EP3686546A1 - Roof protection element with a cover layer - Google Patents
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- EP3686546A1 EP3686546A1 EP20153452.6A EP20153452A EP3686546A1 EP 3686546 A1 EP3686546 A1 EP 3686546A1 EP 20153452 A EP20153452 A EP 20153452A EP 3686546 A1 EP3686546 A1 EP 3686546A1
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Classifications
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- 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
Definitions
- the present invention relates to a roof protection element, in particular for protecting the roof of a military vehicle, with an active layer made of a first plastic material for protection against shelling, in particular by means of ballistic bomblets, and a cover layer made of a different second plastic material for covering the active layer.
- Further objects of the invention are a vehicle with such a roof protection element, a method for producing a roof protection element and a mold for producing such a roof protection element with a casting mold, the casting mold delimiting a casting space on several sides for receiving the cover layer material.
- Roof protection elements are attached as modules to the tops of roofs, in particular vehicle roofs, and are intended to protect them from the effects of shelling on the threat side.
- Bomblets which are also known as submunitions and are deployed in large quantities from another projectile in the manner of a bulk bomb, are considered to be particularly dangerous. In the event of such bombardment, a large number of smaller bomblets, for example a bomb carpet, then hit the roof.
- the roof protection element can also be designed so that it can be walked on, which enables the crew to safely enter the protected vehicle roof, particularly in vehicles.
- the cover layer is also made of a plastic material and is connected to the active layer via an adhesive layer made of an adhesive.
- the adhesive connects the cover layer and the active layer due to its adhesive properties, by being in the liquid state on both a surface of the cover layer and also adheres to a surface of the active layer and solidifies there during drying and thus connects the two layers to one another.
- cover layer material plastic materials are currently used as the cover layer material, which form a hard, brittle surface.
- cover layer can tear comparatively quickly, even without bombardment, so that the adhesive layer between the cover layer and the active layer is then partially exposed and this is visible from the threat side.
- the adhesive layer detaches from the active layer and / or the cover layer due to external influences. This leads to the active layer and the outer layer being detached, so that the outer layer can then no longer provide reliable protection for the active layer.
- the roof protection element must also be replaced in this case. This also considerably limits the durability and the operating time of the roof protection element.
- the object of the present invention is therefore to provide a roof protection element with greater durability and extended service life, a method for producing such a roof protection element and a mold suitable for this purpose.
- the aforementioned object is achieved in that the plastic material of the active layer and the plastic material of the covering layer are connected to each other crosslinking.
- a crosslinking connection is characterized by the formation of a network of interlocking components of the top layer material and the active layer material.
- the crosslinking connection can take place physically and / or chemically.
- Macromolecules of the active layer can crosslink with macromolecules of the cover layer.
- the macromolecules of the two layers can interlock physically and thus lead to cross-linking.
- the cover layer and the active layer can be molecularly crosslinked with one another. Adjacent molecules of the cover layer and the active layer can link to form a network connecting the cover layer and the active layer, in particular of polymer chains.
- the active layer and the cover layer can be permanently connected to one another.
- the roof protection element can act as if it consists of only one continuous material.
- the active layer and the top layer can be self-crosslinking.
- the cover layer and / or the active layer can be indirectly connected to one another via one or more intermediate layers which are crosslinked with the cover layer and / or the active layer.
- the intermediate layer can consist of the first or the second plastic material.
- the intermediate layer it is also possible for the intermediate layer to consist of a third plastic material.
- At the intermediate layer is not an adhesive, since this connects the active layer and the top layer by means of adhesion. An adhesive does not lead to cross-linking.
- the active layer preferably has a lower hardness than the cover layer.
- the harder top layer can easily protect the softer active layer from sharp influences.
- the hardness of the cover layer can be adjustable to optimize protection against sharp impacts and / or against ballistic bombardment.
- the cover layer can be designed as a tread protection layer.
- the active layer and / or the cover layer are made from a castable plastic material.
- a simple manufacture of the roof protection element by a casting process can be achieved in this way.
- the plastic material of the cover layer and the plastic material of the active layer are plastic materials that harden in different temperature ranges.
- the plastics can assume liquid and / or partially liquid states and only assume a solid state or crosslink when they enter a certain temperature range, ie. H. Harden.
- the two plastic materials can be designed such that they harden in different temperature ranges.
- the plastic material of the cover layer cannot yet cure at the curing temperature of the plastic material of the active layer and thus remain liquid.
- the active layer and the top layer are made from different silicones. Silicones in various hardness ranges are known. Silicones are also very easy to process.
- both layers have the same color.
- the use of plastic makes it possible for the two layers not only to have a certain color on their surfaces, but for the plastics to have the same color throughout. Damage to the roof protection element, especially from a distance, cannot be recognized or can only be detected with great difficulty.
- the plastic material of the cover layer is preferably a material which cures at high temperatures, in particular a silicone which crosslinks at high temperatures.
- a silicone which crosslinks at high temperatures curing can take place by crosslinking the silicone, in particular in a heated state, with itself.
- the plastic material of the deck mailings can be hardening plastic or silicone. It is further advantageous if the plastic material of the cover layer hardens at a higher temperature than the plastic material of the active layer.
- the plastic material of the cover layer can already cure in a technically simple manner, while the plastic material of the active layer is still liquid and / or partially liquid, in particular pourable, in this temperature range.
- a low temperature can mean the room temperature and a high temperature can mean temperatures above room temperature, in particular above 100 degrees Celsius.
- silicone which crosslinks at low temperatures for example at room temperature, it can be RTV silicone, and in the case of silicone which crosslinks at high temperatures, it can be HTV silicone.
- the cover layer can also be silicone resin.
- the plastic material of the active layer is further preferably a material which cures at low temperatures, in particular a silicone which crosslinks at room temperature. With a cross-linking at room temperature Silicone can be cured by cross-linking the silicone with itself at room temperature.
- the chain length, in particular the average chain length, of the plastic material of the cover layer can be greater than the corresponding chain length of the plastic material of the active layer.
- the cover layer is arranged on the threat side of the active layer.
- the cover layer can therefore point upwards and the active layer downwards in the direction of the object to be protected or the vehicle to be protected.
- the cover layer can be made thinner than the active layer.
- the thickness ratio of active layer to outer layer in particular from active layer to outer layer pointing in the direction of the threat, can be greater than 2, preferably greater than 5, more preferably greater than 10, still more preferably greater than 15 and furthermore also greater than 20. In practice, a ratio of 14 has proven to be advantageous.
- the cover layer can be 2 mm and the active layer can be 28 mm thick. It is also advantageous if the cover layer surrounds the active layer in the manner of a hood.
- the cover layer can surround the active layer both on the threat side and on its peripheral sides. The active layer can thus be protected by the cover layer on all sides where protection is required.
- the cover layer When surrounded, the cover layer can be located above the active layer along the surface normal of the respective sides of the active layer and especially cover the pages. Surrounding the active layer on the threat side and on the circumferential sides with the cover layer can provide additional protection against damage from effects, in particular during the fastening of the roof protection element. When fastening, ie mounting the roof protection element on an object to be protected, the circumferential sides running circumferentially around the active layer can also be protected from influences, such as, for example, a bump on a roof edge. In addition, protection against impacts can also be achieved if one or more of the circumferential sides of the roof protection element are exposed in the fastened, ie in the assembled state.
- the side of the active layer opposite the threat side can also be surrounded by the cover layer.
- the cover layer can surround the active layer in the manner of a hood, which only covers the threat side and the peripheral sides of the active layer, but not the side of the active layer opposite the threat side.
- the cover layer can have a shell
- the cover layer is thinner on the peripheral sides than on the threat side.
- roof protection elements can be arranged in the manner of tiles, the active layers of which can be arranged closer to one another. The entire area to be protected can be covered and protected by a large number of adjoining roof protection elements.
- the thickness of the cover layer on the peripheral sides of the active layer can be, for example, 2 mm.
- a pattern in particular an anti-slip pattern, is embossed and / or embossed on the cover layer.
- the pattern can be at least partially embossed and / or embossed on one side of the cover layer, in particular the threat side.
- An embossed pattern can protrude from one side of the top layer.
- a The embossed pattern can protrude into one side of the cover layer.
- the pattern can easily assign the roof protection element, for example to a manufacturer or a vehicle, and / or allow liquids and rain to run off.
- the anti-slip pattern can enable improved slip resistance, especially with wet roof protection elements, so that the risk of slipping or slipping is reduced.
- the roof protection element has a fastening plate for fastening to an object to be protected.
- a mounting plate in particular facing away from the threat side, enables simple mounting of the roof protection element on the object to be protected.
- the assembly can take place via a fastening element which can be arranged on the fastening plate, for example a plug connection element, a screw connection element, a clamp connection element and / or an adhesive connection element, which can interact with the object to be protected.
- the roof protection element can be designed to be self-adhesive and can thus be connected to the fastening plate in a simple manner.
- the fastening plate can be formed in one piece with the cover layer.
- the fastening plate can be networked with the cover layer and / or with the active layer.
- the connection can be configured in exactly the same way as the connection of the cover layer to the active layer.
- the mounting plate can also consist of a plastic material or a silicone.
- the fastening layer can consist of the material of the active layer or the material of the cover layer. Furthermore, however, it is also possible for the material of the fastening plate to harden between the temperature at which the active layer material and the cover layer material harden.
- the plastic material of the cover layer is cast into a mold, in particular a stamp mold, for molding.
- the cover layer can be shaped in a simple manner when the cover layer material hardens in the mold.
- a stamp of a stamp mold can press the cover layer material into a casting space of the mold for molding. With the stamp die, the cover layer can be given a shell-like shape.
- the plastic material of the cover layer can be pushed up in the mold to form the peripheral sides of the cover layer.
- the plastic material of the cover layer in particular in the mold, is baked out. Baking can allow or accelerate the curing of the plastic material.
- the plastic material can take the form of a casting space for the mold.
- the plastic material is preferably baked to a temperature range in the mold heated, in which the plastic material crosslinks with itself.
- the baking of the plastic material of the cover layer is ended when the plastic material of the cover layer is only partially crosslinked, preferably the baking is ended when a degree of crosslinking of 70% to 98%, in particular 95%, has been reached.
- the plastic material which is not completely crosslinked can provide an essentially dimensionally stable cover layer. Pouring additional materials onto the incompletely cross-linked plastic material can thus be made possible without this having an effect on the assumed shape of the cover layer.
- Crosslinking of the plastic material of the cover layer with other materials can be made possible by the crosslinking of the cover layer which is not completely completed.
- the degree of crosslinking can indicate the percentage, in particular in mass percent or volume percent, of the material which is already crosslinked.
- the plastic material of the active layer is preferably poured onto the partially cross-linked cover layer.
- the plastic material of the active layer can be given a shape for the active layer by the cover layer, which is only partially cross-linked but dimensionally stable.
- the shapes of the active layer and the cover layer can be easily adapted to one another, in particular flush.
