钉)固定在组合连接型材27上。连接元件28然后由至少一个位于外部的非金属层16覆盖。

在图2中示出了用于覆盖立柱结构的复合件的另一改进实施方式。这里示出的立柱结构被双侧地覆盖。立柱结构包括支承装置21、21′，它们尤其可构造为U型材、C型材或M型材。正如本领域技术人员充分了解的那样，M型材表现为具有在用于连接的腹板中的缓冲凹槽的U型材或C型材(参见图2，附图标记21′)。

正如已根据图1的复合件描述的，以相似的方式，第一非金属层10通过固定螺钉34固定到支承装置21、21′上。第一金属层11安置并在必要时预固定到第一非金属层10上。一第二非金属层12通过支承装置21、21′上的固定螺钉34′固定到第一金属层11上。“在面中”，即在由支承装置21、21′限定的安装点29至32之间的区域中，第一非金属层10、第一金属层11以及第二非金属层12通过第一连接件20(这里具体地构造为螺钉)彼此连接，以构成这里为三层的下部复合件22。然后，一第二金属层13和其上的一第三非金属层14通过支承装置21、21′上的固定螺钉34″固定到如此构成的下部复合件22上。在支承装置21、21′之间的区域中，第二金属层13以及第三非金属层14也通过第二连接件25彼此旋紧，以构成一重叠复合件23。在本实施方式以及在根据图1的实施方式中，第一连接件20和第二连接件25都这样设计尺寸，即，使它们完全穿过所有由非金属层和金属层构成的层。

如果为了实现本发明的复合件非金属层10、12、14、16由单板构成，则适宜的是，一具体的非金属层的并排的板的接缝相对于相邻的非金属层的板的接缝错开设置。同样优选的是，第二连接件25相对于第一连接件20错开设置。同样地，第三连接件26和排序更高的连接件相对于第二连接件25和/或第一连接件20也应错开设置。

在最简单的构型中，由支承装置21、21′限定的安装点29至32之间的复合件的实现的本发明构思是通过由包括非金属层和金属层的两个层组成的复合件实现的。通过另一个位于外部的非金属层12或金属层13实现的覆盖不是绝对必需的，但这被视为合理的。在该最简单的情况下，仅由两层构成的下部复合件同时构成整个复合件33。在技术上合理的范围内，在下部复合件或中间的重叠复合件的构型上，即对于整个复合件，层的数量几乎可从至少两层起提高任意数量的层。

利用本发明的方案可以使对由复合件限定的壁的穿透明显变得困难。利用工具也不能从复合件中撬下大的块。用或不用工具的击穿时间会明显增加。

在一项具体测试中，根据图1的实施方式，用于屋顶结构的两盖板利用四个石膏板层和三个0.5mm厚的钢板构成的层实现。众所周知，一个结构仅在支承装置21上，也即安装点29至32上彼此旋紧。其它结构附加地“在面中”旋紧以实现本发明的复合件。在此，对于第一连接件20、第二连接件25以及第三连接件26分别设置每平方米9个旋紧螺钉的密度。

在没有附加“在面中”设置的连接件20、25、26的结构中，即在由支承装置21至21′限定的安装点29至32的外部，利用破拆工具即木工锤、两个大的螺丝刀以及刀具，拆除尺寸为30cm×40cm(人孔)的、位于外部的非金属层16持续11分钟。在根据本发明的结构中，即利用附加设置的第一连接件20、第二连接件25以及第三连接件26的结构中，该时间几乎延长至三倍，就是说，具体延长至26分钟。在本发明的结构中，位于最外面的金属层15破拆持续另外20分钟。“破拆试验”由专业执法人员实施。

在另一构型中可以设想，在复合件33上或内部设置一个或多个传感器，或由复合件形成一个或多个传感器，以便即使对复合件的部分损伤也可以进行尤其是电子的检测。因此一个或多个所提出的传感器可与一警报装置联接，该警报装置直接通报由于穿透进入或穿透离开试图导致对复合件的每次破坏企图。具体而言，可以设置在无损的复合件中保持在机械预紧力中的压电传感器，或设定电容检测，其中为了进行电容检测，可使用原本已设置的金属层11、13、15。在金属层11、13、15之一和/或设置在其间的非金属层10、12、14、16之一受损时，可检测到电容变化。

这里，由两个相邻的金属层11、13、15分别形成一个电容器板。位于其间的非金属层10、12、14、16形成电介质。如果现在将直流电压或特别优选是高频的交流电压施加到如此构成的电容器上，则可确定由金属层限定的电容器板的损伤和/或设置在其间的电介质(由位于其间的非金属层限定)的损伤。

Claims (17)

