EP1941229B1 - Verbundpanzerplatte - Google Patents
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- EP1941229B1 EP1941229B1 EP06791360A EP06791360A EP1941229B1 EP 1941229 B1 EP1941229 B1 EP 1941229B1 EP 06791360 A EP06791360 A EP 06791360A EP 06791360 A EP06791360 A EP 06791360A EP 1941229 B1 EP1941229 B1 EP 1941229B1
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- European Patent Office
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- shaped elements
- armour plate
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Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/02—Plate construction
- F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
- F41H5/0492—Layered armour containing hard elements, e.g. plates, spheres, rods, separated from each other, the elements being connected to a further flexible layer or being embedded in a plastics or an elastomer matrix
Definitions
- the invention relates to a composite armor plate for protection against projectiles with the features of the preamble of patent claim 1.
- Composite armor plates which consist of a composite of several materials, are known per se. Frequently composite armor plates are constructed such that between two plate elements filling materials or filling elements are introduced, which are then encapsulated with a pourable mass.
- the DE 1 578 324 describes such a plate, being used as filling elements balls or cylinders made of a hard ceramic material.
- the cylinders are arranged in rows in the plate in several discontinuous layers or layers, ie their Longitudinal axes are substantially parallel to the plane of the plate and parallel to each other, wherein the cylinders of the one layer are arranged offset with respect to the cylinder of the other layer transversely to its longitudinal direction.
- the cylinders are further spaced apart using a plurality of layers of spacer material such that each layer of spacer material is alternately wound over and under the cylinders in their respective locations.
- a composite armor plate according to the preamble of claim 1 is in the FR 2 559 254 A described.
- the object of the invention is, starting from the prior art, to design a composite armor plate in such a way that it causes an increased protective effect with a small basis weight.
- the composite armor plate according to the invention consists of at least one layer of rod-shaped elements.
- rod-shaped in the sense of but are also arranged in the axial direction within a row of a layer behind the other.
- the joints which arise due to the axially successive arrangement of the elements, arranged offset relative to the joints of at least one adjacent row in the axial direction.
- the advantages of the invention will become apparent from the denomination of the elements, wherein the joints caused thereby are staggered, since thus the protection weakening caused by the joints is largely compensated by the adjacent elements.
- the joints may be offset both with respect to the joints of an adjacent row of the same layer and with respect to the joints of an adjacent row of an adjacent layer.
- the end faces are concave at one end and correspondingly convexly curved at the other end, advantageously the ratio of the maximum diameter to the radius of the face curvature being less than 0.6.
- the plurality of rod-shaped elements has conically outwardly directed end faces and at the other end corresponding, conically inwardly directed end faces in particular their tips are rounded or cut off.
- the ratio of the radius of the rounded tip to the largest cross section may be less than 0.25.
- the plurality of rod-shaped elements have end faces which are roughened or which are provided with structures which prevent a flat abutment of two opposite end faces.
- shock-absorbing materials are introduced between the end faces of two adjoining rod-shaped elements, in particular in the form of films, threads or granules, in particular of metals, plastics, fiber materials or of elastomeric materials.
- shock-absorbing materials between the rows of rod-shaped elements in particular in the form of films or granules, in particular of metals, plastics, fiber materials or elastomeric materials, this being useful when using the composite armor plate to protect against larger caliber.
- the rod-shaped elements may be present in the composite armor plate.
- the layers may be arranged such that the rod-shaped elements of a layer are offset relative to the rod-shaped elements of the adjacent layer in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the rod-shaped elements.
- the rod-shaped elements may have different cross-sections.
- the plurality of rod-shaped elements may have as cross-section a shape similar to that of a circle or an ellipse or a section of such a shape.
- the plurality of rod-shaped elements can have as a cross-section a polygon or a section of such a shape.
- the end faces may be designed as a flat surface in a plurality of rod-shaped elements, which may be either perpendicular to the longitudinal axis of the rod-shaped elements or at an angle to this.
- the rod-shaped elements may further at least partially with at least one shock-absorbing coating, in particular of metals, plastics, fiber materials or of elastomeric materials, be provided.
- the rod-shaped elements may be surrounded by a potting compound, in particular, the space between the rod-shaped elements may be filled with the potting compound, which is connected to at least one continuous outer cover layer.
- the potting compound may be made of plastic, in particular of polyurethane, epoxy, polyester, rubber or other elastomeric material.
- the backside of the composite armor plate may be made of layers that have shock absorbing properties and high tensile strength.