- the plastic material of the cover layer and the plastic material of the active layer preferably crosslink with one another during curing.
- the plastic material of the active layer can crosslink with parts of the plastic material of the cover layer that have not yet been crosslinked for the purpose of securely connecting the two materials together.
- the two plastic materials can then harden together, ie crosslink with themselves and the other material, in particular up to complete crosslinking with a degree of crosslinking of 100%.
- the plastic material of the cover layer and / or the plastic material of the active layer is colored before casting.
- a coloring of the cover layer and / or the active layer can be specified in a constant manner by coloring before casting.
- the coloring can be multicolored.
- a change in the color of the roof protection element by color separation can be counteracted.
- the coloring can be adapted to the colors of a camouflage pattern of the object to be protected and the camouflage effect of the roof protection element can be improved.
- the roof protection element can have a uniform color throughout the active layer and cover layer.
- the roof protection element, in particular the threat side of the cover layer can be painted after curing.
- the above object is achieved by a stamp which can be arranged on the mold for pressing the cover layer material into the mold .
- the cover layer material can be pressed into the casting space of the casting mold in a simple manner.
- the stamp can push up the cover layer material against gravity, in particular by displacing the cover layer material.
- the stamp can enter the casting space of the mold and displace the cover layer material.
- the cover layer can be given a shell-like shape in a simple manner.
- the mold can be used in a method of the type described for producing a roof protection element of the type described.
- the distance between the casting mold and the stamp can be adjusted, in particular by means of an adjusting element.
- the mold has a guide for guiding the setting movement of the stamp.
- the guide in particular in cooperation with the adjusting element, enables a reproducible adjustment of the distance between the casting mold and the stamp.
- the guide has a stamp-side stamp guide and a mold-side guide element.
- the mold preferably has several, in particular two, stamp guides and guide elements.
- the stamp guide can be arranged on a stamp arm, in particular on the end of a stamp arm.
- the stamp guide is preferably arranged on a particularly exchangeable stamp plate.
- the stamp guide can be arranged on the stamp plate via a stamp foot and stamp arms.
- the stamping foot and the stamping arms can together have a substantially T-shaped cross section.
- the stamp plate can be held by the stamp foot and the stamp arms, enter the casting space and press cover layer material to the side and / or upwards.
- the guide element advantageously has a, in particular, disk-shaped support element for transmitting the support force of the plunger to the casting mold.
- the guide element can have a guide section for guiding the stamp guide and / or Have fastening section for fastening the guide element to the mold.
- an insert plate can be inserted into the casting mold, in particular into a receptacle.
- the insert plate has a pattern shape for embossing and / or embossing a pattern into the cover layer.
- the pattern shape can consist of recesses and / or elevations in the surface of the insert plate and can be formed in one piece with the insert plate.
- the pattern shape can be interchangeable with the insert plate so that patterns in different shapes, lettering or corrugations can be stamped onto and / or stamped onto the cover layer.
- the pattern shape preferably does not reach the edge of the threat side of the cover layer.
- roof protection elements 1 are arranged on the threat side thereof.
- the roof protection elements 1 are not only tiled like one another on the roof side of the vehicle trough 101, but also in the roof area of the tower 102 arranged adjacent. This can protect the entire top of the vehicle 100.
- the roof protection elements 1 In order to provide access to the top of the vehicle 100, for example for attaching items of equipment or getting into the vehicle 100 via a roof hatch, without undesired damage to the roof protection elements 1 being caused by a tread load when entering or other influences, such as, for example Branches falling on the vehicle 100 when driving through a forest, the roof protection elements 1 have the in Fig. 2 shown construction.
- Fig. 2a the structure of the roof protection element 1 can be seen in a cross-sectional view.
- the roof protection element 1 comprises a cover layer 3 and an active layer 2.
- the active layer 2 and the cover layer 3 are not connected to one another via an adhesive layer. Rather, the connection between the two layers 2, 3 is achieved by networking the two layers 2, 3.
- intermediate layers which are cross-linked with the active layer 2 and the cover layer 3 can also lie between the cover layer 3 and the active layer 2 in order to indirectly connect the active layer 2 and the cover layer 3 to one another.
- the active layer 2 which has a lower hardness to absorb the kinetic energy of a bomblet compared to the cover layer 3, is surrounded by the cover layer 3 on the threat side pointing away in the assembled state from the object to be protected and on its peripheral sides.
- the cover layer 3 is designed in the manner of a hood, which has a smaller thickness D2 on the peripheral sides than the thickness D1 on the threat side.
- the reduced thickness D2 of the cover layer 3 on the circumferential sides of the roof protection element 1 makes it possible to arrange active layers 2 of roof protection elements 1 arranged next to one another in a tile-like manner in order to maximize the area with the active layers 2 to be able to cover.
- the covering layer 3 protects the peripheral sides from damage during assembly and in the event that one or more peripheral sides are exposed in the assembled state, for example in the edge region of an area tiled with roof protection elements 1, as in FIG Fig. 1 shown.
- the roof protection element 1 shown has a fastening plate 5 with which the roof protection element 1 can be mounted on an object to be protected.
- the fastening plate 5 has fastening elements 6, which are used to produce a plug connection, screw connection, clamp connection and / or adhesive connection with the object to be protected.
- the fastening plate 5 can also consist of the cover layer material and / or can be formed in one piece with the cover layer 3. Nevertheless, the mounting plate 5 can also be made of a different material.
- Fig. 2b shows a plan view of the roof protection element 1, which has an embossed pattern 4 of zigzag-shaped lines.
- This pattern 4 is embossed on the cover layer 3 and protrudes from the surrounding surface of the roof protection element 1. It serves as a non-slip pattern to prevent slipping when entering the roof protection element 1. Liquids, such as rainwater, can run off particularly easily between the pattern 4, in particular if the pattern 4, as shown, does not reach the edge of the threat side of the cover layer 3. Nevertheless, other patterns 4 can also be provided, for example straight lines, dots and / or lettering.
- the roof protection element 1 is produced using a casting process, for which purpose castable plastic, in particular silicone, is used as the cover layer material and as the active layer material.
- a plastic material is used for the cover layer 3, which hardens in a different temperature range than the plastic material of the active layer 2.
- the plastic material of the cover layer 3 hardens at high temperatures, in particular it is at high temperatures cross-linking silicone, while the plastic material of the active layer 2 only cures at comparatively low temperatures, in particular it is a silicone cross-linking at room temperature.
- FIG. 3 and 4 An embodiment of a mold 10 according to the invention is shown in 3 and 4 shown. It is a mold 10 designed in the manner of a stamp mold.
- This mold 10 has, in addition to a shell-like casting mold 20, a stamp 30.
- a recess is provided in the mold 20, which forms the casting space 21.
- the casting space 21 is open on one side and is only limited at the bottom and along its circumference by the casting mold 20.
- the liquid and possibly colored plastic material of the cover layer 3 is poured into the casting space 21.
- the stamp 30 is then introduced into the casting space 21 in such a way that it presses the liquid plastic material further into the casting mold 20.
- the stamp 30 has a stamp plate 35 which enters the casting space 21 for pressing in the plastic material of the cover layer.
- the stamp plate 35 is dimensioned smaller in comparison to the casting space 21 of the casting plate 20, so that there is a circumferential distance D2 between the stamp plate 35 and the casting mold 20. This distance D2 enables the plastic material of the cover layer 3 to be pressed up between the stamping plate 35 and the casting mold 20 by pressing the stamp 30 in the peripheral region of the casting space 21. In this way, the plastic material is brought into a hood-like shape and at the same time the thickness D2 of the peripheral side of the cover layer 3 is predetermined.
- the total height of the cover layer 3 can, among other things, be determined via the depth to which the stamp plate 35 enters the casting space 21. The deeper the stamp plate 35 enters the casting space 21, the more cover layer material is pushed up at the edges and the higher the finished cover layer 3. Likewise, the depth to which the stamp plate 35 enters the casting space 21 is the threat-side thickness D1 given the top layer 3.
- the stamp plate 35 is marked with an in Fig. 5 stamp frame shown 36 provided.
- the stamp frame 36 acts as a kind of overflow protection in that its thickness DSR, together with the actual thickness of the stamp plate 35, leads to a greater effective thickness of the stamp plate 35.
- the stamp frame 36 In order to connect the stamp frame 36 to the stamp plate 35, the latter has connection openings 36.1, which enable the production of a screw connection 38 between the stamp plate 35 and the stamp frame 36.
- the detachable screw connections 38 enable an exchange of the stamp frame 36 and thus a simple adjustment of the effective thickness of the stamp plate 35 by using stamp frames 36 of different thicknesses DSR.
- the stamp plate 35 can be reproducibly immersed in the casting space 21, it is connected to two stamp guides 32 via a stamp foot 34 and two stamp arms 33, as in FIG 3 and 4 shown.
- the stamping foot 34 and the stamping arms 33 together have an essentially T-shaped cross section.
- the stamp plate 35 is connected to the plate-shaped stamp foot 34 via screw connections 38. This enables an exchange of the stamp plate 35 in order to set the distance D1 and thus the subsequent thickness D1 of the cover layer 3 via the dimensions of the stamp plate 35 used.
- the stamp plate 35 is additionally pinned to the stamp foot 34 by means of cylindrical pins 37.
- the essentially cylindrical stamp guide 32 arranged in the end region of the stamp arm 33 makes it possible, together with an adjusting element 31, to set the distance between the stamp 30 and the mold 20 in a reproducible manner.
- the distance D1 between the stamping plate 35 and the casting mold 20 can be set with the aid of the stamp guide 32 and the helical actuating element 31, and the thickness D1 of the cover layer 3 that is later to be threatened can thus be specified.
- the stamp 30 rests on guide elements 26, of which in Fig. 6 one is shown in more detail.
- the essentially cylindrical guide element 26 has a disk-shaped support element 26.2, which has a comparatively large radius.
- the support element 26.2 which can be formed in one piece with the guide element 26, the guide element 26 can be supported on a support region 27 of the casting mold 20. Due to the larger radius of the support element 26.2, the support force of the plunger 30 additionally acting on the guide element 26 is transmitted to the casting mold 20 over a larger area, so that the pressure acting on the casting mold 20 is kept low.
- a fastening section 26.3 of the guide element 26 adjoining the support element 26.2 can pass through an opening 29 in the casting mold 20. The part of the fastening section 26.3 which emerges on the other side of the casting mold 20 and is provided with a thread 26.4 interacts with a nut 28 for fastening the guide element 26 to the casting mold 20, as in FIG Fig. 3 shown.
- a guide section 26.1 of the guide element 26 adjoins the support element 26.2.
- the guide section 26.1 is designed in the manner of a cylinder with smooth surfaces.
- the guide section 26.1 is immersed as in Fig. 3 shown in the punch guide 32.
- the stamp-side stamp guide 32 and the mold-side guide element 26 thus form a guide for the adjusting movement of the punch 30.
