DE69230471T2

DE69230471T2 - Explosionsschutzkissen und deren verwendungsverfahren

Info

Publication number: DE69230471T2
Application number: DE69230471T
Authority: DE
Inventors: Shaikh Alhamad
Original assignee: FIREXX CORP
Current assignee: Al-Hamad Shaikh Ghaleb My Riyadh SA
Priority date: 1991-10-25
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 2000-07-06
Anticipated expiration: 2012-10-24
Also published as: KR100272415B1; MD1542F2; RU2108434C1; GR3032906T3; WO1993008361A1; EP0609394B1; CA2122022A1; PL171251B1; UA26454C2; ATE188010T1; ES2142833T3; JP2005120823A; JP3711142B2; DK0609394T3; TJ256B; JPH07504004A; AU668532B2; MD960281A; CA2122022C; RO113672B1

Description

Bereich der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein Explosionsschutzmatten zum Schutz von Bauten gegen die verheerenden Wirkungen zufälliger oder sonst ungewünschter Explosionen. Genauer umfaßt die Erfindung schichtförmige Explosionsschutzmatten mit mehreren Schichten aus leichtem Streckgitterrietz. Die Erfindung umfaßt auch das Verfahren zur Anbringung solcher Matten, um aus ihren Expolisionsschutzeigenschaften Vorteil zu ziehen.

