DE2744905A1

DE2744905A1 - Beschussfeste panzerplatte

Info

Publication number: DE2744905A1
Application number: DE19772744905
Authority: DE
Inventors: Richard Nagel; Hans Dr Ing Wahl; Wolfgang Dr Ing Wahl
Original assignee: Wahl Verschleiss Tech
Current assignee: Wahl Verschleiss Tech
Priority date: 1977-10-06
Filing date: 1977-10-06
Publication date: 1979-04-12

Description

Beschußfeste Panzerplatte
und Verfahren zu ihrer Herstellung Beschußfeste Panzerplatten werden in erster Linie für den Schutz militärischer Einrichtungen benötigt. Als bevorzugte Anwendungsgebiete sind zum Beispiel zu nennen: Schützenpanzer, Flugzeugpanzerungen, Geschützschutzschilde und Landungsbcote.
Aber auch für andere militärische Einrichtungen werden Panzerplatteu der hier in Rede stehenden Art benötigt.
Es ist bekannt, Panzerplatten für die genannten Zwecke aus hochwertigen Panzerstahllegierungen herzustellen.
Hiermit ist ein hoher technischer Aufwand verbunden, der naturgemäß entsprechend hohe Unkosten nach sich zieht.
Außerdem müssen die bekannten Stahlplatten, um die erwünschte Beschußfestigkeit zu gewährleisten, sehr dick dimensioniert sein, was wiederum zu E.cstensteigerungen und darüber hinaus zu einer nachteiligen Gewichtserhöhung der gepanzerten Einrichtung, zum Beispiel eines Fahrzeuges, führt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Panzerpiatte zu schaffen, die sich durch ein verhältnismäßig geringes Gewicht bei zugleich hoher Besenuß;estigkeit auszeichnet.
Nach dem Grundgedanken der Erfindung ist eine Panzerplatte, die die gestellte Aufgabe löst, gekennzeichnet durch mindestens eine zähfeste dickere Grundplatte und mindestens eine darübergelegete Auftragschicht größerer Härte. Die Grundplatte besteht hierbei zweckmäßig aus einem schweißbaren Walzstahl, während die Auftragschicht aus einem karbidbildengen Werkstoff mit einer Makrohärte Uber 550 Vickerseinheiten, vorzugsweise über 600 Vickerseinheiten, besteht.
Bei der erfindungsgemäßen Panzerplatte wird die Beschußfestigkeit im wesentlichen durch die harte Auftragschicht gewährleistet, wohingegen die Grundplatte nur als Tragelement für die Auftragschicht dient. Für die Grundplatte ist keinerlei hochwertiges Legierungsmaterial erforderlich, was erheblich zu einer Kostensenkung bei der gesamten Panzerplatte beiträgt.
Da schon relativ dünne Aufträge aus hartem Material eine große Wieåerstandskraft gegen Durchschüsse erbringen, kann das Gesamtgewicht der Panzerplatte niedrig gehalten werden. Die Beschußfestigkeit kann im übrigen nahezu beliebig dadurch erhöht werden, daß auf der, Grundplatte mehrere Auftragschichten, die gegebenenfalls 7erschiedene Härten besitzen können, aufgebracht sind.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, die beschußfeste Panzerplatte aus mehreren lese, mit Zwischenraum übereinandergelegten Einzelplatten zusammenzusetzen, wobei Jede Einzelplatte aus einer zähfesten Grundplatte mit einem darauf befindlichen Auftrag größerer Härte besteht.
Während die bekannten Panzerplatten aufgrund ihrer Legierungszusammensetzung, die einseitig auf Beschußfestigkeit ausgerichtet ist, wenig für tragende Funktionen geeignet ist, ist es bei der erfindungsgemäßen Panzerplatte ohne weiteres möglich, durch entsprechende Auswahl des Werkstoffes der Grundp'atte und geeignete Dimensionierang derselben zu erreichen, daß die gesamte Panzerplatte selbsttragend ist. Hierdurch können die sonst erforderlichen Tragkonstruktionen eingespart werden, was zu einer erheblichen Gewichtsverminderung der gesamten zu panzernden Einrichtung vorteilhaft beiträgt.