EP3919852A1 - Sekundärsplitterschutz - Google Patents
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- EP3919852A1 EP3919852A1 EP21177293.4A EP21177293A EP3919852A1 EP 3919852 A1 EP3919852 A1 EP 3919852A1 EP 21177293 A EP21177293 A EP 21177293A EP 3919852 A1 EP3919852 A1 EP 3919852A1
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Classifications
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- F41H5/0442—Layered armour containing metal
- F41H5/0457—Metal layers in combination with additional layers made of fibres, fabrics or plastics
Definitions
- the invention relates to secondary splinter protection, in particular for armored military vehicles, for protecting a vehicle interior from secondary splinters with a metal plate and a plastic plate lying flat against the metal plate.
- the invention also relates to a vehicle, in particular a military vehicle, with an armored vehicle wall and a secondary splinter protection arranged on the inside of the vehicle wall.
- Secondary splinter guards are used as additional protective elements in different types of vehicles, in particular armored military vehicles, and serve to protect a vehicle interior from secondary splinters.
- Secondary fragments can occur when a vehicle is shot at by armor-piercing ammunition such as, for example, balancing projectiles, squeeze-head projectiles, shaped charge projectiles, arrow ammunition or projectile-forming charges.
- the armor-piercing ammunition hits an outer vehicle wall and penetrates it. Secondary fragments are released from the vehicle wall on the side facing away from the threat. These secondary splinters spread conically in the vehicle interior in the manner of projectiles, as a result of which considerable injuries to the crew and damage to transported loads in the vehicle interior can occur.
- Known secondary splinter guards are arranged in the vehicle interior on the vehicle wall and have a metal plate, which serve to intercept the secondary splinters. If the vehicle is hit with armor-piercing ammunition, the secondary fragments detached from the vehicle wall strike the metal plate. The kinetic energy of the secondary splinters is converted into deformation energy of the metal plate when it is hit and dissipated, which prevents the secondary splinters from spreading in the vehicle interior.
- the armor-piercing ammunition still has sufficient energy after penetrating the outer vehicle wall to penetrate the metal plate of the secondary protection or to detach further fragments from this metal plate.
- secondary splinter guards often have a plastic plate lying flat on the inside of the metal plate on. The splinters released from the metal plate are intercepted by the plastic plate, which has a significantly lighter weight, and prevents them from spreading in the vehicle interior.
- Such a secondary splinter protection is for example in the DE 32 26 476 C2 disclosed.
- the secondary splinter protection has a metal plate on which a plastic plate of the same thickness or thinner rests on the inside.
- the metal plate intercepts secondary splinters that are detached from a vehicle wall by armor-piercing ammunition and the splinters detached from the metal plate are intercepted by the plastic plate.
- the present invention is therefore based on the object of creating a secondary splinter protection which has an increased protective effect.
- This object is achieved with a secondary anti-shatter the aforementioned type characterized in that the thickness of the plastic plate is greater than the thickness of the metal plate.
- the thinner design of the metal plate in relation to the plastic plate results in a reduced number of splinters from the metal plate.
- splinters When penetrating the armor-piercing projectile, splinters continue to form, but less material is released from the metal plate, as a result of which fewer splinters are formed.
- the resulting splinters can be completely intercepted by the thicker plastic plate, as they can no longer penetrate the entire thickness of the plastic plate.
- secondary splinters detached from the vehicle wall can now partially penetrate the relatively thinner metal plate, but the metal plate brakes it to such an extent that the plastic plate can completely stop the secondary splinters.
- the ratio of the thickness of the plastic plate to the thickness of the metal plate is at least 1.5 to 1 mm, preferably at least 2 to 1 mm and particularly preferably at least 4 to 1 mm. In this way, with only an insignificantly increased weight per unit area of the secondary splinter protection, a significantly better protection against secondary splinters can be achieved.
- the thickness of the metal plate is between 1 and 10 mm, preferably 1 and 5 mm and particularly preferably 2 and 3 mm.