- the punch 30 lies loosely on the guide element 26 and can slide axially along the guide section 26.1 with the punch guide 32, while being prevented from transverse movements. Due to the guide section 26.1, the support element 26.2 and the fastening section 26.3, the guide element 26 is essentially circular.
- the in Fig. 3 shown helical actuator 31 rotated about its longitudinal axis. Since the adjusting element 31 engages in a thread 39 of the stamp guide 32, the turning of the adjusting element 31 is translated into an axial translation relative to the stamp guide 32. Since one end face of the actuating element 31 rests on the end face of the guide section 26.1, the axially moving actuating element 31 presses the punch 30 away from the mold 20 via the guide element 26.
- the adjusting element 31 is rotated clockwise, the distance D1 between the casting mold 20 and the punch 30 can be increased in this way, while rotating the adjusting element 31 counterclockwise leads to a reduction in the distance D1.
- the cover layer material pressed into the mold 20 in this way is baked in the mold 10 at high temperatures, the plastic material of the cover layer beginning to cross-link with itself.
- crosslinking a network of individual molecules and molecular chains is formed, which increases the stability of the plastic material compared to the state before baking.
- This baking is stopped before the plastic material is completely crosslinked, so that parts of the plastic material are still not crosslinked and do not yet form part of the network.
- This baking is preferably ended at a degree of crosslinking of 70% to 98%.
- the plastic material of the cover layer 3 is already crosslinked to such an extent that the cover layer 3 can hold the shape specified by the mold 10 even without the stamp 30.
- the top layer 3 still has residual moisture, which enables subsequent crosslinking with the active layer 2.
- the stamp 30 is therefore removed from the casting mold 20, for which purpose no connections have to be loosened in a simple manner, since the stamp 30 only rests on the guide elements 26 and, due to its own weight, enters the casting space 21 to press in the cover layer material.
- the possibly colored plastic material of the active layer is poured onto the plastic material of the cover layer 3, which is not fully cross-linked and supported on one side by the mold 20 and has a shell-like shape.
- the parts of the plastic material of the cover layer which have not yet been crosslinked can mix with the plastic material of the active layer or partially diffuse into one another.
- the roof protection element 1 then hardens in the mold 20.
- the plastic material of the active layer 2 not only crosslinks with itself, but also with the parts of the plastic material of the cover layer 3 that have not yet been crosslinked. After the complete crosslinking, the two plastic materials form a continuous network connecting the active layer 2 and the cover layer 3.
- FIG 7 to 9 Mold 20 shown a squeeze opening 25.
- This press-out opening 25 is arranged below the casting space 21 arranged between the support regions 27.
- the lowered support regions 27 can also be seen.
- opening 29 of the casting mold 20 through which the fastening section 26.3 of the guide element 26 can pass for fastening to the casting mold 20.
- a pressing tool can be inserted into the pressing opening 25 from the side of the casting mold 20, which faces away from the casting space 21, for pressing out the roof protection element 1.
- the extrusion tool does not act directly on the roof protection element 1 located in the casting space 21 and having a maximum depth A of the casting space 21, but first on an insertion plate 23.
- the insertion plate 23 is inserted into a receptacle 22 before the cover layer material is poured in.
- the extrusion force applied by the extrusion tool is distributed more evenly over the roof protection element 1 via the insert plate 23, so that it is pressed out of the casting mold 20 more gently.
- the thickness of this insert plate 23 corresponds to the depth E of the receptacle 22. In this way, the insert plate 23 ends evenly with the casting space 21 in order to enable a flat surface of the cover layer 3 on the threat side.
- FIG. 10 several possible sides of the insert plate 23 facing the casting space 21 are shown as examples.
- the lower right quadrant of the insert plate 23 has a flat surface.
- An insert plate 23 with such a flat surface leads to a flat, threat-side surface of the cover layer 3.
- the three other quadrants of the insert plate 23 have different pattern shapes 24. These are examples of a dot pattern, a straight line pattern and a zigzag-shaped line pattern.
- the pattern shapes 24 can be elevations relative to the surface of the insert plate 23 surrounding them. These emboss a corresponding pattern 4 into the plastic material of the cover layer 3 during curing, since they additionally displace the plastic material. This leads to depressions in the finished cover layer 3.
- the pattern shapes 24 can, however, also be depressions in the surface of the insert plate 23, into which the plastic material flows into the mold 20 when it is poured. This leads to elevations in the finished cover layer 3.
- the pattern shapes 24 can also consist of a combination of depressions and elevations, as a result of which it is also possible to achieve more complicated surface structures in the finished cover layer 3.
- the surface structure of the insert plate 23 shown is only intended to illustrate some of the possible pattern shapes 24. Other pattern shapes, such as lettering or wave patterns, are possible.
- the insert plate 23 preferably has a single pattern shape 24, although combinations of several pattern shapes 24 on an insert plate 23 are also possible.
- the roof protection element 1 In the roof protection element 1 according to the invention, no adhesive layer is used between the cover layer 3 and the active layer 2. The additional adhesive connection between the two layers 2, 3 is thus dispensed with.
- the silicone hardnesses can be set in order to ensure optimum tread protection for the top layer 3 and protection against bomblets for the active layer 2. Both layers 2, 3 can be colored and / or painted in any desired RAL color. Since no adhesive is used in this roof protection element 1 and the step protection materials are made of silicone, the number of elements in the system has been reduced.
- the roof protection element 1 With the roof protection element 1, the vehicle 100, the method for producing the roof protection element 1 and the mold 10, a roof protection with greater durability and extended service life can be achieved.
Landscapes
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- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Dachschutzelement, insbesondere zum Schutz des Daches eines militärischen Fahrzeugs (100), mit einer Wirkschicht (2) aus einem ersten Kunststoffmaterial zum Schutz vor Beschuss, insbesondere mittels ballistischer Bomblets, und einer Deckschicht (3) aus einem davon verschiedenen zweiten Kunststoffmaterial zur Abdeckung der Wirkschicht (2), wobei das Kunststoffmaterial der Wirkschicht (2) und das Kunststoffmaterial der Deckschicht (3) vernetzend miteinander verbunden sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem solchen Dachschutzelement, ein Herstellungsverfahren für ein solches Dachschutzelement sowie eine Kokille zur Herstellung eines solchen Dachschutzelements.The invention relates to a roof protection element, in particular for protecting the roof of a military vehicle (100), with an active layer (2) made of a first plastic material for protection against shelling, in particular by means of ballistic bomblets, and a cover layer (3) made of a different second plastic material to cover the active layer (2), the plastic material of the active layer (2) and the plastic material of the cover layer (3) being crosslinked. Furthermore, the invention relates to a vehicle with such a roof protection element, a manufacturing method for such a roof protection element and a mold for producing such a roof protection element.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dachschutzelement, insbesondere zum Schutz des Daches eines militärischen Fahrzeugs, mit einer Wirkschicht aus einem ersten Kunststoffmaterial zum Schutz vor Beschuss, insbesondere mittels ballistischer Bomblets, und einer Deckschicht aus einem davon verschiedenen zweiten Kunststoffmaterial zur Abdeckung der Wirkschicht. Weitere Gegenstände der Erfindung sind ein Fahrzeug mit einem solchen Dachschutzelement, ein Verfahren zur Herstellung eines Dachschutzelements und eine Kokille zur Herstellung eines solchen Dachschutzelements mit einer Gussform, wobei die Gussform einen Gussraum zur Aufnahme des Deckschichtmaterials mehrseitig begrenzt.The present invention relates to a roof protection element, in particular for protecting the roof of a military vehicle, with an active layer made of a first plastic material for protection against shelling, in particular by means of ballistic bomblets, and a cover layer made of a different second plastic material for covering the active layer. Further objects of the invention are a vehicle with such a roof protection element, a method for producing a roof protection element and a mold for producing such a roof protection element with a casting mold, the casting mold delimiting a casting space on several sides for receiving the cover layer material.
Dachschutzelemente werden als Module an den Oberseiten von Dächern, insbesondere von Fahrzeugdächern, befestigt und sollen diese vor den Auswirkungen eines bedrohungsseitigen Beschusses schützen. Als besonders gefährlich gelten dabei Bomblets, die auch als Submunition bezeichnet und in größeren Mengen von einem anderen Geschoss nach Art einer Schüttbombe ausgebracht werden. Im Falle eines solchen Beschusses schlagen dann eine Vielzahl kleinerer Bomblets, beispielsweise ein Bombenteppich, auf das Dach ein.Roof protection elements are attached as modules to the tops of roofs, in particular vehicle roofs, and are intended to protect them from the effects of shelling on the threat side. Bomblets, which are also known as submunitions and are deployed in large quantities from another projectile in the manner of a bulk bomb, are considered to be particularly dangerous. In the event of such bombardment, a large number of smaller bomblets, for example a bomb carpet, then hit the roof.
Zum Schutz vor solchem Beschuss haben sich in der Vergangenheit Kunststoffe bewährt, die die Energie der Bomblets aufgrund einer Verformung abbauen bzw. umwandeln können. Die Bomblets werden auf diese Weise daran gehindert, das zu schützende Dach zu durchschlagen oder zu beschädigen.To protect against such shelling, plastics have proven themselves in the past that can break down or convert the energy of the bomblets due to deformation. In this way, the bomblets are prevented from penetrating or damaging the roof to be protected.
Zwar bietet eine solche Wirkschicht somit einen guten Schutz gegen eher stumpfe und flächig auftreffende Bomblets, sie ist doch vergleichsweise anfällig gegen spitzere Einwirkungen, wie beispielsweise herunterfallende Werkzeuge, Kollisionen mit Ästen oder Steinen oder auch auf dem Dach herumlaufende Personen. Aus diesem Grund ist neben der Wirkschicht zumeist auch noch eine Deckschicht vorgesehen, die die Wirkschicht abdeckt und genau gegen solche Einwirkungen schützt. Durch die Wirkschicht kann das Dachschutzelement so auch begehbar ausgeführt sein, welches insbesondere bei Fahrzeugen, ein sicheres Betreten des geschützten Fahrzeugdachs durch die Besatzung ermöglicht.Although such an active layer offers good protection against rather blunt and flat bomblets, it is comparatively susceptible to more pointed influences, such as falling tools, collisions with branches or stones, or people walking around on the roof. For this reason, in addition to the active layer, a cover layer is usually also provided, which covers the active layer and precisely protects against such effects. As a result of the active layer, the roof protection element can also be designed so that it can be walked on, which enables the crew to safely enter the protected vehicle roof, particularly in vehicles.
Die Deckschicht ist bei den bekannten Dachschutzelementen ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial hergestellt und wird über eine Klebeschicht aus einem Klebstoff mit der Wirkschicht verbunden. Der Klebstoff verbindet die Deckschicht und die Wirkschicht aufgrund seiner adhäsiven Eigenschaften, indem er im flüssigen Zustand sowohl an einer Oberfläche der Deckschicht als auch einer Oberfläche der Wirkschicht anhaftet und sich dort beim Trocknen verfestigt und die beiden Schichten so miteinander verbindet.In the known roof protection elements, the cover layer is also made of a plastic material and is connected to the active layer via an adhesive layer made of an adhesive. The adhesive connects the cover layer and the active layer due to its adhesive properties, by being in the liquid state on both a surface of the cover layer and also adheres to a surface of the active layer and solidifies there during drying and thus connects the two layers to one another.
