DE2940989C1

DE2940989C1 - Verfahren zur Herstellung einer Metall-Panzerplatte

Info

Publication number: DE2940989C1
Application number: DE2940989A
Authority: DE
Inventors: Roger Grenoble Huet
Original assignee: FOND ALCOA MG S A
Current assignee: FOND ALCOA MG S A
Priority date: 1978-03-08
Filing date: 1979-03-06
Publication date: 1985-10-17
Also published as: JPS55500121A; BR7907158A; US4534266A; JPS6056998B2; US4945814A; GB2036267B; WO1979000725A1; GB2036267A; FR2419498B1; FR2419498A1

Description

Schicht sicherzustellen.

Aufgabe der im Anspruch 1 definierten Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer verhältnismäßig leichten und doch gegen das schlagartige Auftreffen extrem schneller Massenanhäufungen beständigen Panzerplatte anzugeben, die infolge ihres mäßigen Gewichtes insbesondere zur Panzerung von Fahrzeugen geeignet ist

Ein wesentlicher, durch dieses Verfahren erzielter Vorteil besteht darin, daß die vorgefertigten Einlagen durch ihre Positionierungsmittel in der Form vor dem Guß genau nach einem vorbestimmten Schema festgelegt sind. Hierdurch sind genügend große Zwischenräume gewährleistet, durch die das einzugießende Gußmaterial ohne Lückenbildung fließen kann. Im fertigen Erzeugnis liegen ferner die Einlagen genau richtig, um eine größtmögliche Wirkung gegen auftreffende Geschosse zu erzielen.

Die Umhüllungen der Keramik-Einlagen werden nach diesem Verfahren getrennt vorgefertigt und zweckmäßigerweise aus einem dem Gußmaterial der eigentlichen Panzerung zumindest verwandten Material gegossen. Es ist ferner sichergestellt, daß wälirend des eigentlichen Gußvorganges das Kokillenmaterial nicht so weit beeinflußt wird, daß seine technologischen Eigenschaften sich ändern oder daß gar die Positionierung der Einlagen beeinträchtigt wird. Nach der Vorfertigung der vollständigen Einlagen, aber vor dem Einbringen in die Gußform, werden die vollständigen Einlagen, also Keramikkern samt Kokille, nach dem gewünschten Schema zusammengesteckt und anschließend in die Form eingebracht

Die Ansprüche 2 und 3 geben an, wie man die Positionierungsmittel der Einlagen zweckmäßigerweise gestaltet und in der Gießform haltert

Das Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5 kommt ohne Säckiöcher in der GuBform für Positionicrungszapfen der Kokillen aus. Hierzu fertigt man Keramikkern und Kokille mit einer anderen Formgestalt mit dem Ziel, nach dem Zusammenstecken der einzelnen Kokillen ein in sich noch stabileres Gefüge zu erzielen, das wiederum als Ganzes in den Hohlraum der Form für den Guß der Panzerplatte eingelegt wird. Nach diesem alternativen Verfahren lassen sich erforderlichenfalls beliebig große Dicken des Keramikkerneinlagen-Blokkes erzielen.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der etwas schematischen Zeichnung erläutert; hierin zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht im Schnitt einer Gußform samt Einlagen für eine Panzerung gemäß einem ersten Beispiel;

Fig.2 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie H-II in F i g. 1 mit der Anordnung der Einlagen;

F i g. 3 einen schematischen Schnitt durch eine Einlage gemäß einem zweiten Beispiel; und

F i g. 4 eine Einlagenanordnung mit Einlagen gemäß Fig. 3.

In den Figuren begrenzt eine Form 10 für den Guß einer Platte, insbesondere einer Metall-Panzerplatte, den Hohlraum der Form bzw. eine Matrize 12, die beim Guß von dem flüssigen Metall gefüllt wird. Die Form tO und das Gießverfahren sind von herkömmlicher Art und dem Gußteii angepaßt; es ist unnötig, diese Einzelheiten zu beschreiben.