- the metal plate is advantageously made of steel, in particular armored steel or deep-drawn steel, with an elongation at break of at least 45%. This allows the protective effect of the secondary splinter protection to be increased. Due to the elongation at break of steel, it is possible for the metal plate to be deformable in order to intercept secondary splinters without a tendency to break. The kinetic energy of the secondary splinters can thereby be converted into deformation energy and dissipate without the metal plate breaks.
- the plastic plate rests directly on the metal plate. This enables a particularly favorable transfer of energy from the metal plate to the plastic plate as soon as secondary splinters strike the metal plate.
- the metal plate can experience a certain support effect through the plastic plate.
- the metal plate can have a coating, in particular a KTL coating.
- the plastic plate can be in direct contact with the KTL coating.
- the plastic plate can rest against the metal plate without being glued. This enables a certain relative movement between the fastened plates, in particular also in the event of a deformation of the vehicle, for example when driving fast in unsafe terrain.
- the plastic plate is connected to the metal plate via an adhesive connection.
- the plastic plate is designed as a homogeneous plastic plate.
- the homogeneous material structure can have the same homogeneous material properties over the entire plastic plate. This enables a uniform protective effect over the entire surface of the secondary splinter protection. Additives can be added to the plastic sheet in order to adjust the material properties.
- the plastic plate has an elongation at break of at least 50%.
- the protective effect of the secondary splinter protection can be increased in this way. Due to the elongation at break of at least 50%, the plastic plate can be deformed by splinters of the metal plate. This converts kinetic energy into deformation energy converted and dissipated accordingly.
- the plastic plate advantageously has a density of at most 1 g / cm 3 .
- the weight per unit area of the secondary protection can hereby be kept low.
- plastic plate is designed as a multilayer plastic plate. In this way, material properties of different types of plastic can be combined in a simple manner.
- the secondary splinter protection has one or more of the above-mentioned features.
- the secondary splinter protection is arranged on the vehicle wall via a screw connection.
- the secondary splinter protection can be mounted on the vehicle wall via the screw connection and, if necessary, removed from the vehicle wall. It is thus possible for the secondary splinter protection to be exchangeable, especially in the event of damage.
- the secondary splinter guard can also be removable for maintenance purposes of the vehicle and the secondary splinter guard, in particular outside of operations.
- the secondary splinter protection can be retrofitted. It is possible to design the screw connection in the manner of a slug connection.
- the screw connection can have a lug fastened to the vehicle wall and a screw bolt for fastening the secondary splinter protection. It is possible that the screw connection fulfills a double function.
- the secondary splinter protection on the slug in particular on an end face of the Butzens, concern.
- the secondary splinter protection can be arranged with respect to the vehicle wall via the screw connection, in particular also spaced apart in the manner of uprights or supports.
- the secondary splinter protection can be attached to the vehicle wall via the screw connection by screwing the screw bolt to the slug.
- the slug can be designed in the manner of a weld nut.
- the secondary splinter protection is arranged at a distance from the vehicle wall. Due to the distance between the vehicle wall and the secondary splinter protection, the protective effect against secondary splinters can be increased in a structurally simple manner.
- the secondary fragments can spread in a cone shape when the vehicle wall is penetrated by armor-piercing ammunition. Due to the spaced arrangement, the secondary splinters hit a larger area of the secondary splinter protection according to the opening angle of the cone and can be better intercepted.
- the distance is 15 to 75 mm, preferably 20 to 65 mm and particularly preferably 30 to 55 mm.
- the secondary splinters that spread conically can be intercepted by a larger area of the secondary splinter protection.
- the usable volume of the vehicle interior can also decrease at the same time.
- the vehicle advantageously has a technical room arranged between the secondary splinter protection and the vehicle wall, in which Vehicle components, in particular fluid lines and / or electrical lines, are arranged.