Um die Wirkschicht zu schützen, werden als Deckschichtmaterial derzeit Kunststoffmaterialen verwendet, welche eine harte, spröde Oberfläche ausbilden. Beispielsweise können harte Kunststoffe oder auch geeignete Kunststoffverbundwerkstoffe eingesetzt werden. Diese Deckschicht kann jedoch, selbst ohne Beschuss, vergleichsweise schnell einreißen, so dass dann die Klebeschicht zwischen der Deckschicht und der Wirkschicht teilweise freigelegt und diese von der Bedrohungsseite her sichtbar wird.To protect the active layer, plastic materials are currently used as the cover layer material, which form a hard, brittle surface. For example, hard plastics or suitable plastic composite materials can be used. However, this cover layer can tear comparatively quickly, even without bombardment, so that the adhesive layer between the cover layer and the active layer is then partially exposed and this is visible from the threat side.
Da sich die Farbe der Klebeschicht von der Farbe der beispielsweise in Tarnfarben ausgestalteten bedrohungsseitigen Oberfläche der Deckschicht unterscheidet, wirkt sich ein solches Einreißen nachteilig auf die Tarnwirkung aus. Dies macht in der Regel einen Austausch des gesamten Dachschutzelements notwendig und schränkt somit die Beständigkeit und die Einsatzzeit ein.Since the color of the adhesive layer differs from the color of the threat-side surface of the cover layer, for example in camouflage colors, such tearing has a disadvantageous effect on the camouflage effect. This usually makes it necessary to replace the entire roof protection element and thus limits the durability and the operating time.
Zudem kann es auch dazu kommen, dass sich die Klebeschicht aufgrund äußerer Einwirkungen von der Wirkschicht und/oder der Deckschicht ablöst. Dies führt zu einem Enthaften der Wirkschicht und der Deckschicht, so dass die Deckschicht dann keinen zuverlässigen Schutz mehr für die Wirkschicht bereitstellen kann. Auch in diesem Fall muss das Dachschutzelement ersetzt werden. Die Beständigkeit und die Einsatzzeit des Dachschutzelements werden auch hierdurch erheblich beschränkt.In addition, it can also happen that the adhesive layer detaches from the active layer and / or the cover layer due to external influences. This leads to the active layer and the outer layer being detached, so that the outer layer can then no longer provide reliable protection for the active layer. The roof protection element must also be replaced in this case. This also considerably limits the durability and the operating time of the roof protection element.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, ein Dachschutzelement mit höherer Beständigkeit und verlängerter Einsatzzeit, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Dachschutzelements sowie eine hierzu geeignete Kokille anzugeben.The object of the present invention is therefore to provide a roof protection element with greater durability and extended service life, a method for producing such a roof protection element and a mold suitable for this purpose.
Bei einem Dachschutzelement wird die eingangs genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Kunststoffmaterial der Wirkschicht und das Kunststoffmaterial der Deckschicht vernetzend miteinander verbunden sind.In a roof protection element, the aforementioned object is achieved in that the plastic material of the active layer and the plastic material of the covering layer are connected to each other crosslinking.
Durch eine vernetzende Verbindung sind die Deckschicht und die Wirkschicht kleberlos miteinander verbunden. Die mit einer Klebeschicht einhergehenden Nachteile werden vermieden. Eine vernetzende Verbindung zeichnet sich durch die Bildung eines Netzwerks aus ineinandergreifenden Bestandteilen des Deckschichtmaterials und des Wirkschichtmaterials aus. Das vernetzende Verbinden kann physikalisch und/oder chemisch erfolgen. Es können sich Makromoleküle der Wirkschicht mit Makromolekülen der Deckschicht vernetzen. Die Makromoleküle der beiden Schichten können physikalisch ineinandergreifen und so zu einer Vernetzung führen. Zusätzlich oder alternativ ist es aber auch möglich, dass sich die Makromoleküle chemisch miteinander verbinden, so dass durchgehende Molekülketten entstehen, die sich von einer Schicht in die andere Schicht erstrecken.The cover layer and the active layer are connected to one another without adhesive by a crosslinking connection. The disadvantages associated with an adhesive layer are avoided. A crosslinking connection is characterized by the formation of a network of interlocking components of the top layer material and the active layer material. The crosslinking connection can take place physically and / or chemically. Macromolecules of the active layer can crosslink with macromolecules of the cover layer. The macromolecules of the two layers can interlock physically and thus lead to cross-linking. Additionally or alternatively, it is also possible for the macromolecules to chemically bond with one another, so that continuous molecular chains are formed which extend from one layer to the other layer.
Die Deckschicht und die Wirkschicht können molekular miteinander vernetzt sein. Angrenzende Moleküle der Deckschicht und der Wirkschicht können sich zu einem die Deckschicht und die Wirkschicht verbindenden Netzwerk, insbesondere aus Polymerketten, verknüpfen. Die Wirkschicht und die Deckschicht können unlösbar miteinander verbunden sein. Das Dachschutzelement kann so wirken, als ob es nur aus einem durchgängigen Material besteht. Die Wirkschicht und die Deckschicht können selbstvernetzend sein.The cover layer and the active layer can be molecularly crosslinked with one another. Adjacent molecules of the cover layer and the active layer can link to form a network connecting the cover layer and the active layer, in particular of polymer chains. The active layer and the cover layer can be permanently connected to one another. The roof protection element can act as if it consists of only one continuous material. The active layer and the top layer can be self-crosslinking.
Weiterhin ist es auch möglich, dass die Deckschicht und/oder die Wirkschicht über eine oder mehrere vernetzend mit der Deckschicht und/oder der Wirkschicht verbundene Zwischenschichten mittelbar vernetzend miteinander verbunden sind. Die Zwischenschicht kann aus dem ersten oder aus dem zweiten Kunststoffmaterial bestehen. Es ist aber auch möglich, dass die Zwischenschicht aus einem dritten Kunststoffmaterial besteht. Bei der Zwischenschicht handelt es sich nicht um einen Klebstoff, da dieser die Wirkschicht und die Deckschicht mittels Adhäsion verbindet. Ein Klebstoff führt nicht zu einer Vernetzung.Furthermore, it is also possible for the cover layer and / or the active layer to be indirectly connected to one another via one or more intermediate layers which are crosslinked with the cover layer and / or the active layer. The intermediate layer can consist of the first or the second plastic material. However, it is also possible for the intermediate layer to consist of a third plastic material. At the intermediate layer is not an adhesive, since this connects the active layer and the top layer by means of adhesion. An adhesive does not lead to cross-linking.
Bevorzugt weist die Wirkschicht eine geringere Härte als die Deckschicht auf. Die härtere Deckschicht kann die weichere Wirkschicht auf einfache Weise vor spitzen Einwirkungen schützen. Die Härte der Deckschicht kann zur Optimierung des Schutzes vor spitzen Einwirkungen und/oder vor ballistischem Beschuss einstellbar sein. Die Deckschicht kann als Trittschutzschicht ausgestaltet sein.The active layer preferably has a lower hardness than the cover layer. The harder top layer can easily protect the softer active layer from sharp influences. The hardness of the cover layer can be adjustable to optimize protection against sharp impacts and / or against ballistic bombardment. The cover layer can be designed as a tread protection layer.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Wirkschicht und/ oder die Deckschicht aus einem gießbaren Kunststoffmaterial gefertigt. Ein herstellungstechnisch einfaches Fertigen des Dachschutzelements durch ein Gießverfahren kann so erzielt werden.In a further embodiment of the invention, the active layer and / or the cover layer are made from a castable plastic material. A simple manufacture of the roof protection element by a casting process can be achieved in this way.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn es sich bei dem Kunststoffmaterial der Deckschicht und bei dem Kunststoffmaterial der Wirkschicht um in unterschiedlichen Temperaturbereichen aushärtende Kunststoffmaterialien handelt. Die Kunststoffe können flüssige und/oder teilflüssige Zustände einnehmen und erst beim Eintreten in jeweils einen bestimmten Temperaturbereich einen festen Zustand einnehmen bzw. sich vernetzen, d. h. aushärten. Die beiden Kunststoffmaterialien können derart ausgestaltet sein, dass diese in verschiedenen Temperaturbereichen aushärten. Das Kunststoffmaterial der Deckschicht kann bei der Aushärtetemperatur des Kunststoffmaterials der Wirkschicht noch nicht aushärten und somit flüssig bleiben.It has proven to be advantageous if the plastic material of the cover layer and the plastic material of the active layer are plastic materials that harden in different temperature ranges. The plastics can assume liquid and / or partially liquid states and only assume a solid state or crosslink when they enter a certain temperature range, ie. H. Harden. The two plastic materials can be designed such that they harden in different temperature ranges. The plastic material of the cover layer cannot yet cure at the curing temperature of the plastic material of the active layer and thus remain liquid.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Wirkschicht und die Deckschicht aus unterschiedlichen Silikonen hergestellt sind. Es sind Silikone in verschiedenen Härtebereichen bekannt. Silikone lassen sich zudem sehr einfach verarbeiten.It has proven to be advantageous if the active layer and the top layer are made from different silicones. Silicones in various hardness ranges are known. Silicones are also very easy to process.
Es ist möglich, dass beide Schichten dieselbe Farbe aufweisen. Durch die Verwendung von Kunststoff ist es möglich, dass die beiden Schichten nicht bloß an deren Oberflächen eine bestimmte Farbe aufweisen, sondern die Kunststoffe durchgehend dieselbe Farbe aufweisen. Beschädigungen an dem Dachschutzelement können, insbesondere aus der Ferne, nicht oder nur sehr schwer erkannt werden.It is possible that both layers have the same color. The use of plastic makes it possible for the two layers not only to have a certain color on their surfaces, but for the plastics to have the same color throughout. Damage to the roof protection element, especially from a distance, cannot be recognized or can only be detected with great difficulty.
