DE102005050981A1 - Composite armor plate - Google Patents

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Robert Dr.-Ing. Bayer
Norbert Keil
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    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0492—Layered armour containing hard elements, e.g. plates, spheres, rods, separated from each other, the elements being connected to a further flexible layer or being embedded in a plastics or an elastomer matrix

Abstract

The armored plate for protecting against shells is made up of layers of parallel bars (3.4, 3.5a, 3.5b). The joints (10.5) in one layer are staggered with respect to those in the other. The bars may have circular, rectangular or rhomboid cross-sections.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbundpanzerplatte zum Schutz vor Geschossen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a composite armor plate for protection from projectiles with the features of the preamble of claim 1.

Verbundpanzerplatten, die aus einem Verbund mehrer Materialien bestehen, sind an sich bekannt. Häufig sind Verbundpanzerplatten derart aufgebaut, dass zwischen zwei Plattenelementen Füllmaterialien oder Füllelemente eingebracht werden, welche anschließend mit einer gießfähigen Masse umgossen werden.Composite armor plates which consist of a composite of several materials are in themselves known. Often Composite armor plates are constructed such that between two plate elements filling materials or filling elements are introduced, which are then encapsulated with a pourable mass become.

Die DE 1 578 324 beschreibt eine solche Platte, wobei als Füllelemente Kugeln oder Zylinder aus einem harten keramischen Material verwendet werden. Die Zylinder werden in Reihen in der Platte in mehreren unterbrochenen Schichten oder Lagen angeordnet, d.h. ihre Längsachsen liegen im Wesentlichen parallel zur Plattenebene und parallel zueinander, wobei die Zylinder der einen Lage hinsichtlich der Zylinder der anderen Lage quer zu ihrer Längsrichtung versetzt angeordnet sind. Die Zylinder sind ferner in einem Abstand voneinander angeordnet, wobei mehrere Lagen aus einem Abstandsmaterial derart verwendet werden, dass jede Schicht aus Abstandsmaterial wechselweise über bzw. unter die Zylinder in ihrer betreffenden Lage gewickelt ist.The DE 1 578 324 describes such a plate, being used as filling elements balls or cylinders made of a hard ceramic material. The cylinders are arranged in rows in the plate in a plurality of interrupted layers or layers, ie their longitudinal axes are substantially parallel to the plane of the plate and parallel to each other, wherein the cylinders of one layer with respect to the cylinder of the other layer are arranged offset transversely to their longitudinal direction. The cylinders are further spaced apart using a plurality of layers of spacer material such that each layer of spacer material is alternately wound over and under the cylinders in their respective locations.

Diese Anordnung der Füllelemente hat allerdings den Nachteil, dass besonders bei modernen, hochharten Geschosskernen, insbesondere bei vielen Treffern mit geringem Abstand, ein vorgezogener Bruch auftreten kann.These Arrangement of the filling elements However, has the disadvantage that, especially in modern, high-hardness Bullet cores, especially in the case of many hits at close range, an early break can occur.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend vom Stand der Technik eine Verbundpanzerplatte derart zu gestalten, dass sie eine erhöhte Schutzwirkung bei kleinem Flächengewicht bewirkt.task The invention is based on the prior art, a composite armor plate such to make it an elevated one Protective effect with a small basis weight causes.

Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The Invention solves the task with the features of the characterizing part of the claim 1. Advantageous developments are described in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Verbundpanzerplatte besteht aus mindestens einer Lage von stabförmigen Elementen. Als stabförmig im Sinne der Erfindung wird jeder Körper angesehen, bei dem das Verhältnis von Gesamtlänge zu maximalem Durchmesser mindestens 1 ist. Erfindungsgemäß liegen die Elemente nicht nur in Reihe nebeneinander, sondern sind auch in axialer Richtung innerhalb einer Reihe einer Lage hintereinander angeordnet. Hierbei sind die Fugen, welche auf Grund der axial hintereinander gelegenen Anordnung der Elemente entstehen, bezüglich der Fugen zumindest einer benachbarten Reihe in axialer Richtung versetzt angeordnet. Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Stückelung der Elemente, wobei die dadurch hervorgerufenen Fugen versetzt angeordnet werden, da somit die durch die Fugen verursachte Schutzschwächung durch die angrenzenden Elemente größtenteils kompensiert wird. Die Fugen können sowohl bezüglich der Fugen einer benachbarten Reihe derselben Lage als auch bezüglich der Fugen einer benachbarten Reihe einer benachbarten Lage versetzt angeordnet sein.The consists of composite armor plate according to the invention from at least one layer of rod-shaped elements. As a rod in the The meaning of the invention is every body viewed in which the ratio of overall length to maximum diameter is at least 1. According to the invention The elements not only line up next to each other but are also in axial direction within a row of one layer in a row arranged. Here are the joints, which due to the axial succession arrangement of the elements arise, with respect to the joints at least one adjacent row arranged offset in the axial direction. The Advantages of the invention will become apparent from the denomination of the elements, wherein the resulting joints are arranged offset because Thus, the attenuation caused by the joints by the adjacent Elements mostly is compensated. The joints can both regarding the joints of a neighboring row of the same position as well as with respect to Grooves offset an adjacent row of an adjacent location be arranged.

