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Die
Erfindung betrifft ein ballistisches Körperschutzelement gemäß dem Oberbegriff
des vorliegenden Schutzanspruchs 1.
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Aus
der
DE 203 14 504
U1 ist eine ballistische Schutzkleidung mit einem gattungsgemäßen ballistischen
Körperschutzelement
als Einlage bekannt. Durch diese wird die kinetische Energie eines auftreffenden
Projektils in Verformungsenergie des Projektils und der Schutzkleidung
verwandelt und der Auftreffimpuls wird flächig verteilt. Dadurch, dass
das Paket aus mehreren Lagen eines geschosshemmenden Flächenmaterials
in der Fläche
im wesentlichen knotenfrei versteppt ist, wird bereits eine größere Flexibilität des Körperschutzelements
im Vergleich zu herkömmlichen
Körperschutzelementen
erreicht, die eine sich kreuzende Karo- oder Rautenversteppung des
Lagenpakets aufweisen.
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Im
wesentlichen knotenfrei bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass
keine Punkte vorhanden sind, an denen gemeinsame, senkrecht zur Fläche der
Einlage verlaufende Durchstiche einer Naht und einer dazu quer verlaufenden
Naht vorliegen, d.h. die Durchstiche von sich kreuzenden Nähten liegen
an verschiedenen Stellen der Fläche.
Einzelne, beispielsweise am Rand des Flächenmaterials liegende Knoten
sind unkritisch. Insbesondere sind die Steppnähte auch im Wesentlichen kreuzungsfrei angeordnet,
d.h. unabhängig
von der Lage der Durchstiche wird man die Steppnähte vorteilhaft so führen, dass
sich auch die parallel zur Fläche
verlaufenden Nähte
bzw. Nahtabschnitte nicht kreuzen. Durch die Knotenfreiheit werden
lokale Verdichtungen des Lagenpakets vermieden, die Schwachstellen,
insbesondere bei Schrägbeschuss
im spitzen Winkel, bilden.
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Allerdings
ist der Tragekomfort bei dieser aus ballistischer Sicht zufrieden
stellenden Lösung noch
eingeschränkt,
da infolge der isotropen Versteppung des zweidimensionalen Lagenpakets
störende
Rückstellkräfte aufgebaut
werden, wenn das Körperschutzelement
ein- oder mehrdimensional gebogen wird, um an den Körper des
Trägers
angelegt werden zu können.
Auch kommt es bei stärkeren
Biegungen, etwa im weiblichen Brustbereich, zu einer Faltenbildung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Körperschutzelement der eingangs
genannten Art so zu verbessern, dass eine größere Flexibilität bei zumindest
gleichen ballistischen Leistungen erreicht wird.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Körperschutzelement
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch,
dass die Nahtverlaufsrichtung den Hauptbiegeachsen angepasst ist,
ist eine Verformung des Körperschutzelements
zur Anpassung an den Körper
des Trägers
leichter möglich;
die Rückstellkräfte sind
wesentlich geringer als bei bekannten Körperschutzelementen. Durch
die gezielte Anpassung des Nahtverlaufs sind nicht nur Biegungen über einen
großen
Flächenbereich
der Körperschutzelemente
möglich,
sondern auch in kleineren Teilbereichen, beispielsweise um im Brustbereich
den Tragekomfort für
weibliche Benutzer zu erhöhen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
erstreckt sich in wenigstens einer sich bei Anlage des Körperschutzelements
an den Körper
des Trägers ausbildenden
Hauptbiegezone wenigstens eine Naht quer zu einer Hauptbiegeachse
und verläuft
mäanderförmig mit
langen Nahtbereichen und sich an diese alternierend anschließenden kurzen
Nahtbereichen. Dabei verlaufen die langen Nahtbereiche parallel
zu der jeweiligen Hauptbiegeachse. Durch diese bevorzugte Nahausbildung
ist es nicht nur möglich, Anpassungen
an die auftretenden Biegungen im Gebrauch vorzunehmen, sondern insbesondere
auch den in
DE 203
14 504 U1 offenbarten einheitlichen lateralen Nahtabstand
einzuhalten, der besondere ballistische Vorteile bietet.
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In
einer Standardausführungsform
ist ein Körperschutzelement
gebildet, das für
eine reine Oberkörperschutzweste
bestimmt ist. Dabei ist in einem dem Brustbereich des Trägers zuzuordnenden ersten
Abschnitt eine obere Hauptbiegezone ausgebildet, in der sich eine
erst mäanderförmige Naht
entlang einer Hochachse des Körperschutzelements
erstreckt. In einem dem Bauchbereich des Trägers zuzuordnenden zweiten
Abschnitt ist eine zentrale Hauptbiegezone ausgebildet, in der sich
eine zweite mäanderförmige Naht
quer zu einer Hochachse des Körperschutzelements
erstreckt.
