CZ20011755A3

CZ20011755A3 - Speciálně tvarovaný vícevrstvý krunýř

Info

Publication number: CZ20011755A3
Application number: CZ20011755A
Authority: CZ
Inventors: Béatrice Moureaux; Freidrich V. Pfister; Zijl Nicolas A. Van
Original assignee: E. I. Du Pont De Nemours And Company
Priority date: 1998-11-20
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2002-04-17
Also published as: JP2002530625A; CA2346344A1; EP1131596A2; BR9916601A; HUP0104133A2; IL142426A0; WO2000031492A2; US5943694A; KR20010080512A; AU3206100A; WO2000031492A3; PL348521A1; CN1352739A; BG105621A; RU2001116717A

Description

Speciálně tvarovaný vícevrstvý krunýř

Oblast techniky

Vynález se týká krunýře vyrobeného z vícevrstvého materiálu odolného proti proražení, a zejména se týká tělesného krunýře majícího část speciálně tvarovanou pro zakrytí zakřivených částí těla jako například ženského poprsí, jakož i způsobu jeho výroby.

Dosavadní stav techniky

Je známo použití vláken o vysoké pevnosti, jako například polyaramidových vláken, ve vícevrstvých strukturách v tělesném krunýři pro zajištění balistické ochrany. Proti kulkám odolné vesty z vícevrstvé struktury se velmi dobře osvědčily jako tělesný krunýř pro muže a ženy, avšak setkávaly se s obtížemi při zlepšení pohodlí pro ženské uživatelky tvarováním krunýře pro uzpůsobení ženskému tělu.

Pohodlí uživatele a efektivnost krunýře pro zabráněni zranění jsou těsně spojeny. V závislosti na úrovni ochrany a typu textilie bývá použito 10 až 50 vrstev textilie. To vytváří ochotně poněkud výrazným Jestliže tuhou strukturu, která se nepřizpůsobuje ženského poprsí. uživatele, stává krunýř není v se přenos rázu krunýř neúčinkuje tak jak by tělesného krunýře jsou zvláště náchylné k poškození tvarům těla, zejména v oblasti těsném kontaktu nerovnoměrným a měl. Tvarované s tělem tělesný oblasti výstřely v nepřímém úhlu dopadu. Kromě toho, ženské poprsí je zvláště náchylné k poranění traumatickým šokem.

Byly navrženy různé vícevrstvé tělesné krunýře speciálně tvarované pro ochranu částí těla jako například ženských prsů. Výroba vícevrstvého krunýře speciálních tvarů

-2··· ··· však je obtížná v důsledku skutečnosti, že vrstvy materiálu odolného proti proražení jsou sice pružné, avšak poměrně tuhé. To přináší problémy.

Tvarování čelního dílce krunýře spojováním nastřižených dílců textilie s přesahujícími Švy za použití speciálního vzoru prošívání bylo navrženo v patentu US 4 183 097. Nicméně, jestliže nejsou přesahující švy dost velké, šikmé střely mohou proniknout vestou, zatímco zvětšení velikosti přesahováni švů vytváří tvrdé lemy v oblasti, kde ženy potřebují největší možnou flexibilitu.

Patent US 4 578 821 navrhuje vložení flexibilního vícevrstvého balistického dílce do kapsy na přední straně oděvu nositele. Tento dílec je přidržován spojovacím prostředkem háčky-vlákna VELCRO, umožňujícím úpravu na různé velikosti poprsí, avšak chráněná oblast je omezena a spojovací prostředek VELCRO nemůže zajistit dobrý balistický účinek. Proto je tento systém vhodný jen pro nízkou úroveň ochrany.

Patentová přihláška GB 2 231 481 navrhuje vestu, jejíž vnitřní část obsahuje pěnový plastový materiál tvarovaný podle prsu. Na vrstvu plastu je připevněn tvarovaný tuhý nebo polotuhý plošný materiál absorbující náraz a nakonec je vložen vícevrstvý balistický soubor, přičemž celé uspořádání je uzavřeno ve vaku. Při této konstrukci je balistický soubor tvarově uzpůsoben ohýbáním kolem vodorovné osy. Toho může být dosaženo jedině při ponechání velkých otvorů na levé a pravé straně hrudi, takže ochrana těchto bočních oblastí je diskutabilní. Kromě toho je vesta poměrně těžká, tuhá a nepohodlná při nošení.

Jiný návrh podle patentu US 5 020 157 představuje použití tuhých, nepoddajných vydutí vytvořených z vysoce pevného laminovaného polyethylenového materiálu, které se nosí na ženských prsech a pod konvenční měkkou tělesnou

-3* * · · · ·· ··· ··· «· « _M vestou pro ochranu před zraněném následkem balistického nárazu. Tlak vyvinutý při nárazu vsak může být přenesen na okraje vyduti, což může způsobit zraněni. Kromě toho, tuhá vydutí jsou nepohodlná při nošení.

Tvarování tělesného krunýře lisováním vrstev aramidové textilie ve skořápce z PVC pomoci tlaku 400 až 800 kPa a teploty 180 až 300 °C je navrženo v DE-A 4423194 a ve WO 96/01405. Aramidová vlákna však mají protažení až 4 %, což může vést k poškozeni při lisování. Kromě toho, tvarování vrstev protahuje textilii, což může zvětšovat mezery mezi vlákny a snižovat balistický účinek. Také lisování ve skořápce z PVC činí krunýř poměrně tuhým.

Výše diskutované návrhy podle dosavadního stavu techniky pro vytvoření vícevrstvého tělesného krunýře speciálního tvaru tedy selhávají pokud jde o vytvoření lehké vícevrstvé struktury, která pohodlně padne na tělo a poskytuje vynikající balistickou ochranu, a která může být vyrobena za použití dostupného zařízení pracujícího při teplotě okolí nebo za použití jednoduchých postupů tepelného spojování.

Podstata vynálezu

Cílem vynálezu je vyhnout se výše uvedeným problémům dosavadního stavu techniky a poskytnout vícevrstvý krunýř speciálně tvarovaný pro zakrytí tvarovaných částí těla, který spojuje spolehlivou balistickou ochranu a vysoké pohodlí, a je-li třeba, zvýšenou ochranu proti bodnutí.

Cílem vynálezu je také poskytnout jednoduchý způsob tvarování takovéhoto vícevrstvého krunýře, který nevyžaduje tepelné zpracování snižující jeho účinnost.

Těchto cílů je dosaženo novým postupem skládání záševků pro vytvarování vrstev pomocí víceméně stejnoměrně rozdělených záševků v kruhovém uspořádání, jak je popsáno dále.

(úhlově přesazeném)

Vynález navrhuje krunýř, zejména tělesný krunýř, vyrobený z množství vrstev flexibilního, poměrně neelastického materiálu odolného proti proražení, vytvarovaných pro zakrytí tvarované oblasti, která má být chráněna.

„Tvarované¹ znamená nerovinné části trojrozměrné struktury jako je například korzet.

Podle vynálezu jsou vrstvy drženy ve tvaru množstvím záševků v po sobě následujících vrstvách materiálu, přičemž každá z vrstev má alespoň jeden záševek. Každý záševek ve vrstvě obsahuje úsek obecně tvaru V, jehož okraje jsou spojeny pro vytvoření záševku, úsek tvaru V je složen a přeložen na jednu stranu pro vytvoření přídavné tloušťky přiložené na nebo podložené pod sousední částí vrstvy.

Podle vynálezu jsou záševky navzájem úhlově přesazeny se složenými úseky tvaru V orientovanými tak, že uvedená přídavná tloušťka je rozdělena v podstatě rovnoměrně kolem tvarované oblasti.

Výsledný speciálně tvarovaný lehký krunýř je pohodlný při nošení, bez sníženi balistické ochrany. Absence prostřihů v záševcích znamená, že nejsou vytvořeny čáry zeslabení, které by mohly umožnit pronikání střel.

Přídavná tloušťka složených částí úseků tvaru V, která je rozdělena v podstatě rovnoměrně kolem tvarované oblasti, poskytuje ochranné vrstvy navíc na těchto tvarovaných částech, které střely mohou častěji zasahovat v nepřímém úhlu a způsobovat zranění. Nicméně vynikající balistická ochrana není výsledkem těchto zesílených částí, ale je dána hlavně skutečností, že tato konstrukce nevede k zeslabením, která by mohla redukovat balistický účinek hlavních vrstev.

«

-5• · ·· • ♦ ♦ ··· ···

Tvar vytvořený tímto způsobem lépe padne na siluetu těla aniž by způsoboval omezení míry ochrany poskytované vícevrstvou strukturou. V důsledku jejich rovnoměrného rozdělení neovlivňují přeložené části nepříznivě flexibilitu a pohodlnost krunýře. Kromě toho, hmotnost přeložených částí navíc je nevýznamná. Tělesný krunýř tak zůstává lehký a pohodlný při nošení a poskytuje zvýšenou ochranu proti zranění.