In der Form 10 sir.d Einlagen angeordnet, von denen nur sechs, nämlich 14, IS, 18,20,22,23, in zwei parallelen Reihen 26,28 gruppiert, in den Figuren dargestellt sind.

Die Einlagen 14—24 sind identisch und besitzen jede einen zylinderförmigen Kern 30 aus Keramik, der von einer MetaJlkokille 32 umhüllt ist Die Kokille 32 weist zwei Verlängerungen in Form von Zapfen 34,36 auf, die einander diametral gegenüberliegen. Die keramischen Einlagen werden vorher nach einem dem Fachmann gut bekannten Verfahren völlig umhüllt hergestellt, wobei die Umhüllung z. B. mittels Guß ausgeführt wird. Die Innenwände der Form 10 weisen blinde, sich paarweise gegenüberliegende Zapfenlöcher 38 auf, in welche die Zapfen 36 der Einlagen 14—24 gesteckt werden. Das Einstecken kann von Hand aus geschehen oder mehr oder weniger automatisch erfolgen, es ist leicht 2.u ersehen, daß nach Schließen der Form 10 die Einlagen 14—24 in der Form 10 positioniert und blockiert sind, und zwar gemäß einem durch die Anordnung der Zapfenlöcher 38 vorherbestimmten »Netz«. Zwischen den Einlagen 14—24 sind Zwischenräume 40 von ausreichender Größe für das Eindringen des flüssigen Metalls beim Füllen der Form 10 vorgesehen. Bei dem in F i g. 1 und 2 gezeigten Beispiel haben die zylindrischen Einlagen 14—24 eine dem Durchmesser gleiche Höhe und sie sind regelmäßig schachbrettartig angeordnet Die Achsen zweier aneinandergrenzender Einlagen, z. B. 14, lö oder 14, 20 stehen senkrecht aufeinander, um das Einfließen (¹ZS flüssigen Metalls zwischen die Einlagen zu erleichtern.

Das Metall zur Umhüllung der Einlagen kann das gleiche sein wie das der Panzerung, oder auch ein anderes Metall, und das Ganze ist so ausgeführt, daß ein Schmelzen der Kokillen 32 beim Guß der Panzerung vermieden ist Die korrekte Positionierung der Einlagen 14—24 wird somit bewahrt Nach Abheben der Form von der Platte können die hervorspringenden Teile der Zapfen 36 auf jede beliebige Art beseitigt werden.

Es ist klar, daß die Einlagen 14—24 eine andere als die dargestellte Form besitzen können, z. B. prismatisch oder kugelförmig, oder daß einige der Einlagen eine von den anderen verschiedene Form und/oder Größ^· aufweisen und daß dann das Positionierungsgefüge an diese besonderen Formen und Größen angepaßt ist Die relative Positionierung der Einlagen kann sich aus den Verbindungen zwischen den Einlagen selber ergeben, was die Form vereinfacht

Die ballistische Wirksamkeit wird durch ein Gefüge aus mehreren Schichten erhöht; in diesem Fall wird von Verbindungen zwischen den Einlagen Gebrauch gemacht um ein netzförmiges Gefüge zu bilden, das in die Form 10 eingebettet werden kann.

Die F i g. 4 zeigt beispielsweise ein Gefüge aus drei Schichten, gebildet durch die Verbindung von sphärischen, insbesondere kugelförmigen Einlagen 42 der in F i g. 3 gezeigten Art Jede Einlage 42 ist von einer Koki'le <} umhüllt, weiche Paare von sich gegenüberliegenden Zapfen 46 und Zapfenlöchern 48 aufweist, die einen Zusammenbau gemäß einem vorher bestimmten räumlichen Netz in einer oder mehreren Schichten ermöglichen.

Es ist vorteilhaft eine versetzte Anordnung der Einlagen 42 und/oder eine teilweise Verschachtelung vorzusehen, indem die Paare aus Zapfen 46 und Zapfenlöchern 48 in einem vorher bestimmten spitzen Winkel gemäß der in den Figuren gezeigten Weisi angeordnet werden. Die erhaltene zellenförmige Struktur schafft zwischen den Einlagen 42 Durchlässe für das flüssige Metall; nach Erstarrung dieses Metalls sind die Einlagen in einer genau definierten Lage in der Panzerung eingebettet.