Um die Schutzwirkung der Verbundpanzerplatte zu erhöhen, können vorteilhafterweise mehrere Lagen der stabförmigen Elemente in der Verbundpanzerplatte vorhanden sein. Ferner können die Lagen derart angeordnet sein, dass die stabförmigen Elemente einer Lage bezüglich der stabförmigen Elemente der benachbarten Lage in einer Richtung senkrecht zur Längsachse der stabförmigen Elemente versetzt angeordnet sind.Around to increase the protective effect of the composite armor plate can advantageously several Layers of the rod-shaped Elements in the composite armor plate be present. Furthermore, the Layers be arranged such that the rod-shaped elements of a layer in terms of the rod-shaped Elements of the adjacent layer in a direction perpendicular to the longitudinal axis the rod-shaped Elements are arranged offset.

Die stabförmigen Elemente können unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Beispielsweise kann die Mehrzahl der stabförmigen Elemente als Querschnitt eine Form ähnlich der eines Kreises oder einer Ellipse oder einen Ausschnitt einer solchen Form aufweisen. Des Weiteren kann die Mehrzahl der stabförmigen Elemente als Querschnitt ein Polygon oder einen Ausschnitt einer solchen Form aufweisen.The rod-shaped Elements can have different cross sections. For example, the Majority of rod-shaped Elements as a cross section a shape similar to a circle or a Ellipse or a section of such a shape. Of Furthermore, the plurality of rod-shaped elements may be in the form of a cross-section have a polygon or a section of such a shape.

Von besonderer Bedeutung für die Schutzwirkung der Verbundpanzerplatte ist die Ausgestaltung der Stirnflächen der stabförmigen Elemente. Insbesondere um die Schutzwirkung gegen Geschosskerne aus besonders harten und schweren Materialien zu optimieren, ist es von zusätzlichen Vorteil, vor allem im Bereich der Stirnflächen der Elemente eine Schockdämpfung vorzusehen. Diese kann durch die Verwendung einer vorteilhaften Geometrie entstehen. Die Stirnflächen können bei einer Mehrzahl der stabförmigen Elemente als ebene Fläche ausgeführt sein, wobei diese entweder senkrecht zur Längsachse der stabförmigen Elemente oder unter einem Winkel zu dieser stehen können. Die Stirnflächen können ferner konkav gewölbt ausgeführt sein, wobei vorteilhafterweise das Verhältnis des maximalen Durchmessers zum Radius der Stirnflächenkrümmung kleiner als 0,6 ist.From of special importance for the protective effect of the composite armor plate is the embodiment the faces the rod-shaped Elements. In particular, the protective effect against projectile cores is to optimize it from particularly hard and heavy materials it of additional benefit, especially in the area of the faces the elements a shock absorption provided. This can be done by using a beneficial Geometry arise. The faces can in a plurality of the rod-shaped Elements as a flat surface accomplished be this, either perpendicular to the longitudinal axis of the rod-shaped elements or can stand at an angle to this. The faces can also concave arched be executed where advantageously the ratio of the maximum diameter smaller to the radius of the face curvature than 0.6.

Des Weiteren kann die Mehrzahl der stabförmigen Elemente an einem Ende konkav gewölbte Stirnflächen besitzen, bei denen das Verhältnis des maximalen Durchmessers zum Radius der Stirnflächenkrümmung kleiner als 0,6 ist und am anderen Ende entsprechende konvexe Stirnflächen aufweisen.Of Further, the plurality of rod-shaped members may be at one end have concave arched faces, where the ratio the maximum diameter to the radius of the face curvature smaller is 0.6 and at the other end have corresponding convex end faces.

Ferner kann die Mehrzahl der stabförmigen Elemente kegelförmig nach außen gerichtete Stirnflächen besitzen, deren Spitzen abgerundet oder abgeschnitten sind. Bei abgerundeten Spitzen kann das Verhältnis des Radius der abgerundeten Spitze zu dem größten Querschnitt kleiner als 0,25 sein.Further may be the majority of rod-shaped elements conical outward directed faces possess, whose tips are rounded or cut off. at Rounded tips can be the ratio of the radius of the rounded Tip to the largest cross section be less than 0.25.

Des Weiteren kann die Mehrzahl der stabförmigen Elemente an einem Ende kegelförmig nach außen gerichtete Stirnflächen besitzen, deren Spitzen abgerundet oder abgeschnitten sind und am anderen Ende entsprechende, kegelförmig nach innen gerichtete Stirnflächen aufweisen. Bei abgerundeten Spitzen kann das Verhältnis des Radius der abgerundeten Spitze zu dem größten Querschnitt kleiner als 0,25 sein.Of Further, the plurality of rod-shaped members may be at one end conical outward directed faces possess, whose tips are rounded or cut off and am other end corresponding, tapered inward faces exhibit. For rounded tips, the ratio of the Radius of the rounded tip to the largest cross section smaller than 0.25 be.

Ferner kann die Mehrzahl der stabförmigen Elemente Stirnflächen besitzen, die aufgeraut sind oder die mit Strukturen versehen sind, die ein flächiges Anliegen von zwei gegenüberliegenden Stirnflächen verhindern.Further may be the majority of rod-shaped elements faces which are roughened or provided with structures, the one flat Concern of two opposite faces prevent.

Zwischen den Stirnflächen von zwei aneinandergrenzenden stabförmigen Elementen können schockdämpfende Materialien eingebracht sein, insbesondere in Form von Folien, Fäden oder Granulaten, insbesondere aus Metallen, Kunststoffen, Fasermaterialien oder aus elastomeren Materialien.Between the faces of two adjoining bar-shaped elements can shock-absorbing Be incorporated materials, in particular in the form of films, threads or Granules, in particular of metals, plastics, fiber materials or of elastomeric materials.