Složené úseky materiálu tvaru V tvoří záhyby, které mohou být orientovány v témže směru, tj. přeloženy na tutéž stranu. Zpravidla však jsou tyto záhyby orientovány v různých směrech. Ve výhodném provedení, dvojice Vrstev materiálu mají záševky ve stejných úhlových polohách, se záhyby orientovanými v opačných směrech tak, aby se vzájemně nepřekrývaly. Vrstvy materiálu tvořící tyto dvojice mohou být navzájem sousední vrstvy, ale s výhodou to jsou vrstvy nacházející se ob jednu, což zlepšuje flexibilitu a pohodlí zamezením překrývání záhybů, které by mohlo vést ke vzniku tuhých míst nebo vyboulení.

Mezi záševky mohou být, kde je to vhodné, ponechány úhlové mezery, tak, že jsou odpovídající úhlové mezery ponechány mezi některými nebo všemi úhlově sousednímu záhyby různých vrstev. To může přispět k flexibilitě tvarované části, bez omezení bezpečnosti. Důležité je úhlové rozdělení záhybů takovým způsobem, aby byla přídavná tloušťka rovnoměrně rozdělena, čímž je zamezeno vzniku vyboulení nebo tuhosti, která by mohla snižovat pohodlí a bezpečnost.

V zásadě se záševky rozprostírají obecně radiálně od alespoň jednoho bodu konvergence. Obvykle jsou záševky úhlově vzájemně rovnoměrně rozloženy kolem bodu konvergence v úhlu, který je rovný nebo větší než úhel úseků tvaru V před složením. To zamezuje nežádoucímu překrývání okrajů složených záhybů.

• 9 ♦·

-6Je zřejmé, že body konvergence záševků mohou být rozděleny kolem oblasti konvergence, která není skládaná, a je dostatečně velká aby nedocházelo ke kroucení nebo nežádoucímu přehnutí v bodě konvergence.

Každá vrstva materiálu má zpravidla jeden záševek nebo, v případě speciálně tvarovaného tělesného krunýře pro ženy, dva záševky uspořádané symetricky na obou stranách dvou bodů nebo oblastí konvergence. Je však možné uspořádání více záševků v každé vrstvě materiálu, například čtyř záševků na každé straně, rozprostírajících se nad a pod dvěma body či oblastmi konvergence.

Hlavní aplikací tvarovaného krunýře podle vynálezu je tělesný krunýř obsahující alespoň jednu část tvarovanou pro zakrytí tvarované části těla, jako například trupu, oblasti krku a/nebo šíje, ramen, loktů, kolen nebo jiných oblastí kloubů. Tělesný krunýř může být měkký nebo poměrně tuhý nebo tvrdý krunýř ve formě vesty nebo chráničů paží či nohou a podobné výstroje.

Zvláštní aplikaci představuje tělesný krunýř tvarovaný pro zakrytí poprsí ženské uživatelky, mající s odstupem vedle sebe se nacházející dvě zevnitř konkávní prohloubené části odpovídající poprsí. V tomto vytvořeni jsou záševky úhlově přesazeny kolem každé ze dvou prohloubených částí nacházejících se s odstupem vedle sebe, přičemž uvedená přídavná tloušťka je okolo každé z nich rozdělena v podstatě rovnoměrně.

V tomto tělesném krunýři ženského tvaru jsou dvě konkávní s odstupem vedle sebe se nacházející prohloubené části odpovídající poprsí, zpravidla vytvořené pomoci záševků kolem horních, dolních a vnějších okrajů prohloubených částí, které vymezují kontinuálně tvarované poprsí, v jediné výduti obsahující oba prsy.

• ··

- T « • · · · ·

•		* «·	•
dvě	výdutě	pro	prsy,
by	mělo	být	možné

úhlově rovnoměrně pokrývají v podstatě

Alternativně mohou být uspořádány není to však nutné. V tomto případě uspořádat dostatečný počet záševků uspořádaných vedle sebe tak, že záhyby celou kruhovou oblast kolem každé z obou prohloubených částí nacházejících se s odstupem vedle sebe.

Záševky tělesného krunýře ženského tvaru se rozprostírají radiálně od dvou bodů nebo oblastí konvergence, nacházejících se s odstupem vedle sebe, odpovídajících středům prohloubených částí, nad a pod oběma body nebo oblastmi konvergence, přičemž s výhodou se rozprostírají přes úhel alespoň 180 stupňů.

Tělesný krunýř podle vynálezu ve formě vesty má zpravidla přední a zadní dílec, navzájem trvale spojené nebo uvolnitelně spojené například pomocí spojovacích prostředků VELCRO, přičemž čelní dílec například je tvarován pro zakrytí poprsí ženské uživatelky pomoci popsaného nového uspořádání záševků. Vynález se týká jak celé vesty, tak také předního dílce, který se může prodávat zvlášť.

Úhel úseků tvaru V flexibilního materiálu závisí na stupni zakřivení požadovaného pro každou konkrétní aplikaci. Pro většinu aplikací tvoří úseky tvaru V úhel asi 10 až 40 stupňů.

Pro tělesný krunýř ženského tvaru je výhodný úhel asi 15 až 30 stupňů, s výhodou 20 až 25 stupňů, který poskytuje prohloubené části s tvarem vhodným pro většinu ženských prsů.

Úseky tvaru V mající úhel menši než 10 stupňů jsou možné například pro tvary krku. Když se použijí malé úhly, je třeba věnovat zvláštní péči vhodnému skládání a polohování poměrně úzkých záhybů (velikosti poloviny úhlu V) pro zamezení vzniku vyboulení.

-8Úseky tvaru V mající úhel větší než 40 stupňů mohou být požadovány například pro tvar lokte.

Sestavené vrstvy materiálu mají alespoň tři místa záševků kolem každé ze dvou prohloubených částí nacházejících se s odstupem vedle sebe. Nicméně, pro některé aplikace mohou stačit dvě místa záševků, přičemž záhyby jsou v různých vrstvách v každém místě záševku přeloženy v opačných směrech, pro co největší rozprostření přídavné tloušťky záhybů.

Pro ženské vesty se osvědčilo jako velmi uspokojivé uspořádání se šesti místy záševků okolo obou prohloubených částí nacházejících se s odstupem vedle sebe. Maximální počet záševků je dán zamýšlenou aplikací a se zřetelem na výrobu.

Tvar vytvořený speciálním uspořádáním záševků podle vynálezu může být symetrický nebo asymetrický kolem jednoho nebo více bodů nebo oblastí konvergence. Asymetrický tvar může být vytvořen asymetrickým rozdělením míst záševků, a/nebo by mohl zahrnovat použití úseku tvarů V (v týchž nebo v různých vrstvách) majících různé úhly, nebo asymetrickým skládáním záhybů.

Jak je podrobně diskutováno dále, materiál odolný proti proražení je s výhodou vytvořen z polyamidových vláken, a pro zlepšení odolnosti proti proražení a omezení deformace zadní strany může být jedna nebo více vrstev (zpravidla jen zadní a/nebo přední vrstva) spojeno s polymerem. Tělesný krunýř, je-li třeba, může také obsahovat jednu nebo více předních kapes pro vložení balistických dílců, nebo může být spojen s jinými ochrannými vrstvami pro zlepšení balistického účinku a/nebo pro omezení deformace zadní strany. Například může být připojena tuhá nebo polotuhá přední vrstva.

*·

-9Obecně každá z množství vrstev materiálu odolného proti proražení může obsahovat textilii spojenou s výztužným spojitým materiálem, jako například s polymerní fólií nebo povlakovou vrstvou, kovovou fólií nebo plátem kaučuku nebo elastomeru.

V závislosti na modulu pružnosti výztužné pryskyřice a tloušťce jednotlivé vrstvy, v určitých případech nemohou být takovéto laminované nebo povlečené textilie použity pro vytvarování ženské vesty, hlavně proto, že skládání laminovaných nebo povlečených textilií vede ke vzniku ostrých a tvrdých hran, což činí vestu nepohodlnou k nošení a snižuje její balistický účinek. S rostoucím počtem křehkých povlaků se může funkce zabránění probodnutí nebo omezení zranění zhoršovat, místo aby se zlepšovala.

V důsledku toho je uvažováno jedno vytvoření vynálezu, kde má vícevrstvá struktura jen omezený počet zvláštních výztužných vrstev, řekněme tři nebo čtyři vrstvy z 10 až 50 vrstev celkem, čímž se zlepšuje odolnost proti proražení aniž by to vedlo k problému vzniku vyboulení v oblasti záševků.

