DE2642883B2 - Weiche Schutzkonstruktion - Google Patents
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Description
Durch das DE-Gbm 75 29 537 ist eine zum Körperschutz vorgesehene und als Weste ausgebildete weiche
Schutzkonstruktion bekannt, bei welcher Aufnahmetaschen
zur Aufrahme jeweils eines als Geschoßhemmnis dienenden Schichtkörpers ausgebildet sind. Der
Schichtkörper ist dabei aus einer Stahlplatte und einer Schicht aus mehreren aus Aramidfasern bestehender
Gewebelagen aufgebaut, die bezüglich des damit abgedeckten Körperteils hauptsächlich einen Schutz
vor Stoßverletzungen ergeben.
In diesem Zusammenhang kann festgehalten werden,
daß anders als bei den starren Schutzkonstruktionen, wozu beispielsweise Schutzhelme, kugelsichere Schilde
und ortsfest oder in Fahrzeugen angeordnete Panzerplatten gerechnet werden, die Brauchbarkeit solcher
weicher Schutzkonstruktionen vorrangig an der Stoßwirkung gegenüber den durch sie geschützten Körperteilen
beurteilt wird. Durch die für eine möglichst freie Bewegung gewünschte Weichheit einer solchen Schutzkonstruktion
wird nämlich zwangsläufig durch ein auftreffendes Geschoß eine oder weniger große
elastische Verformung hervorgerufen, die zur Übertragung auf das geschützte Körperteil kommt und dort zu
entsprechenden Stoßverlet:iungen führt, wenn vorher
keine genügend große Bremswirkung für das Geschoß erreicht wird. Mithin kann für die bekannten weichen
Schutzkonstruktionen aucl noch festgestellt werden, daß dabei die Schicht aus nehreren aus Aramidfasern
bestehender Gewebelagen bei einer genügenden Dicke auch noch eine Art Fangwirkung auf das Geschoß
ausübt, sofern es die Stahlplatte durchdrungen haben sollte. Diese Fangwirkung ist dabei hauptsächlich auf
den relativ hohen Dehnungswiderstand solcher Aramidfasern zurückzuführen, die sich daneben noch durch
einen hohen Elastizitätsmodul und ein niedriges spezifisches Gewicht auszeichnen. Diese positiven
Materialeigenschaften gelten insbesondere für die unter dem Warenzeichen KEVLAR der Firma Du Pont
bekannten Aramidfasern.
In der Verfolgung des Zieles, solche weichen Schutzkonstruktionen auch für stärkere Geschosse
weitgehend sicher zu machen, ohne daß dafür entsprechend dickere Stahlplatten und ebenfalls entsprechend
dickere Gewebeschichten vorgesehen werden müssen, was natürlich wegen des größeren
Gewichts und auch wegen des größeren Volumens eine doch erhebliche Einschränkung der Bewegungsfreiheit
in solchen Schutzkonstruktionen bringen würde, wurde erfindungsgemäß überraschend gefunden, daß durch
eine aktivierte anionische Polymerisation von monomerem Launnlactam gewonnenes Gußpolyamid, nachfolgend
kurz als »Polyamid 12« bezeichnet, eine überaus positive geschoßhemmende Wirkung besitzt. Weiter
wurde gefunden, daß solche«. Polyamid 12 auch schwingungsdämpfend wirkt. Diese positiven Materialeigenschaften
lassen damit dieses Polyamid 12 besonders für solche weichen Schutzkonstruktionen geeignet
erscheinen, indem sie die geschilderten Materialeigen-
schäften der Aramidfasern optimal ergänzen.
Mithin besteht die vorliegende Erfindung in einer weichen Schutzkonstruktion insbesondere für den
Körperschutz, wie kugelsicheres Hemd oder Weste, die mindestens teilweise als ein aus einer Stahlplatte und
einer Schicht aus Aramidfasern bestehender Gewebelagen aufgebauter geschoßhemmender Schichtkörper
ausgebildet oder zur Aufnahme eines solchen geschoßhemmenden Schichtkörpers eingerichtet ist, wobei
erfindungsgemäß die Stahlplatte des Schichlkörpers über eine angeschichtete oder die Stahlplatte aufnehmende
Schicht eines durch eine aktivierte anionische Polymerisation von monomerem Laurinlactam gewonnenen
Gußpolyamid räumlich von der Schicht der aus Aramidfasern bestehenden Gewebelagen getrennt ist.