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Panzerplatte ist darin zu sehen, daß die Beschußfestigkeit derselben in einfacher Weise örtlich variiert werden kann, wobei lediglich die Auftragschicht an den betreffenden Stellen dicker oder dünner zu wählen ist.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstlelung der erfindungsgemäßen Panzerplatte dadurch gekennzeichnet, daß die Autragschicht bzw -schichten in an sich bekannter Weise durch automatische Auftragschweißung pendelnd aufgebracht wird (werden), wobei die Auftragschweißung - wie ebenfalls an sich bekannt - vorzugsweise mit gefülltem Röhrchendraht erfolgen soll.
In weiterer Ausgestaltung des vorerwähnten erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, daß in an sich bekannter Weise über der Grundplatte ein unlegierter oder legierter, stromführender Draht in parallelen Bahnen pendelnd und vorwärtsbewegt geführt und daß laufend eine in Abhängigkeit vom Drahtvorschub regulierte Menge pulverförmigen, legierten Schweißzusatzwerkstoffes in den Wirkungsbereich des Lichtbogens eingeführt wird.
Auf diese Weise ergibt sich vorteilhaft eine Auftragschicht, die aus mehreren nebeneinanderliegenden, zeitlich nacheinander aufgebracnten bandförmigen Aufträgen zusammengesetzt ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können den Unternsprüchen sowie - anhand von Ausführungsbeispielen - der Zeichnung und der nachstehenden Zeichnungsbeschreibung entnommen werden. Es zeigt: Fig. 1 eine Ausführungsform einer Panzerplatte nach der Erfindung in Draufsicht (schematisch), Fig. 2 eine Panzerplatte, wie zum Beispiel aus Fig. 1 ersichtlich, im Querschnitt, Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Panzerplatte nach der Erfindung, ebenfalls im Querschnitt, Fig. 4 eine andere Ausführungsform einer Panzerplatte nach der Erfindung, ebenfalls im Querschnitt, Fig. 5 eine Panzerplatte entsprechend Fig. 2 in montierter Steilen und Fig. 6 ein weiteres Mvntagebeispiel für Panzerplatten nach der Erfindung.
Nach den Fig. 1 bis 3, 5 und 6 weist die erfindungsgemäße Panzerplatte jeweils eine einzelne Grundplatte aus einem zähfesten Material, vorzugsweise aus einem schweißbaren Walzstahl, auf, die jeweils mit 10 bezeichnet ist. Auf der Grundplatte 10 und fest verbunden mit dieser befindet sich ein Auftrag aus einem Material großer Härte, das bei den Ausführungsformen nach Fig. 1, 2, 5 und 6 einschichtig ausgebildet und mit li beziffert ist. Wie insbesondere aus Fig. 2, 5 und 6 hervorgeht; besteht das Auftragsmaterial 11 nicht aus einer zusammenhängenden durchgehenden Beschichtung, sondern vielmehr aus einzelnen Bahnen 12, die nebenelnandergeleg sind. Die jeweilige Fugenbreite zwischen zwei benachbarten Auftragsbahnen 12 kann hierbei von Null bis zu einem bestimmten Abstand - je nach Verwendungszweck - variieren.
Die bahnenförmige Aufbringung des harten Auftragsmaterials erfolgt - wie Fig. 1 erkennen läßt - durch automatische Auftragschweißung, wobei Draktzuführungsvorrichtung und Lichtbogen - wie in Fig. 1 durch Schlangenlinien angedeutet - in bekannter Weise eine Pendelbewegung ausführen. Die Amplitude dieser Pendelbewegung entspricht hierbei der Breite einer utragsbahn 12.
Der Schweißauftrag großer Härte auf der Grundplatte 10 braucht sich Jedoch keineswegs auf eine einlagige Auftragsschicht beschränken. So ist zum Beispiel in Fig. 3 eine Ausführungsform gezeigt, bei der zwei Ubereinanderliegende harte Auftragschichten iia und lib vorgesehen sind. Die obere Auftragschicht lib ist hierbei so aufgebracht, daß die sich zwischen zwei Puftragsbahnen 12a der unteren buftragschicht ila erstrect;ende Trennfuge 13a jeweils von einer Auftr-agsbahn 12b der oberen Auftragschicht lib überdeckt ist. Hierdurch ist eine optimale Beschußfestigkeit gewährleistet.