- the composite armor plate may be self-supporting mounted in a frame construction on the object to be protected (e.g., a vehicle) or on a structural casing of armor steel or light metal, where shock absorbing intermediate layers may be used, or air gaps may be provided between the structural shell and the armored composite plate.
- a frame construction on the object to be protected (e.g., a vehicle) or on a structural casing of armor steel or light metal, where shock absorbing intermediate layers may be used, or air gaps may be provided between the structural shell and the armored composite plate.
- the composite armor plate may have on the projectile side facing away from layers and plate-shaped elements, between which the rod-shaped elements are arranged. It is also possible that the composite armor plate for weight reduction only on the side facing the projectile has a final layer or that the potting compound is open at least on one side of the composite armor plate, which may optionally be provided with a paint.
- At least one side in particular the side facing away from the approaching projectile, can be made of at least one solid layer of fiber material, in particular of aramid, glass fiber, polyamide or carbon fiber, or of at least one soft shock absorbing layer, in particular of foams or of elastomeric materials.
- the material of the rod-shaped elements is also of crucial importance for the protective effect of the composite armor plate.
- at least one rod-shaped element of a ceramic material of alumina ceramic having an Al 2 O 3 content of 92-99.99%, of a high-hardness material, in particular boron carbide, silicon carbide, silicon nitrite or titanium triborate, or a hard metallic Material, in particular of hardened steel, aluminum, titanium or a sintered material consist.
- the total length of the plurality of rod-shaped elements may be in the range of 13 mm to 300 mm. Furthermore, the plurality of rod-shaped elements may have a ratio of the total length to the maximum diameter, which is greater than 2.
- the Fig. 1 shows in cross section a composite armor plate with two superimposed layers of rod-shaped high-hardness elements 3.1, which are arranged in a manner not shown one behind the other in rows.
- the outer cover layer 1.1 is glued to the rod-shaped elements 3.1 and a cover layer 4.1 by means of a potting 2.1 made of epoxy resin.
- the rod-shaped elements 3.1 are made of alumina ceramic and have a hexagonal cross-section.
- the rod-shaped elements 3.1 are arranged in a manner not shown within a row one behind the other, that the joints between the elements of a series of rod-shaped elements 3.1 a of the upper layer with respect to the joints of an adjacent row of rod-shaped elements 3.1 b of the lower layer are arranged offset.
- the Fig. 2 shows in cross section a composite armor plate with two superimposed layers of rod-shaped high-hardness elements 3.2.
- the arrangement of the rod-shaped elements 3.2 corresponds to the arrangement according to Fig. 1 ,
- the rod-shaped elements 3.2 have a triangular cross-section.
- Analogous to Fig. 1 the outer cover layer 1.2 is glued to the rod-shaped elements 3.2 and a final layer 4.2 by means of a potting compound 2.2.
- the Fig. 3 shows in cross section a composite armor plate with two superimposed layers of rod-shaped high-hardness elements 3.3.
- the arrangement of the rod-shaped elements 3.3 corresponds to the arrangement according to Fig. 1 ,
- the upper rows 3.3a of the rod-shaped elements 3.3 have a different geometry than the lower rows 3.3b of the rod-shaped elements, whereby a smoothest possible outer surface is realized.
- Analogous to Fig. 1 the outer cover layer 1.3 is glued to the rod-shaped elements 3.3 and a finishing layer 4.3 by means of a potting compound 2.3.
- the Fig. 4 shows in cross section a composite armor plate with only one layer of rod-shaped high-hardness elements 3.4, which are arranged in a manner not shown one behind the other in rows.
- the elements 3.4 have an upper rounded portion 3.4i and a lower angular portion 3.4ii.
- the outer cover layer 1.4 is glued to the rod-shaped elements 3.4 and a final layer 4.4 by means of a potting compound 2.4.
- the rod-shaped elements 3.4 are arranged in a manner not shown within a row one behind the other, that the joints between the elements of a series of rod-shaped elements 3.4a are arranged offset with respect to the joints of an adjacent row of rod-shaped elements 3.4b the same situation.
- the Fig. 5 shows in longitudinal section a composite armor plate, which is not part of the invention, with an outer cover layer 1.5, a cover layer 4.5 and two superimposed rows of rod-shaped high-hardness elements 3.5. It is the offset of the joints of the longitudinal division between the upper row 3.5a of rod-shaped elements and the lower row shown 3.5b.
- the end faces 5.5 of the rod-shaped elements 3.5 are designed as a flat surface, wherein the plane assumes an oblique position with respect to the axial direction of the rod-shaped elements. Between the end faces of two adjacent elements 3.5 is an air gap 10.5.