Bei Verwendung der Verbundpanzerplatte zum Schutz gegen größere Kaliber kann es zweckmäßig sein, diese Schockdämpfung auch auf die Mantelfläche auszudehnen und auch dort zwischen den Reihen der stabförmigen Elemente schockdämpfende Materialien einzubringen, insbesondere in Form von Folien oder Granulaten, insbesondere aus Metallen, Kunststoffen, Fasermaterialien oder aus elastomeren Materialien.at Use the composite armor plate to protect against larger caliber it may be appropriate this shock absorption also on the lateral surface expand and there also between the rows of rod-shaped elements shock-absorbing To introduce materials, in particular in the form of films or granules, in particular of metals, plastics, fiber materials or of elastomeric materials.

Die stabförmigen Elemente können ferner zumindest teilweise mit zumindest einer schockdämpfenden Beschichtung, insbesondere aus Metallen, Kunststoffen, Fasermaterialien oder aus elastomeren Materialien, versehen sein.The rod-shaped Elements can Furthermore, at least partially with at least one shock-absorbing Coating, in particular of metals, plastics, fiber materials or elastomeric materials.

Die stabförmigen Elemente können von einer Vergussmasse umgeben sein, insbesondere kann der Raum zwischen den stabförmigen Elementen mit der Vergussmasse gefüllt sein, die mit zumindest einer durchgehenden äußeren Abschlussschicht verbunden ist. Die Vergussmasse kann aus Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan, Epoxydharz, Polyester, Kautschuk oder aus einem anderen elastomeren Material, bestehen. Die Rückseite der Verbundpanzerplatte kann aus Schichten bestehen, die schockabsorbierende Eigenschaften haben und eine hohe Zugfestigkeit aufweisen kann.The rod-shaped Elements can be surrounded by a potting compound, in particular, the room between the rod-shaped Be filled with elements of the potting compound with at least a continuous outer finishing layer connected is. The potting compound can be made of plastic, in particular made of polyurethane, epoxy resin, polyester, rubber or one other elastomeric material consist. The back of the composite armor plate can consist of layers that have shock-absorbing properties have and can have a high tensile strength.

Die Verbundpanzerplatte kann selbstragend in einer Rahmenkonstruktion am zu schützenden Objekt (z.B. einem Fahrzeug) montiert sein oder auf einem Strukturgehäuse aus Panzerstahl oder Leichtmetall, wobei schockabsorbierende Zwischenschichten verwendet werden können bzw. Luftspalte zwischen Strukturgehäuse und Verbundpanzerplatte vorgesehen werden können.The Composite armor plate can self-supporting in a frame construction to be protected Object (e.g., a vehicle) or on a structural body Armored steel or light metal, with shock absorbing intermediate layers can be used or air gaps between the structure housing and composite armor plate provided can be.

Die Verbundpanzerplatte kann an der dem Geschoß zu- und abgewandten Seite Schichten bzw. plattenförmige Elemente aufweisen, zwischen denen die stabförmigen Elemente angeordnet sind. Es ist auch möglich, dass die Verbundpanzerplatte zur Gewichtreduzierung nur an der dem Geschoß zugewandten Seite eine Abschlussschicht aufweist oder dass die Vergussmasse zumindest an einer Seite der Verbundpanzerplatte offen liegt, wobei sie optional mit einem Farbanstrich versehen sein kann.The Composite armor plate can on the side facing the projectile and away Layers or plate-shaped Have elements between which arranged the rod-shaped elements are. It is also possible, that the composite armor plate for weight reduction only on the Projectile facing Side has a finishing layer or that the potting compound at least on one side of the composite armor plate is open, wherein it can optionally be provided with a paint.

Zumindest eine Seite, insbesondere die vom anfliegenden Geschoß abgewandte Seite, kann aus zumindest einer festen Schicht aus Fasermaterial, insbesondere aus Aramid, Glasfaser, Polyamid oder Kohlefaser, oder aus zumindest einer weichen schockabsorbierenden Schicht, insbesondere aus Schaumstoffen oder aus elastomeren Materialien, gefertigt sein.At least one side, in particular that facing away from the approaching projectile Side, may consist of at least one solid layer of fiber material, in particular made of aramid, glass fiber, polyamide or carbon fiber, or at least a soft shock absorbing layer, in particular of foams or made of elastomeric materials.

Das Material der stabförmigen Elemente ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung für die Schutzwirkung der Verbundpanzerplatte. So kann zumindest ein stabförmiges Element aus einem keramischen Werkstoff, aus Aluminiumoxid-Keramik mit einem Al2O3 Gehalt von 92– 99,99%, aus einem hochharten Material, insbesondere aus Borkarbid, Siliziumkarbid, Siliziumnitrit oder Titantriborat, oder aus einem harten metallischen Werkstoff, insbesondere aus gehärtetem Stahl, Aluminium, Titan oder einem Sinterwerkstoff, bestehen.The material of the rod-shaped elements is also of crucial importance for the protective effect of the composite armor plate. Thus, at least one rod-shaped element of a ceramic material, made of alumina ceramic having an Al 2 O 3 content of 92- 99.99% of a high-hardness material, in particular boron carbide, silicon carbide, silicon nitrite or titanium triborate, or a hard metallic Material, in particular of hardened steel, aluminum, titanium or a sintered material consist.