Es versteht sich, daß die Verbindung zwischen den Einlagen auch auf andere Weise ausgeführt sein kann, insbesondere durch Stege, die in entsprechende öffnungen der Einlagen eingeführt sind oder durch Lagerkäfige für die Einlagen, und daß letztere auch nicht unbe- s dingt umhüllt sein müssen, wenngleich die umhüllten Einlagen die bevorzugte Anwendungsform der vorliegenden Erfindung bilden. Das die Panzerung bildende Metall kann Stahl oder Leichtmetall oder jegliches andere geeignete Metall oder eine Legierung sein. in

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

15

20

25

30

35

40

50

55

Claims

1 2 eines jeden Einlageteiles in entsprechende Zapfenlö- Patentansprüche: eher (48) benachbarter Einlageteile ein mehrschichtiges, in die Metall-Panzerplatte einfügbares EmIa-

1. Verfahren zur Herstellung einer Metall-Panzer- geteilgefüge herstellt
platte, welche aus je einem Kersmikkern und einer 5

denselben umschließenden Metallhülse bestehende

Einlageteile aufweist und in einer Gießform gegossen wird, wodurch diese Einlageteile beim Gießen

von der Panzerplatte im wesentlichen völlig umhüllt Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung werden, wozu auch vor dem Gießen der diese Einla- io einer Metall-Panzerplatte entsprechend dem Oberbe- I geteile umschließenden Panzerplatte Mittel zum Po- griff des Patentanspruches 1. I sitionieren der Einlageteile in bezug auf die zu ferti- Ein Verfahren der gattungbildenden Art ist aus der gende Panzerplatte angeordnet werden, dadurch DE-OS 24 57 449 bekannt, wonach zum Herstellen von gekennzeichnet, daß man zunächst jede einen auf Verschleiß beanspruchten Verbundgußstücken von Keramikkern (30,42) umschließende Metallhülse in ir Kraftfahrzeugreifen her bekannte Hartstoff stifte, soge-Form einer den Keramikkern umgebenden gegosse- nannte »Spikes«, mittels eines gelochten Bleches derart nen Metall-Kokille (32; 44) fertigt, daß man hierzu gegenüber einer Gußformwand mit Abstand voneinanjede Kokille für das Gießen mit ersten Mitteln zum der gehalten werden, daß die Spitzen-Flächen der Hart-Positionieren (34,36; 46) in bezug auf die Gießform stoffstifte an der Gußformwand anliegen, wobei auch (10), sowit gegebenenfalls in bezug auf wenigstens 20 das gelochte Blech mittels den eingesetzten Hartstoffcinc dieser Kokille benachbarte Kokille versieht. stiften und deren Blechhülsen von dem Gußmaterial, und daß man an der Innenseite der Gießform, sowie z.B. Grauguß, Stahlguß oder Cr-Hartguß umgössen gegebenenfalls an der (bzw. den) benachbarten Ko- wird. Diese Hartstoffstifte sind an ihrer zylindrischen kille (bzw. Kokillen) mit den ersten Positionierungs- Mantelfläche mit Blechhülsen umschlossen, die einen mitteln (34,36; 46) zusammenwirkende komplemen- 25 Flansch oder Wulst besitzen. Die Anbringung der Harttäre zweite Positionierungsmittel (38, 48) anbring?, stoffstifte in den Blechhülsen ist wenig geeignet, eine wobei man die ersten und zweiten Positionierungs- Verschiebung der Hartstoffstifte senkrecht zur Plattenmittel derart anordnet, daß für das anschließende oberfläche und nach innen zu behindern. Dies ist auch Gießen der Panzerplatte die Einlagen (14,16,18,20, bei den bekannten Platten nicht erforderlich, weil diese 22, 24; 42) voneinander und von der Gießformwan- 30 vornehmlich parallel zur Plattenoberfläche beansprucht dung dun* für das Einfließen des flüssigen Panzer- werden; gegen plötzlich senkrecht auf die Platte einwirplattenmaterials hinreichend große Zwischenräume kende Beanspruchungen, insbesondere durch auftreffreigelassen sind. fende Geschosse, ist die bekannte Platte weniger geeig-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- net