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Ist
auch ein Unterkörperschutz
gefordert, setzt sich das Körperschutzelement
nach unten fort. Dabei ist in einem dem Leistenbereich und/oder Oberschenkelhals
des Trägers
zuzuordnenden dritten Bereich eine untere Hauptbiegezone ausgebildet ist,
in der sich eine dritte mäanderförmige Naht
in Richtung einer Hochachse des Körperschutzelements erstreckt,
so dass das Hinsetzten mit angelegtem Körperschutzelement erleichtert
ist.
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Die
mäanderförmigen Nähte in den
Hauptbiegezonen sind vorzugsweise innerhalb einer am Rande des Lagenpakets
geführten
Randbegrenzungsnaht angeordnet. Durch die Randbegrenzungsnaht wird
ein seitliches Auffächern
des Lagenpakets verhindert.
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Als
geschosshemmendes Fasermaterial wird vorzugsweise ein Aramidgewebe
verwandt.
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Zum
leichteren Anlegen an den Körper
und Sicherung gegen Verrutschen ist das Körperschutzelement vorzugsweise
in einer flexible Hülle
einer Schutzkleidung, insbesondere einer Schutzweste, eingesetzt,
aus der es dann zum Waschen der Schutzkleidung leicht wieder entfernt
werden kann. Dabei kann es sich beispielsweise um Gewebehülle oder
eine Kunststoffhülle
handeln, die umlaufend vernäht
ist, oder, beispielsweise im Fall eines Gewebes aus synthetischen
Materialien, verschweißt
sein kann. Da die Fasern des geschosshemmenden Flächenmaterials
teilweise feuchtigkeitsempfindlich sind, wird vorzugsweise eine
Hülle aus
einem wasserdichten oder wasserabweisenden Material verwendet.
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Obwohl
die ballistische Einlage bereits einen gewissen Schutz gegen Hieb-
und Stichwaffen bietet, kann auf der körperzugewandten, vorzugsweise
aber auf der körperabgewandten
Seite der ballistischen Einlage ein Stichschutzelement angeordnet
sein. Das Stichschutzelement kann zusammen mit der ballistischen
Einlage in der Hülle
angeordnet sein, es kann aber auch als abnehmbares Stichschutzelement
außen
am Körperschutzelement
oder an der Schutzkleidung angebracht sein.
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Die
Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die
Figuren zeigen im Einzelnen:
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1 zeigt
ein Körperschutzelement
in einer ersten Ausführungsform
in Draufsicht,
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2 zeigt
das Körpersohutzelement
im getragenen Zustand in perspektivischer Ansicht und
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3 zeigt
eine zweite Ausführungsform
eines Körperschutzelements.
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2 zeigt
ein ballistisches Körperschutzelement 100 auf
der Körpervorderseite
eines Trägers. Wie
bei einem Brustpanzer einer Ritterrüstung auch, muss das Körperschutzelement 100 zumindest
zweiachsig gebogen sein, um sich an den Körper des Trägers anzupassen was in 2 durch
die dünnen
bogenförmigen
Volllinien angedeutet ist. So muss die Biegung in einer oberen,
ersten Hauptbiegezone insbesondere um die Achse Y erfolgen, um den
Rücksprung
des Körperschutzelements
zum Hals hin vornehmen zu können,
während
in einer unteren, zweiten Hauptbiegezone 2, die Biegung
insbesondere um die Z-Achse erfolgen muss, um eine Anpassung an den
Rumpf des Trägers
vornehmen zu können.
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Die
Nähte 10, 20 liegen
erfindungsgemäß jeweils
in einer der Hauptbiegezonen 1, 2 und sind in ihrem
Verlauf hinsichtlich der auftretenden Hauptbiegungen optimiert und
erhöhen
so den Tragekomfort wesentlich.
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In
der Hauptbiegezone 1 ist eine erste Naht 10 vorgesehen,
mit der die einzelnen Gewebelagen, insbesondere Aramid-Gewebelagen,
versteppt sind. Die Naht 10 ist in der dargestellten bevorzugten
Ausführungsform
so ausgerichtet, dass sie mäanderförmig ausgebildet
ist und dass sich der Mäander-Verlauf
quer zur ersten Hauptbiegeachse Y erstreckt.
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In
der zweiten Hauptbiegezone 2 hingegen ist eine zweite Naht 20 vorgesehen,
die ebenfalls mäanderförmig ausgebildet
ist, sich aber von links nach rechts erstreckt und damit quer zur
zweiten Hauptbiegeachse Z ausgerichtet ist. Durch diesen anisotropen Nahtverlauf
innerhalb der Oberfläche
des Körperschutzelements
wird eine Optimierung an die natürlicherweise
vorgegebenen Biegerichtungen an der Körperoberfläche des Trägers bewirkt.
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1 zeigt
den Nahtverlauf im Detail:
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Zur
Ausbildung der mäanderförmigen Nähte 10, 20 sind
jeweils längere
Nahtabschnitte 11.1 ... 11.n, 21.1, 21.2 ... 21.n vorgesehen,
die sich quer zum Nahtverlauf erstrecken und die damit wiederum parallel
zur jeweiligen Hauptbiegeachse Y, Z in der Hauptbiegezone 1, 2,
in der sich die Naht 10, 20 befindet, sind.