Die Gesamtlänge der Mehrzahl der stabförmigen Elemente kann im Bereich von 13 mm bis 300 mm liegen. Ferner kann die Mehrzahl der stabförmigen Elemente ein Verhältnis der Gesamtlänge zu maximalem Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele für eine Verbundpanzerplatte nach der Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The overall length the majority of rod-shaped Elements can range from 13 mm to 300 mm. Furthermore, can the majority of rod-shaped Elements a relationship the total length to maximum In the following, exemplary embodiments of a composite armor plate according to the invention with reference to the accompanying drawings explained in more detail.

In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:

1 eine erste Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt 1 a first embodiment of a composite armor plate in cross section

2 eine zweite Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt 2 a second embodiment of a composite armor plate in cross section

3 eine dritte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt 3 a third embodiment of a composite armor plate in cross section

4 eine vierte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt 4 a fourth embodiment of a composite armor plate in cross section

5 eine fünfte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Längsschnitt 5 a fifth embodiment of a composite armor plate in longitudinal section

6 eine sechste Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Längsschnitt 6 a sixth embodiment of a composite armor plate in longitudinal section

7 eine siebte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Längsschnitt 7 a seventh embodiment of a composite armor plate in longitudinal section

8 eine achte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt 8th an eighth embodiment of a composite armor plate in cross section

9 eine neunte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Längsschnitt 9 a ninth embodiment of a composite armor plate in longitudinal section

10 eine zehnte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt 10 a tenth embodiment of a composite armor plate in cross section

11 eine elfte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt 11 an eleventh embodiment of a composite armor plate in cross section

Bei allen Figuren liegt die einem anfliegenden Geschoß zugewandte Seite oben und die von einem anfliegenden Geschoß abgewandte Seite unten.at all figures are facing a approaching projectile Side above and the side facing away from an approaching projectile below.

Die 1 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit zwei übereinanderliegenden Lagen von stabförmigen hochharten Elementen 3.1, welche in nicht dargestellter Weise hintereinander in Reihen angeordnet sind. Die äußere Deckschicht 1.1 ist mit den stabförmigen Elementen 3.1 und einer Abschlussschicht 4.1 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.1 aus Epoxydharz verklebt. Die stabförmigen Elemente 3.1 bestehen aus Aluminiumoxid-Keramik und weisen einen sechseckigen Querschnitt auf. Die stabförmigen Elemente 3.1 sind in nicht dargestellter Weise innerhalb einer Reihe derart hintereinander angeordnet, dass die Fugen zwischen den Elementen einer Reihe aus stabförmigen Elementen 3.1a der oberen Lage bezüglich der Fugen einer benachbarten Reihe aus stabförmigen Elementen 3.1b der unteren Lage versetzt angeordnet sind.The 1 shows in cross-section a composite armor plate with two superimposed layers of rod-shaped high-hardness elements 3.1 which are arranged in a manner not shown one behind the other in rows. The outer cover layer 1.1 is with the rod-shaped elements 3.1 and a finishing layer 4.1 with the help of a potting compound 2.1 glued from epoxy resin. The rod-shaped elements 3.1 Made of alumina ceramic and have a hexagonal cross section. The rod-shaped elements 3.1 are arranged in a manner not shown within a series such that the joints between the elements of a series of rod-shaped elements 3.1a the upper layer with respect to the joints of an adjacent row of rod-shaped elements 3.1b the lower layer are arranged offset.

Die 2 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit zwei übereinanderliegenden Lagen von stabförmigen hochharten Elementen 3.2. Die Anordnung der stabförmigen Elemente 3.2 entspricht der Anordnung gemäß 1. Die stabförmigen Elemente 3.2 weisen einen dreieckigen Querschnitt auf. Analog zu 1 ist die äußere Deckschicht 1.2 mit den stabförmigen Elementen 3.2 und einer Abschlussschicht 4.2 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.2 verklebt.The 2 shows in cross-section a composite armor plate with two superimposed layers of rod-shaped high-hardness elements 3.2 , The arrangement of the rod-shaped elements 3.2 corresponds to the arrangement according to 1 , The rod-shaped elements 3.2 have a triangular cross-section. Analogous to 1 is the outer cover layer 1.2 with the rod-shaped elements 3.2 and a finishing layer 4.2 with the help of a potting compound 2.2 bonded.

Die 3 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit zwei übereinanderliegenden Lagen von stabförmigen hochharten Elementen 3.3. Die Anordnung der stabförmigen Elemente 3.3 entspricht der Anordnung gemäß 1. Die oberen Reihen 3.3a der stabförmigen Ele mente 3.3 weisen eine andere Geometrie als die unteren Reihen 3.3b der stabförmigen Elemente auf, wodurch eine möglichst glatte Außenfläche realisiert wird. Analog zu 1 ist die äußere Deckschicht 1.3 mit den stabförmigen Elementen 3.3 und einer Abschlussschicht 4.3 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.3 verklebt.The 3 shows in cross-section a composite armor plate with two superimposed layers of rod-shaped high-hardness elements 3.3 , The arrangement of the rod-shaped elements 3.3 corresponds to the arrangement according to 1 , The upper rows 3.3a the rod-shaped ele ments 3.3 have a different geometry than the bottom rows 3.3b the rod-shaped elements, whereby a smooth as possible outer surface is realized. Analogous to 1 is the outer cover layer 1.3 with the rod-shaped elements 3.3 and a finishing layer 4.3 with the help of a potting compound 2.3 bonded.