zeichnet, daß man die an jede. Kokille (32; 44) ange- 35 Aus der DE-OS 15 08 887 ist ferner ein mit einer gröordneten ersten Positionierungsmittel als je wenig- ßeren Anzahl von stückigen Einschlußkörpern versehestens einen sich von der Kokillenaußenfläche etwa nes Gußteil bekannt, bei dem die tinschiußkorper vor senkrecht zur Panzerplattenfläche erstreckenden, dem Gießvorgang in eine Gußform eingelegt und wähim wesentlichen zylindrischen Zapfen (34, 36; 46) rend des Gießvorganges von dem Gußmaterial im weausbildet, den man in ein die zweiten Positionie- 40 sentlichen vollständig umhüllt werden. Hierzu werden rungsmittel bildendes, in der Gießform (10) bzw. in die Einschlußkörper vor dem Einlegen in die Gußform der Kokille (44) einer benachbarten Einlage (42) an- zu einer zusammenhängenden Montageeinheit verbungeordnetes, komplementäres Zapfenloch (38; 48) den, bei der alle Einschlußkörper eine vorbestimmte einsteckt feste Relativlage zueinander besitzen. Die einzelnen

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- 45 Einschlußkörper haben eine sehr unterschiedliche kennzeichnet daß man die Einlagen (14, 16, 18, 20, Formgestalt, der die gesondert zu fertigenden Draht-22, 24) zylindrisch ausbildet und mit je zwei, die er- netze und Abstandhalter Rechnung tragen müssen. Da sten Positionierungsmittel bildenden, diametral ein- die bekannte, vorzugsweise aus einer Aluminium-Gu3-ander gegenüberliegenden Zapfen (34,36) versieht, legierung gegossine Platte als Umhüllung für Panzerdie man vor dem Gießen der Panzerplatte in ent- 50 schränke dienen soll, wurde hier besonders auf Bestänsprechende, die zweiten Positionierungsmittel bil- digkeit gegen Anbohren, aber kaum auf Beständigkeit dende, in der Gießform (10) angeordnete Zapfenlö- gegen urplötzlich auftreffende Massenanhäufungen gecher (38) einsteckt achtet

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- Außerdem ist aus der US-PS 37 05 558 eine besonkennzeichnet, daß man die Kokille (44) jedes Einla- 55 ders leichte Panzerplatte mit einer Einlagenschicht begeteiles zwecks Positionierung in bezug auf einen lcannt, die aus nach Art von Pyramiden aufeinanderlie- oder mehrere benachbarte Einlageteile mit wenig- genden keramischen Kugeln besteht Diese in der Mitte stens zwei die ersten Positionierungsmittel bilden- der Panzerung eingebettete Schicht ist in sich kontinuden Zapfen (46) und wenigstens zwei denselben dia- ierlich, was nachteilig für den mechanischen Widerstand metral gegenüberliegenden zweite Positionierungs- 60 ist. Die keramischen Kugeln berühren sich nämlich gemittel bildenden Zapfenlöchern (48) versieht, derart, genseitig und lassen nur kleine Zwischenräume für das daß die gemeinsame Achse des einen Zapfens und Eindringen des flüssigen Metalls frei. Die für das Posides ihm gegenüberliegenden Zapfenloches mit der tionieren der Kugeln in der Form vor dem Guß benötiggemeinsamen Achse des anderen Zapfens und des ten Stützteile laufen Gefahr, sich unter der von dem demselben gegenüberliegenden Zapfenloches einen 65 flüssigen Metall hervorgerufenen Ausdehnungswirkung von 90° verschiedenen Winkel bilden. und insbesondere infolge der durch die Erwärmung auf-

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn- tretende Erweichung durchzubiegen und vermögen sozeichnet. daß man durch Einstecken von Zapfen (46) mit nicht mehr die gewünschte Lage der eingebetteten