- Vehicle components in particular fluid lines and / or electrical lines
- This can have advantages during use. Due to the spatial separation of the vehicle components by the secondary splinter protection, disruptive influences on the crew and / or cargo in the vehicle interior can be reduced, which can occur, for example, due to fluids escaping from the vehicle components, electrically exposed cables or the like. Conversely, it is also possible to protect the vehicle components from damage by the crew and / or cargo in the vehicle interior, for example due to accidental knocks on the vehicle components.
- the technical room can also have visual advantages, for example for presentations.
- the technical room can also thermally insulate the vehicle interior from the surroundings of the vehicle. The load and / or crew can thereby be protected from extreme temperature influences.
- the technical room has at least one ventilation duct for air conditioning the vehicle interior. This makes it possible to improve the room climate inside the vehicle interior, in particular during use.
- Another advantageous embodiment provides that the secondary splinter protection is arranged parallel to the vehicle wall.
- the secondary splinter protection is arranged on the vehicle wall in such a way that the metal plate is arranged between the vehicle wall and the plastic plate.
- the metal plate is thus arranged on the threat side. High-energy secondary splinters from the vehicle wall are intercepted by the metal plate by this arrangement. Low-energy splinters from the metal plate are accordingly removed from the Plastic plate caught.
- the protective potential of both plates can thus be optimally used.
- these projectiles 40 can penetrate the outer vehicle wall 11 of the vehicle 10 in very unfavorable situations.
- secondary splinters 20 are released from the vehicle wall 11 and can spread in the vehicle interior 12 in the manner of a splinter cone.
- secondary fragmentation guards 1 are often used to protect against such secondary fragments 20 in military vehicles 10.
- Fig. 1 shows such a secondary splinter protection 1.
- the secondary splinter protection 1 has a metal plate 2 and a plastic plate 3.
- the plastic plate 3 lies flat against the metal plate 2.
- the metal plate 2 and the plastic plate 3 are flat.
- the metal plate 2 has a uniform thickness Dm and the plastic plate 3 has a uniform thickness Dk.
- the plastic plate 3 is designed to be twice as thick as the metal plate 2, which is why the ratio of the thicknesses Dk to Dm is two.
- the thickness Dm is equal to 3 mm and the thickness Dk is equal to 6 mm, with different panel thicknesses also being possible in principle.
- the metal plate 2 is designed as a homogeneous metal plate.
- the metal is a very good cold-deformable material. Due to the homogeneous material structure, the material properties of the metal plate 2 are the same over its entire surface.
- the metal plate 2 is made of armor steel. Armored steel has a high elongation at break, as a result of which the protective effect of the secondary splinter protection 1 is increased. It can also be a CrNi steel, for example.
- the plastic plate 3 is designed as a homogeneous plastic plate.
- the plastic plate is made of polyethylene. It is advantageously polyethylene with high density, in particular in the range greater than 0.9 g / cm 3 , even more advantageously greater than 0.95 g / cm 3 . Alternatively, this can also have fabric or fiber reinforcements, which, however, are associated with higher costs.
- the plastic plate 3 also has a high elongation at break, as a result of which the protective effect of the secondary splinter protection 1 is further increased.
- the metal plate 2 and the plastic plate 3 are in direct contact with one another and abut one another.
- the direct contact of the plastic plate 3 on the metal plate 2 results in a favorable energy transfer between the plates. It is possible for the metal plate 2 to have an additional coating, such as a KTL coating.
- the plastic plate 3 can lie directly on the KTL coating of the metal plate 2.
- the secondary splinter protection 1 is arranged on the inside of the vehicle wall 11. It is possible for the secondary splinter protection 1 to be designed as a modular secondary splinter protection 1. This brings assembly advantages with it. This is because several secondary splinterguards 1 can be arranged next to one another on the vehicle wall 11. This makes it possible to remove only individual secondary splinterguards 1, for example for maintenance purposes, and / or to replace them, for example in the event of damage. It is also possible to arrange several secondary splinterguards 1 over the entire vehicle wall 11. As an alternative to the modular design of the secondary splinter protection 1, it is also possible to provide a single secondary splinter protection 1 which extends over the entire vehicle wall 11.