Podle výhodného vytvoření vynálezu, popsaného podrobně dále, vícevrstvá struktura zahrnuje kompozitní selektivně povlečené vrstvy vytvořené z textilie z vláken odolných proti proražení, opatřené výztužným spojitým materiálem, který se rozprostírá přes zvolenou oblast která má být těmito vrstvami chráněna, s výjimkou úseků tvaru V sestávajících pouze z textilie.

se selektivně naneseným zadní nebo na přední mohou být tímto způsobem vrstvy tvořící vícevrstvou vyztužením mohou straně vícevrstvé selektivně strukturu.

být vloženy

Tyto vrstvy být umístěny na struktury, nebo vyztuženy všechny

Alternativně, selektivně vyztužené vrstvy mohou mezi po sobě následující vrstvy nebo soubory vrstev *·

-10........ · .. ...

nevyztužené textilie odolné proti proražení.

Je-li třeba, mezi tvarované vrstvy podle vynálezu mohou být také vloženy přídavné vrstvy elastického materiálu. Také mohou být alespoň dvě po sobě jdoucí vrstvy materiálu odolného proti proražení slepeny nebo spojeny navzájem jako sendvič, například mohou být spojeny výztužným polymerem.

Materiál odolný proti proražení

V materiálu odolném proti proražení použitém pro vícevrstvý tělesný krunýř podle vynálezu mohou být aplikovány různé typy vláken, jako například vlákna sestávající z polyolefinu, např. polyethylenu, polyimidu, polyesteru nebo polyaramidu, mající zpravidla pevnost alespoň 900 MPa podle ASTM D-885, což se rovná přibližně 7 g/denier. Pro zajišěni vynikající odolnosti proti proražení je pevnost vláken s výhodou alespoň 2000 MPa podle ASTM D-885.

Polyaramidová vlákna jsou preferována, protože mohou mít požadovanou pevnost, dokonce převyšující výhodnou hodnotu 2000 MPa, a navíc mají dobrou chemickou odolnost.

Tato vlákna mohou být v materiálu přítomna v četných formách, s výhodou jako pletená textilie, tkaná textilie nebo jako netkaná struktura, nesměrová struktura nebo vícesměrový plošný útvar (např. mající vlákna křížící se v úhlu mezi 20 a 90 stupňů). Jsou také možné fóliové materiály odolné proti proražení.

Z důvodů efektivnosti výroby, dostupnosti a geometrické pevnosti (dobře definované stabilní struktury) jsou preferovány tkané textilie z vláken s vysokou pevností. Vhodná struktura textilie může být rovinná tkanina vyrobená zpravidla ze 42x42 nebo 28x28 konců na cm, nebo 14x14 nebo 6,7x6,7 konců na cm, avšak mohou být použity i jiné tkané struktury, v závislosti na požadavcích použití.

• · ♦ ·· · * · ·· • · ·

Měrná hmotnost takovýchto textilií je obecně 0,02 až 0,5 kg/m², s výhodou 0,05 až 0,5 kg/m² a ještě výhodněji 0,08 až 0,3 kg/m², pro dosažení rovnováhy mezi odolností proti proražení a měrnou hmotností.

Jestliže je měrná hmotnost nižší než 0,02 kg/m², je balistická odolnost textilie, dokonce i když je vyrobena z polyaramidových vláken, obecně neakceptovatelná, zatímco je-li měrná hmotnost vyšší než 0,5 kg/m², stává se použití množství vrstev textilie nevhodným v důsledku hmotnostních omezení.

Použitá vlákna mají vhodnou hodnotu denier (definovanou jako hmotnost v gramech 9000 metrů příze) 0,1 až 3500, s výhodou 10 až 3500, v závislosti na požadovaném poměru hmotnost/balistický účinek textilie. Vlákno s hodnotou denier 1000 až 3000 se používá pro méně náročné aplikace, zatímco pro aplikace s vysokým účinkem a nízkou měrnou hmotností jsou preferována vlákna s hodnotou denier 1 až 1000, s výhodou 50 až 1000.

V mnoha případech je rozmezí hodnoty denier 1 až 3000 pro vlákna vynikající.

Vlákna mohou být přítomna v nepovlečené formě nebo povlečená nebo jinak předupravená (např. protahovaná nebo tepelně upravená). V případě použití polyaramidových vláken není obecně nutné povlékání nebo jiná předúprava vláken, kromě jejich uspořádání do vhodné tkané nebo netkané textilie; nicméně, v některých případech může být na vlákna nanesen povlak například pro zlepšení jejich spojování s polymerním spojitým materiálem.

Pro zlepšení odolnosti proti proražení a pro zmenšení deformace zadní strany může být jedna nebo více vrstev výše popsané textilie spojeno s polymerní vrstvou nebo impregnováno polymerem pro využití vlastností jak vláken, tak polymerního spojitého materiálu. Například, některé nebo

- 12♦ ··«

všechny vrstvy mohou být spojeny s výztužnými vrstvami nebo jimi povlečeny ve zvolených oblastech, s výjimkou záševků.

Takovýto kompozit popsaný v mezinárodni přihlášce WO 97/21334, zveřejněné 12.6.1997, obsahuje vrstvu sestávající z vláken majících pevnost alespoň 900 MPa (7 g/denier) podle ASTM D-885, spojenou s polymerním spojitým materiálem majícím ohybový modul 42 až 1000 MPa podle ASTM D-790, pevnost v tahu při přetržení alespoň 10 MPa podle ASTM D-638 a protažení při přetržení alespoň 100 % podle ASTM D-638.

V takovýchto kompozitech se s výhodou používá termoplastický polymer. Vhodné polymery zahrnují specifické polyethyleny, polyimidy, polyether etherketony, ionomerní pryskyřice, fenolické modifikované pryskyřice, polyestery.

Termoplastický polymer je například ionomerní pryskyřice obsahující kationty zvolené ze skupiny sestávající z lithia, sodíku a zinku, zejména 0,1 až 3 % hmotn. těchto kationtů.

Alternativně, termoplastický polymer je fenolická modifikovaná pryskyřice, zejména fenolická polyvinylbutaralová pryskyřice.

Polymerní spojitý materiál by měl mít pokud možno pevnost v tahu při přetržení alespoň 20 MPa a protažení při přetržení alespoň 200 %, s výhodou alespoň 300 %, obojí podle ASTM D-638.

Flexibilita polymerní vrstvy je důležitým faktorem jak pro odolnost proti proražení kompozitu, tak pro pohodlí nošení tělesného krunýře obsahujícího jeden nebo více kompozitních dílců.

Ohybový modul polymeru je s výhodou 42 až 1000 MPa podle ASTM D-790, s výhodou 50 až 800 MPa.

-13• ·

·· ·*«

Ohybový modul vyšší než 1000 MPa na2načuje, že polymer je příliš tuhý aby efektivně odolával proražení nebo aby jej bylo možno pohodlně nosit jako tělesný krunýř, zatímco ohybový modul menší než 42 MPa naznačuje, že materiál je příliš flexibilní a neposkytuje efektivní tuhost kompozici proti probodnutí. Přídavnou výhodou tělesného krunýře obsahující takovýto polymer snížení deformace zadní strany při zásahu tělesného krunýře kulkou.

Jinou významnou vlastností polymerní vrstvy je její hustota, zejména z hlediska požadované nízké měrné hmotnosti (vyjádřené v kg/m² kompozitu) pro snadnou manipulaci a efektivní konstrukci s cílem snížení hmotnosti.

Polymerní spojitý materiál může být vhodně aplikován jako vrstva, která může být připojena na jedné nebo na obou stranách vrstvy obsahující vlákna, v závislosti na použití, a z praktického hlediska, v závislosti na vhodném způsobu výroby. Podle výhodného vytvoření je vrstva obsahující vlákna zabudována v polymerním spojitém materiálu pro znehybnění vláken což vede k mimořádně pevné kompozici.

Polymer může být aplikován jako předem vytvořená fólie nebo může být vytvarován jako povlaková vrstva na vláknech, nebo částečně nebo zcela impregnován ve vláknech, stříkáním, válečkováním, natíráním, máčením nebo jinými prostředky.

Polymer a vrstvy vláken mohou být spojovány ve vsázkovém nebo kontinuálním procesu, jakýmikoliv prostředky známými v oboru, jako například kalandrováním, povlékáním extruzí, lepením, impregnací, tepelným spojováním, jinými způsoby laminování vrstev dvou různých materiálů, nebo dokonce polymerací in-situ za vzniku polymerního spojitého materiálu s vlákny.

Výhodným způsobem spojování kompozitních vrstev vlákna/polymer je tepelné spojování jako například lisování, ve vsázkovém procesu nebo v kontinuálním procesu, zejména

- 14··♦ ··· pomocí pásového lisu nebo kalandru.