- the Fig. 6 shows analogously to Fig. 5 a composite armor plate in longitudinal section with an outer cover layer 1.6, a final layer 4.6 and two superimposed rows of rod-shaped high-hardness elements 3.6. It is the offset of the joints of the longitudinal division between the upper row 3.6a of rod-shaped elements and the lower row 3.6b shown.
- the rod-shaped elements 3.6 have a convex end face 5.6a at one end and a concave end face 5.6b at the other end.
- the Fig. 7 shows analogously to Fig. 5 a composite armor plate in longitudinal section with an outer cover layer 1.7, a finishing layer 4.7 and two superposed rows of rod-shaped high-hardness elements 3.7. It is the offset of the joints of the longitudinal division between the upper row 3.7a of rod-shaped elements and the lower row 3.7b shown.
- the rod-shaped elements 3.7 have a conically outwardly directed end face 5.7a at one end and a conically inwardly directed end face 5.7b at the other end.
- the Fig. 8 shows in cross section a composite armor plate with two superimposed layers of rod-shaped high-hardness elements 3.8.
- the arrangement of the rod-shaped elements 3.8 corresponds to the arrangement according to Fig. 1 ,
- the rod-shaped elements 3.8 have a round cross section.
- Analogous to Fig. 1 the outer cover layer 1.8 is glued to the rod-shaped elements 3.8 and a final layer 4.8 by means of a potting compound 2.8.
- Between the rod-shaped elements 3.8 is a damping material in the form of threads 6.8a and 6.8b bands.
- the Fig. 9 shows analogously to Fig. 5 a composite armor plate in longitudinal section with an outer cover layer 1.9, a finishing layer 4.9 and two superimposed rows of rod-shaped high-hardness elements 3.9. It is the offset of the joints of the longitudinal division between the upper row 3.9a of rod-shaped elements and the lower row shown 3.9b. Between the end faces 5.9 of the rod-shaped elements 3.9 a damping material in the form of threads 7.9 is introduced.
- the Fig. 10 shows in cross section a composite armor plate with two superimposed layers of rod-shaped high-hardness elements 3.10, which are arranged in a manner not shown one behind the other in rows.
- the rod-shaped elements 3.10 have a round cross-section.
- the outer cover layer 1.10 is glued to the rod-shaped elements 3.10 and a damping intermediate layer 8.10 by means of a potting compound 2.10.
- the rod-shaped elements 3.10 are arranged in a manner not shown in a row one behind the other, that the joints between the elements of a series of rod-shaped elements 3.10a of the upper layer are arranged offset with respect to the joints of an adjacent row of rod-shaped elements 3.10b of the lower layer.
- the composite armor plate is attached via a damping intermediate layer 8.10 with a metal structure 9.10 of a housing to be protected.
- the Fig. 11 shows in cross section a composite armor plate with two superposed layers of rod-shaped high-hardness elements 3.11, which are arranged in a manner not shown one behind the other in rows.
- the rod-shaped elements 3.11 have a round cross-section.
- the outer cover layer 1.11 is glued to the rod-shaped elements 3.11 by means of a potting compound 2.11.
- the rod-shaped elements 3.11 are arranged in a manner not shown within a row one behind the other, that the joints between the elements of a series of rod-shaped elements 3.11 a of the upper layer with respect to the joints of an adjacent row of rod-shaped elements 3.11b of the lower layer are arranged offset.
- the composite armor plate is attached directly to a metal structure 9.11 of a housing to be protected. On a damping intermediate layer, as in Fig. 10 shown, can be omitted because the potting compound has a sufficiently large layer thickness in this area.
- the invention is not limited to the illustrated embodiments.
- the invention also includes, according to the patent claims, combinations of the illustrated exemplary embodiments as well as further embodiments, not shown.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Verbundpanzerplatte zum Schutz vor Geschossen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Verbundpanzerplatten, die aus einem Verbund mehrer Materialien bestehen, sind an sich bekannt. Häufig sind Verbundpanzerplatten derart aufgebaut, dass zwischen zwei Plattenelementen Füllmaterialien oder Füllelemente eingebracht werden, welche anschließend mit einer gießfähigen Masse umgossen werden.