Hintergrund

Wie gut bekannt ist, sind die Herstellung und Verwendung von Sprengstoff eine ausgedehnte und weitreichende Industrie. Über Jahrhunderte hat die Forschung viele nützliche Anwendungen für die bekannten Sprengstoffe einschließlich des in der Bergbau- und Straßenbauindustrie eingesetzten industriellen Sprengens sowie der Nutzung sehr kleiner Explosionen zum Einsatz in Verbrennungsmotoren entwickelt. Die militärische Nutzung von Schießpulver und anderer Sprengstoffe in Gewehren, Artillerie, Bomben und ähnlichem ist ebenfalls gut bekannt.
Gleichzeitig mit den von der nützlichen Anwendung von Sprengstoffen herrührenden Vorteilen ist die Welt gezwungen, die verheerenden Auswirkungen zu ertragen, welche oft auftreten, wenn Sprengstoffe zufällig detonieren, wie in dem Fall von Explosionen in Kohleminen, Kraftstofftanklagern, Häusern, Automobilen, Schiffen, Flugzeugen und ähnlichem. Ähnlich steht die Welt Vorfällen gegenüber, bei denen Bomben für terroristische und andere illegale Zwecke eingesetzt werden.
Es wurden bereits erhebliche Anstrengungen unternommen, um Produkte und Verfahren zum Schutz von Bauten gegen die Zerstörung zu entwickeln, welche auftritt, wenn Sprengstoffe entweder zufällig oder zu verbrecherischen Zwecken in ihrer Nähe detonieren. Obwohl Fortschritte erzielt wurden, dauert der Verlust von Menschenleben und die Zerstörung von Eigentum durch Explosionen in einem nicht akzeptablen Ausmaß an und es werden weiterhin große Anstrengungen unternommen, um praktische, wirksame und wirtschaftliche Wege zur Verbesserung von Explosionsschutzprodukten und -techniken zu finden.
Die US-A-4 828 932 legt einen porösen Metallwerkstoff mit einer Schicht aus einem Streckgitter und eine sehnige Metallfaser dar, welche beide gepreßt werden, um miteinander zur Bildung eines schalldämpfenden Materials verbunden zu werden.
In der US-A-4 727 789 ist eine schichtförmige leichte Explosionsschutzmatte zum Schutz gegen die zerstörerische Wirkung einer Explosion gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben. Genauer erläutert die US-A-4 727 789 eine Explosionsschutzmatte mit einer ersten Lage aus porösem Gitternetz, einer zweiten, von der ersten Lage beabstandeten Lage aus porösem Gitternetz und einer Kernschicht aus luftdurchlässigem Material, welche die erste und zweite Lage trennt.
Ein Verfahren zum Schutz einer Baulichkeit gegen die zerstörerische Wirkung eines Sprengstoffs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12 ist auch aus der US-A-4 727 789 bekannt.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Füllmaterial bereitzustellen, welches erheblich verbesserte Anti-Explosionseigenschaften besitzt.
Es ist ein anderer Gegenstand der Erfindung, eine Explosionsschutzmatte herzustellen, welche extrem leichte Komponenten aufweist, die überraschend wirksam dazu dienen, die aus der Detonation eines Sprengstoffmaterials resultierenden Stoßwellen abzufangen.
Es ist ein weiterer Gegenstand, ein Verfahren zur Verwendung der neuen Explosionsschutzmatte bei dem Schutz von Baulichkeiten bereitzustellen, welche sonst durch die Exoplosionskraft einer detonierten Bombe Schaden nehmen würden.
Um dies zu erreichen, ist die Explosionsschutzmatte durch Eigenschaften gekennzeichnet, welche in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beansprucht werden, und die Erfindung liefert ein Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 12.
Erfindungsgemäß bestehen die erste und zweite Schicht Streckgitter grundlegend aus geschlitzter Metallfolie mit einer Dicke in dem Bereich von ca. 0,028 bis 1,0 mm, und die innere Kernschicht ist wenigstens 2,54 cm (1 Inch) dick.
Bevorzugte Ausführungen der Explosionsschutzmatte und ihres Herstellungsverfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen spezifiziert.
Weitere Eigenschaften und Vorteile werden aus der Fortsetzung der Beschreibung hervorgehen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung basiert auf der Entdeckung, daß Wände und andere Bauelemente wirksam gegen Bombenexplosionen geschützt werden können, indem zwischen ihnen und der Bombe eine leichte Matte aus mehreren Schichten Streckgitternetz, welche von einer Schicht aus porösem Material getrennt sind, angeordnet wird. Es wurde herausgefunden, daß das Vorhandensein des Streckgitternetzes die aus der Detonation explosiven Materials resultierenden Stoßwellen wirksam ablenkt und wegdrückt, so daß die Wand oder das andere Bauelement trotz der Explosion seine physische Unversehrtheit behält.