Když jsou vrstvy takovéhoto kompozitu vlákna/polymer začleněny do tvarovaného tělesného krunýře podle vynálezu, mohou být tyto dílce tvarovány pomocí záševku a skládaných záhybů jak je zde popsáno; není třeba použití tepla při procesu tvarování. Nicméně je možné začlenit jednu nebo více vrstev kompozitu vlákno/polymer předtvarovaných lisováním.

Selektivně povlečené kompozitní vrstvy

Ve výhodném provedení vynálezu jsou některé nebo všechny vrstvy vytvořeny z textilie z vláken odolných proti proražení povlečené nebo spojené s výztužným spojitým materiálem, které se rozprostírá přes zvolenou oblast, která má být těmito vrstvami chráněna, s výjimkou alespoň úseků tvaru V, které jsou složeny do záševků, přičemž tyto úseky tvaru V sestávají pouze z textilie.

Tyto části textilie tvaru V mohou být snadno složeny do záševků a sešity, je-li třeba. V některých vytvořeních se vyztužení rozprostírají přes v podstatě celou oblast vrstvy s výjimkou úseků tvaru V složených do záševků. Také jiné části vrstvy mohou být ponechány nepovlečené, například několik centimetrů kolem obvodu může být bez výztužného materiálu pro usnadnění vzájemného sešití po sobě následujících vrstev.

Jestliže je v některých oblastech požadována dodatečná ochrana, může být výztužný spojitý materiál aplikován selektivně v těchto oblastech, přičemž úseku tvaru V jsou ponechány volné. Typicky se toto dodatečné vyztužení rozprostírá přes všechny části tvarovaných oblastí, kde je požadována nej vyšší ochrana. Například, pro vestu tvarovanou aby padla na ženské poprsí, dodatečné vyztužení může pokrývat tvarovanou část poprsí.

Diskontinuity tvaru V ve výztužném spojitém materiálu

- 15• · · · · * » « • · · ♦ ♦ · ♦ · » * · · · * ··« ··♦ ··· ·· · ·* *·· usnadňují skládání záševků v příslušných částech tvaru V textilie. V hotovém krunýři jsou tyto diskontinuity pokryty přeloženými vrstvami textilie tvořící záševky. Úhlové přesazení záševků rozděluje záševky i diskontinuity ve výztužném spojitém materiálu různých vrstev kolem tvarované oblasti, čímž je zamezeno vzniku vyboulení a nadměrné tuhosti.

Tímto způsobem mohou být některé nebo všechny vrstvy vyztuženy, aniž by vznikly problémy vyboulení nebo nadměrné tuhosti v oblasti záševků. Jako v ostatních provedeních, úroveň balistické ochrany ve tvarované oblasti je zvýšena prostřednictvím přeložených vrstev.

Toto provedení je zvláště vhodné pro přední dílce ženských vest se zlepšenou balistickou ochranou a odolností proti proražení, spojenou s velkým pohodlím při nošení a snadností výroby.

Takovéto selektivně aplikované vrstvy mohou být laminovány (jak je popsáno výše) nebo povlečeny. Oblasti tvaru V mohou být z fólie vystřiženy před laminováním a lisováním. Alternativně mohou být oblasti tvaru V textilie pokryty například fólii z PTFE a po lisování tato část fólie, která v oblasti tvaru V nedrží na textilii, může být odstraněna.

Povlékání se může provádět s různými pryskyřicemi, například vodným roztokem iontově neutralizovaného kopolymeru ethylenu a kyseliny methakrylové, například dostupného jako SURLYN®, SURLYN je ochranná známka DuPont. Jiné možné pryskyřice jsou popsány v patentové přihlášce GBA 2 304 350. Tyto pryskyřice mohou být nanášeny například štětcem, stříkací pistolí nebo máčením. Jestliže se použije máčení, oblasti tvaru V a jiné oblasti textilie, které nemají být povlečeny, se předem upraví voskem nebo jiným vhodným odpuzujícím činidlem.

- 16««·

A ·*·

Kompozitní vrstvy, které vyžaduji vytvrzování za mírné teploty a tlaku, tak mohou být vyrobeny před tvarováním vrstev skládáním a sešíváním záševků v oblastech tvaru V.

Podle jiného způsobu se mohou složit záševky, nanést povlakový materiál, pak rozložit záševky, vrstva vytvrdit v plošném lisu, potom znovu složit a sešít záševky a sestavit vrstvy. V obou případech se vytvrzení může provádět v plošném lisu a nevyžaduje tedy drahé lisovací zařízení a kroky způsobu, jako podle dosavadního stavu techniky.

Alternativně by záševky mohly být složeny a sešity před aplikací výztužného spojitého materiálu, zejména za použití povlakového materiálu, který se nemusí vytvrzovat za tepla a pod tlakem. Na vrstvy se sešitými záševky by mohl být pro vytvoření ochranného povlaku aplikován také materiál, jako například dvousložkové lepidlo, který se vytvrzuje při pokojové teplotě.

Způsob výroby

Podle dalšího aspektu vynálezu, způsob výroby vícevrstvého speciálně tvarovaného krunýře začíná opatřením množství vrstev flexibilního, poměrně neelastického materiálu odolného proti proražení, které mají být sestaveny do tvarovaného krunýře. Každá vrstva má čáry skladů vymezující alespoň jeden záševek tvořený úsekem obecně tvaru V materiálu, přičemž záševky jednotlivých vrstev jsou úhlově navzájem přesazeny kolem alespoň jednoho bodu nebo oblasti konvergence.

Především se spojí okraje úseků tvaru V pro vytvoření záševků v každé vrstvě, přičemž vrstvy s vytvarovanými záševky všechny mají v podstatě stejný obvodový tvar pro sestavení do tělesného krunýře.

Všechny tyto vrstvy jsou zpravidla identického tvaru a velikosti. Někdy však muže být vhodné uspořádat vrstvy

17··· • * · · · · · * · · · · * · ······ || · ·· s poněkud různými tvaru nebo velikostmi, například pro uzpůsobeni pro postupné tvarování při sestavování vrstev.

Poté se sestaví množství vrstev pro vytvoření tvarované části se záševky v různých vrstvách úhlově přesazenými a s úseky tvaru V materiálu složenými ve směrech pro rozdělení přídavné tloušťky v podstatě rovnoměrně kolem tvarované části.

Operace tvarování se provádí na vhodné podložce. Například pro vytvoření vesty se vrstvy mohou sestavovat na prsou.

Nakonec se takto vytvořené vícenásobné vrstvy sestaví pro vytvoření krunýře.

Postupné vytvoření úhlově přesazených („pootočených) záševků se skládanými záhyby v po sobě následujících vrstvách (od vrstvy číslo 2) může být chápáno jako postupné vytváření obrysu, kdy vytváření obrysu postupuje přes po sobě následující vrstvy až do 30, 50 nebo dokonce ještě více vrstev.

Tím způsobem může být krunýř uzpůsoben sestavením v anatomicky správném tvaru. Každá jednotlivá vrstva relativně neelastického materiálu odolného proto proražení může být tvarována složením, spojením záševků, složením záhybu a sestavením po sobě následujících vrstev.

Alternativně je možné předem sestavit několik vrstev, pak skládat záševky jednotlivých vrstev, nebo skládat jednotlivé záševky z několika vrstev (zpravidla dvou nebo šesti) pro vytvarování sestavy.

Na jedné straně, výstroj, například vestu, je možno uzpůsobit mírám individuálního uživatele. Na druhé straně, tvarovaná výstroj, například vesta, může být vyrobena tak, že je možno ji upravit aby padla různým uživatelům.

-18* < · · » · ·· • · · · · · » · ·· • · ··· · ·· ··♦ ··· · 4 ·*···

Technika skládání a upevňováni nevyžaduje speciální zařízení nebo nástroje, ale může být prováděno stávajícími postupy moderní textilní techniky.

Výhodou tohoto postupu sestavování je, že vícevrstvé tvary mohou být vhodně vyrobeny za použití poměrně tenkých vrstev materiálu odolného proti proražení sestavených do velmi velkého počtu vrstev, řekněme 50 nebo více. Je známo, že balistický účinek se zvyšuje s počtem vrstev, dokonce i při stejné celkové tloušťce.

S výhodou mají dvojice vrstev materiálu záševky ve stejných úhlových polohách, a části tvaru V v ..těchto vrstvách jsou přeloženy v opačných směrech, takže se navzájem nepřekrývají, přičemž dvojice vrstev se záševky ve stejné úhlové poloze jsou s výhodou sestaveny ob jednu vrstvu.

Tímto novým postupem vytvoření tlustých ochranných vrstev jsou získány vrstvy (v místech překrytí kde jsou záhyby přeloženy), které poskytují dodatečnou ochranu proti balistickému nárazu, důležitou zejména ve tvarovaných oblastech kde kulky či jejich úlomky zasahují pod úhlem (nepřímý náraz).

