DE2730384A1 - Composite armour for vehicle, container, safe etc. - has layers giving protection against thermal, mechanical, chemical and pyrotechnical stress - Google Patents

Composite armour for vehicle, container, safe etc. - has layers giving protection against thermal, mechanical, chemical and pyrotechnical stress

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DE2730384A1 DE19772730384 DE2730384A DE2730384A1 DE 2730384 A1 DE2730384 A1 DE 2730384A1 DE 19772730384 DE19772730384 DE 19772730384 DE 2730384 A DE2730384 A DE 2730384A DE 2730384 A1 DE2730384 A1 DE 2730384A1
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    • F41H5/0414—Layered armour containing ceramic material

Abstract

Composite armour for vehicles, containers, safes etc. consists of the following layers. (A) plates of austenitic steel which cannot be cut with an oxyacetylene torch for the outer cladding; (B) insulating layer of asbestos, fibre mat or ceramic fibre board; (C) plate or panel of metal-ceramic material; (D) insulating layer of plastics, cork or ceramic fibres; (E) elastomer layer, e.g. of rubber; (F) small overlapping elements of A1 oxide (F1) or B carbide (F2) embedded in the elastomer layer; (G) adhesive layer, elastomer layer bonding (E) with (F); (H) plate of A1 for use with F1 or glass fibre-reinforced plastics with F2; and (I) grid structure around the chamber to be protected and consisting of profiled steel. The armour provides protection against thermal, mechanical, chemical and pyrotechnical stresses.

Description

Schutzaufbau mit geringem Fldchengewicht und hoher Widerstands-Protective structure with low surface weight and high resistance

fähigkeit gegen alle Angriffsarten Die Erfindung betrifft eine Verbundpanzerung geringen Flöchengewichts fur Fahrzeuge, Container, Tresore oder dergleichen, die aus mehreren Schichten in Sandwichbauweise zusammengesetzt ist.Ability against all types of attack The invention relates to composite armor low surface weight for vehicles, containers, safes or the like that is composed of several layers in sandwich construction.

Es ist bekannt, zur Herstellung von Schutzaufbauten, z.B. fur gepanzerte Fahrzeuge oder Tresore, Stahlplatten großer Wandstärke bzw. Konstruktionen hohen Gewichts zu verwenden.It is known for the production of protective structures, e.g. for armored Vehicles or safes, steel plates with great wall thickness or high constructions Weight to use.

Bei Tresoren kleiner und mittlerer Größe, strebt man das hohe Eigengewicht an, damit der unerlaubte Abstransport nur erschwert durchfUhrbar ist.When it comes to small and medium-sized safes, the aim is to achieve a high dead weight so that the unauthorized removal can only be carried out with difficulty.

Dieses Prinzip des Schutzwertes durch erhöhtes Eigengewicht lößt sich jedoch nicht auf große Tresore, Schutzfahrzeuge oder andere Personen oder Objektschutzröume Ubertragen.This principle of the protection value through increased dead weight can be solved but not on large safes, protective vehicles or other people or property protection rooms Transfer.