Über der zweiten Auftragschicht lib kann - wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet - noch eine dritte Auftragschicht 11c vorgesehen sein. Diese Sußerste Auftragschicht 11c besteht zweckmäsigerweise aus einem relativ weichen Werkstoff mit einer Makrohärte kleiner 300 Vickers, zum Beispiel Chrom-Nickel-Stahl. Hierdurch wird bereits der Aufprall des Geschosses auf die darunterliegenden harten Auftragsschichten gedämpft. Darüber hinaus wirkt sich die äußerste Auftragschicht 11c in vorteilhafter Weise als Korrosionsschutz aus.
Eine weitere Ausführungsform einer beschußfesten Panzerplatte nach der Erfindung zeigt Fig. 4. Hier sind zwei übereinanderliegende Grundplatten 10a und 10b vorgesehen, die Jweiis mit einem harten Auftragsmaterial 14a bzw. 14b beschichtet sind. Die beiden jeweils aus Grundplatte und Auftragschicht bestehenden Einzelplatten sind hierbei ohne festen Verbund los aufeinandergelegt. Durch diese Doppelausführung der erfindungsgemäßen Panzerplatte ergibt sich ein besonders guter Dämpfunqseffekt beim Auftreffen der Geschosse.
In der Regel wird eine einzelne Panzerplatte der in der Zeichnung gezeigten Art flächermäßig nicht ausreichen, um den zu schützenden Gegenstand, zum Beispiel ein Fahrzeug, ausreichend zu panzern. Es müssen daher mehrere Panzerplatten aneinandergefugt werden.
In Fig. 2 ist zum Beispiel eine Möglichkeit gezeigt, bei der die einzelnen Panzerplatten im stumpfen Stoß aneinandergelegt und an der Unterseite der Grundplatte 10 jeweils miteinander verschweißt werden. Die betreffenden Schweißstellen sind in Fi. 2 gestrichelt angedeutet und mit 15 bezeichnet.
Auf der Oberseite der sich zwischen zwei aneinander angrenzenden Panzerplatten ergebenden Trennfuge 16 ist eine diese überdeckende AuftragschweiRung 17 aufgebracht, um dic Verbindungsstelle zwischen zwei Panzerplatten auch von oben her abzusichern.
Die Auftragschweißungen 17 bestehen zweckmäßigerweise aus dem gleichen harten Auftragsmaterial wie die bahnenförmigen Aufträge 12.
In Fig. 5 ist eine Möglichkeit verdeutlicht, wie die erfindungsgemäßen Panzerplatten an den zu schützenden Teilen, zum Beispiel den Außenwänden eines Fahrzeuges, befestigt werden können. Zu diesem Zweck weisen die von Auftragsenweißungen freien Ränder der Panzerplatte nach Fig. 5 Durchgangsbohrungen 18 auf, die von Schrauben 19 durchsetzt sind. Das darunterliegende durchgehenae abstützende Tragwerk ist mit 20 bezeichnet.
Um auch die Verbindungsstelle 18, 19 der Panzerplatte mit dem Tragwerk 20 vor Beschuß zu schützen, ist auch der außenseitige Kopf der Schraube 19 mit einer Auftragschweißung 21 aus hartem Auftragsmaterial versehen. Die bei der Ausführungsform nach Fig., 5 verwendete Panzerplatte braucht nicht selbsttragend zu sein, da die Tragefunktionen von dem darunterliegenden Tragwerk übernommen werden.
Bei der aus Fig. 6 ersichtlichen Ausfuhrungsform werden dagegen selbsttragend ausgebildete Panzerplatten verwendet.
Diese stützen sich nur jeweils an ihren Rändern auf im Querschnitt I-förmig ausgebildeten Trägern 22 ab, die in verhältnismäßig weiten Abständen voneinander angeordnet sind und somit ein gitterartiges Traggerippe bilden. Auch hier kann die Befestigung der Panzerplatten an den Trägern 22 - ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 5 -durch Schrauben erfolgen, die in Fig. 6 durch strichpunktierte Linien 23 angedeutet sind.
Selbstverständlieh ist es aber auch denkbar, die Befestigung der Panzerplatten auf dem darunterliegenden Tragwerk durch Schweißen oder andersartige Verbindung zu bewerkstelligen.