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Seitlich
abwechselnd schließen
sich kurze Nahtabschnitte 12.1, 12.2,..., 12.n-1; 22.1,..., 22.n-1 an,
so dass eine durchgehende Nahtlinie 10, 20 gebildet
ist.
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Die
längeren
Nahtabschnitte 11.1 ... 11.n, 21.1, 21.2 ... 21.n sind
in einem einheitlichen lateralen Nahtabstand a angeordnet, welcher
sich aus den ballistischen Anforderungen ergibt. Der laterale Nahtabstand
a zwischen benachbarten Steppnähten
oder benachbarten Abschnitten der Steppnähte beträgt vorzugsweise 1 bis 5 cm,
vorzugsweise 2 bis 4 cm und insbesondere etwa 3 cm. Der optimale
laterale Abstand der Steppnähte
hängt insbesondere
davon ab, für
welches Projektil die Schutzweste optimiert werden soll. Beispielsweise
erweist sich ein Abstand von etwa 3 cm für das Projektil 9 mm Luger,
wie es im westeuropäischen
Raum häufig
zu Prüfzwecken
herangezogen wird, als besonders optimal. Bei anderen Projektilen,
wie z.B. bei dem im osteuropäischen Raum
verbreiteten Projektil 7,62 mm Tokarev wird vorzugsweise ein anderer
Abstand gewählt,
da die Querschnittsbelastung durch den geringeren Projektildurchmesser
wesentlich höher
ist.
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Eine
weitere Optimierung der ballistischen Eigenschaften kann durch Wahl
der geeigneten Stichlänge,
d.h. des Abstandes zwischen aufeinander folgenden vertikalen Stichen
der Steppnähte
realisiert werden. Besonders bevorzugt beträgt der Abstand zwischen aufeinander
folgenden Stichen 1 – 10 mm,
vorzugsweise etwa 2 – 6
mm. Empirisch stellt man fest, dass die optimale Stichlänge auch
von dem gewählten
lateralen Abstand zwischen den Steppnähten abhängt. Der Fachmann kann die
für den
jeweiligen Anwendungszweck optimierten Parameter aber leicht empirisch
ermitteln.
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Das
geschosshemmende Flächenmaterial ist
ein Gewebe eines Garns aus Aramidfasern, aus ultrahochmolekularen
Polyethylenfasern oder aus isotrop kristallinen Polymerfa sern. Geeignete
Aramidfasern sind beispielsweise die von der Firma Dupont unter
dem Markennamen KEVLAR® vertriebenen aromatischen
Polyamide. Ultrahochmolekulare Polyethylenfasern werden beispielsweise
von der Firma DSM unter dem Markennamen DYNEEMA® und
von der Firma Honeywell unter dem Markennamen SPECTRA® vertrieben.
Isotrop kristalline Polymerfasern, z.B. Poly(pphenylene-2,6-benzobisoxazol)
werden unter dem Markennamen ZYLON® von der
Firma Toyobo vertrieben. Das Flächenmaterial kann
aber auch ein nicht gewebtes Fasergelege aus diesen Materialien
sein.
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Am
Rand des Lagenpackets ist eine Randnaht 40 vorgesehen,
die zu den meisten Nahtbereichen der Nähte 10, 20 ebenfalls
den vorbestimmten lateralen Nahtabstand wahrt.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines ballistischen Körperschutzelements 100', bei dem im
Sinne der Erfindung der Nahtverlauf in Abhängigkeit von den beim Tragen
auftretenden Biegungen gestaltet ist. Diese Ausführungsform unterscheidet sich
von dem zuvor mit Bezug auf die 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
insbesondere darin, dass sich das Körperschutzelement nach unten
in eine dritte Hauptbiegezone 3 fortsetzt, die im Leistenbereich
des Trägers
anzulegen ist. Hier kommt es insbesondere darauf an, ein Abknicken nach
vorn, also aus der Zeichenebene der 3 heraus,
um die mit Y' bezeichnete
Biegeachse zu ermöglichen,
nämlich
um ein Hinsetzen mit dem angelegtem Körperschutzelement zu erleichtern.
Auch in der Hauptbiegezone 3 ist eine Naht 30 vorgesehen, die
in ihrem Verlauf an die zu erwartende Hauptbiegerichtung angepasst
ist. Sie erstreckt sich mäanderförmig von
oben nach unten, also quer zur Hauptbie geachse Y', wobei lange Nahtabschnitte 31.1, 31.2, 31.3 wiederum
parallel zur Hauptbiegeachse angeordnet sind und kurze Nahtabschnitte 32.1, 32.2 sich abwechselnd
links und rechts an die langen Nahtabschnitte anschließen. Auch
bei der dritten Naht 30 gilt wiederum, dass über wesentliche
Teile der Naht ein einheitlicher lateraler Nahtabstand a gewahrt
wird, und zwar sowohl zwischen den langen Nahtabschnitten 31.1, 31.2, 31.3,
wie auch seitlich zu einer umlaufenden Randnaht 40.