In einer bevorzugten Ausführung wird die Matte zwischen einer vorderen und hinteren Abdeckung gehalten, und die Schichten aus Streckgitternetz bestehen aus geschlitzter Folie, wie einem Material aus Magnesiumlegierung, während der innere Kern ein poröses Material wie Glasfasern, Baumwoll-Lagen oder eine Anordnung von aus Streckgitternetz gebildeten Miniaturkugeln ist.
Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zum Schutz von Bauten gegen die Auswirkung von Explosionen, welches die Anordnung einer schichtförmigen Explosionsschutzmatte der oben beschriebenen Art zwischen dem Bau und dem Sprengstoff umfaßt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Abb. 1 ist ein Querschnittsaufriß der Explosionsschutzmatte der vorliegenden Erfindung, welcher die verschiedenen Komponentschichten zeigt.
Abb. 2 ist ein Querschnittsaufriß einer wahlweisen Variation der Explosionsmatte der vorliegenden Erfindung, welcher die Einfügung verschiedener, zusätzlicher, wahlweiser Schichten zeigt.
Abb. 3 ist eine Draufsicht eines geschlitzten Metallfolienbogens, welcher durch Streckung gedehnt werden kann, um das in der vorliegenden Erfindung verwendbare Streckgitternetz bereitzustellen.
Die Abb. 4 bis 7 sind Draufsichten des Streckgitternetzes, welche die Änderungen in der Konfiguration zeigen, wenn der geschlitzte Bogen gezogen wird, um das Streckgitternetz aufzulockern.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Bezugnehmend auf die Zeichnungen ist die schichtförmige Basisexplosionsschutzmatte der vorliegenden Erfindung in Abb. 1 gezeigt, wobei die Matte 10 Schichten 3 und 4 aus Streckgitternetz enthält, welche voneinander durch einen inneren Kern 5 aus einem luftdurchlässigen Material getrennt sind. Obwohl es nicht wesentlich für die Erfindung ist, ist es für gewisse Zwecke wünschenswert, die o. g. Matte zwischen einer vorderen und hinteren Abdeckung 6 und 7 anzuordnen, um die Unversehrtheit der Matte zu erhalten und das Weggleiten oder Verschieben der Elemente zu verhindern. Hierzu können die vordere und hintere Abdeckung 6 und 7 durch Nähen, Zusammenklammern oder andere bekannte Befestigungsvorrichtungen an Nähten 8 und 9 miteinander verbunden werden.
Das in den Schichten 3 und 4 verwendete Streckgitter wird gebildet, indem ein durchgehender Metallfolienbogen auf eine spezielle Weise geschlitzt wird und dann der geschlitzte Bogen gestreckt wird, um ihn in ein prismatisches Streckgitternetz umzuwandeln, welches eine Dicke aufweist, die wesentlich größer als die Dicke der Folie ist. Bezugnehmend auf die Zeichnungen zeigt Abb. 3 einen Bogen aus Metallfolie, welcher mit diskontinuierlichen Schlitzen, welche für die vorliegende Erfindung geeignet sind, ausgestattet ist. Die Länge und Breite des Bogens kann aus irgendeiner Anzahl praktischer Abmessungen abhängig von der Größe der herzustellenden Explosionsschutzmatte gewählt werden.
Wie in Abb. 3 zu sehen, ist der Bogen 40 mit diskontinuierlichen Schlitzen 11 in beabstandeten Reihen ausgestattet, welche parallel zueinander, aber quer zu der Längsabmessung des Bogens 40 liegen. Die Schlitze 11 in jeder Reihe sind durch ungeschlitzte Abschnitte oder Spalten 12 getrennt, und es ist festzustellen, daß die Schlitze 11 in jeder Reihe zu den Schlitzen 11 in angrenzenden Reihen versetzt angeordnet sind. Ähnlich sind die Spalten 12 in jeder Reihe zu den Spalten 12 in angrenzenden Reihen versetzt angeordnet. Die Schlitzreihen verlaufen parallel zu den Längskanten 13 und 13A des zusammenhängenden Metallfolienbogens. Ein Gerät zur Herstellung der geschlitzten Metallfolie ist in Einzelheiten in der US-A-5 001 017 beschrieben.
Wenn die geschlitzte Metallfolie, wie in Abb. 3 gezeigt, gestreckt wird, indem sie einer Längsspannung ausgesetzt wird, wird sie in ein prismatisches Streckgitternetz umgeformt, welches als die Elemente 3 und 4 aus Abb. 1 der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Bei dem Streckvorgang werden die horizontalen Flächen der Folie in eine vertikale Position gehoben, wobei sie eine wabenförmige Struktur annehmen. Die Umformung ist in den Abb. 4 bis 7 der Zeichnungen gezeigt. Die geschlitzte Metallfolie ist in Abb. 4 vor dem Strecken gezeigt. Wenn eine Längsspannung in der Richtung des Pfeils 15 angewandt wird, beginnen sich die Schlitze 11 zu öffnen und werden in Augen 16 umgeformt, und das Produkt nimmt das in Abb. 5 gezeigte Aussehen an. Die Anwendung von mehr Spannung bewirkt eine größere Öffnung der Schlitze, und das Produkt dehnt sich in eine wabenförmige, prismatische Form, welche in Abb. 6 gezeigt ist. Wenn noch weiter Spannung angewandt wird, erreicht die Konfiguration ihren gewünschten Endpunkt, wie in Abb. 7. Die in den Abb. 4 bis 7 illustrierte Umformung wird von einer Erhöhung der Dicke des Produktes begleitet, wobei die Enddicke des wabenförmigen Produktes ungefähr dem zweifachen Wert des Raumes 14 zwischen jeder Schlitzreihe entspricht.