Der Schichtkörper sollte dabei vorzugsweise mit mindestens einer weiteren, an die der Stahlplatte
abgewandte Rückseite angeschichteten Gußpolyamidschicht versehen sein, um so die folgenden Vorteile noch
optimaler zu erreichen.
Zunächst ist festzuhalten, daß die geschoßhemmende Wirkung des Polyamid 12 vorrangig darauf beruht, daß
die kinetische Geschoßenergie durch dieses Material in Schmelzwärme und Formänderungsarbeit umgewandelt
wird. Mithin wird ein auf die Schutzkonstruktion an der Stelle des Schichtkörpers antreffendes Geschoß
nach seiner ersten Abbremsung und gleichzeitigen Erwärmung durch die Stahlplatte dann bis zum
vollständigen Anhalten weiter abgebremst, wenn es in die Gußpolyamidschicht eindringt, wobei die entwickelte
Schmelzwärn!-"1. gleichzeitig eine vorübergehende
Plastifizierung des Schußkanals bewirkt mit dem Ergebnis, daß letztlich bei einer genügenden Dicke der
Gußpolyamidschicht das Geschoß darin eingefroren wird. Sofern andererseits wenigstens zwei Gußpolyamidschichten
unter Zwischenfügung der Schicht aus mehreren aus Aramidfasern bestehender Gewebelagen
vorhanden sind, so kann dabei unter vergleichbaren Verhältnissen deshalb eine geringere Matertaldicke der
Gußpolyamidschichten gewählt werden, weil durch diesen vorübergehenden Plastifizierungszustand die
Möglichkeit besteht, daß dann die Gewebelagen praktisch gemeinsam mit dem Geschoß in den
Schußkanal hineingezogen werden. Indem das Polyamid 12 einen etwa gleichen Dehnungswiderstand hat wie die
Aramidfasern und dieser Dehnungswiderstand sehr hoch ist, wird damit dem eindringenden Geschoß ein
entsprechend hoher Strömungswiderstand entgegengesetzt, was eben eine entsprechend gesteigerte Bremswirkung
ergibt, die mithin die geringere Materialdicke zuläßt.
Sofern vergleichbare Verhältnisse berücksichtigt werden, kann mithin eine solche weiche Schutzkonstruktion
jetzt leichter ausgeführt werden, weil das Polyamid 12 gegenüber Stahl ein erheblich niedrigeres
spezifisches Gewicht hat. Da die Stahlplatte vorrangig zur Geschoßvorwärmung benötigt wird, braucht sie
nicht besonders dick zu sein und es ist auch nicht erforderlich, dafür einen Sonderstahl zu wählen,
vielmehr reicht es aus, daß der Stahl zur Erfüllung dieser Funktion eine hohe Festigkeit mit einer noch ausreichenden
Zähigkeit hat. Weil das Polyamid 12 durch ein Vergießen erhalten wird, ist es darüber auch möglich,
eine solche weiche Schutzkonstruktion insgesamt oder zumindest wesentliche Teile davon jetzt ah Formguß
herzustellen, bei dem dann also der geschoßhemmende Schichtkörper in die eigentliche integriert ist. 3o kann
beispielsweise für eine kugelsichere Weste der Formguß eines Brustpanzers und eines getrennten Rückenpanzers
vorgesehen sein, die nur noch mit den Gewebelagen zu unterlegen und wie bei einer Schwimmweste
mittels Trägern zu verbinden sind. Dabei würde sich bei einer solchen Ausbildung gleichzeitig noch der Vorteil
auswirken, daß das Polyamid 12 auch energieverzehrend wirkt und damit die erörterte positive Stoßwirkung
der aus Aramidfasern bestehenden Gewebelagen in der Weise ergänzt, daß diese jetzt unter wiederum
ίο vergleichbaren Verhältnissen eine entsprechend geringere
Schichtdicke ergeben, mithin die Weste weniger voluminös gestaltet ist und daher eine größere
Bewegungsfreiheit ergibt.
