DE60028919T2

DE60028919T2 - Ballistische Panzerplatte

Info

Publication number: DE60028919T2
Application number: DE60028919T
Authority: DE
Inventors: Moshe Benyami; Yehiel Reifen; Siegfried Wenkert
Original assignee: Rafael Advanced Defense Systems Ltd
Current assignee: Rafael Advanced Defense Systems Ltd
Priority date: 2000-02-21
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2020-11-16
Also published as: IL134642A0; DE60028919D1; EP1128154A2; US20010032541A1; EP1128154A3; US6892623B2; EP1128154B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich grundsätzlich auf ballistische Panzerpaneele (ballistische Panzerplatten) derart, die nützlich zum Schutz von Objekten und Ausrüstungsgegenständen gegen kleine Geschosse und Projektile kinetischer Energie, wie z. B. Schusswaffen, Patronen und Projektile, Artilleriebruchstücke und Schrapnell sind. Die Erfindung betrifft vor allen Dingen im Besonderen einen Tragkörper mit einer Vielzahl von Körpern, die darin unterstützt werden.
Hintergrund der Erfindung
Ballistische Panzerpaneele (Panzerplatten) werden für eine Vielzahl von schützenden Aufgaben verwendet, im Besonderen zum Reduzieren des Trefferrisikos auf Objekte, wie z. B. Fahrzeuge, Ausrüstungsgegenstände, Bauwerke, usw., gegen Projektile kleiner Feuerwaffen, Durchdringkörper kinetischer Energie und Fragmente von Explosivstoffen, wie Bomben oder Ähnlichem. Für diese Aufgaben sind Panzerpaneele (Panzerplatten) an Objekten angebracht, wobei die Panzerpaneele (Panzerplatten) in der Lage sein sollten, eine Kugel oder ein Projektil oder ein Fragment einer Explosivladung innerhalb einer extrem kurzen Entfernung aufzuhalten, d. h. durch die effektive Dicke des ballistischen Panzerpaneels (Panzerplatte).
Eine Vielzahl an Panzerpaneelen (Panzerplatten) ist bekannt, die typischerweise verschiedene Lagen Material umfassten, das eine Vielzahl von harten Körpern beinhaltet, die typischerweise aus keramischem Material, zum effizienten Verteilen der Stoßwirkung (Aufschlag) eines Projektils, einer Kugel oder Ähnlichem gefertigt sind. Typischerweise sind die keramischen Körper an den tragenden Schichten über geeignetes adhäsives Material befestigt.
Ein bedeutsamer Nachteil von bisher bekannten Panzerpaneelen besteht darin, dass die tragenden Schichten nicht zum direkten Anbringen des Objekts, was geschützt werden soll, ausgebildet sind, wobei zusätzliche Befestigungsmittel benötigt werden, die sowohl schwer als auch umständlich im Zusammenbau sind. Ein zweiter Nachteil ist der für den Zusammenbau des schützenden Paneels, des vorstehenden Typs, notwendige Arbeitsaufwand. Des Weiteren sind die Keramikkörper exponiert und deshalb anfällig für mechanische Beschädigung, und nach einer Serie von verschiedenen Treffern können sie brechen, wobei das ballistische Paneel seine Effektivität verliert. Insbesondere sind die Kanten der Keramikkörper besonders anfällig, beschädigt zu werden, und brechen leicht ab, wodurch die Effektivität (der Wirkungsgrad) des Panzerpaneels (der Panzerplatte) verringert wird.
Es ist auch eine Sicherheitswandstruktur aus der EP 151011 bekannt. Ihr Gegenstand ist Basis für die Präambel des unabhängigen Anspruchs 1. Diese Struktur ist jedoch kein ballistisches Panzerpaneel, sondern lediglich eine Barriere, die gegen Bohrer bei der Verwendung an einem Tresor (Safe), um diesen gegen einen Bohrangriff zu wappnen.
Es ist ferner auch eine Struktur eines Trägerkörpers aus der FR 2526535 bekannt. In der Struktur dieses Trägerkörpers sind ringförmige Öffnungen vorhanden, welche nicht in einer Honigwabenart verteilt werden können, um die Entfernungen zwischen angrenzenden Öffnungen auf ein Minimum zu halten.