Bevorzugt ist das Kunststoffmaterial der Deckschicht ein bei hohen Temperaturen aushärtendes Material, insbesondere ein bei hohen Temperaturen vernetzendes Silikon. Bei einem bei hohen Temperaturen vernetzenden Silikon kann das Aushärten durch ein Vernetzen des Silikons, insbesondere in einem erhitzten Zustand, mit sich selbst erfolgen. Das Kunststoffmaterial der Deckschickt kann bei Temperauren zwischen 150 und 200 Grad Celsius aushärtender Kunststoff bzw. Silikon sein. Weiter vorteilhaft ist es, wenn das Kunststoffmaterial der Deckschicht bei einer höheren Temperatur als das Kunststoffmaterial der Wirkschicht aushärtet. Das Kunststoffmaterial der Deckschicht kann auf fertigungstechnisch einfache Weise bereits aushärten, während das Kunststoffmaterial der Wirkschicht in diesem Temperaturbereich noch flüssig und/oder teilflüssig, insbesondere gießbar, ist. Mit niedriger Temperatur kann die Raumtemperatur gemeint sein und mit hoher Temperatur können Temperaturen oberhalb der Raumtemperatur, insbesondere oberhalb von 100 Grad Celsius gemeint sein. Bei bei niedrigen Temperaturen wie bspw. bei Raumtemperatur vernetzendem Silikon kann es sich um RTV-Silikon handeln und bei bei hohen Temperaturen vernetzendem Silikon kann es sich um HTV-Silikon handeln. Bei der Deckschicht kann es sich auch um Silikonharz handeln.The plastic material of the cover layer is preferably a material which cures at high temperatures, in particular a silicone which crosslinks at high temperatures. In the case of a silicone which crosslinks at high temperatures, curing can take place by crosslinking the silicone, in particular in a heated state, with itself. At temperatures between 150 and 200 degrees Celsius, the plastic material of the deck mailings can be hardening plastic or silicone. It is further advantageous if the plastic material of the cover layer hardens at a higher temperature than the plastic material of the active layer. The plastic material of the cover layer can already cure in a technically simple manner, while the plastic material of the active layer is still liquid and / or partially liquid, in particular pourable, in this temperature range. A low temperature can mean the room temperature and a high temperature can mean temperatures above room temperature, in particular above 100 degrees Celsius. In the case of silicone which crosslinks at low temperatures, for example at room temperature, it can be RTV silicone, and in the case of silicone which crosslinks at high temperatures, it can be HTV silicone. The cover layer can also be silicone resin.
Weiter bevorzugt ist das Kunststoffmaterial der Wirkschicht ein bei niedrigen Temperaturen aushärtendes Material, insbesondere ein bei Raumtemperatur vernetzendes Silikon. Bei einem bei Raumtemperatur vernetzenden Silikon kann das Aushärten durch ein Vernetzen des Silikons mit sich selbst bereits bei Raumtemperatur erfolgen.The plastic material of the active layer is further preferably a material which cures at low temperatures, in particular a silicone which crosslinks at room temperature. With a cross-linking at room temperature Silicone can be cured by cross-linking the silicone with itself at room temperature.
Die Kettenlänge, insbesondere die mittlere Kettenlänge, des Kunststoffmaterials der Deckschicht kann größer sein als die entsprechende Kettenlänge des Kunststoffmaterials der Wirkschicht. Im Vernetzungsbereich zwischen der Deckschicht und der Wirkschicht kann eine mittlere Kettenlänge vorliegen, die zwischen der mittleren Kettenlänge der Ketten des Kunststoffmaterials der Wirkschicht und der des Kunststoffmaterials der Deckungsschlicht liegt.The chain length, in particular the average chain length, of the plastic material of the cover layer can be greater than the corresponding chain length of the plastic material of the active layer. In the crosslinking area between the cover layer and the active layer, there can be an average chain length which lies between the average chain length of the chains of the plastic material of the active layer and that of the plastic material of the cover layer.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Deckschicht auf der Bedrohungsseite der Wirkschicht angeordnet ist. Bei einer Montage auf dem Dach kann die Deckschicht daher nach oben zeigen und die Wirkschicht nach unten in Richtung des zu schützenden Objekts bzw. des zu schützenden Fahrzeugs.Furthermore, it has proven to be advantageous if the cover layer is arranged on the threat side of the active layer. When mounting on the roof, the cover layer can therefore point upwards and the active layer downwards in the direction of the object to be protected or the vehicle to be protected.
Die Deckschicht kann dünner als die Wirkschicht ausgestaltet sein. Das Dickenverhältnis von Wirkschicht zu Deckschicht, insbesondere von Wirkschicht zu Deckschicht die in Bedrohungsrichtung weist, kann größer als 2, bevorzugt größer als 5, weiter bevorzugt größer als 10 noch weiter bevorzugt größer als 15 sein und weiterhin auch größer als 20 sein. In der Praxis hat sich ein Verhältnis von 14 als vorteilhaft herausgestellt. Die Deckschicht kann 2 mm und die Wirkschicht kann 28 mm dick sein.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Deckschicht die Wirkschicht nach Art einer Haube umgibt. Die Deckschicht kann die Wirkschicht sowohl auf der Bedrohungsseite als auch auf deren Umfangsseiten umgeben. Die Wirkschicht kann somit von der Deckschicht auf allen Seiten geschützt werden, an denen ein Schutz erforderlich ist.The cover layer can be made thinner than the active layer. The thickness ratio of active layer to outer layer, in particular from active layer to outer layer pointing in the direction of the threat, can be greater than 2, preferably greater than 5, more preferably greater than 10, still more preferably greater than 15 and furthermore also greater than 20. In practice, a ratio of 14 has proven to be advantageous. The cover layer can be 2 mm and the active layer can be 28 mm thick.
It is also advantageous if the cover layer surrounds the active layer in the manner of a hood. The cover layer can surround the active layer both on the threat side and on its peripheral sides. The active layer can thus be protected by the cover layer on all sides where protection is required.
Bei dem Umgeben kann sich die Deckschicht entlang der Oberflächennormalen der jeweiligen Seiten der Wirkschicht oberhalb der Wirkschicht befinden und insbesondere die Seiten überdecken. Ein Umgeben der Wirkschicht auf der Bedrohungsseite und auf den Umfangsseiten mit der Deckschicht kann einen zusätzlichen Schutz gegen Beschädigungen durch Einwirkungen bereitstellen, insbesondere während der Befestigung des Dachschutzelements. Bei dem Befestigen, d. h. dem Montieren des Dachschutzelements an einem zu schützenden Objekt, können auch die umfänglich um die Wirkschicht verlaufenden Umfangsseiten vor Einwirkungen geschützt werden, wie beispielsweise einem Anecken an einer Dachkante. Zudem kann auch ein Schutz vor Einwirkungen erzielt werden, wenn eine oder mehrere der Umfangsseiten des Dachschutzelements im befestigten, d. h. im montierten Zustand frei liegen. Die der Bedrohungsseite gegenüberliegende Seite der Wirkschicht kann ebenfalls von der Deckschicht umgeben sein. Alternativ kann die Deckschicht die Wirkschicht nach Art einer Haube umgeben, welche nur die Bedrohungsseite und die Umfangsseiten des Wirkschicht überdeckt, nicht jedoch die der Bedrohungsseite gegenüberliegende Seite der Wirkschicht. Die Deckschicht kann eine schalenartige Form aufweisen.When surrounded, the cover layer can be located above the active layer along the surface normal of the respective sides of the active layer and especially cover the pages. Surrounding the active layer on the threat side and on the circumferential sides with the cover layer can provide additional protection against damage from effects, in particular during the fastening of the roof protection element. When fastening, ie mounting the roof protection element on an object to be protected, the circumferential sides running circumferentially around the active layer can also be protected from influences, such as, for example, a bump on a roof edge. In addition, protection against impacts can also be achieved if one or more of the circumferential sides of the roof protection element are exposed in the fastened, ie in the assembled state. The side of the active layer opposite the threat side can also be surrounded by the cover layer. Alternatively, the cover layer can surround the active layer in the manner of a hood, which only covers the threat side and the peripheral sides of the active layer, but not the side of the active layer opposite the threat side. The cover layer can have a shell-like shape.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Deckschicht an den Umfangsseiten dünner ist als an der Bedrohungsseite. Eine Anordnung mehrerer Dachschutzelemente kann nach Art von Kacheln erfolgen, deren Wirkschichten näher aneinander angeordnet werden können. So kann die gesamte zu schützende Fläche durch eine Vielzahl aneinander angrenzender Dachschutzelemente verkleidet sein und geschützt werden. Die Dicke der Deckschicht an den Umfangsseiten der Wirkschicht kann beispielsweise 2 mm betragen.In this context, it is particularly advantageous if the cover layer is thinner on the peripheral sides than on the threat side. Several roof protection elements can be arranged in the manner of tiles, the active layers of which can be arranged closer to one another. The entire area to be protected can be covered and protected by a large number of adjoining roof protection elements. The thickness of the cover layer on the peripheral sides of the active layer can be, for example, 2 mm.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Deckschicht ein Muster, insbesondere ein Rutschschutz-Muster, aufgeprägt und/oder eingeprägt. Das Muster kann auf einer Seite der Deckschicht, insbesondere der Bedrohungsseite, zumindest teilweise aufgeprägt und/oder eingeprägt sein. Ein aufgeprägtes Muster kann aus einer Seite der Deckschicht hinausragen. Ein eingeprägtes Muster kann in eine Seite der Deckschicht hineinragen. Das Muster kann auf einfache Weise die Zuordnung des Dachschutzelements, beispielsweise zu einem Hersteller oder einem Fahrzeug und/oder ein Ablaufen von Flüssigkeiten und Regen, ermöglichen. Das Rutschschutz-Muster kann eine verbesserte Trittsicherheit ermöglichen, insbesondere bei nassen Dachschutzelementen, so dass die Gefahr eines Ab- oder Ausrutschens verringert wird.In a development of the invention, a pattern, in particular an anti-slip pattern, is embossed and / or embossed on the cover layer. The pattern can be at least partially embossed and / or embossed on one side of the cover layer, in particular the threat side. An embossed pattern can protrude from one side of the top layer. A The embossed pattern can protrude into one side of the cover layer. The pattern can easily assign the roof protection element, for example to a manufacturer or a vehicle, and / or allow liquids and rain to run off. The anti-slip pattern can enable improved slip resistance, especially with wet roof protection elements, so that the risk of slipping or slipping is reduced.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Dachschutzelement eine Befestigungsplatte zur Befestigung an einem zu schützenden Objekt auf. Eine insbesondere von der Bedrohungsseite abgewandte Befestigungsplatte ermöglicht eine einfache Montage des Dachschutzelements an dem zu schützenden Objekt. Die Montage kann über ein an der Befestigungsplatte anordbares Befestigungselement erfolgen, beispielsweise ein Steckverbindungselement, ein Schraubverbindungselement, ein Klemmverbindungselement und/oder ein Klebeverbindungselement, welches mit dem zu schützenden Objekt zusammenwirken kann. Das Dachschutzelement kann selbstklebend ausgestaltet sein und so auf einfache Weise mit der Befestigungsplatte verbindbar sein. Die Befestigungsplatte kann einteilig mit der Deckschicht ausgebildet sein. Weiterhin kann die Befestigungsplatte mit der Deckschicht und/oder mit der Wirkschicht vernetzt sein. Die Verbindung kann insofern genauso ausgestaltet sein, wie die Verbindung der Deckschicht mit der Wirkschicht. Auch die Befestigungsplatte kann entsprechend aus einem Kunststoffmaterial bzw. einem Silikon bestehen. Die Befestigungsschicht kann aus dem Material der Wirkschicht oder dem Material der Deckschicht bestehen. Weiterhin ist es aber auch möglich, dass das Material der Befestigungsplatte zwischen der Temperatur aushärtet, bei denen das Wirkschichtmaterial und das Deckschichtmaterial aushärtet.According to an embodiment of the invention, the roof protection element has a fastening plate for fastening to an object to be protected. A mounting plate, in particular facing away from the threat side, enables simple mounting of the roof protection element on the object to be protected. The assembly can take place via a fastening element which can be arranged on the fastening plate, for example a plug connection element, a screw connection element, a clamp connection element and / or an adhesive connection element, which can interact with the object to be protected. The roof protection element can be designed to be self-adhesive and can thus be connected to the fastening plate in a simple manner. The fastening plate can be formed in one piece with the cover layer. Furthermore, the fastening plate can be networked with the cover layer and / or with the active layer. In this respect, the connection can be configured in exactly the same way as the connection of the cover layer to the active layer. The mounting plate can also consist of a plastic material or a silicone. The fastening layer can consist of the material of the active layer or the material of the cover layer. Furthermore, however, it is also possible for the material of the fastening plate to harden between the temperature at which the active layer material and the cover layer material harden.