- Die
DE 1 578 324 beschreibt eine solche Platte, wobei als Füllelemente Kugeln oder Zylinder aus einem harten keramischen Material verwendet werden. Die Zylinder werden in Reihen in der Platte in mehreren unterbrochenen Schichten oder Lagen angeordnet, d.h. ihre Längsachsen liegen im Wesentlichen parallel zur Plattenebene und parallel zueinander, wobei die Zylinder der einen Lage hinsichtlich der Zylinder der anderen Lage quer zu ihrer Längsrichtung versetzt angeordnet sind. Die Zylinder sind ferner in einem Abstand voneinander angeordnet, wobei mehrere Lagen aus einem Abstandsmaterial derart verwendet werden, dass jede Schicht aus Abstandsmaterial wechselweise über bzw. unter die Zylinder in ihrer betreffenden Lage gewickelt ist. - Diese Anordnung der Füllelemente hat allerdings den Nachteil, dass besonders bei modernen, hochharten Geschosskernen, insbesondere bei vielen Treffern mit geringem Abstand, ein vorgezogener Bruch auftreten kann.
- Eine Verbundpanzerplatte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird in der
FR 2 559 254 A - Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend vom Stand der Technik eine Verbundpanzerplatte derart zu gestalten, dass sie eine erhöhte Schutzwirkung bei kleinem Flächengewicht bewirkt.
- Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 3. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
- Die erfindungsgemäße Verbundpanzerplatte besteht aus mindestens einer Lage von stabförmigen Elementen. Als stabförmig im Sinne der sondern sind auch in axialer Richtung innerhalb einer Reihe einer Lage hintereinander angeordnet. Hierbei sind die Fugen, welche auf Grund der axial hintereinander gelegenen Anordnung der Elemente entstehen, bezüglich der Fugen zumindest einer benachbarten Reihe in axialer Richtung versetzt angeordnet. Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Stückelung der Elemente, wobei die dadurch hervorgerufenen Fugen versetzt angeordnet werden, da somit die durch die Fugen verursachte Schutzschwächung durch die angrenzenden Elemente größtenteils kompensiert wird. Die Fugen können sowohl bezüglich der Fugen einer benachbarten Reihe derselben Lage als auch bezüglich der Fugen einer benachbarten Reihe einer benachbarten Lage versetzt angeordnet sein.
- Die Lösung der Aufgabe wird zudem durch mehrere Ausgestaltungen unterstützt, wobei von besonderer Bedeutung für die Schutzwirkung der Verbundpanzerplatte die Ausgestaltung der Stirnflächen der stabförmigen Elemente ist. Insbesondere um die Schutzwirkung gegen Geschosskerne aus besonders harten und schweren Materialien zu optimieren, ist es von zusätzlichem Vorteil, vor allem im Bereich der Stirnflächen der Elemente eine Schockdämpfung vorzusehen. Diese kann durch die Verwendung einer vorteilhaften Geometrie entstehen.
- Bei einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind bei der Mehrzahl der stabförmigen Elemente die Stirnflächen an einem Ende konkav und am anderen Ende entsprechend konvex gewölbt ausgeführt, wobei vorteilhafterweise das Verhältnis des maximalen Durchmessers zum Radius der Stirnflächenkrümmung kleiner als 0,6 ist.
- Bei einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltung besitzt die Mehrzahl der stabförmigen Elemente kegelförmig nach außen gerichtete Stirnflächen und am anderen Ende entsprechende, kegelförmig nach innen gerichtete Stirnflächen wobei insbesondere deren Spitzen abgerundet oder abgeschnitten sind. Bei abgerundeten Spitzen kann das Verhältnis des Radius der abgerundeten Spitze zu dem größten Querschnitt kleiner als 0,25 sein.
- Bei einer Ausgestaltung besitzt die Mehrzahl der stabförmigen Elemente Stirnflächen, die aufgeraut sind oder die mit Strukturen versehen sind, die ein flächiges Anliegen von zwei gegenüberliegenden Stirnflächen verhindern.
- Bei einer Ausgestaltung sind zwischen den Stirnflächen von zwei aneinandergrenzenden stabförmigen Elementen schockdämpfende Materialien eingebracht, insbesondere in Form von Folien, Fäden oder Granulaten, insbesondere aus Metallen, Kunststoffen, Fasermaterialien oder aus elastomeren Materialien.
- Bei einer Ausgestaltung werden auch zwischen den Reihen der stabförmigen Elemente schockdämpfende Materialien eingebracht, insbesondere in Form von Folien oder Granulaten, insbesondere aus Metallen, Kunststoffen, Fasermaterialien oder aus elastomeren Materialien, wobei dies bei Verwendung der Verbundpanzerplatte zum Schutz gegen größere Kaliber zweckmäßig ist.