Des Weiteren ist ein laminierter Gegenstand aus der US 4,307,140 bekannt, der gegen Abrieb geschützt ist. Dieser Gegenstand ist nicht nutzbar zum Schützen eines Gegenstandes vor Projektilen, sondern stellt lediglich eine abriebfeste Verkleidung dar, die in gleitendem Kontakt mit abschleifenden Aggregaten zu stehen hat. Die Abdeckung ist als laminierte Platte vorgesehen, in weiche abschleifresistente Kacheln über ein dämpfendes Unterstützungselement angebunden sind.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues und verbessertes Panzerpaneel (Panzerplatte) zur Verfügung zu stellen, welches die vorgenannten Nachteile im Wesentlichen reduziert oder überwindet.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung sieht ein verbessertes ballistisches Panzerpaneel (Panzerplatte) zum Anbringen an einem Objekt entsprechend Anspruch 1 vor. Die Körper sind typischerweise aus keramischem Material gefertigt, wie z. B. Aluminiumoxid, Silikonkarbid, Borkarbid oder anderem Material. Die Körper können aus niederdichtem Material gefertigt sein, obwohl dies keine Voraussetzung ist.
Die Körper stimmen vorzugsweise in ihrer Form mit ihren Öffnungen der Tafel (des Bretts) überein. Die besagten Körper können zylindrisch oder polygonförmig ausgestattet sein. In einem speziellen Ausführungsbeispiel, in dem die Körper polygonförmig ausgestaltet sind, formen die Öffnungen des Tragkörpers (Tragtafel/Tragbrett) eine honigwabenförmige Form zusammen.
Um die Körper innerhalb der (Öffnung zurückzuhalten und deren Anfälligkeit zum Zerbrechen zu mindern, sind die Öffnungen vorzugsweise mit einem kranzförmigen Rand versehen, der sich in die Öffnungen erstreckt und im Wesentlichen bündig mit einer Oberfläche des Tragkörpers fern des Gegenstandes ist.
Gemäß eines weiteren unterschiedlichen Ausführungsbeispiels verjüngen sich die Öffnungen ausgehend von der Seite des Tragkörpers, die dem Objekt zugewandt ist.
Die Körper können auch innerhalb der Öffnungen des Tragkörpers angeklebt sein. Sie können auch an eine hintere Lage eines elastischen Materials geklebt sein, das zwischen dem Objekt und dem Trägerkörper angebracht ist. Solch eine Lage kann z. B. aus Laminaten oder ballistischen Fasern bestehen.
Der Tragkörper kann aus angemessenen Bohrlöchern zum direkten Anbringen an die Oberfläche eines Objekts versehen sein. Jegliche dieser Öffnungen des Bretts kann als eine Bohrung dienen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Um die Erfindung zu verstehen und zu sehen, wie sie in der Praxis ausgeführt wird, wird nachfolgend ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben, und zwar nur als Beispiel, was nicht gedacht ist, den Bereich der Erfindung einzuschränken, wobei Bezug genommen wird auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen:
1 eine perspektivische Ansicht, teilweise ausgebrochen, eines ballistischen Panzerpaneels nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 eine Schnittansicht eines Teils des ballistischen Panzerpaneels nach einer Modifikation der Erfindung zeigt, wobei die Öffnungen mit einem kranzförmigen Rand versehen sind;
3 eine Schnittansicht eines Teils eines ballistischen Panzerpaneels nach einer weiteren Modifikation der Erfindung wiedergibt, wobei die Öffnungen sich verjüngen;
4 eine Schnittansicht der Modifikation des Ausführungsbeispiels, wie in 3 gezeigt, darstellt, wobei die Öffnungen sich verjüngen und einen kranzförmigen Rand bilden;
5 eine Schnittansicht mit einer weiteren Anwendung der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei eine elastische (nachgiebige) Rückschicht auf der Rückseite des Tragkörpers vorgesehen ist;
6 eine perspektivische Ansicht, teilweise ausgebrochen, eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung wiedergibt.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
Das Augenmerk ist zuerst auf 1 der Zeichnungen gelenkt, in welcher ein ballistisches Paneel 10 einen Tragkörper 12 aus hartem Material, wie z. B. Stahl, Titan, Aluminium, Kompositmaterialien oder Ähnlichem, umfasst. Der Tragkörper ist mit einer Vielzahl an Öffnungen 16 versehen, welche im vorliegenden Beispiel zylindrisch ausgestaltet sind. Die Öffnungen 16 können durch den Einsatz von Maschinen hergestellt werden oder durch Umformtechniken, z. B. wenn der Tragkörper aus Gusswerkstoff gefertigt ist.