Okraje úseků tvaru V mohou být navzájem sešity nebo spojeny jinými prostředky jako například svorkami či nýtky z polyaramidu, nebo lepením. Vrstvy materiálu odolného proti nárazu se vhodně spojuji sešitím.

Při vzájemném spojování vrstev materiálu je třeba dbát na udržení tvaru a na zamezeni vzniku vzduchových kapes. Přední dílec tělesného krunýře může být vytvořen vzájemným spojením dvou nebo více souborů vrstev materiálu odolného proti proražení tvarovaných sestavením vrstev s úhlově přesazenými záševky, jak bylo popsáno výše.

Stejné postupy mohou být použity pro sestavení

•	•	4 4 ·	4 4	4
4	* <
e	•	• 4 4	4 4	4
·· ·	44 4	• 4 4	44	444

kompožitních vrstev textilie odolné proti nárazu spojené s výztužným spojitým materiálem nebo povlečené výztužným spojitým materiálem ve zvolených oblastech s výjimkou oblastí tvaru V pro vytvoření záševků. Výztužný spojitý materiál může být aplikován na textilii, za použití tepla a tlaku, před skládáním záševků. Alternativně může být výztužný spojitý materiál aplikován na textilii po složení záševků.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále popsán na příkladech za -pomoci výkresů, na kterých

Obr. 1 představuje perspektivní pohled na neprůstřelnou vestu, mající přední dílec tvarovaný podle vynálezu pro vestu určenou pro ženy,

Obr. 2-1 až 2-12 představují schematická rovinná znázornění vždy jedné poloviny jedné vrstvy materiálu, přičemž dvanáct vrstev podle obr. 2-1 až 2-12 je znázorněno před sestavením sledu vrstev pro vytvoření tvarovaného předního dílce neprůstřelné vesty podle obr. 1,

Obr. 3 ilustruje vytváření záševku v jedné z těchto vrstev,

Obr. 4-1 až 4-4 ilustrují skládání záševků čtyř po sobě následujících vrstev před nebo v průběhu sestavováni vrstev,

Obr. 5 představuje schematické rovinné znázornění ilustrující úhlové rozdělení složených záhybů,

Obr. 6 představuje schematické rovinné znázornění ilustrující, jak může být sestaven zadní dílec tělesného krunýře podle obr. 1, a

Obr. 7 je znázornění odpovídající obr. 2-1,

-20• · · ··« představující modifikovaný typ vrstvy podložené výztužnou fólií pouze v části jejího povrchu.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 představuje lehkou neprůstřelnou vestu, obsahující přední dílec 10, který je tvarován pro zakrytí poprsí ženské uživatelky, a zadní dílec 20, oba vytvořené ze sestavy vrstev materiálu odolného proti proražení. Přední dílec 10 má horní část 14 prsů a spodní část 15 prsů, vytvarované pro vytvoření dvou s odstupem vedle sebe se nacházejících, uvnitř konkávně prohloubených .částí odpovídájících poprsí. Vnitřní vrstvy materiálu odolného proti proražení tvořící přední dílec 10 jsou tvarovány sériemi úhlově přesazených záševků, jak je dále popsáno v souvislosti s obr. 2 až 4.

Jak je znázorněno na obr. 1, čelní dílec 10 a zadní dílec 20 vesty jsou k sobě uvolnitelně upevněny sériemi spojovacích prostředků VELCRO, totiž vláknových spojovacích prostředků 11 na horní straně předního dílce 10, které spolupůsobí s háčkovými spojovacími prostředky nesenými na ramenních páscích 21 připevněných k zadnímu dílci 20, a vláknové spojovací prostředky 12 na spodní straně předního dílce 10, které spolupůsobí s háčkovými spojovacími prostředky nesenými na postranních páscích 22 připevněných ke spodní části zadního dílce 20. Tyto postranní pásky 22 nesou dodatečné příčné prvky 23 VELCRO, a pro zvýšení bezpečnosti je uspořádán pás 24 se spojovacími prostředky VELCRO.

Vrstvy materiálu odolného proti proraženi tvořící přední dílec 10 jsou uzavřeny mezi vnějším krytem a vyložením z materiálu, který není odolný proti proražení. Pro uzpůsobení tohoto vnějšího krytu k tvaru předního dílce 10 jsou uspořádány švy 17, které se táhnou přes prsa. Je

-21 ··· ··· třeba zdůraznit, že podle vynálezu vnitřní vrstvy materiálu odolného proti proražení nemají prostřižení, ale jsou tvořeny sériemi úhlově přesazených záševků majících skládané záhyby, jak je popsáno dále s odkazem na obr. 2 až 4.

Je-li třeba, vnější kryt může mít záševek se složeným záhybem, jako jsou záševky vnitřních vrstev materiálu odolného proti proražení.

Obr. 2-1 až 2-2 představují každý pravou polovinu jedné z dvanácti vrstev 30 materiálu odolného proti proražení před sestavením sledu vrstev pro vytvoření tvarovaného předního dílce 10 neprůstřelné vesty podle obr. 1. Druhá polovina každé vrstvy 30 je zrcadlovým obrazem podle čáry X. Čáry znázorněné uvnitř obvodu každé vrstvy 30 pouze naznačují umístění skladů a linie spojů.

Každá vrstva 30 má dvě postranní protažení 31 (odpovídající částem předního dílce 10 který dosedá na uživatelův pas), postranní vybrání 32 (odpovídající částem předního dílce 10 které sedí pod uživatelovou paží), zaoblené horní části 33 (odpovídající částem předního dílce 10 které zakrývají horní část uživatelova poprsí, tj. kde jsou upevněny spojovací prostředky 11) , a konkávní horní část 34 (odpovídající části předního dílce 10 která sedí kolem uživatelova krku).

Každá polovina vrstvy 30 také má úsek 35 tvaru V, mající středovou čáru 36 kolem níž může být složena a spojena pro vytvoření záševku, jak je znázorněno na obr. 3. Tento obrázek představuje vrstvu odpovídající vrstvě znázorněné na obr. 2-1 nebo na obr. 2-3. Jak je znázorněno, vrstva 3Q je složena kolem vertikální čáry 38 skladu shodné s čárou 36 skladu, načež může být vrstva 30 spojena šitím nebo sešitím sponkami podél čar 37 vymezujících úsek 35 tvaru V pro vytvoření záševku podél spojených čar 37, při ponechání záhybu 40 sestávajícího z přeloženého úseku 35

-22··· »«« tvaru V.

Jak je znázorněno pro vrstvu 30 na obr. 4-1 až 4-4, když se vytvoří dva záševky 37, na pravé a na levé straně každé vrstvy 30, přijme vnější obvod vrstvy 30 tvar, který je v podstatě stejný pro všechny vrstvy a odpovídá obvodovému tvaru předního dílce 10. Po sobě následující vrstvy 30 však mohou mít různé velikosti a tvary, podle tvaru jaký má být vytvořen.

Z porovnání obr. 2-1 až 2-12 je zřejmé, že po sobě následující vrstvy mají záševky 37 navzájem úhlově přesazené kolem bodu 39 konvergence, přičemž každá vrstva 30 _ má s odstupem vedle sebe se nacházející dva body 39 konvergence, odpovídající středům prohloubených částí v předním dílci 10, které jsou uzpůsobeny prsům uživatelky. Tyto body 39 konvergence jsou přibližně na stejných místech ve všech dvanácti vrstvách 30. Je zřejmé, že špičaté konce záševků 37 by měly být rozděleny kolem oblasti konvergence, např. v kruhové oblasti, která v důsledku toho není skládaná. Tato oblast by měla být dostatečně velká aby nedocházelo ke krouceni nebo nežádoucímu přehnutí v bodě konvergence.

Dvojice nacházející se ob jednu vrstvu 30 materiálu, totiž podle obr. 2-1 a 2-3, 2-2 a 2-4, 2-5 a 2-7, 2-6 a 2-8, 2-9 a 2-11, 2-10 a 2-12, jsou identické, takže záševky 37 vrstev každé dvojice se nacházejí v téže úhlové poloze. Záševky 37 po sobě následujících vrstev (obr. 2-1, 2-2, 2-3 atd.) jsou navzájem úhlově přesazené. Záševky podle obr. 21, 2-2 a podle obr. 2-3, 2-4 jsou navzájem v úhlu 180 stupňů, záševky dalších po sobě následujících vrstev jsou v různých úhlech znázorněných na obr. 2-5 až 2-12 čarami 36 skladů. Obecně, záševky 37 vrstev s lichými čísly se nacházejí na horní části a záševky vrstev se sudými čísly se nacházejí v dolní části příslušné vrstvy 22' ^s výjimkou vrstvy 30 podle obr. 2-10, kde se záševek nachází ve středu.