Für die Verwendung der Explosionsschutzmatte der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, daß die Metallfolie sehr dünn ist, und daß die Schlitze in jeder Reihe und die Räume zwischen den Reihen sehr klein sind. Somit sollte die Dicke der Folie, welche zur Herstellung des Gitternetzes verwendet wird, in dem Bereich zwischen 0,028 und 1,0 mm liegen, und die bevorzugte Dicke liegt zwischen 0,028 und 0,2 mm. Die Länge jedes Schlitzes 11 liegt in dem Bereich zwischen 1 und 2,5 cm, und die ungeschlitzten Abschnitte oder Spalten 12 zwischen jedem Schlitz liegen in dem Bereich zwischen 2 und 6 mm Länge. Der Abstand 14, welcher die Schlitzreihen trennt, kann abhängig von der für das resultierende Streckgitternetz gewünschten Dicke variiert werden. Der Abstand 14 liegt gewöhnlich in dem Bereich zwischen 1 und 4 mm, so daß die Dicke des resultierenden Streckgitternetzes normalerweise in dem Bereich zwischen ungefähr 2 und 8 mm liegt. Der bevorzugte Wert für den Abstand 14 ist entweder 1 mm oder 2 mm.
Die in der Metallfolie verwendete Metallart kann aus einer großen Anzahl von Metallen oder Legierungen ausgewählt werden, welche in Form einer dünnen Folie hergestellt werden können. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, Legierungen von Magnesium mit gewissen anderen verträglichen Substanzen zu verwenden. Somit ist es z. B. wünschenswert, eine Legierung von Magnesium mit Substanzen wie Aluminium, Kupfer, Zirconium, Zink, Strontium, Radon (Elektron), Silicon, Titan, Eisen, Mangan, Chrom und Verbindungen daraus zu verwenden. Legierungen wie die oben erwähnten haben nicht nur die wertvolle Eigenschaft, leicht, fest, elastisch, wärmeleitend etc. zu sein, sondern auch die wichtige Eigenschaft, nicht entzündbar zu sein. Eine besonders brauchbare Verbindung ist die Legierung von Magnesium mit Aluminium und Kupfer. Eine weitere bevorzugte Verbindung ist die Legierung von Magnesium mit Zirconium und Strontium. In einem etwas geringeren Maße sind Legierungen in der Praxis der Erfindung brauchbar, in welchen Aluminium das Magnesium ersetzt.
Weitere Vorteile werden erzielt, wenn das Streckgitternetz mit Stoffen wie einem alkalischen Bichromat oder einem Oleat beschichtet wird, welche wirksam für die Vermeidung eines Feuers sind, welches durch die Detonation des Sprengstoffs ausgelöst werden kann. Bei Erhitzung geben diese Stoffe einen dichten Dampf ab, welcher den Bereich einhüllt und dabei hilft, die Entflammung von Baumaterialien in dem Bereich zu verhindern.
Die innere Kernschicht 5 kann aus irgendeinem geeigneten luftdurchlässigen Material wie Glasfaser, Baumwoll-Lagen oder anderen ähnlichen Vliesstoffen bestehen. Ein besonders geeignetes Kernmaterial für die Schicht 5 ist eine Anordnung von aus Streckgitternetz gebildeten Kugeln. Solche Kugeln sind am wirksamsten, wenn sie in Form von kleinen Ellipsoiden gebildet sind. Die Ellipsoide werden durch Schneiden von Streckgitternetzbögen (wie in den Abb. 3 bis 7 gezeigt) in kleine Segmente und dann mechanisches Formen in die Ellipsoidform hergestellt. Die Ellipsoide haben allgemein einen kurzen Durchmesser in dem Bereich von 20 bis 30 mm und einen langen Durchmesser in dem Bereich von 30 bis 45 mm. Ein Gerät zur Herstellung der Ellipsoide ist in Einzelheiten in der US-A- 5 001 017 beschrieben.
Die innere Kernschicht 5 hat eine Dicke in dem Bereich zwischen 2,54 bis 15,24 cm (1 bis 6 Inches). Eine Dicke, welche unterhalb dieses Bereiches liegt, verringert die Schutzwirkung und Dicken oberhalb dieses Bereiches sind zwar wirksam, erhöhen aber den Raumbedarf, was unter den meisten Umständen nicht praktisch ist.
Für gewisse Verwendungen ist es wünschenswert, daß die Schichten 3, 4 und 5 miteinander durch die Benutzung einer vorderen und hinteren Abdeckung 6 und 7, welche an Nähten 8 und 9 befestigt werden können, zu einer fest zusammenhängenden Matte verbunden werden. Irgendein geeignetes Material kann für die hintere Abdeckung 7 verwendet werden. Für die vordere Abdeckung 6 ist es jedoch wesentlich, daß sie aus einem luftdurchlässigen Material wie einem Metall- oder Fasergitter hergestellt wird, welches den Stoß- und Hitzewellen der Bombenexplosion ermöglicht, die Schichten aus Streckgitternetz 3 und 4 zu erreichen, und diesen Schichten ermöglicht, die Wellen wegzudrücken und abzuleiten, bevor sie die zu schützende Baulichkeit erreichen. Wenn die vordere Abdeckung 6 ein festes, undurchlässiges Material ist, werden die Stoßwellen des detonierten Sprengstoffs ihre gesamte unabgeschwächte Kraft gegen die undurchlässige Oberfläche ausüben und nicht nur die Schutzmatte, sondern auch das Bauteil, welches geschützt werden soll, zerstören. Es ist daher wesentlich, daß die vordere Abdeckung, wie erwähnt, luftdurchlässig ist, und auch daß sie in der Position angeordnet wird, welche der Richtung zugewandt ist, von welcher die Sprengkräfte ausgehen werden.
Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von nur zwei Schichten Streckgitternetz, welche von einer einzigen Kernschicht getrennt sind, begrenzt. Für einige Anwendungsfälle, welche größere Sprengstoffladungen umfassen, ist es vorteilhaft, drei oder vier Schichten aus Gitternetz einzusetzen, welche von zusammenpassenden Kernen aus porösem Material getrennt sind. In einigen Umgebungen ist es auch nützlich, zwei oder mehrere Bögen aus Gitternetz in Kontakt miteinander in einer einzigen Schicht zu verwenden.
Abb. 2 illustriert eine Ausführung der Erfindung, bei welcher eine Doppelschicht aus Streckgitternetz angrenzend an die Vorderfläche der Matte angeordnet wird und zusätzliche Schichten Gitternetz, welche von Schichten aus ellipsoidischem Füllmaterial getrennt sind, hinter die vordere Doppelschicht gelegt werden. Die zusätzlichen Schichten Gitternetz und Füllmaterial bewirken einen verbesserten Schutz gegen Explosionen. Bezugnehmend auf Abb. 2 enthält die verbesserte schichtförmige Explosionsschutzmatte 17 Schichten 18, 19, 20 und 21 aus Streckgitternetz, welche voneinander durch innere Kerne 22, 23 und 24 aus einer Anordnung von Ellipsoiden der oben beschriebenen Art getrennt sind. Die Vorderschicht 18 besteht aus einer Doppelschicht aus Streckgitternetz. Die Matte 17 ist zwischen einer vorderen und hinteren Abdeckung 25 und 26 eingeschlossen, welche durch Nähen, Zusammenklammern oder andere bekannte Befestigungsvorrichtungen wie die Naht 27 miteinander verbunden sind. Wie zuvor in Zusammenhang mit der Ausführung aus Abb. 1 erwähnt, ist es wesentlich, daß die vordere Abdeckung 25 luftdurchlässig ist, und daß sie der Richtung, aus welcher die Explosionsstoßwellen kommen werden, zugewandt angeordnet ist. Obwohl die Kerne 22, 23 und 24 in Form von Ellipsoiden, welche bevorzugt sind, illustriert sind, ist zu verstehen, daß das Kernmaterial aus irgendeinem geeigneten luftdurchlässigen Material wie Glasfaser, Baumwoll-Lagen oder anderen ähnlichen Vliesstoffen bestehen kann. Eine einzige Matte kann für gewisse Zwecke aus verschiedenen Kernmaterialien in den verschiedenen Kernschichten hergestellt sein, wie z. B. in einer Matte, bei welcher der Kern 22 aus Ellipsoiden besteht und die restlichen Kernschichten aus Glasfaser sind.
Schichtförmige Matten der oben beschriebenen Art gewähren einen erheblichen Schutz gegen die zerstörerischen Kräfte einer Explosion. Obwohl das Verhältnis von Streckgitternetz zu dem Gesamtgewicht der geschützten Baulichkeit sehr klein ist (d. h. zwischen 0,5 und 1%), leiten die spezielle wabenförmge Konfiguration und die Wärmeleitfähigkeit des Streckgitternetzes wirksam die Stoßwellen und Wärmewirkungen einer Bombenexplosion in einem nahen Bereich ab. Somit nimmt z. B. eine Betonsteinwand, welche mit der Explosionsschutzmatte der vorliegenden Erfindung bedeckt ist, keinen Schaden, wenn eine 0,45 kg (1 Pfund) TNT-Bombe 12,7 cm (5 Inches) vor der Wand detoniert; wohingegen die Wand ohne die Matte zerstört wird.
Die Explosionsschutzmatte kann an den Oberflächen von Bauten mittels Nägeln, Drahtklammern, Klebern und ähnlichem leicht angebracht werden. Im Einsatz bietet die Erfindung eine weitreichende Anwendbarkeit für den Schutz von Bauten gegen Explosionen. Anwendungen in Privathäusern oder Geschäftsgebäuden umfassen die Abdeckung der Wände von Garagen, Heizkellern oder anderen Bereichen, wo Kraftstoffbehälter oder andere explosive Stoffe angeordnet sind. In Kraftfahrzeugen kann die Brandwand zwischen dem Motorraum und dem Insassenraum mit der Explosionsschutzmatte abgedeckt werden. Für antiterroristische Zwecke können die Wände von Flugzeuggepäckräumen leicht mit dem Produkt der Erfindung abgedeckt werden, um den Stoß und die Erschütterung einer Bombe einzuschließen und zu unterdrücken und Schaden an den Steuerwerken und anderen lebenswichtigen Bauteilen des Flugzeugs zu verhindern. Das Material kann zu Schutzschilden für die Benutzung von Polizisten und Feuerwehrleuten bei Risiko von Bombenexplosionen verarbeitet werden.
Die folgenden Beispiele beschreiben spezielle Ausführungen, welche die Erfindung illustrieren, aber nicht als den Rahmen der Erfindung begrenzend interpretiert werden sollten:

Beispiel 1

Eine Wand von 1,83 m (6 Fuß) Länge, 1,83 m (6 Fuß) Höhe und 15,24 cm (6 Inches) Dicke wurde aus Betonsteinen gebaut, wobei sie auf einer 15,24 cm (6 Inches) dicken Gußbetongrundschicht im Boden ruhte. Die gesamte Vorderfläche dieser Wand war mit einer Matte von der in Abb. 1 der Zeichnungen gezeigten Bauweise abgedeckt.
Das in den beiden Schichten der Matte verwendete Streckgitternetz war aus einer Legierung mit 0,25% Si, 0,3% Fe, 0,01% Cu, 0,01% Mn, 10% Al, 0,01% Zn, 0,1% Ti und dem Rest aus Mg hergestellt. Die Metallfolie war 0,1 mm dick und in seiner gestreckten Form war das Gitternetz 2 mm dick. Der innere Kern war eine 5,08 cm (2 Inches) dicke Schicht aus Glasfaser. Das Mattenmaterial hatte eine vordere und hintere Abdeckung aus einem Metallgitter mit einer Maschenweite von 4 um.
Eine 0,45 kg (ein Pfund) Bombe aus TNT (Trinitrotoluol) wurde in einem Kunststoffbehälter auf dem Boden 12,7 cm (5 Inches) von der abgedeckten Oberfläche der Wand angeordnet und gezündet. Trotz des extremen Stoßes blieb die Wand unversehrt und zeigte keine Anzeichen einer Beschädigung. Die Vorderfläche der Explosionsschutzmatte zeigte nur leichte Kratzer.
Anschließend wurde die Matte von der Wand entfernt und eine zweite Ein-Pfund- Bombe aus TNT wurde in einem Kunststoffbehälter auf dem Boden 12,7 cm (5 Inches) von der Wand angeordnet und gezündet. Die Wand wurde zerstört.