Die Dicke der Wand zwischen angrenzenden Öffnungen ist zwischen 0,5 und 1 mm dick. Trotzdem kann die Dicke abhängig von unterschiedlichen Parametern, wie z. B. der Art des Materials und seinen mechanischen Eigenschaften, Dicken des Paneels, etc., variieren.
Der Tragkörper 12 ist mit unterschiedlichen Bohrungen 20, zum Verbinden des Paneels an ein Objekt über z. B. Bolzen 22 ausgeformt. Trotzdem kann auch jede der Öffnungen 16 zum Anbringen des Bretts an das Objekt (nicht dargestellt) dienen. Das Objekt ein Bauwerk, ein Fahrzeug oder Ähnliches sein und das Brett kann unter Nutzung unterschiedlicher Adapter möglicherweise angebracht werden.
Eine Vielzahl von zylindrischen Körpern 24, im Wesentlichen aus hartem Material, wie z. B. harten Keramikmaterialien, wie z. B. Aluminiumoxid, Borkarbid, Silikonkarbid, Glas oder Ähnlichem, werden in den Öffnungen 16 aufgenommen. Die Körper 24 sind eng anliegend (behaglich/gemütlich) in den Öffnungen 16 aufgenommen und ihre axiale Länge übertrifft nicht die der Öffnungen, wobei die Körper 24 nicht von der Vorderseite 30 des Tragkörpers 12 herausragen.
Um zu verhindern, dass sich die Körper 24 von alleine aus dem Trägerkörper 12 lösen, ist ein Verbindungsmaterial zwischen die Wände der Körper 24 und die Öffnungen 16 einbringbar.
Nach einem speziellen Ausführungsbeispiel (nicht dargestellt) ist die axiale Länge der Körper 24 kleiner als die der Öffnungen und die Vorderseite 32 der Körper ist nach hinten versetzt, so dass sie sich unter die Vorderseite 30 des Tragkörpers erstrecken, wobei die Kanten der Körper weniger externen Stößen ausgesetzt sind und weniger einer Verschlechterung aufgrund eines Treffens durch einen externen Körper ausgesetzt sind, wodurch dadurch die Schäden (Schadanfälligkeit) der Körper 24 reduziert wird.
Weiteres Augenmerk ist nun auf die 2 gerichtet, wobei ein Panzerpaneel 40 an einem Objekt 42 über Bolzen 44 angebracht ist. Die Öffnungen 46 des Tragkörpers 48 sind mit einem kranzförmigen Ring 50 an einem Vorderende versehen, das im Wesentlichen bündig mit der Vorderseite 54 des Paneels ist. Diese Zusammenstellung ist sowohl zum Zurückhalten der Körper 56 innerhalb der Öffnungen 46 nützlich, als auch zum Verhindern von Verschlechterungen der Kanten der Vorderseite 58 des Körpers 56.
In 3 ist der Tragkörper 60 mit einer Vielzahl von Öffnungen 62, die sich ausgehend von einer weiten Öffnung an einer Rückseite, die dem Objekt gegenübersteht (nicht dargestellt), verjüngt, und eine engere Öffnung an der Vorderseite 64 aufweist. Diese Dar stellung stellt sicher, dass die Körper 66 nicht aus den Öffnungen des Tragkörpers sich lösen.
In dem Ausgestaltungsbeispiel gemäß 4 umfasst der Tragkörper 68 sich verjüngende Öffnungen 70, wie in dem Ausführungsbeispiel von 3, wobei der Zusatz darin besteht, dass jede Öffnung mit einem kranzförmigen Rand 72, wie in dem Ausführungsbeispiel aus 2, ausgeformt ist, wobei die Körper 74 in den Öffnungen gehalten kürzer als die aus 3 sind und daher mehr geschützt sind.