Claims

Ansprüche '1.) Beschußfeste Panzerplatte, gekennzeichnet durch mindestens eine zähfeste, dickere Grundplatte (10,10a,10b) und mindestens eine darübergelegte Auftragschicht (11,11a,11b,14a,14b) größerer Härte.
2. Beschußfeste Panzerplatta nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (10,10a,10b) aus einem schweißbaren Walzstahl besteht.
3. Beschußfeste Panzerplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragschicht (11,11a, 11b,14a,14b) aus einem karbidbildenden Werkstoff mit einer Makrohärte über 550 Vickerseinheiten, vorzugsweise über 600 Vickerseinheiten, besteht.
4. Beschußfeste Panzerplatte nh Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragschicht (11,11a, 11b,14a,14b) aus eines Werkstoff mit 3 bis 5 Prozent C, 20 bis 35 Prozent Cr, Rest Eisen, besteht.
5. Beachußfeste Panzerplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragschicht (11,11a 11b,14a,14b) aus einem Werkstoff der Zusammensetzung 4 bis 6 Prozent C 20 bis 30 Prozent Cr 5 bis 8 Prozent Nb auch 5 bis 8 Prozent Mo 1 bis 3 Prozent W Rest Eisen und Begleitstoffe besteht.
6. Beschußfeste Panzerplatte nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeiehnet, daß auf der Grundplatte (10) mehrere Auftragschichten (11a,11b,11c) aufgebracht sind (Fig. 3).
7. Beschußfeste Panzerplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Grundplatte (10) aufgebrachten verschiedenen Auftragschichten (11a,11b,11c) verschiedene Härte besitzen.
8. Beschußfeste Panzerplatte nach aspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußerste (11e) der verschiedenen Auftragschichten auf einem relativ weichen Werkstoff mit einer Makrohärte kleiner 300 Vickers, z.B. Chrom-Nickel-Stahl, besteht (Fig. 3).
9. Beschußfeste Panzerplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe sich aus mehreren lose, mit Zwischenraum Ubereinandergelegten Einzelplatten zusammensetzt, wobei Jede Einzelplatte aus einer zähfesten Grundplatte (10a,10b) mit einem darauf befindlichen Auftrag (14'a,14b) gröBerer Hrte besteht (Fig. 4).
10. Bescnußfeste Panzerplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rand derselben nur teilweise mit einer Auftragschicht versehen ist.
11. Beschußfeste Panzerplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe gewölbt ist.
12. Beschußfeste Panzerplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dÄs verhältnis von Grundplattenstärke zu Auftragschichtstärke bei einer Auftragschicht mindestens 3 zu 1, bei zwei Auftragschichten mindestens 3 zu 2 ist.
13. Beschußfeste Panzerplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Auftragschicht eine Stärke von 4 bis 6 mm besitzt.
14. Beschußfeste Panzerplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Auftragschicht aus mehreren nebeneinanderliegenden bandförmigen Aufträgen (12,12a,12b) zusammengesetzt ist.
15. Beschußfeste Panzerplatte nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren ubereinanderliegenden Auftragschichten (11a, lib, 11 c) die Trennfuge (13a) zwischen Je zwei benachbarten AuftragsbSndern (12a) der unteren Auftragschicht (via) von einem Auftragsband (12b) der darüberliegenden Auftragschicht (11b) überdeckt ist (Fig. 3).
16. Beschußfeste Panzerplatte nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren übereinanderliegenden Auftragschichten (I1a,iib,11c) die die untere Auftragschicht (11a) bildenden Auftragsbänder (12a) gegenüber den die darüberliegende Auftragschicht (alb) bildenden Auftragsbändern (12b) geneigt angeordnet sind.
17. Beschußfeste Panzerplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragschicht bzw.

-schichten (1 i,1fl) an Stellen, die einer besonders starken Beschußbeanspruchung ausgesetzt sind, dicker ausgebildet ist (sind) als an anderen Stellen der Panzerplatte.
18. Beschußfeste Panzerplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material für die zähfeste Grundplatte (10) derart ausgewählt und dimensioniert ist, daß die gesamte Panzerplatte selbsttragend ist.
19. Beschußfeste Panzerolatte nach einem oder mehreren der vorstehenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe, vorzugsweise an ihren Rändern, Mittel (18,19,23) zur Befestigung auf einem ac3tützenden Tragwerk (20,22) aufweist (Fig. 5 und 6).
20. Beschußfeste Fanzerplatte nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe auf ein abstützendes Tragwerk (20,22) aufschraubbar oder -schweißbar ist.
21. Beschußfeste Panzerplatte nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstellen (z.B. Verbindungsschweißstellen 15) zwischen der bzw. den beschußfesten Panzerplatten und dem abstützenden Tragwerk (20,22) durch Auftragschweißung (17,21) mit einem der übrigen harten Auftragschicht (11;14) entsprechenden Werkstoff geschützt sind.
22. Gesamtanordnung unter Verwendung von mehreren einzelnen beschußfesten Panzerplatten nach einem oder mehreren der vorstrhenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Stumpfstoß (16) nebeneinander angeordneten Einzelplatten mäßiger Größe sich auf ein Tragwerk (20,22) abstützen, auf dem sie z.B. durch Schweißen oder Schrauben beestigt sind.
23. Gesamtanordnung unter Verwendung von mehreren einzelnen beschußfesten Panzerplatten nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß de Einzelplatten sicn nur an ihrem Rand auf ein Traggerippe (22) mit Zwischenräumen abstützen.
24. Verfahren zur Herstellung einer Panzerplatte nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragschicht bz.

-schichten in an sich bekannter Weise durch automatische Auftragschweißung pendelnd aufgebracht wird (werden).
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Auftragschwei.

ßung in an sich bekannter Weise mit gefülltem Röhrchendraht erfolgt.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise über der Grundplatte ein unlegierter oder legierter, stromführender Draht in parallelen Bahnen pendelnd und vorwärtsbewegt geführt und daß laufend eine in Abhängigkeit vom Drahtvorschub regulierte Menge pulverförmigen, legierte Schweißzusatzwerkstoffes in den Wirkungsbereich des L chtbogens eingeführt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 24, 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragschweißung derart auFgefiíhrt wird, daß nebeneinanderliegende bandförmige Aufträge nacheinander aufgebracht werden.