Der bei einer erfindungsgemäßen Schutzkonstruktion verwirklichte Schichtkörper kann beispielsweise aus sechs Schichten aufgebaut sein, nämüch aus einer 2 mm starken Stahlplatte an der Schoßauftreffseite, einer 20 mm starken Gußpolyamidschicht an deren Rückseite, einer Schicht aus fünf aus Aramidfasern bestehenden Gewebelagen, einer weiteren, ebenfalls 20 mm starken Gußpüiyainidschicht, einer weiteren 2 mm starken Stahlplatte und einer abschließenden Schicht aus 15 aus denselben Aram'dfasern bestehenden Gewebelagen. Ein versuchsweise aus 10 m Entfernung vorgenommener Beschüß dieses Schichtkörpers mit einem Geschoß vom Kaliber 7,62 mm χ 51 brachte das brauchbare Ergebnis, daß das Geschoß in der letzten Schicht der 15 Gewebelagen gefangen wurde, wobei aber eine noch wahrnehmbare Stoßv/irkung auftrat. Eine solche Stoßwirkung konnte dagegen nicht mehr festgestellt werden bei einem Schichtkörper, bestehend aus einer 2 mm starken Stahlplatte, einer Zwischenschicht aus acht aus Aramidfasern bestehenden Gewebelagen, einer 8 mm starken Gußpolyamidschicht, einer weiteren Zwischenschicht aus sechs aus Aramidfasern bestehenden Gewebelagen, einer 8 mm starken Gußpolyamidschicht, einer Zwischenschicht aus sechs aus Aramidfasern bestehenden Gewebelagen, einer 8 mm starken Gußpolyamidschichc und einer abschließ,.nden Schicht aus fünfzehn aus Aramidfasern bestehenden Gewebelagen. Das Geschoß wurde hierbei bereits in der vorletzten Schicht gefangen, also in der 8 mm starken Gußpolyamidschicht. Bei beiden Schichtplatten war ein Stahl hoher Festigkeit benutzt worden.
Der bei einer erfindungsgemäßen Schutzkonstruktion verwirklichte Schichtkörper kann beispielsweise aus sechs Schichten aufgebaut sein, nämüch aus einer 2 mm starken Stahlplatte an der Schoßauftreffseite, einer 20 mm starken Gußpolyamidschicht an deren Rückseite, einer Schicht aus fünf aus Aramidfasern bestehenden Gewebelagen, einer weiteren, ebenfalls 20 mm starken Gußpüiyainidschicht, einer weiteren 2 mm starken Stahlplatte und einer abschließenden Schicht aus 15 aus denselben Aram'dfasern bestehenden Gewebelagen. Ein versuchsweise aus 10 m Entfernung vorgenommener Beschüß dieses Schichtkörpers mit einem Geschoß vom Kaliber 7,62 mm χ 51 brachte das brauchbare Ergebnis, daß das Geschoß in der letzten Schicht der 15 Gewebelagen gefangen wurde, wobei aber eine noch wahrnehmbare Stoßv/irkung auftrat. Eine solche Stoßwirkung konnte dagegen nicht mehr festgestellt werden bei einem Schichtkörper, bestehend aus einer 2 mm starken Stahlplatte, einer Zwischenschicht aus acht aus Aramidfasern bestehenden Gewebelagen, einer 8 mm starken Gußpolyamidschicht, einer weiteren Zwischenschicht aus sechs aus Aramidfasern bestehenden Gewebelagen, einer 8 mm starken Gußpolyamidschicht, einer Zwischenschicht aus sechs aus Aramidfasern bestehenden Gewebelagen, einer 8 mm starken Gußpolyamidschichc und einer abschließ,.nden Schicht aus fünfzehn aus Aramidfasern bestehenden Gewebelagen. Das Geschoß wurde hierbei bereits in der vorletzten Schicht gefangen, also in der 8 mm starken Gußpolyamidschicht. Bei beiden Schichtplatten war ein Stahl hoher Festigkeit benutzt worden.
Diese Beschußergebnisse sind selbstverständlich bei einer weniger starken Munition weniger kritisch. Mithin
kann unter dieser Berücksichtigung ein solcher Schichtkörper auch eine andere Ausbildung erfahren, um unter
solchen anderen Voraussetzungen noch ausreichend geschoßhemmend zu sein. So kann beispielsweise daran
gedacht werden, die einzelnen Gußpolyamidschichten eires entsprechend mehrschichtigen Schichtkörpers
unterschiedlich dick auszubilden und/oder die Anzahl der dazwischen angeordneten Gewebelagen veränder-
« lieh zu wählen. Auch kann daran gedacht werden, die
zweckmäßig besonders dicht gewebten Gewebelagen noch besonders zu imprägnieren, weil dann eine noch
größere Fangsicherheit von diesen Gewebelagen erwartet werden kann. Schließlich ist es auch noch
möglich, eine besondere Beschaffenheit des Polyamid 12
auszuwählen, so insbesondere ein Polyamid 12 mit einem möglichst hohen Anteil an amorphem Material,
da davon eine eine besonders starke Geschoßhemmung zu erwarten ist und es mithin über diese Auswahl
M gleichfalls möglich erscheint, eine weitere Gewichtseinsparung
zu erhalten.