- Um die Schutzwirkung der Verbundpanzerplatte zu erhöhen, können vorteilhafterweise mehrere Lagen der stabförmigen Elemente in der Verbundpanzerplatte vorhanden sein. Ferner können die Lagen derart angeordnet sein, dass die stabförmigen Elemente einer Lage bezüglich der stabförmigen Elemente der benachbarten Lage in einer Richtung senkrecht zur Längsachse der stabförmigen Elemente versetzt angeordnet sind.
- Die stabförmigen Elemente können unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Beispielsweise kann die Mehrzahl der stabförmigen Elemente als Querschnitt eine Form ähnlich der eines Kreises oder einer Ellipse oder einen Ausschnitt einer solchen Form aufweisen. Des Weiteren kann die Mehrzahl der stabförmigen Elemente als Querschnitt ein Polygon oder einen Ausschnitt einer solchen Form aufweisen.
- Bei einer Ausgestaltung, welche nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, können die Stirnflächen bei einer Mehrzahl der stabförmigen Elemente als ebene Fläche ausgeführt sein, wobei diese entweder senkrecht zur Längsachse der stabförmigen Elemente oder unter einem Winkel zu dieser stehen können.
- Die stabförmigen Elemente können ferner zumindest teilweise mit zumindest einer schockdämpfenden Beschichtung, insbesondere aus Metallen, Kunststoffen, Fasermaterialien oder aus elastomeren Materialien, versehen sein.
- Die stabförmigen Elemente können von einer Vergussmasse umgeben sein, insbesondere kann der Raum zwischen den stabförmigen Elementen mit der Vergussmasse gefüllt sein, die mit zumindest einer durchgehenden äußeren Abschlussschicht verbunden ist. Die Vergussmasse kann aus Kunststoff, insbesondere aus Polyurethan, Epoxydharz, Polyester, Kautschuk oder aus einem anderen elastomeren Material, bestehen. Die Rückseite der Verbundpanzerplatte kann aus Schichten bestehen, die schockabsorbierende Eigenschaften haben und eine hohe Zugfestigkeit aufweisen kann.
- Die Verbundpanzerplatte kann selbstragend in einer Rahmenkonstruktion am zu schützenden Objekt (z.B. einem Fahrzeug) montiert sein oder auf einem Strukturgehäuse aus Panzerstahl oder Leichtmetall, wobei schockabsorbierende Zwischenschichten verwendet werden können bzw. Luftspalte zwischen Strukturgehäuse und Verbundpanzerplatte vorgesehen werden können.
- Die Verbundpanzerplatte kann an der dem Geschoß zu- und abgewandten Seite Schichten bzw. plattenförmige Elemente aufweisen, zwischen denen die stabförmigen Elemente angeordnet sind. Es ist auch möglich, dass die Verbundpanzerplatte zur Gewichtreduzierung nur an der dem Geschoß zugewandten Seite eine Abschlussschicht aufweist oder dass die Vergussmasse zumindest an einer Seite der Verbundpanzerplatte offen liegt, wobei sie optional mit einem Farbanstrich versehen sein kann.
- Zumindest eine Seite, insbesondere die vom anfliegenden Geschoß abgewandte Seite, kann aus zumindest einer festen Schicht aus Fasermaterial, insbesondere aus Aramid, Glasfaser, Polyamid oder Kohlefaser, oder aus zumindest einer weichen schockabsorbierenden Schicht, insbesondere aus Schaumstoffen oder aus elastomeren Materialien, gefertigt sein.
- Das Material der stabförmigen Elemente ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung für die Schutzwirkung der Verbundpanzerplatte. So kann zumindest ein stabförmiges Element aus einem keramischen Werkstoff, aus Aluminiumoxid-Keramik mit einem Al2O3 Gehalt von 92 - 99,99 %, aus einem hochharten Material, insbesondere aus Borkarbid, Siliziumkarbid, Siliziumnitrit oder Titantriborat, oder aus einem harten metallischen Werkstoff, insbesondere aus gehärtetem Stahl, Aluminium, Titan oder einem Sinterwerkstoff, bestehen.
- Die Gesamtlänge der Mehrzahl der stabförmigen Elemente kann im Bereich von 13 mm bis 300 mm liegen. Ferner kann die Mehrzahl der stabförmigen Elemente ein Verhältnis der Gesamtlänge zu maximalem Durchmesser aufweisen, welches größer als 2 ist.
- Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele für eine Verbundpanzerplatte nach der Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
- In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt
- Fig. 2
- eine zweite Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt
- Fig. 3
- eine dritte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt
- Fig. 4
- eine vierte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt
- Fig. 5
- eine fünfte Ausführung (welche nicht Teil der Erfindung ist) einer Verbundpanzerplatte im Längsschnitt
- Fig. 6
- eine sechste Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Längsschnitt
- Fig. 7
- eine siebte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Längsschnitt
- Fig. 8
- eine achte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt
- Fig. 9
- eine neunte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Längsschnitt
- Fig. 10
- eine zehnte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt
- Fig. 11
- eine elfte Ausführung einer Verbundpanzerplatte im Querschnitt
- Bei allen Figuren liegt die einem anfliegenden Geschoß zugewandte Seite oben und die von einem anfliegenden Geschoß abgewandte Seite unten.
- Die
Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit zwei übereinanderliegenden Lagen von stabförmigen hochharten Elementen 3.1, welche in nicht dargestellter Weise hintereinander in Reihen angeordnet sind. Die äußere Deckschicht 1.1 ist mit den stabförmigen Elementen 3.1 und einer Abschlussschicht 4.1 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.1 aus Epoxydharz verklebt. Die stabförmigen Elemente 3.1 bestehen aus Aluminiumoxid-Keramik und weisen einen sechseckigen Querschnitt auf. Die stabförmigen Elemente 3.1 sind in nicht dargestellter Weise innerhalb einer Reihe derart hintereinander angeordnet, dass die Fugen zwischen den Elementen einer Reihe aus stabförmigen Elementen 3.1 a der oberen Lage bezüglich der Fugen einer benachbarten Reihe aus stabförmigen Elementen 3.1 b der unteren Lage versetzt angeordnet sind. - Die
Fig. 2 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit zwei übereinanderliegenden Lagen von stabförmigen hochharten Elementen 3.2. Die Anordnung der stabförmigen Elemente 3.2 entspricht der Anordnung gemäßFig. 1 . Die stabförmigen Elemente 3.2 weisen einen dreieckigen Querschnitt auf. Analog zuFig. 1 ist die äußere Deckschicht 1.2 mit den stabförmigen Elementen 3.2 und einer Abschlussschicht 4.2 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.2 verklebt. - Die
Fig. 3 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit zwei übereinanderliegenden Lagen von stabförmigen hochharten Elementen 3.3. Die Anordnung der stabförmigen Elemente 3.3 entspricht der Anordnung gemäßFig. 1 . Die oberen Reihen 3.3a der stabförmigen Elemente 3.3 weisen eine andere Geometrie als die unteren Reihen 3.3b der stabförmigen Elemente auf, wodurch eine möglichst glatte Außenfläche realisiert wird. Analog zuFig. 1 ist die äußere Deckschicht 1.3 mit den stabförmigen Elementen 3.3 und einer Abschlussschicht 4.3 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.3 verklebt. - Die
Fig. 4 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit nur einer Lage von stabförmigen hochharten Elementen 3.4, welche in nicht dargestellter Weise hintereinander in Reihen angeordnet sind. Die Elemente 3.4 weisen einen oberen abgerundeten Abschnitt 3.4i und einen unteren eckigen Abschnitt 3.4ii auf. Analog zuFig. 1 ist die äußere Deckschicht 1.4 mit den stabförmigen Elementen 3.4 und einer Abschlussschicht 4.4 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.4 verklebt. Die stabförmigen Elemente 3.4 sind in nicht dargestellter Weise innerhalb einer Reihe derart hintereinander angeordnet, dass die Fugen zwischen den Elementen einer Reihe aus stabförmigen Elementen 3.4a bezüglich der Fugen einer benachbarten Reihe aus stabförmigen Elemente 3.4b derselben Lage versetzt angeordnet sind. - Die
Fig. 5 zeigt im Längsschnitt eine Verbundpanzerplatte, welche nicht Teil der Erfindung ist, mit einer äußeren Deckschicht 1.5, einer Abschlussschicht 4.5 und zwei übereinanderliegenden Reihen von stabförmigen hochharten Elementen 3.5. Es ist der Versatz der Fugen der Längsteilung zwischen der oberen Reihe 3.5a aus stabförmigen Elementen und der unteren Reihe 3.5b dargestellt. Die Stirnflächen 5.5 der stabförmigen Elemente 3.5 sind als ebene Fläche ausgeführt, wobei die Ebene eine schräge Lage bezüglich der axialen Richtung der stabförmigen Elemente einnimmt. Zwischen den Stirnflächen zweier benachbarter Elemente 3.5 befindet sich ein Luftspalt 10.5. - Die