Ein großer Tresor wUrde ein so hohes Eigengewicht aufweisen, r'aß erhebliche Transportprobleme bei der Aufstellung auftreten wUrden und darüber hinaus beim Einbau in Gebäuden besondere statische MaßnahrEBich waren; beim Schutzfahrzeug wurde durch das hohe Panzerungsgewicht Nutzlast und Fahrgeschwindigauf amtliche veramassung geheingehalten keit bis zur Unwirtschaftlichkeit reduziert werden.A large safe would have such a high dead weight that considerable transport problems would arise during installation and, moreover, especially static when installed in buildings Made-to-measure was; In the case of the protective vehicle, the high armor weight meant that the payload and travel speed were reduced to the point of inefficiency.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schutzaufbau mit geringem Fldchengewicht und hoher Widerstandsfähigkeit zu schaffen.The invention is based on the object of a protective structure with little To create area weight and high resistance.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Verbundpanzerung, die aus folgenden Schichten aufgebaut ist: a. Platte aus nicht brennschneidbarem, austenitischem Stahl zur äußeren Abdeckung, b. Isolierschicht aus Asbest, Fasermatte oder Keramikfaserplatte, c. Platte oder Tafel aus Metall-Keramik-Werkstoff, d. Dämmschicht aus Kunststoff, Kork oder Keramikfasern, e. Elastomerschicht, z.B. aus Gummi, f. kleine Elemente aus Aluminiumoxid (f1) oder Borcarbid (f2), die - möglichst überlappend - in die Elastomerschicht e. eingebettet (einvulkanisiert) sind, g. Klebeschicht, Elastomerschicht, die e. und f. mit h. verbindet, h. Platte aus Aluminium bei Verwendung von Aluminiumoxid (1) oder aus glasfoserverstörktem Kunststoff bei Verwendung von Borcarbid (f2), i. Gitterstruktur, die den zu schützenden Raum umgibt und aus Spezialprofilstahl besteht.According to the invention, this object is achieved by composite armor, which is made up of the following layers: a. Plate made of non-flame-cut, austenitic steel for the outer covering, b. Asbestos insulating layer, fiber mat or ceramic fiber board, c. Plate or plate made of metal-ceramic material, d. Insulation layer made of plastic, cork or ceramic fibers, e. Elastomer layer, e.g. made of rubber, f. small elements made of aluminum oxide (f1) or boron carbide (f2), which - if possible, overlap - in the elastomer layer e. are embedded (vulcanized), g. Adhesive layer, Elastomer layer, the e. and f. with h. connects, h. Aluminum plate when used of aluminum oxide (1) or of glass fiber reinforced plastic when using Boron carbide (f2), i. Lattice structure that surrounds the space to be protected and made of special profile steel consists.

Erfindungsgemäß widersteht g sowohl thermischer wie mechanischer, chemischer und pyrotechnischer Beanspruchung und dem Beschuß, wobei jeder Schicht speziItiMi zugeordnet sind und beim VerauLatt+che Veranhssung geheimgehatten such in den gepanzerten Raum einzudringen häufiger Werkzeugwechsel erforderlich ist. Wird beispielsweise versucht, die Panzerung mit einer Sprengladung aufzubrechen, so wird der Explosionsdruck von der äußeren Platte aus austenitischem Stahl und der darauffolgenden Isolationsschicht, die der Dämpfung von Stoßwellen dient, aufgenommen und vernichtet. Wird weiter versucht, durch Brennschneiden die Panzerung aufzubrechen, so verhindern dies die äußere Platte, die Isolierschichten und die Metall-Keramik-Werkstoffe. Werden mechanische Mittel, wie Meisel oder Brecheisen eingesetzt, so verhindert der Elastomer ein Durchdringen. Auch der Beschuss kann nicht zum Erfolg fUhren, weil hier die eingelagerten Elemente aus Aluminiumoxid oder Borcarbid zusammen mit dem Trägermaterial, einer Aluminiumplatte oder glasfaserverstärkten Kunststoffplatte, ein Durchdringen verhindern. Sind sdmtliche Schichten durchdrungen, so wird das Einsteigen und die Entnahme von zu schUtzenden Objekten durch die Gitterstruktur erschwert oder verhindert. Diese Struktur widersteht auch der erneuten Anwendung von Sprengladungen, da sie nur geringe Angriffsfldche bietet.Resists according to the invention G both thermal and mechanical, chemical and pyrotechnic stress and the bombardment, with each layer speciItiMi are assigned and were kept secret at the time of the VerauLatt + che cause seek to penetrate the armored room frequent tool changes are necessary. If, for example, an attempt is made to break open the armor with an explosive charge, the explosion pressure is absorbed and destroyed by the outer plate made of austenitic steel and the subsequent insulation layer, which serves to dampen shock waves. If further attempts are made to break open the armor by flame cutting, this is prevented by the outer plate, the insulating layers and the metal-ceramic materials. If mechanical means such as chisels or crowbars are used, the elastomer prevents penetration. Even the bombardment cannot lead to success because the embedded elements made of aluminum oxide or boron carbide together with the carrier material, an aluminum plate or glass fiber reinforced plastic plate, prevent penetration. If all layers are penetrated, the entry and removal of objects to be protected is made difficult or prevented by the lattice structure. This structure also resists the repeated use of explosive charges, since it offers only a small area to be attacked.

Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn die oben aufgezählten Schichten a. bis e. nicht miteinander verbunden sind und wenn die Schichten e. bis h. miteinander unlösbar Uber Elastomere und Klebeschicht eine Verbundplatte bilden und die Gitterstruktur i. mit der Platte nur in losem Berührungskontakt steht.According to the invention, it is advantageous if the layers listed above a. to e. are not connected to each other and if the layers e. until h. together Inextricably formed a composite plate and the lattice structure via elastomers and adhesive layer i. is only in loose contact with the plate.

Zwischenräume zwischen der Schichten b bis a bzw. h und i und/oder auf amtliche veraniassung geneimgehalten große Dicken der Schichten mit geringem Flächengewicht b und d, sind vorteilhaft, da das Hantieren beim Angriff erschwert wird.Interstices between layers b to a or h and i and / or Great thicknesses of the layers with slight thicknesses kept at official instigation Weight per unit area b and d are advantageous because handling is difficult when attacking will.

Die Gitterstruktur besteht vorteilhafterweise aus nicht brennschneidbaren Flachmetallschienen in Form von T- oder Doppel-T-Profilen mit schmalem Querteil. Die Längsachse liegt in Angriffsrichtung und setzt der Sprengung nur eine geringe Angriffsfläche entgegen, ebenso die Querstäbe. Die Querstäbe sind durch Bohrungen in den Schienen hindurchgesteckt und an den Kreuzungspunkten nicht fest verbunden. Anschlagstücke verhindern das Aufweiten der so gebildeten "Fenster".The lattice structure advantageously consists of non-flame-cuttable Flat metal rails in the form of T or double T profiles with a narrow cross section. The longitudinal axis lies in the direction of attack and sets the blast only slightly Opposite the attack surface, as well as the cross bars. The cross bars are through holes inserted through the rails and not firmly connected at the crossing points. Stop pieces prevent the "window" formed in this way from widening.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der folgenden Tabelle zu entnehmen: x u G E ~ M | Hc X 7 6rml Schjchtaufbau ehfleh Itf U Hauptfunktion = o k E: C Q) O tT, X >a n :4 X c rS X « a =äußer- nun Ofi ¢s Cfi Hr n z <N ste as < X Q X H fi 4 b Q X O = O rl la a a ri k rd cr cr c, 4 0 c, a w -r a, a k cn r: m 1 austenitischer C a r r: 2 s,a Abdeckung, nicht autogen ca o E (II ru s, C g Q) U 3 ol cl bei 5 ren un z = u + en c, k CI 6 c; O E Clr e, a, C n, Ir a, v, ro aN vi c a, 2 01 (Asbest, Faser- 25 Isolation, Dämpfung = H c c:U) rd O 0 C cr O Q) i E StoLwellen, Verminderungen der Q o c Dr X d m ci = 3$ 1 1 Q)N V) wirken von 5 ren v e e3 z en (d E a, a o t o k a, Metall-Keramik-Werkstoff 3 erschwerte mechanische Bearbeitbaeit o a, p o a,a co 7 t x r a c 9 bi V1 cn a,Fd r -I prrr 0 m 0 00 -i H E Q) Q) r:k CLc d r( V) g rl O -rl O C, O) a ci o a, a,c o ar c > 5 3 a a a ci r: qc r c,NO X ur a,k:d CI P E a, k c cn a u a, a, u-c ia 1 c, kc: O k rn ri d a) Q) N C E 7 9 Q) ri cU 1 w Q) ul d C 3 rl I k C E c I m I cr 5 tr LI k CV] 5 C u) P) wP U 9) f I= d C c - L \U C U c( E r 3 C) O Q) C a o 1 > (Gummi oder 0) 10 Aufnahme von Sa 0S) und Schlagbean spruchung, Fixierung z Q U :e Q 3 04 Ke- :a P P ui 3 P:V) a a cn E m m m a,tn a, rn sche Bearbeitbarkeit, Resistenz gegen 7 Klebeschicht