Beispiel 2

Eine Wand mit denselben Abmessungen, Werkstoffen und derselben Konfiguration wie in Beispiel 1 wurde aufgebaut. Die Wand wurde mit einer Explosionsschutzmatte mit der in Abb. 2 der Zeichnungen gezeigten Struktur abgedeckt.
Das in der Matte verwendete Streckgitternetz war aus einer Legierung mit 0,25% Si, 0,3% Fe, 0,01% Cu, 0,01% Mn, 10% Al, 0,01% Zn, 0,1% Ti und dem Rest aus Mg hergestellt. Die Metallfolie war 0,1 mm dick und in seiner gestreckten Form war das Gitternetz 2 mm dick. Die Metallfolie war mit einer Oleatverbindung beschichtet. Jeder der inneren Kerne war eine 2,54 cm (1 Inch) dicke Anordnung von Ellipsoiden aus demselben Material wie die Schichten des Streckgitternetzes. Das Mattenmaterial hatte eine vordere und hintere Abdeckung aus einem Metallgitter mit einer Maschenweite von 4 um.
Eine 0,9 kg (zwei Pfund) Bombe aus TNT (Trinitrotoluol) wurde in einem Metallbehälter auf dem Boden 12,7 cm (5 Inches) von der abgedeckten Oberfläche der Wand angeordnet und gezündet. Trotz des extremen Stoßes blieb die Wand unversehrt und zeigte keine Anzeichen einer Beschädigung oder eines Brandes. Die Vorderfläche der Explosionsschutzmatte zeigte nur leichte Kratzer.
Obwohl hier bevorzugte Ausführungen der Erfindung in Einzelheiten beschrieben wurden, werden Fachleute verstehen, daß Veränderungen daran vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung, wie in den Ansprüchen spezifiziert, zu verlassen.

Claims

1. Leichte Explosionsschutzmatte (10; 17) zum Schutz gegen die zerstörerische Wucht einer Explosion,

wobei die Matte (10; 17) eine erste Schicht (3; 18) aus Streckgitternetz, eine zweite von der ersten Schicht (3; 18) beabstandete Schicht (4; 20) aus Streckgitternetz und eine innere Kernschicht (5; 22, 23) aus luftdurchlässigem Material, welche die erste und zweite Schicht trennt, aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Schicht (3, 4; 18, 20) aus Streckgitternetz aus geschlitzter Metallfolie (10) mit einer Dicke in dem Bereich von etwa 0,028 bis 1,0 mm hergestellt werden, und die innere Kernschicht (5; 22, 23) wenigstens 2,54 cm (1 Inch) dick ist.

2. Explosionsschutzmatte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckgitternetz aus Magnesiumslegierungsfolie (40) hergestellt ist.

3. Explosionsschutzmatte gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumlegierungsfolie (4) eine Dicke in dem Bereich von ungefähr 0,028 bis 0,5 mm hat.

4. Explosionsschutzmatte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckgitternetz eine Dicke von ungefähr 2 bis 8 mm in seiner gestreckten Form hat.

5. Explosionsschutzmatte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kern (5; 22, 23) aus luftdurchlässigem Material Glasfasern aufweist.

6. Explosionsschutzmatte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kern (5; 22, 23) aus luftdurchlässigem Material Baumwolle in Lagen aufweist.

7. Explosionsschutzmatte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kern (22, 23) aus luftdurchlässigem Material eine Anordnung von aus Streckgitternetz gebildeten Kugeln (22, 23) aufweist.