Bei einem Fahrzeug der eingangs genannten Art wird zur Lösung der vorstehenden Aufgabe vorgeschlagen, dass das Fahrzeug ein voranstehend beschriebenes Dachschutzelement aufweist.In a vehicle of the type mentioned at the outset, it is proposed to achieve the above object that the vehicle has a roof protection element as described above.
Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Dachschutzelement beschriebenen Merkmale können einzeln oder in Kombination auch bei dem Fahrzeug zur Anwendung kommen. Es ergeben sich die gleichen Vorteile, welche bereits beschrieben wurden.The features described in connection with the roof protection element according to the invention can also be used individually or in combination in the vehicle. The same advantages result, which have already been described.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird zur Lösung der vorstehenden Aufgabe vorgeschlagen, dass die Deckschicht und die Wirkschicht vernetzend miteinander verbunden werden.In a method of the type mentioned in the foregoing object, it is proposed that the cover layer and the active layer are connected to each other cross-linking to the solution.
Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Dachschutzelement beschriebenen Merkmale können einzeln oder in Kombination auch bei dem Herstellungsverfahren zur Anwendung kommen. Es ergeben sich die bereits beschriebenen Vorteile.The features described in connection with the roof protection element according to the invention can also be used individually or in combination in the production process. The advantages already described result.
Im Hinblick auf das Verfahren wird das Kunststoffmaterial der Deckschicht zur Formung in eine Kokille, insbesondere in eine Stempel-Kokille, gegossen. Eine Formgebung der Deckschicht kann auf einfache Weise beim Aushärten des Deckschichtmaterial in der Kokille erfolgen. Ein Stempel einer Stempel-Kokille kann das Deckschichtmaterial zur Formung in einen Gussraum der Kokille drücken. Mit der Stempel-Kokille kann der Deckschicht eine schalenartige Form gegeben werden. Insbesondere kann das Kunststoffmaterial der Deckschicht zur Formung der Umfangsseiten der Deckschicht in der Kokille hochgedrückt werden.With regard to the method, the plastic material of the cover layer is cast into a mold, in particular a stamp mold, for molding. The cover layer can be shaped in a simple manner when the cover layer material hardens in the mold. A stamp of a stamp mold can press the cover layer material into a casting space of the mold for molding. With the stamp die, the cover layer can be given a shell-like shape. In particular, the plastic material of the cover layer can be pushed up in the mold to form the peripheral sides of the cover layer.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Kunststoffmaterial der Deckschicht, insbesondere in der Kokille, ausgebacken wird. Ein Ausbacken kann das Aushärten des Kunststoffmaterials ermöglichen oder beschleunigen. Das Kunststoffmaterial kann beim Ausbacken die Form eines Gussraums der Kokille annehmen. Bevorzugt wird das Kunststoffmaterial beim Ausbacken in der Kokille auf einen Temperaturbereich erhitzt, bei welchem sich das Kunststoffmaterial mit sich selbst vernetzt.In this context, it has proven to be advantageous if the plastic material of the cover layer, in particular in the mold, is baked out. Baking can allow or accelerate the curing of the plastic material. When baked, the plastic material can take the form of a casting space for the mold. The plastic material is preferably baked to a temperature range in the mold heated, in which the plastic material crosslinks with itself.
Weiter vorteilhaft ist es, dass das Ausbacken des Kunststoffmaterials der Deckschicht beendet wird, wenn das Kunststoffmaterial der Deckschicht nur teilweise vernetzt ist, bevorzugt wird das Ausbacken beendet, wenn ein Vernetzungsgrad von 70 % bis 98 %, insbesondere von 95 %, erreicht ist. Das nicht vollständig vernetze Kunststoffmaterial kann eine im Wesentlichen formstabile Deckschicht bereitstellen. Ein Gießen weiterer Materialien auf das nicht vollständig vernetzte Kunststoffmaterial kann so ermöglicht werden, ohne dass sich dies auf die angenommene Form der Deckschicht auswirkt. Ein Vernetzen des Kunststoffmaterials der Deckschicht mit anderen Materialien kann durch das nicht vollständig abgeschlossene Vernetzen der Deckschicht ermöglicht werden. Der Vernetzungsgrad kann den Prozentsatz, insbesondere in Massenprozent oder Volumenprozent, des Materials angeben, welcher bereits vernetzt ist.It is further advantageous that the baking of the plastic material of the cover layer is ended when the plastic material of the cover layer is only partially crosslinked, preferably the baking is ended when a degree of crosslinking of 70% to 98%, in particular 95%, has been reached. The plastic material which is not completely crosslinked can provide an essentially dimensionally stable cover layer. Pouring additional materials onto the incompletely cross-linked plastic material can thus be made possible without this having an effect on the assumed shape of the cover layer. Crosslinking of the plastic material of the cover layer with other materials can be made possible by the crosslinking of the cover layer which is not completely completed. The degree of crosslinking can indicate the percentage, in particular in mass percent or volume percent, of the material which is already crosslinked.
Vorzugsweise wird das Kunststoffmaterial der Wirkschicht in einem nächsten Schritt auf die teilweise vernetzte Deckschicht gegossen. Dem Kunststoffmaterial der Wirkschicht kann durch die zwar nur teilweise vernetzte, aber formstabile Deckschicht eine Form für die Wirkschicht vorgegeben werden. Die Formen der Wirkschicht und der Deckschicht können auf einfache Weise aneinander, insbesondere bündig, angepasst werden.In a next step, the plastic material of the active layer is preferably poured onto the partially cross-linked cover layer. The plastic material of the active layer can be given a shape for the active layer by the cover layer, which is only partially cross-linked but dimensionally stable. The shapes of the active layer and the cover layer can be easily adapted to one another, in particular flush.
Bevorzugt vernetzen sich das Kunststoffmaterial der Deckschicht und das Kunststoffmaterial der Wirkschicht beim Aushärten miteinander. Das Kunststoffmaterial der Wirkschicht kann sich mit noch nicht vernetzten Teilen des Kunststoffmaterials der Deckschicht zur sicheren Verbindung der beiden Materialien miteinander vernetzen. Die beiden Kunststoffmaterialien können dann gemeinsam aushärten, d. h. sich mit sich selbst und dem jeweils anderen Material vernetzen, insbesondere bis zur vollständigen Vernetzung mit einem Vernetzungsgrad von 100 %.The plastic material of the cover layer and the plastic material of the active layer preferably crosslink with one another during curing. The plastic material of the active layer can crosslink with parts of the plastic material of the cover layer that have not yet been crosslinked for the purpose of securely connecting the two materials together. The two plastic materials can then harden together, ie crosslink with themselves and the other material, in particular up to complete crosslinking with a degree of crosslinking of 100%.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Kunststoffmaterial der Deckschicht und/oder das Kunststoffmaterial der Wirkschicht vor dem Gießen eingefärbt wird. Eine Farbgebung der Deckschicht und/oder der Wirkschicht kann durch ein Einfärben vor dem Gießen auf beständige Weise vorgeben werden. Die Einfärbung kann mehrfarbig erfolgen. Einer Veränderung der Färbung des Dachschutzelements durch Farbablösung kann entgegengewirkt werden. Die Einfärbung kann an die Farben eines Tarnmusters des zu schützenden Objekts angepasst und die Tarnwirkung des Dachschutzelements verbessert werden. Das Dachschutzelement kann durchgängig über die Wirkschicht und Deckschicht eine gleichmäßige Einfärbung aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Dachschutzelement, insbesondere die Bedrohungsseite der Deckschicht, nach dem Aushärten lackiert werden.In an advantageous embodiment of the invention it is proposed that the plastic material of the cover layer and / or the plastic material of the active layer is colored before casting. A coloring of the cover layer and / or the active layer can be specified in a constant manner by coloring before casting. The coloring can be multicolored. A change in the color of the roof protection element by color separation can be counteracted. The coloring can be adapted to the colors of a camouflage pattern of the object to be protected and the camouflage effect of the roof protection element can be improved. The roof protection element can have a uniform color throughout the active layer and cover layer. Alternatively or additionally, the roof protection element, in particular the threat side of the cover layer, can be painted after curing.
Bei einer Kokille der eingangs genannten Art wird die vorstehende Aufgabe durch einen an der Gussform anordbaren Stempel zum Pressen des Deckschichtmaterials in die Gussform gelöst. In the case of a mold of the type mentioned at the outset, the above object is achieved by a stamp which can be arranged on the mold for pressing the cover layer material into the mold .
Mit dem Stempel kann das Deckschichtmaterial auf einfache Art und Weise in den Gussraum der Gussform gepresst werden. Der Stempel kann das Deckschichtmaterial entgegen der Schwerkraft hochdrücken, insbesondere durch ein Verdrängen des Deckschichtmaterials. Der Stempel kann in den Gussraum der Gussform eintreten und das Deckschichtmaterial verdrängen. Der Deckschicht kann auf einfache Weise eine schalenartige Form gegeben werden.With the stamp, the cover layer material can be pressed into the casting space of the casting mold in a simple manner. The stamp can push up the cover layer material against gravity, in particular by displacing the cover layer material. The stamp can enter the casting space of the mold and displace the cover layer material. The cover layer can be given a shell-like shape in a simple manner.
Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Dachschutzelement und dem Verfahren beschriebenen Merkmale können einzeln oder in Kombination auch bei der Kokille zur Anwendung kommen. Es ergeben sich die gleichen Vorteile, welche bereits beschrieben wurden.The features described in connection with the roof protection element according to the invention and the method can also be used individually or in combination with the mold. The same advantages result, which have already been described.
Die Kokille kann bei einem Verfahren der beschriebenen Art zur Herstellung eines Dachschutzelements der beschriebenen Art eingesetzt werden.The mold can be used in a method of the type described for producing a roof protection element of the type described.