Klebeschicht c N Brenn- und Schmelzschneiden, O e O stabilität 8 E GFK(6,4mrn) <6 ,2mm) Trä er 5 er 9 <|1 ~ 4 iQ rq A erschwert das Einsteigen nach ci wN U1 Q) tn a d cV 5 4J O ren 0 c X r un (d Ok 1 id a o V1 r) C, N ec k k rn k C p k s 'O U Y U cn a, k E O k O) C a, .r X Q z S E O z X X :< > O jkg/m2 tts o O o rSl O ri 118 ~~~~~~~~~~~~~~~ v) ~ xs 3 qD X z - m X O E ~ W , O X £ z 4 Y X: X E ~ S a} < ~{ rx N ~ 2 n su U X X U] W X O s 2 W < 4 24 r l = k ~ U > 3 < U o O Q U O S E . £ S e 4a uz X X < X o E S 3 W 4s1 < S I W S E U r41 ° < C 4) v r«*rl U ^ zU O ~ U1 C E z z U lU « a} ,rwl E en w4 fi 4 a) rq E O O < ; rq D 4 S W J Uz 4 E N C 4 = b1 k) W 4 o tff O lU U to @ D 4 x U s U4 tt 4 t tt 4J r"4 rS1 rQ rq rb4} r1 > U] 4 F4» E E:- n ut4 04 .'4 < >:: .¢ ~ Ev O - I U I r4 l fi a),c c W r «|4 0 tD .< &1 | U U :1 S U E ri > tO ~ >1 ( t tO @ ~ «) a U wrq \ su ro ll G i EM n .Uq 3 t n l . rs Die Dicke der Einzelschichten muss unter Berücksichtigung der jeweils au@ amtliche veranlassung geheimgehalten vorliegenden konstruktiven Möglichkeiten und des Anwendungsfalls optimiert werden.An embodiment of the invention can be found in the following table: xu GE ~ M | Hc X 7 6rml Schjchtaufbau ehfleh Itf U main function = ok E: CQ) O tT, X> an: 4 X c rS X « a = outside- now Ofi ¢ s Cfi Hr nz <N ste as <XQXH fi 4 b QXO = O rl la aa ri k rd cr cr c, 4 0 c, aw -ra, ak cn r: m 1 austenitic C arr: 2 s, a cover, not autogenous ca o E (II ru s, C g Q) U 3 ol cl at 5 ren un z = u + en c, k CI 6 c; OE Clr e, a, C n, Ir a, v, ro aN vi ca, 2 01 (asbestos, fiber 25 insulation, attenuation = H cc: U) rd O 0 C cr OQ) i E Shock waves, reductions in Q oc Dr X dm ci = 3 $ 1 1 Q) NV) act of 5 ren ve e3 z en (d E a, aotoka, Metal-ceramic material 3 made mechanical processing difficult oa, poa, a co 7 txrac 9 bi V1 cn a, Fd r -I prrr 0 m 0 00 -i HEQ) Q) r: k CLc dr (V) g rl O-rl OC, O) a ci oa, a, co ar c> 5 3 aaa ci r: qc rc, NO X ur a, k: d CI P E a, kc cn aua, a, uc ia 1 c, kc: O k rn ri da) Q) NCE 7 9 Q) ri cU 1 w Q) ul d C 3 rl I k CE c I m I cr 5 tr LI k CV] 5 C u) P) wP U 9) f I = d C c - L \ UCU c (E r 3 C) OQ) C ao 1> (rubber or 0) 10 inclusion of Sa 0S) and whipped bean stress, fixation z QU: e Q 3 04 Ke- : a PP ui 3 P: V) aa cn E mmma, tn a, rn cal machinability, resistance to 7 adhesive layer adhesive layer c N flame and fusion cutting, O e O stability 8 E GFK (6.4mrn) <6.2mm) Bearer 5 he 9 <| 1 ~ 4 iQ rq A makes getting on board more difficult ci wN U1 Q) tn ad cV 5 4J O ren 0 c X r un (d Ok 1 id ao V1 r) C, N ec kk rn k C pks' OUY U cn a, k EO k O) C a, .r XQ z SEO z XX: <> O jkg / m2 tts o O o rSl O ri 118 ~~~~~~~~~~~~~~~~ v) ~ xs 3 qD X z - m XOE ~ W, OX £ z 4 YX: XE ~ S a} <~ {rx N ~ 2 n su UXXU] WXO s 2 W <4 24 rl = k ~ U> 3 <U o OQUOSE. £ p e 4a uz XX <X o ES 3 W 4s1 <SIWSEU r41 ° <C 4) vr «* rl U ^ zU O ~ U1 CE zz U lU «a}, rwl E en w4 fi 4 a) rq EOO <; rq D 4 SWJ Uz 4 ENC 4 = b1 k) W 4 o tff O lU U to @ D 4 x U s U4 tt 4 t tt 4J r "4 rS1 rQ rq rb4} r1> U] 4 F4 »EE: - n ut4 04 .'4 <> ::. ¢ ~ Ev O - IU I r4 l fi a), cc W r «| 4 0 tD. <& 1 | UU: 1 SAE ri> tO ~> 1 (t tO @ ~ «) a U wrq \ su ro ll G i EM n .Uq 3 t nl. rs The thickness of the individual layers must be optimized, taking into account the structural options available and the application, which have been kept secret, in each case.