Die 4 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit nur einer Lage von stabförmigen hochharten Elementen 3.4, welche in nicht dargestellter Weise hintereinander in Reihen angeordnet sind. Die Elemente 3.4 weisen einen oberen abgerundeten Abschnitt 3.4i und einen unteren eckigen Abschnitt 3.4ii auf. Analog zu 1 ist die äußere Deckschicht 1.4 mit den stabförmigen Elementen 3.4 und einer Abschlussschicht 4.4 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.4 verklebt. Die stabförmigen Elemente 3.4 sind in nicht dargestellter Weise innerhalb einer Reihe derart hintereinander angeordnet, dass die Fugen zwischen den Elementen einer Reihe aus stabförmigen Elementen 3.4a bezüglich der Fugen einer benachbarten Reihe aus stabförmigen Elemente 3.4b derselben Lage versetzt angeordnet sind.The 4 shows in cross section a composite armor plate with only one layer of rod-shaped high-hardness elements 3.4 which are arranged in a manner not shown one behind the other in rows. The Elements 3.4 have an upper rounded section 3.4i and a lower angular section 3.4ii on. Analogous to 1 is the outer cover layer 1.4 with the rod-shaped elements 3.4 and a finishing layer 4.4 with the help of a potting compound 2.4 bonded. The rod-shaped elements 3.4 are arranged in a manner not shown within a series such that the joints between the elements of a series of rod-shaped elements 3.4a with respect to the joints of an adjacent row of rod-shaped elements 3.4b the same position are arranged offset.

Die 5 zeigt im Längsschnitt eine Verbundpanzerplatte mit einer äußeren Deckschicht 1.5, einer Abschlussschicht 4.5 und zwei übereinanderliegenden Reihen von stabförmigen hochharten Elementen 3.5. Es ist der Versatz der Fugen der Längsteilung zwischen der oberen Reihe 3.5a aus stabförmigen Elementen und der unteren Reihe 3.5b dargestellt. Die Stirnflächen 5.5 der stabförmigen Elemente 3.5 sind als ebene Fläche ausgeführt, wobei die Ebene eine schräge Lage bezüglich der axialen Richtung der stabförmigen Elemente einnimmt. Zwischen den Stirnflächen zweier benachbarter Elemente 3.5 befindet sich ein Luftspalt 10.5.The 5 shows in longitudinal section a composite armor plate with an outer cover layer 1.5 , a graduation course 4.5 and two superimposed rows of rod-shaped high-hardness elements 3.5 , It is the offset of the joints of the longitudinal division between the upper row 3.5a from rod-shaped elements and the lower row 3.5b shown. The faces 5.5 the rod-shaped elements 3.5 are designed as a flat surface, wherein the plane assumes an oblique position with respect to the axial direction of the rod-shaped elements. Between the faces of two adjacent elements 3.5 there is an air gap 10.5 ,

Die 6 zeigt analog zu 5 eine Verbundpanzerplatte im Längsschnitt mit einer äußeren Deckschicht 1.6, einer Abschlussschicht 4.6 und zwei übereinanderliegenden Reihen von stabförmigen hochharten Elementen 3.6. Es ist der Versatz der Fugen der Längsteilung zwischen der oberen Reihe 3.6a aus stabförmigen Elementen und der unteren Reihe 3.6b dargestellt. Die stabförmigen Elemente 3.6 weisen an einem Ende eine konvexe Stirnfläche 5.6a und am anderen Ende eine konkave Stirnfläche 5.6b auf.The 6 shows analogously to 5 a composite armor plate in longitudinal section with an outer cover layer 1.6 , a graduation course 4.6 and two superimposed rows of rod-shaped high-hardness elements 3.6 , It is the offset of the joints of the longitudinal division between the upper row 3.6a from rod-shaped elements and the lower row 3.6b shown. The rod-shaped elements 3.6 have at one end a convex end face 5.6a and at the other end a concave face 5.6b on.

Die 7 zeigt analog zu 5 eine Verbundpanzerplatte im Längsschnitt mit einer äußeren Deckschicht 1.7, einer Abschlussschicht 4.7 und zwei übereinanderliegenden Reihen von stabförmigen hochharten Elementen 3.7. Es ist der Versatz der Fugen der Längsteilung zwischen der oberen Reihe 3.7a aus stabförmigen Elementen und der unteren Reihe 3.7b dargestellt. Die stabförmigen Elemente 3.7 weisen an einem Ende eine kegelförmig nach außen gerichtete Stirnfläche 5.7a und am anderen Ende eine kegelförmig nach innen gerichtete Stirnfläche 5.7b auf.The 7 shows analogously to 5 a composite armor plate in longitudinal section with an outer cover layer 1.7 , a graduation course 4.7 and two superimposed rows of rod-shaped high-hardness elements 3.7 , It is the offset of the joints of the longitudinal division between the upper row 3.7a from rod-shaped elements and the lower row 3.7b shown. The rod-shaped elements 3.7 have at one end a conically outwardly directed end face 5.7a and at the other end a conically inwardly directed end face 5.7b on.