1、一种由多个相互贴合组装的层(10至16)组成的抗穿透的复合件，尤其是作为立柱壁结构、屋顶结构或天花板结构的盖板，其中，复合件通过确定的安装点(29至32)处的面固定或可固定在支承装置(21)、如型材上，该复合件包括至少一个由板形金属材料组成的第一金属层(11)和至少一个由板形的非金属材料组成的第一非金属层(10)，其中，在安装点(29至32)之间的区域中，相互隔开地设有多个第一连接件(20)、尤其是螺钉，所述第一连接件作用在第一非金属层(10)与第一金属层(11)之间，以构成一第一下部复合件(22)并由另一个位于外部的非金属层(12)或金属层(13)覆盖。

2、如权利要求1所述的抗穿透的复合件，其特征在于，第一非金属层(10)面朝支承装置(21)位于内侧地设置在第一金属层(11)与支承装置(21)之间。

3、如权利要求1所述的抗穿透的复合件，其特征在于，第一金属层(11)面朝支承装置(21)位于内侧地设置在第一非金属层(10)与支承装置(21)之间。

4、如权利要求1至3之一所述的抗穿透的复合件，其特征在于，在安装点(29至32)之间的区域中，相互隔开地设有多个第二连接件(25)、尤其是螺钉，所述第二连接件至少作用在一个第二非金属层(12)和/或一个第二金属层(13)与下部复合件(22)之间，以构成一重叠复合件(23)。

5、如权利要求1至4之一所述的抗穿透的复合件，其特征在于，第二连接件(25)完全或仅部分地贯穿，以构成包括第一非金属层(10)和第一金属层(11)的重叠复合件(23)。

6、如权利要求1至5之一所述的抗穿透的复合件，其特征在于，在复合件的内部，交替地设置金属层(11、13、15)和非金属层(10、12、14、16)。

7、如权利要求1至6之一所述的抗穿透的复合件，其特征在于，在安装点(29至32)之间的区域中，相互隔开地设有多个第三连接件(26)、尤其是螺钉，所述第三连接件至少作用在一个或多个另外的位于外侧的层(15、16)与重叠复合件(23)之间，以构成第二重叠复合件(24)。

8、如权利要求7所述的抗穿透的复合件，其特征在于，第三连接件(26)完全或仅部分地贯穿包括第二非金属层(12)和/或第二金属层(11)的第一重叠复合件(23)及下部复合件(22)，以构成第二重叠复合件(24)。

9、如权利要求1至8之一所述的抗穿透的复合件，其特征在于，第四连接件或排序更高的连接件作用在安装点(29至32)之间，所述连接件作用在至少一个或多个相对于第二重叠复合件(24)进一步位于外侧的层与第二重叠复合件(24)之间，以构成排序更高的复合件。

10、如权利要求1至9之一所述的抗穿透的复合件，其特征在于，第一和/或第二和/或第三连接件的设置按确定的网格或按随机的布置进行。

11、如权利要求1至10之一所述的抗穿透的复合件，其特征在于，第一连接件(20)布置的密度为每平方米2至70个连接件，优选为每平方米5至25个连接件。

12、如权利要求1至11之一所述的抗穿透的复合件，其特征在于，第一连接件相对于第二连接件错开设置。

13、如权利要求1至12之一所述的抗穿透的复合件，其特征在于，第三连接件相对于第一和/或第二连接件错开设置。

14、如权利要求1至13之一所述的抗穿透的复合件，其特征在于，在底部区域内，使用尤其是U形的或C形的连接型材或一组合连接型材(27)，其中设有连接元件(28)，该连接元件(28)由至少一个位于外侧的非金属层或金属层覆盖。

15、如权利要求1至14之一所述的抗穿透的复合件，其特征在于，在复合件上或内部设置一传感器或者由复合件形成传感器，以便检测复合件的即使只是部分的损伤。

16、一种用于构造特别是如权利要求1至15之一所述的、尤其作为立柱结构、屋顶结构或天花板结构的盖板的、由多个相互贴合组装的层(10至16)组成的抗穿透的复合件的方法，其中，复合件通过在确定的安装点(29至32)处的面固定在支承装置(21)、如型材上，其中这样构成一包括一个第一非金属层(10)和一个第一金属层(11)的下部复合件(22)，即，在固定在支承装置(21)上之前或之后，通过安装点(29至32)之间区域中的第一连接件(20)连接第一非金属层(10)和第一金属层(11)。

17、如权利要求16所述的方法，其特征在于，通过第二连接件在安装点(29至32)之间的区域中将至少一个第二非金属层(12)和/或一个第二金属层(13)固定在下部复合件(22)上，以构成第一重叠复合件(23)。