Fig. 6 zeigt analog zuFig. 5 eine Verbundpanzerplatte im Längsschnitt mit einer äußeren Deckschicht 1.6, einer Abschlussschicht 4.6 und zwei übereinanderliegenden Reihen von stabförmigen hochharten Elementen 3.6. Es ist der Versatz der Fugen der Längsteilung zwischen der oberen Reihe 3.6a aus stabförmigen Elementen und der unteren Reihe 3.6b dargestellt. Die stabförmigen Elemente 3.6 weisen an einem Ende eine konvexe Stirnfläche 5.6a und am anderen Ende eine konkave Stirnfläche 5.6b auf. - Die
Fig. 7 zeigt analog zuFig. 5 eine Verbundpanzerplatte im Längsschnitt mit einer äußeren Deckschicht 1.7, einer Abschlussschicht 4.7 und zwei übereinanderliegenden Reihen von stabförmigen hochharten Elementen 3.7. Es ist der Versatz der Fugen der Längsteilung zwischen der oberen Reihe 3.7a aus stabförmigen Elementen und der unteren Reihe 3.7b dargestellt. Die stabförmigen Elemente 3.7 weisen an einem Ende eine kegelförmig nach außen gerichtete Stirnfläche 5.7a und am anderen Ende eine kegelförmig nach innen gerichtete Stirnfläche 5.7b auf. - Die
Fig. 8 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit zwei übereinanderliegenden Lagen von stabförmigen hochharten Elementen 3.8. Die Anordnung der stabförmigen Elemente 3.8 entspricht der Anordnung gemäßFig. 1 . Die stabförmigen Elemente 3.8 weisen einen runden Querschnitt auf. Analog zuFig. 1 ist die äußere Deckschicht 1.8 mit den stabförmigen Elementen 3.8 und einer Abschlussschicht 4.8 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.8 verklebt. Zwischen den stabförmigen Elementen 3.8 befindet sich ein dämpfendes Material in Form von Fäden 6.8a und Bändern 6.8b. - Die
Fig. 9 zeigt analog zuFig. 5 eine Verbundpanzerplatte im Längsschnitt mit einer äußeren Deckschicht 1.9, einer Abschlussschicht 4.9 und zwei übereinanderliegenden Reihen von stabförmigen hochharten Elementen 3.9. Es ist der Versatz der Fugen der Längsteilung zwischen der oberen Reihe 3.9a aus stabförmigen Elementen und der unteren Reihe 3.9b dargestellt. Zwischen den Stirnflächen 5.9 der stabförmigen Elemente 3.9 ist eine dämpfendes Material in Form von Fäden 7.9 eingebracht. - Die
Fig. 10 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit zwei übereinanderliegenden Lagen von stabförmigen hochharten Elementen 3.10, welche in nicht dargestellter Weise hintereinander in Reihen angeordnet sind. Die stabförmigen Elemente 3.10 weisen einen runden Querschnitt auf. Die äußere Deckschicht 1.10 ist mit den stabförmigen Elementen 3.10 und einer dämpfenden Zwischenschicht 8.10 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.10 verklebt. Die stabförmigen Elemente 3.10 sind in nicht dargestellter Weise innerhalb einer Reihe derart hintereinander angeordnet, dass die Fugen zwischen den Elementen einer Reihe aus stabförmigen Elementen 3.10a der oberen Lage bezüglich der Fugen einer benachbarten Reihe aus stabförmigen Elemente 3.10b der unteren Lage versetzt angeordnet sind. Die Verbundpanzerplatte ist über eine dämpfende Zwischenschicht 8.10 mit einer Metallstruktur 9.10 eines zu schützenden Gehäuses angebracht. - Die
Fig. 11 zeigt im Querschnitt eine Verbundpanzerplatte mit zwei übereinanderliegenden Lagen von stabförmigen hochharten Elementen 3.11, welche in nicht dargestellter Weise hintereinander in Reihen angeordnet sind. Die stabförmigen Elemente 3.11 weisen einen runden Querschnitt auf. Die äußere Deckschicht 1.11 ist mit den stabförmigen Elementen 3.11 mit Hilfe einer Vergussmasse 2.11 verklebt. Die stabförmigen Elemente 3.11 sind in nicht dargestellter Weise innerhalb einer Reihe derart hintereinander angeordnet, dass die Fugen zwischen den Elementen einer Reihe aus stabförmigen Elementen 3.11 a der oberen Lage bezüglich der Fugen einer benachbarten Reihe aus stabförmigen Elemente 3.11b der unteren Lage versetzt angeordnet sind. Der Verbundpanzerplatte ist direkt an einer Metallstruktur 9.11 eines zu schützenden Gehäuses angebracht. Auf eine dämpfende Zwischenschicht, wie inFig. 10 dargestellt, kann verzichtet werden, weil die Vergussmasse eine genügend große Schichtdicke in diesem Bereich aufweist. - Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt. Die Erfindung beinhaltet gemäß den Patentansprüchen auch Kombinationen der dargestellten Ausführungsbeispiele sowie weitere, nicht dargestellte Ausführungen.