Die 8 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit zwei übereinanderliegenden Lagen von stabförmigen hochharten Elementen 3.8. Die Anordnung der stabförmigen Elemente 3.8 entspricht der Anordnung gemäß 1. Die stabförmigen Elemente 3.8 weisen einen runden Querschnitt auf. Analog zu 1 ist die äußere Deckschicht 1.8 mit den stabförmigen Elementen 3.8 und einer Abschlussschicht 4.8 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.8 verklebt. Zwischen den stabförmigen Elementen 3.8 befindet sich ein dämpfendes Material in Form von Fäden 6.8a und Bändern 6.8b.The 8th shows in cross-section a composite armor plate with two superimposed layers of rod-shaped high-hardness elements 3.8 , The arrangement of the rod-shaped elements 3.8 corresponds to the arrangement according to 1 , The rod-shaped elements 3.8 have a round cross-section. Analogous to 1 is the outer cover layer 1.8 with the rod-shaped elements 3.8 and a finishing layer 4.8 with the help of a potting compound 2.8 bonded. Between the rod-shaped elements 3.8 There is a damping material in the form of threads 6.8a and ribbons 6.8b ,

Die 9 zeigt analog zu 5 eine Verbundpanzerplatte im Längsschnitt mit einer äußeren Deckschicht 1.9, einer Abschlussschicht 4.9 und zwei übereinanderliegenden Reihen von stabförmigen hochharten Elementen 3.9. Es ist der Versatz der Fugen der Längsteilung zwischen der oberen Reihe 3.9a aus stabförmigen Elementen und der unteren Reihe 3.9b dargestellt. Zwischen den Stirnflächen 5.9 der stabförmigen Elemente 3.9 ist eine dämpfendes Material in Form von Fäden 7.9 eingebracht.The 9 shows analogously to 5 a composite armor plate in longitudinal section with an outer cover layer 1.9 , a graduation course 4.9 and two superimposed rows of rod-shaped high-hardness elements 3.9 , It is the offset of the joints of the longitudinal division between the upper row 3.9a from rod-shaped elements and the lower row 3.9b shown. Between the faces 5.9 the rod-shaped elements 3.9 is a damping material in the form of threads 7.9 brought in.

Die 10 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit zwei übereinanderliegenden Lagen von stabförmigen hochharten Elementen 3.10, welche in nicht dargestellter Weise hintereinander in Reihen angeordnet sind. Die stabförmigen Elemente 3.10 weisen einen runden Querschnitt auf. Die äußere Deckschicht 1.10 ist mit den stabförmigen Elementen 3.10 und einer dämpfenden Zwischenschicht 8.10 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.10 verklebt. Die stabförmigen Elemente 3.10 sind in nicht dargestellter Weise innerhalb einer Reihe derart hintereinander angeordnet, dass die Fugen zwischen den Elementen einer Reihe aus stabförmigen Elementen 3.10a der oberen Lage bezüglich der Fugen einer benachbarten Reihe aus stabförmigen Elemente 3.10b der unteren Lage versetzt angeordnet sind. Die Verbundpanzerplatte ist über eine dämpfende Zwischenschicht 8.10 mit einer Metallstruktur 9.10 eines zu schützenden Gehäuses angebracht.The 10 shows in cross-section a composite armor plate with two superimposed layers of rod-shaped high-hardness elements 3.10 which are arranged in a manner not shown one behind the other in rows. The rod-shaped elements 3.10 have a round cross-section. The outer cover layer 1.10 is with the rod-shaped elements 3.10 and a damping intermediate layer 8.10 with the help of a potting compound 2.10 bonded. The rod-shaped elements 3.10 are arranged in a manner not shown within a series such that the joints between the elements of a series of rod-shaped elements 3.10a the upper layer with respect to the joints of an adjacent row of rod-shaped elements 3.10b the lower layer are arranged offset. The composite armor plate is over a damping intermediate layer 8.10 with a metal structure 9.10 attached to a protected housing.

Die 11 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit zwei übereinanderliegenden Lagen von stabförmigen hochharten Elementen 3.11, welche in nicht dargestellter Weise hintereinander in Reihen angeordnet sind. Die stabförmigen Elemente 3.11 weisen einen runden Querschnitt auf. Die äußere Deckschicht 1.11 ist mit den stabförmigen Elementen 3.11 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.11 verklebt. Die stabförmigen Elemente 3.11 sind in nicht dargestellter Weise innerhalb einer Reihe derart hintereinander angeordnet, dass die Fugen zwischen den Elementen einer Reihe aus stabförmigen Elementen 3.11a der oberen Lage bezüglich der Fugen einer benachbarten Reihe aus stabförmigen Elemente 3.11b der unteren Lage versetzt angeordnet sind. Der Verbundpanzerplatte ist direkt an einer Metallstruktur 9.11 eines zu schützenden Gehäuses angebracht. Auf eine dämpfende Zwischenschicht, wie in 10 dargestellt, kann verzichtet werden, weil die Vergussmasse eine genügend große Schichtdicke in diesem Bereich aufweist.The 11 shows in cross-section a composite armor plate with two superimposed layers of rod-shaped high-hardness elements 3.11 which are arranged in a manner not shown one behind the other in rows. The rod-shaped elements 3.11 have a round cross-section. The outer cover layer 1.11 is with the rod-shaped elements 3.11 with the help of a potting compound 2.11 bonded. The rod-shaped elements 3.11 are arranged in a manner not shown within a series such that the joints between the elements of a series of rod-shaped elements 3.11a the upper layer with respect to the joints of an adjacent row of rod-shaped elements 3.11b the lower layer are arranged offset. The composite armor plate is directly on a metal structure 9.11 attached to a protected housing. On a damping intermediate layer, as in 10 shown, can be omitted because the potting compound has a sufficiently large layer thickness in this area.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt. Die Erfindung beinhaltet gemäß den Patentansprüchen auch Kombinationen der dargestellten Ausführungsbeispiele sowie weitere, nicht dargestellte Ausführungen.The The invention is not limited to the illustrated embodiments. The Invention according to the claims also Combinations of the illustrated embodiments as well as further, not shown embodiments.