5 zeigt ferner ein weiteres Ausführungsbeispiel, in welchem ein ballistisches Paneel 80, ähnlich zu dem aus 1 ist (obwohl einige andere der vorherigen Ausführungsbeispiele ausgewählt werden können). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine dünne Lage eines flexiblen Materials 82, wie z. B. ein federndes (nachgiebiges) Material 82 (Kevlar^TM, Dyneema^TM, Glasfaser, Laminat, ballistische Fasern oder Ähnlichem), angebracht an die Rückseite eines Tragkörpers 84 über eine Lage einer adhäsiven Substanz 86, wobei die Körper 88 einerseits verbunden werden und andererseits eine gewisse Stoßdämpfung vorsehen.
In 6 ist ein ballistisches Paneel 98 gezeigt, das mit einer Vielzahl an polygonförmigen Öffnungen 100 (hexagonförmig im speziellen Ausführungsbeispiel, obwohl auch andere Polygonformen nötig sind, wie z. B. dreieckige, quadratische, hexagonale oder ähnliche Formen), die jeweils mit einem Körper 102 eingepasst sind, wobei diese übereinstimmende Formen aufweisen und wie vorstehend beschrieben, zurückgehalten werden. Bolzen 105 erstrecken sich über Kantenöffnungen 103 und sind mit den Unterlegscheiben 104 angebracht.
Wie für einen Fachmann klar sein sollte, wurden nur einige bevorzuge Ausführungsbeispiele gezeigt und in der Beschreibung und den Zeichnungen beschrieben.

Claims

Ein ballistisches Panzerpanel (10) zum Anbringen an einem Objekt als Schutz gegen kleine Geschosse und kinetische Projektile, wobei das Panel einen Tragkörper (12) umfasst, wobei der Körper aus hartem Material besteht, wobei der Körper mit einer Struktur versehen ist, die durch eine Vielzahl von aneinander angrenzenden Öffnungen (16) definiert ist, die innerhalb des Tragkörpers angeordnet sind, wobei besagtes Panel (10) des Weiteren eine Vielzahl von Körpern (24) aus hartem Material umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Körper (24) eng anliegend oder behaglich in einer besagten Öffnung (16) beherbergt ist.
Ein ballistisches Panzerpanel (10) nach Anspruch 1, wobei die Körper (24) in Form mit den Öffnungen (16) des Tragkörpers (12) korrespondieren.
Ein ballistisches Panzerpanel (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Körper (24) zylindrisch oder polygonal ausgeformt sind.
Ein ballistisches Panzerpanel (98) nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Tragkörper eine honigwabenähnliche Struktur hat.
Ein ballistisches Panzerpanel nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wand der Öffnungen (62) von einer Fläche (64) in Richtung des Objekts sich verjüngend ausgestaltet ist.
Ein ballistisches Panzerpanel nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnungen (16) mit einem runden Rand (50) bündig mit einer Fläche (54) des Tragkörpers fern vom Objekt (42) ausgestaltet ist.
Ein ballistisches Panzerpanel nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Körper an dem Tragkörper mittels einer adhäsiven Substanz angebracht sind.
Ein ballistisches Panzerpanel nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Körper durch eine axiale Länge definiert sind und der Körper durch eine Dicke definiert ist, wobei die axiale Länge der Körper nicht die Dicke des Tragkörpers übertrifft.
Ein ballistisches Panzerpanel nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Tragkörper Bohrungen (20) zum Anbringen an dem Objekt (42) umfasst.
Ein ballistisches Panzerpanel nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Tragkörper an dem Objekt mittels Verbindern (22), die sich durch die Öffnungen erstrecken, angebracht ist.
Ein ballistisches Panzerpanel nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Lage (82) eines nachgiebigen Materials zwischen dem Objekt und dem Tragkörper angebracht ist.
Ein ballistisches Panzerpanel nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wanddicke zwischen den angrenzenden Öffnungen (16) zwischen 0,5 mm bis 1 mm ist.
Ein ballistisches Panzerpanel nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das harte Material des Körpers Stahl, Titan oder Keramikmaterial ist.
Ein ballistisches Panzerpanel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem das harte Material des Körpers (24) wenigstens Keramikmaterial ist.
Ein ballistisches Panzerpanel (10) nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Öffnungen (16); (62) so ausgeformt sind, dass sie eine weite Öffnung an der hinteren Fläche von besagten Körpern (16; 60) in Richtung des Objektes (42) umfassen und eine schmälere Öffnung an der Frontfläche (64) des Körpers (12; 60) aufweisen.