Claims (3)

P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Verbundpanzerung für Fahrzeuge, Container, Tresore oder dergleichen, gekennzeichnet durch den Aufbau aus folgenden Schichten: a. Platte aus nicht brennschneidborens austenitischem Stahl zur äußeren Abdeckung, b. Isolierschicht aus Asbest, Fasermatte oder Keramikfaserplatte, c. Platte oder Tafel aus Metall-Keramik-Werkstoff, d. Dämmschicht aus Kunststoff, Kork oder Keramikfasern, e. Elastomerschicht, z.B. aus Gummi, f. kleine Elemente aus Aluminiumoxid (f0) oder Borcarbid (f2), die - möglichst überlappend - in die Elastomerschicht e eingebettet (einvulkanisiert) sind, g. Klebeschicht, Elastomerschicht, verbindet e und f mit h, h. Platte aus Aluminium bei Verwendung von Aluminiumoxid (f1) oder aus glasfaserverstärktem Kunststoff bei Verwendung von Borcarbid (f2), i. Gitterstruktur, die den zu schützenden Raum umgibt und aus Profilstahl besteht.P a t e n t a n s p r ü c h e: 1. Composite armor for vehicles, Containers, safes or the like, characterized by the structure of the following Layers: a. Plate made of non-flame-cutting austenitic steel to the outer Cover, b. Insulating layer made of asbestos, fiber mat or ceramic fiber board, c. Plate or plate made of metal-ceramic material, d. Insulation layer made of plastic, cork or ceramic fibers, e. Elastomer layer, e.g. made of rubber, for small elements Aluminum oxide (f0) or boron carbide (f2), which - if possible overlapping - in the elastomer layer e are embedded (vulcanized), g. Adhesive layer, elastomer layer, connects e and f with h, h. Plate made of aluminum when using aluminum oxide (f1) or made of glass fiber reinforced plastic when using boron carbide (f2), i. Lattice structure, which surrounds the space to be protected and consists of profile steel. 2. Verbundpanzerung nach 9 dadurch < .. hXten --
Bekennzeichnet, daß die Schichten a. bis e. miteinander nur in losem Berührungskontakt stehen.2. Composite armor after 9 thereby < .. hXten -
Indicates that the layers a. to e. are only in loose physical contact with each other. 3. Verbundponzerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten a bis h. miteinander unlösbar verbunden sind, die Gitterstruktur i. mit der Platte h. jedoch nur in losem Berührungskontakt steht.3. Verbundponzerung according to claim 1, characterized in that the Layers a to h. are inextricably linked to one another, the lattice structure i. with the plate h. but is only in loose touch contact.
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