Claims (32)

Verbundpanzerplatte zum Schutz vor Geschossen, welche mindestens eine Lage aus stabförmigen Elementen (3) enthält, die in Reihen nebeneinander in der Platte derart angeordnet sind, dass ihre Längsachsen im Wesentlichen parallel zur Plattenebene und parallel zueinander liegen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihe zumindest zwei in axialer Richtung hintereinander liegende stabförmige Elemente aufweist, und dass die Fugen zwischen den stabförmigen Elementen innerhalb einer Reihe bezüglich der Fugen zumindest einer benachbarten Reihe in axialer Richtung versetzt angeordnet sind.Composite armor plate to protect against projectiles, which at least one layer of rod-shaped elements ( 3 ) arranged in rows next to each other in the plate such that their longitudinal axes are substantially parallel to the plane of the plate and parallel to each other, characterized in that one row has at least two rod - shaped elements arranged one behind the other in the axial direction, and in that the joints between the rod-shaped elements are arranged offset within a row with respect to the joints of at least one adjacent row in the axial direction. Verbundpanzerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest zwei Lagen aus stabförmigen Elementen (3) enthält.Composite armor plate according to claim 1, characterized in that it comprises at least two layers of rod-shaped elements ( 3 ) contains. Verbundpanzerplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmigen Elemente (3) einer Lage derart angeordnet sind, dass sie bezüglich der stabförmigen Elemente der benachbarten Lage in einer Richtung senkrecht zur Längsachse der stabförmigen Elemente versetzt angeordnet sind.Composite armor plate according to claim 2, characterized in that the rod-shaped elements ( 3 ) are arranged such that they are arranged offset with respect to the rod-shaped elements of the adjacent layer in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the rod-shaped elements. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3.3, 3.8, 3.10, 3.11) als Querschnitt eine Form eines Kreises oder einer Ellipse oder einer ähnlichen Form oder einen Ausschnitt einer solchen Form aufweist.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the plurality of rod-shaped elements ( 3.3 . 3.8 . 3.10 . 3.11 ) has as a cross section a shape of a circle or an ellipse or a similar shape or a section of such a shape. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3.1, 3.2) als Querschnitt die Form eines Polygons oder einen Ausschnitt einer solchen Form aufweist.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the plurality of rod-shaped elements ( 3.1 . 3.2 ) has as cross-section the shape of a polygon or a section of such a shape. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3.4) einen Querschnitt aufweist, der zum Teil rund, elliptisch oder oval ist und zum anderen Teil Merkmale eines Polygons aufweist.Composite armor plate after one or more ren of claims 1 to 3, characterized in that the plurality of rod-shaped elements ( 3.4 ) has a cross section which is partly round, elliptical or oval and on the other part has features of a polygon. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3) ebene Stirnflächen (5.5, 5,9) besitzen, deren Ebene rechtwinklig oder schräg zur Längsachse liegt.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the plurality of rod-shaped elements ( 3 ) flat faces ( 5.5 . 5 . 9 ) whose plane is perpendicular or oblique to the longitudinal axis. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3) an mindestens einem Ende konkav gewölbte Stirnflächen (5.6b) besitzen, bei denen das Verhältnis des maximalen Durchmessers zum Radius der Stirnflächenkrümmung kleiner als 0,6 ist.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the plurality of rod-shaped elements ( 3 ) at at least one end concavely curved faces ( 5.6b ), in which the ratio of the maximum diameter to the radius of the face curvature is less than 0.6. Verbundpanzerplatte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3) an einem Ende konkav gewölbte Stirnflächen (5.6b) besitzen, bei denen das Verhältnis des maximalen Durchmessers zum Radius der Stirnflächenkrümmung kleiner als 0,6 ist und am anderen Ende entsprechende konvexe Stirnflächen (5.6a) aufweisen.Composite armor plate according to claim 8, characterized in that the plurality of rod-shaped elements ( 3 ) at one end concavely curved end faces ( 5.6b ), in which the ratio of the maximum diameter to the radius of the face curvature is less than 0.6 and at the other end corresponding convex faces ( 5.6a ) exhibit. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3) an mindestens einem Ende kegelförmig nach außen gerichtete Stirnflächen (5.7a) besitzen.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the plurality of rod-shaped elements ( 3 ) at at least one end conically outwardly directed end faces ( 5.7a ). Verbundpanzerplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3) an einem Ende kegelförmig nach außen gerichtete Stirnflächen (5.7a) besitzen, und am anderen Ende entsprechende, kegelförmig nach innen gerichtete Stirnflächen (5.7b) aufweisen.Composite armor plate according to claim 10, characterized in that the plurality of rod-shaped elements ( 3 ) at one end conically outwardly directed end faces ( 5.7a ), and at the other end corresponding, conically inwardly directed end faces ( 5.7b ) exhibit. Verbundpanzerplatte nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzen der nach außen gerichteten, kegelförmigen Stirnflächen abgerundet sind.Composite armor plate according to claim 10 or 11, characterized characterized in that the tips of the outwardly directed, conical end surfaces rounded are. Verbundpanzerplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Radius der abgerundeten Spitze zu dem größten Querschnitt kleiner als 0,25 ist.Composite armor plate according to claim 12, characterized in that that the ratio the radius of the rounded tip to the largest cross-section less than 0.25. Verbundpanzerplatte nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzen der nach außen gerichteten, kegelförmigen Stirnflächen abgeschnitten sind.Composite armor plate according to claim 10 or 11, characterized characterized in that the tips of the outwardly directed, conical end faces cut off are. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3) Stirnflächen (5) besitzen, die aufgeraut sind oder die mit Strukturen versehen sind, die ein flächiges Anliegen von zwei gegenüberliegenden Stirnflächen verhindern.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the plurality of rod-shaped elements ( 3 ) End faces ( 5 ), which are roughened or provided with structures which prevent a flat abutment of two opposite end faces. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stirnflächen (5.5) zweier aneinandergrenzender stabförmiger Elemente schockdämpfende Materialien, insbesondere in Form von Folien, Fäden (7.9), Bändern oder Granulaten, eingebracht sind.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 15, characterized in that between the end faces ( 5.5 ) of two adjacent rod-shaped elements shock-absorbing materials, in particular in the form of films, threads ( 7.9 ), Tapes or granules are introduced. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Reihen der stabförmigen Elemente (3) schockdämpfende Materialien, insbesondere in Form von Folien, Fäden (6.8a), Bändern (6.8b) oder Granulaten, eingebracht sind.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 16, characterized in that between the rows of rod-shaped elements ( 3 ) shock-absorbing materials, in particular in the form of films, threads ( 6.8a ), Ribbons ( 6.8b ) or granules are introduced. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmigen Elemente (3) zumindest teilweise mit zumindest einer schockdämpfenden Beschichtung versehen sind.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 17, characterized in that the rod-shaped elements ( 3 ) are at least partially provided with at least one shock-absorbing coating. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmigen Elemente (3) von einer Vergussmasse (2) umgeben sind.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 18, characterized in that the rod-shaped elements ( 3 ) of a potting compound ( 2 ) are surrounded. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen den stabförmigen Elementen (3) mit der Vergussmasse (2) gefüllt ist, die mit zumindest einer durchgehenden äußeren Abschlussschicht (1, 4) verbunden ist.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 19, characterized in that the space between the rod-shaped elements ( 3 ) with the potting compound ( 2 ) filled with at least one continuous outer finishing layer ( 1 . 4 ) connected is. Verbundpanzerplatte nach Anspruch 196 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (2) aus Kunststoff besteht.Composite armor plate according to claim 196 or 20, characterized in that the potting compound ( 2 ) consists of plastic. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie an der dem anfliegenden Geschoß zugewandten und abgewandten Seite Schichten (1, 4) aufweist, zwischen denen die stabförmigen Elemente (3) angeordnet sind.Composite armor plate according to one or more of Claims 1 to 21, characterized in that, on the side facing and facing away from the approaching projectile, it comprises layers ( 1 . 4 ) between which the rod-shaped elements ( 3 ) are arranged. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie nur an der dem anfliegenden Geschoß zugewandten Seite eine Abschlussschicht (1) aufweist.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 21, characterized in that it only on the approaching the projectile side facing a finishing layer ( 1 ) having. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (2.11) zumindest an einer Seite der Verbundpanzerplatte offen liegt.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 22, characterized in that the potting compound ( 2.11 ) is exposed at least on one side of the composite armor plate. Verbundpanzerplatte nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schicht (1.4) aus Fasermaterial gefertigt ist.Composite armor plate according to claim 22 or 23, characterized in that at least one layer ( 1.4 ) is made of fiber material. Verbundpanzerplatte nach Anspruch 22, 23 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die vom anfliegenden Geschoß abgewandte Seite (4,8) aus zumindest einer weichen, schockabsorbierenden Schicht, insbesondere aus Schaumstoffen oder aus elastomeren Materialien, gefertigt ist.Composite armor plate according to claim 22, 23 or 25, characterized in that the side facing away from the approaching projectile ( 4.8 ) is made of at least one soft, shock-absorbing layer, in particular of foams or of elastomeric materials. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein stabförmiges Element (3) aus einem keramischen Werkstoff besteht.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 26, characterized in that at least one rod-shaped element ( 3 ) consists of a ceramic material. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein stabförmiges Element (3) aus Aluminiumoxid-Keramik mit einem Al2O3 Gehalt von 92–99,99% besteht.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 27, characterized in that at least one rod-shaped element ( 3 ) consists of alumina ceramic with an Al 2 O 3 content of 92-99.99%. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein stabförmiges Element (3) aus einem hochharten Material besteht.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 28, characterized in that at least one rod-shaped element ( 3 ) consists of a high-hardness material. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein stabförmiges Element (3) aus einem harten metallischen Werkstoff besteht.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 29, characterized in that at least one rod-shaped element ( 3 ) consists of a hard metallic material. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3) eine Gesamtlänge aufweisen, die im Bereich von 13 mm bis 300 mm liegt.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 30, characterized in that the plurality of rod-shaped elements ( 3 ) have a total length ranging from 13 mm to 300 mm. Verbundpanzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3) ein Verhältnis der Gesamtlänge zu maximalem Durchmesser aufweisen, welches größer als 2 ist.Composite armor plate according to one or more of claims 1 to 31, characterized in that the plurality of rod-shaped elements ( 3 ) have a total length to maximum diameter ratio which is greater than 2.
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