Claims (13)
- Verbundpanzerplatte zum Schutz vor Geschossen, welche mindestens eine Lage aus stabförmigen Elementen (3) enthält, die in Reihen nebeneinander in der Platte derart angeordnet sind, dass ihre Längsachsen im Wesentlichen parallel zur Plattenebene und parallel zueinander liegen, wobei eine Reihe zumindest zwei in axialer Richtung hintereinander liegende stabförmige Elemente aufweist, und wobei die Fugen zwischen den stabförmigen Elementen innerhalb einer Reihe bezüglich der Fugen zumindest einer benachbarten Reihe in axialer Richtung versetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3) an einem Ende konkav gewölbte Stirnflächen (5.6b) und am anderen Ende entsprechende konvexe Stirnflächen (5.6a) besitzen.
- Verbundpanzerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3) das Verhältnis des maximalen Durchmessers zum Radius der Stirnflächenkrümmung kleiner als 0,6 ist. - Verbundpanzerplatte zum Schutz vor Geschossen, welche mindestens eine Lage aus stabförmigen Elementen (3) enthält, die in Reihen nebeneinander in der Platte derart angeordnet sind, dass ihre Längsachsen im Wesentlichen parallel zur Plattenebene und parallel zueinander liegen, wobei eine Reihe zumindest zwei in axialer Richtung hintereinander liegende stabförmige Elemente aufweist, und wobei die Fugen zwischen den stabförmigen Elementen innerhalb einer Reihe bezüglich der Fugen zumindest einer benachbarten Reihe in axialer Richtung versetzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3) an einem Ende kegelförmig nach außen gerichtete Stirnflächen (5.7a) besitzen, und am anderen Ende entsprechende, kegelförmig nach innen gerichtete Stirnflächen (5.7b) aufweisen. - Verbundpanzerplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzen der nach außen gerichteten, kegelförmigen Stirnflächen abgerundet sind, wobei insbesondere das Verhältnis des Radius der abgerundeten Spitze zu dem größten Querschnitt kleiner als 0,25 ist.
- Verbundpanzerplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzen der nach außen gerichteten, kegelförmigen Stirnflächen abgeschnitten sind.
- Verbundpanzerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der stabförmigen Elemente (3) Stirnflächen (5) besitzen, die aufgeraut sind oder die mit Strukturen versehen sind, die ein flächiges Anliegen von zwei gegenüberliegenden Stirnflächen verhindern.
- Verbundpanzerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stirnflächen (5.5) zweier aneinandergrenzender stabförmiger Elemente schockdämpfende Materialien, insbesondere in Form von Folien, Fäden (7.9), Bändern oder Granulaten, eingebracht sind. - Verbundpanzerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Reihen der stabförmigen Elemente (3) schockdämpfende Materialien, insbesondere in Form von Folien, Fäden (6.8a), Bändern (6.8b) oder Granulaten, eingebracht sind. - Verbundpanzerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest zwei Lagen aus stabförmigen Elementen (3) enthält, wobei die stabförmigen Elemente (3) einer Lage derart angeordnet sind, dass sie bezüglich der stabförmigen Elemente der benachbarten Lage in einer Richtung senkrecht zur Längsachse der stabförmigen Elemente versetzt angeordnet sind. - Verbundpanzerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmigen Elemente (3) zumindest teilweise mit zumindest einer schockdämpfenden Beschichtung versehen sind.
- Verbundpanzerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmigen Elemente (3) von einer Vergussmasse (2), insbesondere aus Kunststoff, umgeben sind.
- Verbundpanzerplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (2.11) zumindest an einer Seite der Verbundpanzerplatte offen liegt.
- Verbundpanzerplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein stabförmiges Element (3) aus einem keramischen Werkstoff, aus Aluminiumoxid-Keramik mit einem Al2O3 Gehalt von 92 - 99,99 %, aus einem hochharten Material und/oder aus einem harten metallischen Werkstoff besteht.
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