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß zwar die vorliegende Erfindung an einer weichen Schuizkon-
struktion dargestellt wurde, es gleichwohl auch denkbar ist, daß die Erfindung auch an einer starren Schutzkonstruktion
verwirklicht wird. In dieser Hinsicht wäre dabei gleichzeitig zu beachten, daß insbesondere beim
Vorsehen mehrer Gußpolyamidschichten eine fließende Grenze zwischen diesen beiden Arten von Schutzkonstruktionen
besteht. Mithin könnte dann die oben als Beispiel für eine weiche Schulzkonstruktion berücksichtigte
kugelsichere Weste auch als eine starre Schutzkansiruklion
angesprochen werden, wie es umgekehrt denkbar ist. einen nach der herkömmlichen Definition
unter die starren Schutzkonsiruktionen eingereihten Schutzhelm als eine weiche Schutzkonstruktion anzu
sprechen, sofern daran die Erfindung verwirklicht ist.
Claims (12)
1. Weiche Schutzkonstruktion insbesondere für den Körperschutz, wie kugelsicheres Hemd oder
Weste, die mindestens teilweise als ein aus einer Stahlplatte und einer Schicht aus Aramidfasern
bestehender Gewebelagen aufgebauter geschoßhemmender Schichtkörper ausgebildet oder zur
Aufnahme eines solchen geschoßhemmenden Schichtkörpers eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stahlplatte des Schichtkörpers über eine angeschichtete oder die Stahlplatte
aufnehmende Schicht eines durch eine aktivierte anionische Polymerisation von monomerem Laurinlactam
gewonnenen Gußpolyamid räumlich von der Schicht der aus Aramidfasern bestehenden Gewebelagen
getrennt ist
2. Schutzkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtkörper mit mindestens
einer weiteren, an die der Stahlplatte abgewandte Rückseite angeschichteten Gußpolyamidschicht
versehen ist.
3. Schutzkonstruktion nach den Ansprüchen 1 und
2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder weiteren angeschichteten Gußpolyamidschicht des
Schichtkörpers pine gleiche und/oder veränderliche, insbesondere wachsende, Anzahl von aus Aramidfasern
bestehenden Gewebelagen angeordnet ist.
4. Schutzkonstruktion nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gußpolyamidschicliten
gleiche und/oder veränderliche Dicken haben.
5. Schutzkonstruktion nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Stahlplatte
abgewandte letzte Schicht des Schichtkörpers aus Aramidfasern bestehende Gewebelagen sind,
6. Schutzkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vorderseite der aus
Gewebelagen aufgebauten letzten Schicht eine weitere Stahlplatte angeordnet ist.
7. Schutzkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auch an der
Rückseite der an der Geschoßauftreffseite angeordneten Stahlplatte des Schichtkörpers eine Schicht
aus Aramidfasern bestehender Gewebelagen angeordnet ist.
8. Schutzkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, .!aß die aus
Aramidfasern bestehenden Gewebelagen imprägniert sind.
9. Schutzkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aus
Aramidfasern bestehenden Gewebelagen aus verhältnismäßig dicht gewebtem Gewebe bestehen.
10. Schutzkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aus
Aramidfasern bestehenden Gewebelagen zwischen fünf und fünfzehn Lagen umfassen.
11. Schutzkonstruktion nach einem der Ansprüche
1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Stahlplatte aus einem Stahl hoher Festigkeit besteht.
12. Schutzkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede
Gußpolyamidschicht mit einem möglichst hohen Anteil an amorphem Material versehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2642883A DE2642883C3 (de) | 1976-09-23 | 1976-09-23 | Weiche Schutzkonstruktion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2642883A DE2642883C3 (de) | 1976-09-23 | 1976-09-23 | Weiche Schutzkonstruktion |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2642883A1 DE2642883A1 (de) | 1978-03-30 |
DE2642883B2 true DE2642883B2 (de) | 1981-03-19 |
DE2642883C3 DE2642883C3 (de) | 1982-01-21 |
Family
ID=5988675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2642883A Expired DE2642883C3 (de) | 1976-09-23 | 1976-09-23 | Weiche Schutzkonstruktion |
Country Status (1)
Country | Link |
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Also Published As
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