-23·· · ··· ···

V tomto přikladu je úhel V mezi čarami 37 tvořícími každý záševek asi 22,5 stupně, takže šest záševků umístěných vedle sebe by se rozprostíralo přes 135 stupňů. Všechny záševky 37 se však rozprostírají přes úhel asi 195 stupňů, vycházeje od záševků 37 v jedné krajní poloze nahoře na obr. 2-9 a 2-11 k záševkům 37 na obr. 2-2 a 2-4 v druhé krajné poloze dole, přičemž mezi záševky 37 je mezera, viz obr. 5.

Jak je znázorněno na obr. 4-1 až 4-4, záhyby 40 spojené se záševky 37 jsou poskládány v opačných směrech pro dosažení nejlepšího možného rozdělení jejich přídavné tloušťky při sestavování vrstev 30. Každý záhyb 40 zaujímá 1/2 šířky úseku tvaru V, a tyto záhyby 40 jsou selektivně poskládány v opačných směrech.

Na obr. 4-1 je levý záhyb 40 v horní části první vrstvy 30 přeložen doprava a pravý záhyb 40 je přeložen doleva. Obdobně na obr. 4-2 je levý záhyb 40 v dolní části druhé vrstvy 30 přeložen doprava a pravý záhyb 40 je přeložen doleva.

Pro odpovídající následující dvě vrstvy podle obr, 4-3 a 4-4 jsou sklady odpovídajících záhybů 40 obráceny, tj. ve třetí a čtvrté vrstvě 30 jsou levé záhyby 40 přeloženy doleva a pravé záhyby 40 jsou přeloženy doprava.

Podle stejného vzoru se obrací skládání záhybů 40 také v následujících skupinách dvojic vrstev 30. Principem je to, že záhyby 40 v záševcích 37 umístěné ob jednu vrstvu -jako např. na obr. 2-5 a 2-7 a na obr. 2-6 a 2-8 - jsou přeloženy v opačných směrech, takže když jsou vrstvy 30 sestaveny, záhyby 40 se navzájem nepřekrývají (viz obr. 5). Toto skládání záhybů 40 se může provádět při vytváření záševků 37, nebo při sestavování vrstev 30.

Vrstvy 30 se záševky 37 se jedna po druhé sestavují na poprsí, přičemž záhyby 40 po sobě následujících vrstev se

-244·· ··· • 4

44· skládají jak je popsáno výše. Každá vrstva 30 se ustavuje na následující (nebo předcházející) pomocí jehel. Stejný postup se opakuje pro dvanáct vrstev 30, přičemž se záhyby £0 ukládají ve zvolených směrech na horní straně vrstvy 30, s výjimkou poslední vrstvy, kde mohou být záhyby obráceny dovnitř pro dosažení hladkého vnějšího povrchu.

Sestavené a tvarované vrstvy 30 se uchytí ve svěrkách a sešijí (nebo jinak navzájem připevní) kolem jejich obvodu, přičemž se dbá na udržování tvaru při šití a vytlačuje se vzduch pro zabránění vzniku vzduchových kapes. K tomu účelu není výhodné šít kolem obvodu, ale šít obvodové úseky jeden po druhém, vycházeje ze zaoblené horní části 33 a konče ve spodních rozích. Je-li třeba, může být pro získání lepšího tvaru zahrnuta část odpovídající pasu.

Díky záševkům 37 jsou sestavené vrstvy 30 tvarovány pro vytvořeni dvou s odstupem vedle sebe se nacházejících prohloubených částí majících konfiguraci jednoho vydutí uzpůsobenou pro prsy uživatelky, a záhyby 40 v různých vrstvách 30 jsou orientovány v takových směrech, že přídavná tloušťka je rozdělena v podstatě rovnoměrně kolem tvarovaných částí, čímž je zamezeno vybouleninám a tuhosti.

Obr. 5 schematicky ilustruje úhlovou distribuci záhybů 40 v sestaveném souboru. Na tomto obrázku jsou záhyby £0 označeny čísly LI až L12 podle jim příslušných vrstev 30 odpovídajících obr. 2-1 až 2-12. V tomto příkladu jsou, ve směru hodinových ručiček, záhyby L11-L9, L3-L1, L7-L5, L12L10, L6-L8 a L2-L4 jsou uspořádány ve dvojicích složených v opačných směrech kolem čar tvořících záševky 37. Záhyby L1-L7, L5-L12, L10-L6 a L8-L2 jsou navzájem odděleny rozšířeními vrstev 30 a nejsou pokryty záhyby.

Prostřednictvím střídavého uspořádání záševků 37 a selektivní orientace záhybů 40 se záhyby v souboru navzájem nepřekrývají. Kromě toho, záhyby 40, jejichž vnější okraje * · ·· • · * · B · · φ . 75 - · · · * · · · ♦ ·♦· ··· *· * ·· ·*· se úhlově navzájem stýkají, v tomto případě vrstev L3 a L9, jsou odděleny neskládanou částí alespoň jedné mezilehlé vrstvy 30, totiž vrstvami L4 a L9, takže nevzniká riziko interference mezi záhyby 40, která by mohla způsobit dření či vznik vyboulení.

V hotové sestavě jsou záhyby 40 rovnoměrně rozděleny kolem vnějších částí prohloubení vytvořeného jako jedno vydutí, čímž poskytují přídavné ochranné vrstvy v citlivé oblasti v místech zakrytých záhyby 40.

Jsou-li požadovány dvě další ochranné oblasti na nekrytých oblastech na obr. 5, může toho být dosaženo jednoduše zahrnutím dalších vrstev do souboru se záševky na požadovaných dalších místech.

Přední dílec 10 podle obr. 1 může být vytvořen vzájemným spojením zvoleného počtu popsaných souborů dvanácti vrstev 30, např. dvou souborů za vzniku 24-vrstvého dílce nebo tří souborů za vzniku 36-vrstvého dílce atd. Jsou také možné sestavy z dělených souborů, např. ze dvou a půl souboru za vzniku 30-vrstvého dílce.

Obr. 6 znázorňuje, jak mohou být sestaveny vrstvy materiálu odolného proti proražení pro vytvoření zadního dílce 20 podle obr. 1. Zde jsou vrstvy 50 tvarované pro vytvoření zadního dílce 20 umístěny na sebe, zakřiveny do tvaru zad a pak sešity nebo jinak vzájemně spojeny. Všechny vrstvy 50 s výjimkou posledních pěti jsou sešity kolem jejich obvodu 51 a křížem 52. Posledních pět vrstev 50 (které jsou nejblíže tělu) je sešito jen kolem obvodu 51. Soubory jsou pak navzájem sešity jen v horní a v bočních oblastech obvodu 51.

Přední a zadní dílec 10, 20 jsou pak uzavřeny do příslušné krycí vrstvy a vyložení, a jsou opatřeny spojovacími prostředky a pásky.

t ·

-26• · · ·· • » ♦ * ·· • · > ♦· ♦·· ·♦· ·« · • ·· • · ·♦ « ·♦ ·· ···

Obr.

ilustruje modifikovanou vrstvu odpovídající příkladu podle obr. 2-1, selektivně povlečenou výztužnou fólií.

Také zde má vrstva 30 materiálu odolného proti proražení dvě postranní protažení 31, postranní vybrání 32, zaoblené horní části 33» a konkávní horní část 34. Každá polovina vrstvy 30 také má úsek 35 tvaru V, mající středovou čáru 36 kolem níž může být složena a spojena pro vytvoření záševku, jak je znázorněno na obr. 3 a jak je popsáno výše.

V tomto výhodném provedeni vynálezu z podložní textilie z materiálu odolného vyrobeného z aramidových vláken, polepena nebo z iontomerního sestává vrstva 30 která je laminována výztužnou fólií polymeru nebo jiného z proti proražení, povlečena nebo výše například uvedených polymerů.

Film se rozprostírá přes přičemž v tomto případě šířce několika centimetrů hlavní část textilie, pás 42 o sešití po sobě následujících vrstev.

vrstvy 30 ponechává volný obvodový pro usnadnění vzájemného Nejdůležitější je, že fólie 41 nepokrývá úsek 35 tvaru V, který sestává výlučně z textilie, která může být snadno přeložena kolem čáry 36. Film 41 tak má okraje 43 tvořící ve fólii vybrání tvaru V, a které se v tomto příkladu stýkají s čarami 37 skladů podle obr. 2.

Když jsou záševky přeloženy kolem čáry 36, jak je ilustrováno na obr. 4-1, přeložené vrstvy textilie v úseku 35 tvaru V překrývají fólii 41 jejíž dva okraje 43 jsou přiloženy k sobě.