8. Explosionsschutzmatte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte (10; 17) zwischen einer vorderen und hinteren Abdeckung (6, 7; 25, 26) gehalten wird, wobei die vordere Abdeckung (6; 25) ein luftdurchlässiges Material aufweist.

9. Explosionsschutzmatte gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Abdeckung (6; 25) ein gewebtes Gitter aufweist.

10. Explosionsschutzmatte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponentschichten der Matte (17) miteinander verbunden sind, um eine Verbundstruktur zu bilden mit:

a. einer vorderen Abdeckschicht (25) aus einem luftdurchlässigen Material,

b. einer ersten Explosionsschutzschicht mit der ersten Schicht (18) und wenigstens einer weiteren Schicht aus Streckgitternetz, welche in Kontakt miteinander und angrenzend an die vordere Abdeckschicht (25) angeordnet sind, wobei die weitere Schicht aus Streckgitternetz in der ersten Explosionsschutzschicht aus geschlitzter Metallfolie mit einer Dicke in dem Bereich von ungefähr 0,028 bis 1,0 mm hergestellt ist;

c. einer zweiten Explosionsschutzschicht mit wenigstens einer zweiten Schicht (20) aus Streckgitternetz, wobei die zweite Explosionsschutzschicht von der ersten Explosionsschutzschicht beabstandet ist;

d. der inneren Kernschicht (22, 23) aus luftdurchlässigem Material, welche die erste und zweite Explosionsschutzschicht trennt; und

e. einer hinteren Abdeckschicht (26) welche mit der vorderen Abdeckschicht (25) verbunden ist und mit ihr zusammenwirkt, um die Verbundstruktur bereitzustellen.

11. Explosionsschutzmatte gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zweite innere Kernschicht (24) aus luftdurchlässigem Material von wenigstens 2,54 cm (1 Inch) Dicke aufweist, welche die zweite Explosionsschutzschicht und die hintere Abdeckschicht (26) trennt.

12. Verfahren zum Schutz eines Bauteils gegen die zerstörerische Wucht eines Sprengstoffs, mit:

Anordnung einer schichtförmigen, leichten Explosionsschutzmatte (10; 17) zwischen dem Bauteil und dem Sprengstoff, welche eine erste Schicht (3; 18) aus porösem Gitternetz, eine zweite von der ersten Schicht (3; 18) beabstandete Schicht (4; 20) aus porösem Gitternetz und eine innere Kernschicht (5; 22, 23) aus luftdurchlässigem Material, welche die erste und zweite Schicht trennt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Schicht (3, 4; 18, 20) Streckgitternetz aus geschlitzter Metallfolie (10) mit einer Dicke in dem Bereich von ungefähr 0,028 bis 1,0 mm hergestellt werden,

wobei die zwischen die erste und zweite Schicht gelegte innere Kernschicht (5; 22, 23) wenigstens 2,54 cm (1 Inch) dick ist.

13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckgitternetz aus Magnesiumlegierungsfolie hergestellt ist.

14. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumlegierungsfolie (40) eine Dicke in dem Bereich von 0,028 bis 0,5 mm aufweist.

15. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnesiumlegierungsfolie eine Dicke von ungefähr 2 bis 8 mm in ihrer gestreckten Form aufweist.

16. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kern (5; 22, 23) aus luftdurchlässigem Material Glasfasern aufweist.

17. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kern (5; 22, 23) aus luftdurchlässigem Material Baumwolle in Lagen aufweist.

18. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Kern (22, 23) aus luftdurchlässigem Material eine Anordnung von aus Streckgitternetz gebildeten Kugeln (22, 23) aufweist.

19. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte (10; 17) zwischen einer vorderen und hinteren Abdeckung (6, 7; 25, 26) gehalten wird, wobei die vordere Abdeckung (6; 25) ein luftdurchlässiges Material aufweist.

20. Verfahren gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Abdeckung (6; 25) ein gewebtes Gitter aufweist.