Gemäß einer konstruktiven Ausgestaltung ist der Abstand zwischen der Gussform und dem Stempel einstellbar, insbesondere durch ein Stellelement.According to a constructive embodiment, the distance between the casting mold and the stamp can be adjusted, in particular by means of an adjusting element.
In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kokille eine Führung zum Führen der Einstellbewegung des Stempels aufweist. Die Führung kann, insbesondere zusammenwirkend mit dem Stellelement, eine reproduzierbare Einstellung des Abstands zwischen der Gussform und dem Stempel ermöglichen.In this context, it has proven to be advantageous if the mold has a guide for guiding the setting movement of the stamp. The guide, in particular in cooperation with the adjusting element, enables a reproducible adjustment of the distance between the casting mold and the stamp.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Führung eine stempelseitige Stempelführung und ein gussformseitiges Führungselement auf. Vorzugsweise weist die Kokille mehrere, insbesondere jeweils zwei Stempelführungen und Führungselemente auf. Die Stempelführung kann an einem Stempelarm, insbesondere endseitig an einem Stempelarm, angeordnet sein.According to a further embodiment, the guide has a stamp-side stamp guide and a mold-side guide element. The mold preferably has several, in particular two, stamp guides and guide elements. The stamp guide can be arranged on a stamp arm, in particular on the end of a stamp arm.
Bevorzugt ist die Stempelführung an einer insbesondere austauschbaren Stempelplatte angeordnet. Die Stempelführung kann über einen Stempelfuß und Stempelarme an der Stempelplatte angeordnet sein. Der Stempelfuß und die Stempelarme können zusammen einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt aufweisen. Die Stempelplatte kann von dem Stempelfuß und den Stempelarmen gehalten, in den Gussraum eintreten und Deckschichtmaterial zur Seite und/oder nach oben drücken.The stamp guide is preferably arranged on a particularly exchangeable stamp plate. The stamp guide can be arranged on the stamp plate via a stamp foot and stamp arms. The stamping foot and the stamping arms can together have a substantially T-shaped cross section. The stamp plate can be held by the stamp foot and the stamp arms, enter the casting space and press cover layer material to the side and / or upwards.
In vorteilhafter Weise weist das Führungselement ein insbesondere scheibenförmiges Abstützelement zur Übertragung der Abstützkraft des Stempels auf die Gussform auf. Alternativ oder zusätzlich kann das Führungselement einen Führungsabschnitt zur Führung der Stempelführung und/oder einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung des Führungselements an der Gussform aufweisen.The guide element advantageously has a, in particular, disk-shaped support element for transmitting the support force of the plunger to the casting mold. Alternatively or additionally, the guide element can have a guide section for guiding the stamp guide and / or Have fastening section for fastening the guide element to the mold.
Es ist möglich, dass in die Gussform, insbesondere in eine Aufnahme, eine Einlegeplatte einlegbar ist.It is possible that an insert plate can be inserted into the casting mold, in particular into a receptacle.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Einlegeplatte eine Musterform zum Aufprägen und/oder Einprägen eines Musters in die Deckschicht aufweist. Die Musterform kann aus Aussparungen und/oder Erhebungen in der Oberfläche der Einlegeplatte bestehen und einstückig mit der Einlegeplatte ausgebildet sein. Die Musterform kann zusammen mit der Einlegeplatte austauschbar sein, um Muster in unterschiedlichen Formen, Schriftzügen oder Riffelungen auf die Deckschicht aufprägen und/oder in sie einprägen zu können. Vorzugsweise reicht die Musterform nicht bis zum Rand der Bedrohungsseite der Deckschicht heran.In this context, it is advantageous if the insert plate has a pattern shape for embossing and / or embossing a pattern into the cover layer. The pattern shape can consist of recesses and / or elevations in the surface of the insert plate and can be formed in one piece with the insert plate. The pattern shape can be interchangeable with the insert plate so that patterns in different shapes, lettering or corrugations can be stamped onto and / or stamped onto the cover layer. The pattern shape preferably does not reach the edge of the threat side of the cover layer.
Weitere Einzelheiten und Vorteile einer erfindungsgemäßen Deckschicht sowie eines Fahrzeugs mit einem solchen Dachschutzelement, eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Dachschutzelements und einer Kokille zur Herstellung eines solchen Dachschutzelements sollen nachfolgend anhand in den Figuren schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele der Erfindung exemplarisch erläutert werden. Darin zeigt:
- Fig. 1
- eine skizzierte Anordnung von erfindungsgemäßen Dachschutzelementen an einem zu schützenden Fahrzeug,
- Fig. 2a, b
- einen schematischen Querschnitt und eine Aufsicht auf ein Dachschutzelement,
- Fig. 3a, b
- einen Querschnitt durch eine Kokille,
- Fig. 4
- eine Aufsicht auf eine Kokille,
- Fig. 5a, b
- eine Aufsicht und eine Seitenansicht eines Stempelrahmens,
- Fig. 6
- eine Seitenansicht eines Führungselements,
- Fig. 7
- eine Aufsicht auf eine Gussform der Kokille,
- Fig. 8
- einen Querschnitt durch die Gussform aus
Fig. 7 entlang der Schnittlinie VIII-VIII, - Fig. 9
- einen Querschnitt durch die Gussform aus
Fig. 7 entlang der Schnittlinie IX-IX und - Fig. 10
- eine Aufsicht auf eine Einlegeplatte mit unterschiedlichen Musterformen.
- Fig. 1
- a sketched arrangement of roof protection elements according to the invention on a vehicle to be protected,
- 2a, b
- 1 shows a schematic cross section and a top view of a roof protection element,
- 3a, b
- a cross section through a mold,
- Fig. 4
- supervision of a mold,
- 5a, b
- a top view and a side view of a stamp frame,
- Fig. 6
- a side view of a guide element,
- Fig. 7
- a supervision of a mold of the mold,
- Fig. 8
- a cross section through the mold
Fig. 7 along the section line VIII-VIII, - Fig. 9
- a cross section through the mold
Fig. 7 along the section line IX-IX and - Fig. 10
- a top view of an insert plate with different pattern shapes.
Um das Dach eines zu schützenden Objekts, wie beispielsweise das in
Um einen Zugang zu der Oberseite des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen, beispielsweise zur Befestigung von Ausrüstungsgegenständen oder zum Einsteigen in das Fahrzeug 100 über eine Dachluke, ohne dass es zu einer ungewollten Beschädigung der Dachschutzelemente 1 durch eine Trittbelastung bei Betreten oder anderen Einwirkungen kommt, wie beispielsweise auf das Fahrzeug 100 fallende Äste bei einer Fahrt durch einen Wald, weisen die Dachschutzelemente 1 den in
In
Die zur Absorption der kinetischen Energie eines Bomblets im Vergleich zur Deckschicht 3 eine geringere Härte aufweisende Wirkschicht 2 wird auf der im montierten Zustand von dem zu schützenden Objekt wegweisenden Bedrohungsseite sowie auf ihren Umfangsseiten von der Deckschicht 3 umgeben. Die Deckschicht 3 ist hierzu nach Art einer Haube ausgebildet, welche an den Umfangsseiten eine geringere Dicke D2 aufweist als die Dicke D1 an der Bedrohungsseite. Die reduzierte Dicke D2 der Deckschicht 3 an den Umfangsseiten des Dachschutzelements 1 ermöglicht es, Wirkschichten 2 kachelartig nebeneinander angeordneter Dachschutzelemente 1 näher aneinander anzuordnen, um eine möglichst große Fläche mit den Wirkschichten 2 abdecken zu können. Zugleich schützt die Deckschicht 3 die Umfangsseiten vor einer Beschädigung während der Montage sowie in dem Fall, dass eine oder mehrere Umfangsseiten im montierten Zustand frei liegen, beispielsweise im Randbereich eines mit Dachschutzelementen 1 gekachelten Bereichs, wie in
Auf der bedrohungsabgewandten Seite weist das dargestellte Dachschutzelement 1 eine Befestigungsplatte 5 auf, mit welcher das Dachschutzelement 1 an einem zu schützenden Objekt montiert werden kann. Zur Montage weist die Befestigungsplatte 5 Befestigungselemente 6 auf, welche zur Herstellung einer Steckverbindung, Schraubverbindung, Klemmverbindung und/oder Klebeverbindung mit dem zu schützenden Objekt dienen. Die Befestigungsplatte 5 kann ebenfalls aus dem Deckschichtmaterial bestehen und/oder einstückig mit der Deckschicht 3 ausgebildet sein. Gleichwohl kann die Befestigungsplatte 5 auch aus einem anderen Material gefertigt sein.On the side facing away from the threat, the
Hergestellt wird das Dachschutzelement 1 unter Verwendung eines Gießverfahrens, wozu als Deckschichtmaterial und als Wirkschichtmaterial jeweils gießbarer Kunststoff, insbesondere Silikon, verwendet wird. Bei dem Herstellungsverfahren, welches im Folgenden im Zusammenhang mit der hierfür verwendeten Kokille 10 beschrieben wird, kommt bei der Deckschicht 3 ein Kunststoffmaterial zur Anwendung, welches in einem anderen Temperaturbereich aushärtet als das Kunststoffmaterial der Wirkschicht 2. Das Kunststoffmaterial der Deckschicht 3 härtet dabei bei hohen Temperaturen aus, insbesondere handelt es sich um ein bei hohen Temperaturen vernetzendes Silikon, während das Kunststoffmaterial der Wirkschicht 2 erst bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen aushärtet, insbesondere handelt es sich dabei um ein bei Raumtemperatur vernetzendes Silikon.The
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kokille 10 ist in
Der Stempel 30 weist eine Stempelplatte 35 auf, welche zum Einpressen des Kunststoffmaterials der Deckschicht in den Gussraum 21 eintritt. Die Stempelplatte 35 ist im Vergleich zum Gussraum 21 der Gussplatte 20 kleiner dimensioniert, so dass sich ein umfangseitiger Abstand D2 zwischen der Stempelplatte 35 und der Gussform 20 ergibt. Dieser Abstand D2 ermöglicht es, dem Kunststoffmaterial der Deckschicht 3 durch das Pressen des Stempels 30 im Umfangsbereich des Gussraums 21 zwischen der Stempelplatte 35 und der Gussform 20 hochgedrückt zu werden. Auf diese Weise wird das Kunststoffmaterial in eine haubenartige Form gebracht und zugleich die Dicke D2 der Umfangsseite der Deckschicht 3 vorgegeben.The