Záševky mohou být přeloženy na kteroukoliv stranu vrstvy 30. Když jsou záševky složeny, okraje 43 fólie 41 se dostanou k sobě. Alternativně mohou být okraje 43 fólie 41 poněkud v odstupu na vnitřní nebo na vnější straně čar 37

-27·· · • ·· » ·· • «· ·· ··· skladů, takže když jsou záševky přeloženy, okraje 43 se vzájemně překrývají nebo zůstávají poněkud ve vzájemném odstupu, což může usnadnit šití.

V jiné variantě obr. Ί přerušovanou Zvolená oblast je ta, nejvíce nutná ochrana.

je svolená oblast

Čarou, povlečena kde je pro každou Znázorněná zvolená

5, znázorněná na výztužnou fólií, konkrétní aplikaci oblast 45 odpovídá tvarované části krunýře pro poprsí, tj. kde je požadována nejvyšší ochrana.

V každém případě, když jsou záševky přeloženy, okraje 43 výztužné fólie 41 které představuji diskontinuitu fólie 41) jsou kryty přeložením vrstev textilie v úseku 35 tvořícím záševky.

Některé nebo všechny vrstvy znázorněné na obr. 2-1 až 2-12 mohou být vytvořeny stejným způsobem se selektivně nanesenou výztužnou fólií, a po sobě následující vrstvy jsou sestaveny přesně tak jako předtím, přičemž obvodový pás 42 textilie slouží k sešití vrstev dohromady.

Ve výsledném záševky, fólie 41 dílci jsou úhlovým přesazením záševků a vedle sebe se nacházející okraje 43 , pro zamezení vzniku okraje 43 tvořící vzájemných úhlových což jednotlivých vrstev, nadměrné tuhosti. Také výztužné fólie jsou ve jednotlivých vrstvách, rozděleny výztužné vyboulení diskontinuty odstupech v nadměrných oblastí nebo zeslabení.

zamezuje vzniku

Bylo zjištěno, že výsledný dílec má zlepšenou odolnost proti proraženi balistickými projektily a zlepšenou odolnost proti bodnutí, dokonce i když jen několik vrstev má selektivně nanesená výztužná fólie 41 (dílec B v následujících příkladech). Když je tvarovaný dílec vesty vytvořen se všemi nebo v podstatě se všemi vrstvami opatřenými selektivně nanesenou výztužnou fólií 41 (dílec C v následujících příkladech), bylo zjištěno že tento dílec má

-28v« · ·« * · · · ·· ♦ · • · · · · · « · « · • · · · ··«· ··· »·· «· * >· «·· velmi zlepšený balistický účinek a vynikající odolnost proti bodnutí, spojenou s vynikajícím pohodlím při nošení.

Vynález bude dále popsán na následujících příkladech.

Příklad I

Tvarovaný přední dílec neprůstřelné vesty byl vyroben jak je popsáno výše ze 30 vrstev textilie Kevlar® Style 363F za použití šicí nitě 930 dtex Kevlar®. Kevlar® je registrovaná ochranná známka DuPont. Vrstvy byly sestaveny na poprsí o mírách 94-64-97 cm (velikost 42). Hotový tvarovaný přední dílec byl připevněn na podložní materiál z plastelíny a podroben standardním balistickým zkouškám. Kulky byly mířeny na vrchol, bok a okraj zakřivené prsní části za standardních podmínek. Všechny kulky byly zastaveny uvnitř první poloviny souboru, což svědčí o dobré balistické konstrukci. Kromě toho, deformace na zadní straně v plastelíně byla uspokojivá.

Příklad II

Tvarovaný přední dílec A neprůstřelné vesty byl vyroben jak je popsáno v příkladu I ze 32 vrstev textilie Kevlar® Style 363G, 11x11 E/cm, 200 g/m^z suché hmotnosti. Výsledný dílec vesty byl použit pro porovnávací balistické a bodací zkoušky s dílci B a C podle níže uvedených příkladů III a IV.

Příklad III

Tvarovaný přední dílec B neprůstřelné vesty byl vyroben jak je popsáno v příkladu II ze 26 vrstev textilie Kevlar® Style 363G, 11x11 E/cm, 200 g/m² suché hmotnosti, a vypodložen třemi speciálními podložními sendvičovými sestavami. Tyto podložní sestavy byly umístěny uvnitř vesty, na straně přivrácené tělu uživatele.

« * • 4 · _ 7Q _ · · · ♦ · * · 4 »·· ··· ·· e ·· ·4*

Speciální podložní sendvičové sestavy se vyrábějí následovně.

Dvě vrstvy textilie KEVLAR® a jedna vrstva fólie SURLYN® o tloušťce 40 pm byly označeny a střiženy podle obr. 2-1. Další dvě vrstvy textilie KEVLAR® a jedna vrstva fólie SURLYN® o tloušťce 40 pm byly označeny a střiženy podle obr. 2-2. Další dvě vrstvy textilie KEVLAR® a jedna vrstva fólie SURLYN® o tloušťce 40 pm byly označeny a střiženy podle obr. 2-5.

Ve všech případech byly okraje fólie střiženy asi 3 cm uvnitř okrajů textilie. Také oblast fólie odpovídající úseku tvaru V pro vytvoření záševku byla odstřižena podle zásad ilustrovaných na obr. 7.

Každá vrstva fólie byla vložena mezi dvě vrstvy textilie pro vytvoření sendviče, který byl lisován po dobu 15 minut při teplotě 160 °C a tlaku 10 bar.

Části tvaru V tří výsledných sendvičových sestav, které nebyly pokryty fólií, byly složeny do záševků jak bylo popsáno výše, a sestaveny do tvarované podložní sestavy jak bylo popsáno výše. Tato tvarovaná podložní sestava pak byla připevněna za 26 vrstev, vytvořených jak bylo popsáno v přikladu I, sešitím okrajových částí nepokrytých fólií.

Přiklad IV

Tvarovaný přední dílec C neprůstřelné vesty byl vyroben jak je popsáno v příkladu I ze 32 vrstev kompozitu. Každá vrstva kompozitu byla vytvořena z textilie Kevlar® (Style 363G, 11x11 E/cm, 200 g/m² suché hmotnosti) jedné vrstvy fólie SURLYN® o tloušťce 40 pm.

vrstev textilie a fólie bylo označeno a střiženo podle vzoru znázorněného na obr. 2-1 až 2-12. Ve všech *

-309 · 99 ♦ 9 9 · 9 · 9 ««* • Η »99 9« « ·9 «·9 případech byly okraje fólie střiženy asi 3 cm uvnitř okrajů textilie. Také oblasti fólie odpovídající úsekům tvaru V pro vytvoření záševků byly odstřiženy podle zásad ilustrovaných na obr. 7.

Každá fólie byla umístěna na odpovídající vrstvu textilie odstřiženou částí tvaru V fólie na část tvaru v textilie určenou k založení do záševku, a lisován po dobu 15 minut při teplotě 160 °C a tlaku 10 bar, zvlášť pro každou sestavu fólie/textilie.

Poté byly z nepovlečených oblastí tvaru V textilie složeny a sešity záševky, a 32 tvarovaných vrstev kompozitu bylo sestaveno a sešito jak bylo popsáno výše.

Balistické zkoušky dílců A,B a C „Jednovýduťové přední dílce A, B, C tělesného krunýře byly naplněny plastelínou a podrobeny standardním balistickým zkouškám vypálenými projektily za kontrolovaných podmínek. Střely byly páleny do šesti zvolených bodů na tvarované oblasti, podle dodatečných zkušebních požadavků specifikovaných německým standardem Schutzklasse 1, za použití 8g nábojů 9mm parabelum FMJ. Srovnávací výsledky

jsou	následuj ící:
dílec	A	vykazoval	průměrnou hodnotu	deformace	zadní	strany
32,8	mm,	nejvyšší	hodnota byla 42 mm;
dílec	B	vykazoval	průměrnou hodnotu	deformace	zadní	strany
30,0	mm,	nejvyšší	hodnota byla 38 mm;	a
dílec	C	vykazoval	průměrnou hodnotu	deformace	zadní	strany
26,2	mm,	nej vyšší	hodnota byla 35 mm.

Dílec B tedy vykazoval zlepšený balistický účinek, a dílec C vykazoval značně zlepšený balistický účinek.

Zkoušky odolnosti dílců A, B, C proti bodnutí „Jednovýduťové přední dílce A, B, C tělesného krunýře byly naplněny plastelínou a podrobeny standardním zkouškám

-3] -

«	•	• ·	•	W V • «	«* •
• ·· ·	•	• · «·	• •	• « • «	• ···

odolnosti proti bodnuti za použití čepele upevněné ke hmotě a pouštěné z výšky odpovídající energii 10 Joulů, Srovnávací výsledky jsou následující:

dílec A vykazoval průměrné proniknutí čepele do plastelíny 23,1 mm, nejvyšší hodnota byla 27 mm;

dílec B vykazoval průměrné proniknutí čepele do plastelíny 21,9 mm, nejvyšší hodnota byla 25 mm; a dílec C vykazoval průměrné proniknutí čepele do plastelíny jen 2,7 mm, nejvyšší hodnota byla 5 mm.