Über die Tiefe, bis zu welcher die Stempelplatte 35 in den Gussraum 21 eintritt, kann unter anderem die Gesamthöhe der Deckschicht 3 bestimmt werden. Umso tiefer die Stempelplatte 35 in den Gussraum 21 eintritt, umso mehr Deckschichtmaterial wird an den Rändern hochgedrückt und umso höher wird die fertige Deckschicht 3. Ebenso wird über die Tiefe, bis zu welcher die Stempelplatte 35 in den Gussraum 21 eintritt, die bedrohungsseitige Dicke D1 der Deckschicht 3 vorgegeben.The total height of the
Da ein Überlaufen des hochgedrückten Deckschichtmaterials auf die von der Gussform 20 abgewandte Seite der Stempelplatte 35 unerwünscht ist, ist die Stempelplatte 35 mit einem in
Damit die Stempelplatte 35 in den Gussraum 21 reproduzierbar eintauchen kann, ist sie über einen Stempelfuß 34 und zwei Stempelarme 33 mit zwei Stempelführungen 32 verbunden, wie in
Die im Wesentlichen zylindrische und im Endbereich des Stempelarms 33 angeordnete Stempelführung 32 ermöglicht es, zusammen mit einem Stellelement 31, den Abstand zwischen dem Stempel 30 und der Gussform 20 reproduzierbar einzustellen. Insbesondere lässt sich mit Hilfe der Stempelführung 32 und dem schraubenförmigen Stellelement 31 der Abstand D1 zwischen der Stempelplatte 35 und der Gussform 20 einstellen und so die spätere bedrohungsseitige Dicke D1 der Deckschicht 3 vorgeben.The essentially
Hierzu ruht der Stempel 30 auf Führungselementen 26, von welchen in
Auf der dem Befestigungsabschnitt 26.3 gegenüberliegenden Seite des Abstützelements 26.2 grenzt ein Führungsabschnitt 26.1 des Führungselements 26 an das Abstützelement 26.2 an. Der Führungsabschnitt 26.1 ist nach Art eines Zylinders mit glatten Flächen ausgebildet. Der Führungsabschnitt 26.1 taucht, wie in
Zur Einstellung des Abstands zwischen der Gussform 20 und dem Stempel 30 wird das in
Das derart in die Gussform 20 gepresste Deckschichtmaterial wird in der Kokille 10 bei hohen Temperaturen ausgebacken, wobei das Kunststoffmaterial der Deckschicht mit sich selbst zu vernetzen beginnt. Bei dem Vernetzen bildet sich ein Netzwerk aus den einzelnen Molekülen und Molekülketten aus, welches die Stabilität des Kunststoffmaterials im Vergleich zum Zustand vor dem Ausbacken erhöht. Dieses Ausbacken wird noch vor dem vollständigen Vernetzen des Kunststoffmaterials beendet, so dass noch Teile des Kunststoffmaterials unvernetzt sind und noch keinen Teil des Netzwerks darstellen. Bevorzugt erfolgt das Beenden dieses Ausbackens bei einem Vernetzungsgrad von 70 % bis 98 %. In diesem Vernetzungsgradbereich ist das Kunststoffmaterial der Deckschicht 3 bereits soweit vernetzt, dass die Deckschicht 3 die durch die Kokille 10 vorgegebene Form auch ohne den Stempel 30 halten kann. Nach diesem teilweisen Ausbacken hat die Deckschicht 3 noch eine Restfeuchte, welche eine nachträgliche Vernetzung mit der Wirkschicht 2 ermöglicht.The cover layer material pressed into the
Im nächsten Verfahrensschritt wird daher der Stempel 30 von der Gussform 20 abgenommen, wozu auf einfache Weise keine Verbindungen gelöst werden müssen, da der Stempel 30 nur auf den Führungselementen 26 aufliegt und durch sein Eigengewicht zum Einpressen des Deckschichtmaterials in den Gussraum 21 eintritt. Auf das nicht voll vernetze, einseitig durch die Gussform 20 gestützte und ein eine schalenartige Form aufweisendes Kunststoffmaterial der Deckschicht 3 wird das gegebenenfalls eingefärbte Kunststoffmaterial der Wirkschicht gegossen. Die noch nicht vernetzen Teile des Kunststoffmaterials der Deckschicht können sich mit dem hinzugegebenen Kunststoffmaterial der Wirkschicht vermischen bzw. teilweise ineinander diffundieren.In the next process step, the
In der Gussform 20 erfolgt dann das Aushärten des Dachschutzelements 1. Hierbei vernetzt sich das Kunststoffmaterial der Wirkschicht 2 nicht nur mit sich selbst, sondern auch mit den bis hierher noch nicht vernetzten Teilen des Kunststoffmaterials der Deckschicht 3. Nach der vollständigen Vernetzung bilden die beiden Kunststoffmaterialien ein die Wirkschicht 2 und die Deckschicht 3 verbindendes, durchgängiges Netzwerk.The
Um das Dachschutzelement 1 nach dem Vernetzen aller Schichten 2, 3 aus der Gussform 20 zu entnehmen, weist die in
Ein nicht dargestelltes Auspresswerkzeug kann von der Seite der Gussform 20, welche dem Gussraum 21 abgewandt ist, zum Auspressen des Dachschutzelements 1 in die Auspressöffnung 25 eingeführt werden.A pressing tool, not shown, can be inserted into the
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wirkt das Auspresswerkzeug nicht direkt auf das im Gussraum 21 befindliche und maximal die Tiefe A des Gussraums 21 aufweisende Dachschutzelement 1, sondern zunächst auf eine Einlegeplatte 23. Die Einlegeplatte 23 wird hierzu vor dem Eingießen des Deckschichtmaterials in eine Aufnahme 22 eingelegt. Über die Einlegeplatte 23 verteilt sich die von dem Auspresswerkzeug aufgebrachte Auspresskraft gleichmäßiger auf das Dachschutzelement 1, so dass dieses schonender aus der Gussform 20 ausgepresst wird. Die Dicke dieser Einlegeplatte 23 entspricht der Tiefe E der Aufnahme 22. Die Einlegeplatte 23 schließt auf diese Weise eben mit dem Gussraum 21 ab, um eine plane bedrohungsseitige Oberfläche der Deckschicht 3 zu ermöglichen.In the exemplary embodiment shown, the extrusion tool does not act directly on the
In
Die drei anderen Quadranten der Einlegeplatte 23 weisen unterschiedliche Musterformen 24 auf. Diese sind exemplarisch ein Punktmuster, ein gerades Linienmuster und ein zickzackförmiges Linienmuster. Bei den Musterformen 24 kann es sich sowohl um Erhebungen gegenüber der sie umgebenden Oberfläche der Einlegeplatte 23 handeln. Diese prägen in das Kunststoffmaterial der Deckschicht 3 beim Aushärten ein entsprechendes Muster 4 ein, da sie das Kunststoffmaterial zusätzlich verdrängen. Dies führt zu Vertiefungen in der fertigen Deckschicht 3. Die Musterformen 24 können aber auch Absenkungen in der Oberfläche der Einlegeplatte 23 sein, in welche das Kunststoffmaterial beim Eingießen in die Gussform 20 einfließt. Dies führt zu Erhebungen in der fertigen Deckschicht 3. Ebenso können die Musterformen 24 auch aus einer Kombination aus Vertiefungen und Erhebungen bestehen, wodurch sich auch kompliziertere Oberflächenstrukturen in der fertigen Deckschicht 3 erzielen lassen.The three other quadrants of the
Die in
Bei dem erfindungsgemäßen Dachschutzelement 1 wird keine Klebeschicht zwischen der Deckschicht 3 und der Wirkschicht 2 verwendet. Somit entfällt die zusätzliche Klebeverbindung zwischen beiden Schichten 2, 3. Zusätzlich lassen sich die Silikonhärten einstellen, um einen optimalen Trittschutz bei der Deckschicht 3 und einen Schutz gegen Bomblets bei der Wirkschicht 2 zu gewährleisteten. Beide Schichten 2, 3 lassen sich in jeder gewünschten RAL-Farbe einfärben und/oder lackieren. Da bei diesem Dachschutzelement 1 kein Kleber verwendet wird und auch die Trittschutzmaterialien aus Silikon bestehen, wurde die Anzahl der Elemente im System reduziert.In the
Mit dem Dachschutzelement 1, dem Fahrzeug 100, dem Verfahren zur Herstellung des Dachschutzelements 1 und der Kokille 10 lässt sich ein Dachschutz mit höherer Beständigkeit und verlängerter Einsatzzeit erzielen.With the
- 11
- DachschutzelementRoof protection element
- 22nd
- WirkschichtActive layer
- 33rd
- DeckschichtTop layer
- 44th
- Mustertemplate
- 55
- BefestigungsplatteMounting plate
- 66
- BefestigungselementFastener
- 1010th
- KokilleMold
- 2020
- Gussformmold
- 2121
- GussraumCasting room
- 2222
- Aufnahmeadmission
- 2323
- EinlegeplatteInsert plate
- 2424th
- MusterformPattern shape
- 2525th
- AuspressöffnungSqueeze opening
- 2626
- FührungselementGuide element
- 26.126.1
- FührungsabschnittGuide section
- 26.226.2
- AbstützelementSupport element
- 26.326.3
- BefestigungsabschnittFastening section
- 26.426.4
- Gewindethread
- 2727
- AbstützbereichSupport area
- 2828
- Muttermother
- 2929
- Öffnungopening
- 3030th
- Stempelstamp
- 3131
- StellelementActuator
- 3232
- StempelführungStamp management
- 3333
- StempelarmeStamp arms
- 3434
- StempelfußStamping foot
- 3535
- StempelplatteStamp plate
- 3636
- StempelrahmenStamp frame
- 36.136.1
- VerbindungsöffnungConnection opening
- 3737
- Stiftpen
- 3838
- SchraubverbindungScrew connection
- 3939
- Gewindethread
- 100100
- Fahrzeugvehicle
- 101101
- FahrzeugwanneVehicle pan
- 102102
- Turmtower
- AA
- Tiefedepth
- EE
- Tiefedepth
- D1D1
- Dickethickness
- D2D2
- Dickethickness
- DSRDSR
- Dickethickness
Claims (15)
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kunststoffmaterial der Wirkschicht (2) und das Kunststoffmaterial der Deckschicht (3) vernetzend miteinander verbunden sind.Roof protection element, in particular for protecting the roof of a military vehicle (100), with an active layer (2) made of a first plastic material for protection against shelling, in particular by means of ballistic bomblets, and a cover layer (3) made of a different second plastic material for covering the active layer (2),
characterized,
that the plastic material of the active layer (2) and the plastic material of the cover layer (3) are cross-linked.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Deckschicht (3) und die Wirkschicht (2) vernetzend miteinander verbunden werden.Method for producing a roof protection element (1) according to one of Claims 1 to 6,
characterized,
that the cover layer (3) and the active layer (2) are crosslinked.
gekennzeichnet durch
ein an der Gussform (20) anordbaren Stempel (30) zum Pressen des Kunststoffmaterials der Deckschicht (3) in die Gussform (20).Mold for producing a roof protection element (1) according to one of the preceding claims 1 to 6 with a casting mold (20), the casting mold (20) delimiting a casting space (21) on several sides for receiving the plastic material of the cover layer (3),
marked by
a stamp (30) which can be arranged on the casting mold (20) for pressing the plastic material of the cover layer (3) into the casting mold (20).
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