Dílec B s dodatečnou ochranou na zadní straně tedy vykazoval zlepšenou odolnost proti bodnutí, a dílec C vykazoval vynikající odolnost proti bodnutí.

Dílec C byl poněkud tužší než dílce A a B, to však nezmenšovalo pohodlí jeho nošení. Kromě toho, výroba dílce C byla jednoduchá. Lisování při 160 °C může být dosaženo snadno, a lisované kompozity se velmi snadno spojují do sestav díky uspořádání oblastí textilie tvaru V nepokrytých ochrannou fólií.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Vícevrstvý tvarovaný krunýř vytvořený z množství vrstev materiálu vytvarovaných pro zakrytí tvarované oblasti, která má být chráněna, přičemž vrstvy jsou drženy ve tvaru množstvím záševků v po sobě následujících vrstvách materiálu, přičemž každá z vrstev má alespoň jeden záševek, a každý záševek ve vrstvě zahrnuje úsek obecně tvaru V, jehož okraje jsou spojeny pro vytvoření záševku, přičemž úsek tvaru V je složen a přeložen na jednu stranu pro vytvoření přídavné tloušťky přiložené na nebo podložené pod sousední částí vrstvy, přičemž záševky v uvedeném množství vrstev jsou navzájem úhlově přesazeny se složenými úseky tvaru V orientovanými tak, že uvedená přídavná tloušťka je rozdělena v podstatě rovnoměrně kolem tvarované oblasti, vyznačující se tím, že alespoň jedna z vrstev materiálu sestává z textilie spojené s výztužným spojitým materiálem nebo povlečené výztužným spojitým materiálem, který se rozprostírá přes zvolenou oblast která má být uvedenou alespoň jednou vrstvou chráněna, s výjimkou úseků tvaru V tvořících záševky, sestávajících pouze z textilie.

2. Vícevrstvý tvarovaný krunýř podle nároku 1, vyznačující se tím, že složené úse ky tvaru V jsou orientovány v různých směrech. 3. Vícevrstvý tvarovaný krunýř podle nároku 2,

vyznačující se tím, že dvojice vrstev materiálu mají záševky ve stejné úhlové poloze, přičemž složené části tvaru V v těchto vrstvách jsou orientovány v opačných směrech, takže se navzájem nepřekrývají.
4. Vícevrstvý tvarovaný krunýř podle nároku 3, vyznačující se tím, že vrstvy tvořící uvedené dvojice se záševky ve stejné úhlové poloze se nacházejí ob jednu vrstvu.
5. Vícevrstvý tvarovaný krunýř podle nároku 1, vyznačující se tím, Že záševky se rozprostírají radiálně od alespoň jednoho bodu konvergence.
6. Vícevrstvý tvarovaný krunýř podle nároku 5, vyznačující se tím, že záševky jsou úhlově vzájemně rovnoměrně rozloženy kolem bodu konvergence v úhlu, který je rovný nebo větší než úhel úseků tvaru V před složením.
7. Vícevrstvý vyznačující se tím, obsahující alespoň tvarované části těla.

tvarovaný že je vytvořen jednu část krunýř podle nároku 1, jako tělesný krunýř tvarovanou pro zakrytí tvarovaný že je přičemž zevnitř
8. Vícevrstvý vyznačující se tím, ženské uživatelky, nacházející dvě odpovídající poprsí, ve přesazeny kolem každé nacházejících se s přídavná tloušťka rovnoměrně.

krunýř podle nároku 7, tvarovaný pro zakrytí poprsí má s odstupem vedle sebe se konkávní prohloubené jsou záševky prohloubených sebe, přičemž rozdělena v podstatě kterých dvou ze odstupem je kolem vedle nich části úhlově částí uvedená
9. Vícevrstvý tvarovaný krunýř podle nároku 8, vyznačující se tím, že uvedené s odstupem vedle sebe se nacházející dvě konkávní prohloubené části odpovídající poprsí jsou vytvořeny pomocí záševků kolem horních, dolních a vnějších okrajů prohloubených částí, které vymezují kontinuálně tvarované poprsí, v jediné vyduti obsahující oba prsy.

• * · · · « · · *34’ · · * · · · ··· «·**·· ♦« · ·♦ ··<
10. Vícevrstvý tvarovaný krunýř podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se tím, že záševky se rozprostírají radiálně od dvou bodů konvergence, nacházejících se s odstupem vedle sebe, odpovídajících středům uvedených prohloubených částí,

přičemž záševky se rozprostírají nad a pod oběma body konvergence přes celkový úhel alespoň 180 stupňů. 11. Vícevrstvý tvarovaný krunýř podle nároku 1, vyznačující se tím, že každý úsek tvaru V tvoří úhel asi 10 až 40 stupňů. 12. Vícevrstvý tvarovaný krunýř podle nároku 1,

vyznačující se tím, že obsahuje záševky v alespoň třech úhlově přesazených polohách kolem bodu konvergence.
13. Vícevrstvý tvarovaný krunýř podle nároku 12, vyznačující se tím, že obsahuje záševky v alespoň šesti úhlově přesazených polohách kolem bodu konvergence.
14. Vícevrstvý tvarovaný krunýř podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstvy materiálu odolného proti proražení obsahují polyaramidová vlákna.
15. Vícevrstvý tvarovaný krunýř podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve výztužném spojitém materiálu jsou diskontinuity tvaru V v oblasti přeložených záševků, přičemž tyto diskontinuity jsou pokryty přeloženými vrstvami textilie tvořící záševky, a přičemž úhlové přesazení záševků rozděluje záševky i uvedené diskontinuity ve výztužném spojitém materiálu různých vrstev pro zamezení vzniku vyboulení a nadměrné tuhosti.
16. Vícevrstvý tvarovaný krunýř podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený výztužný spojitý materiál je polymerní fólie nebo povlaková vrstva, kovová fólie nebo plát kaučuku nebo elastomeru.

·«« *

·· ·
17. Vícevrstvý tvarovaný vyznačující se tím, že materiálu odolného proti navzájem jako sendvič.

krunýř dvě po podle sobě jdoucí alespoň proražení jsou slepeny nebo nároku 1, vrstvy spojeny
18. Způsob výroby vícevrstvého tvarovaného krunýře podle nároku 1, zahrnující připravení množství vrstev materiálu, které mají být sestaveny do tvarovaného krunýře, přičemž každá vrstva má čáry skladů vymezující alespoň jeden záševek tvořený úsekem obecně tvaru V materiálu & přičemž záševky jednotlivých vrstev jsou úhlově navzájem přesazeny kolem alespoň jednoho bodu konvergence, spojení okrajů úseků tvaru V pro vytvoření záševků v každé vrstvě, přičemž vrstvy s vytvarovanými záševky všechny mají v podstatě stejný obvodový tvar pro sestavení do krunýře, sestaveni množství vrstev pro vytvoření tvarované části se záševky v různých vrstvách úhlově přesazenými a s úseky tvaru V materiálu složenými ve směrech pro rozdělení přídavné tloušťky v podstatě rovnoměrně kolem tvarované části, a sestavení tvarovaných vícenásobných vrstev pro vytvoření krunýře, vyznačující se tím, že alespoň jedna z vrstev materiálu sestává z textilie spojené s výztužným spojitým materiálem nebo povlečené výztužným spojitým materiálem, který se rozprostírá přes zvolenou oblast která má být uvedenou alespoň jednou vrstvou chráněna, s výjimkou úseků tvaru V tvořících záševky, sestávajících pouze z textilie.
19. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že dvojice vrstev materiálu mají záševky ve stejné úhlové poloze, přičemž části tvaru V v těchto vrstvách se skládají v opačných směrech, aby se navzájem nepřekrývaly.

·* '· * · • · «·» ·· · · ♦
20. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím, že vrstvy tvořící uvedené dvojice se záševky ve stejné úhlové poloze se při sestavování skládají ob jednu vrstvu.
21. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že výztužný spojitý materiál se aplikuje na textilii, za použití tepla a tlaku, před skládáním záševků.

22. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že výztužný spoj itý mateři ál se aplikuje na textilii po složení záševků. 23. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že obvodová část textilie je bez výztužného spojitého materiálu

a po sobě následující vrstvy se spojují sešitím kolem obvodové části textilie.
24. Způsob podle nároku 18, 19 nebo 20, vyznačující se tím, že okraje úseků tvaru V mohou se spojují šitím, sešíváním svorkami, nýtováním nebo lepením.

1/8

* • • · · • * • • • * • · · Λ/ •’Τ • · · ··♦ «· · Ό