- the assembly of the secondary splinter protection 1 on the vehicle interior wall takes place via a screw connection 4.
- the screw connection 4 is designed in the manner of a slug connection.
- the screw connection 4 has a socket 4.1 which is screw-connected to a screw bolt 4.2.
- the slug 4.1 is designed in the manner of a weld nut and welded to the vehicle wall 11 all the way round.
- the metal plate 2 rests on an end face of the slug 4.1.
- the screw bolt 4.2 is inserted through recesses 2.1, 3.1 in the metal plate 2 and the plastic plate 3 and fastened them.
- the secondary splinter protection 1 is attached parallel to the vehicle wall 11 at a uniform distance a.
- the slug 4.1 spaced the secondary splinter protection 1 in the manner of a stand or a support.
- the Screw connection 4 therefore has a double function.
- the screw connection 4 serves to fasten the secondary splinter protection 1 to the vehicle wall 11.
- the screw connection 4 also serves to arrange the secondary splinter protection 1 at the distance a on the vehicle wall 11.
- the distance a corresponds to 30 mm, with distances other than 30 mm also being possible in principle.
- a technical room R is arranged between the secondary splinter protection 1 and the vehicle wall 11.
- the technical room R is delimited by the secondary splinter protection 1 and the vehicle wall 11.
- Different vehicle components 13, such as electrical, pneumatic and / or hydraulic lines, are arranged in the technical room R.
- the vehicle components 13 By arranging the vehicle components 13 in the technical room R, they are spatially separated from the vehicle interior 12. On the one hand, this can prevent injuries to the crew and / or damage to the cargo and / or goods. On the other hand, the vehicle components 13 can be protected from damage. For example, due to the spatial separation, it is not possible for the crew to be injured by hitting vehicle components 13 during an operation. Conversely, it is also not possible for the vehicle components 13 to be damaged when they hit.
- Fig. 1 the bombardment of the vehicle 10 with an armor-piercing projectile 40 is shown.
- the armor-piercing projectile 40 penetrates the vehicle wall 11.
- the vehicle wall 11 is itself designed as an armored vehicle wall 11.
- add-on elements 30 are arranged on the outside of the vehicle wall 11, which are also penetrated.
- the add-on elements 30 can be used as buckle plates, steel, aluminum, Ceramic and / or composite protection elements can be designed to increase the armor protection of the vehicle wall 11.
- secondary fragments 20 are formed from the vehicle wall 11.
- the secondary splinters 20 spread like a bullet in the direction of the vehicle interior 12.
- the secondary splinters 20 propagate in a conical manner.
- the secondary splinters 20 are intercepted at the distance a from the secondary splinter protection 1.
- the metal plate 2 of the secondary splinter protection 1 is arranged on the threat side.
- the secondary splinters 20 therefore hit the metal plate 2 and are intercepted. It is possible that the kinetic energy of the secondary splinters 20 is so great that deformations of the metal plate 2 occur. As a result of the deformations, the kinetic energy of the secondary splinters 20 is converted into deformation energy of the metal plate 2 and dissipated accordingly.
- the distribution of the conically expanding secondary splinters 20 in the vehicle interior 12 is prevented.
- the metal plate 2 has an elongation at break of at least 45%.
- the armor-piercing projectile 40 it is possible for the armor-piercing projectile 40 to still have sufficient energy after penetrating the vehicle wall 11 to also penetrate the secondary anti-fragmentation protection 1.
- splinters can also form, which spread out conically.
- the plastic plate 3 oriented on the inside of the metal plate 2, that is to say on the side facing away from the threat, intercepts these splinters of the metal plate 2. In order to dissipate the kinetic energy of the splinters also in the case of the plastic plate 3, the plastic plate 3 also has a high elongation at break of at least 50%.
- the secondary splinters 20 can get into the vehicle interior 12 when the secondary splinter protection 1 penetrates, they no longer spread in a conical manner, but in a channeled manner. This greatly reduces the risk of injury or damage to the crew and / or cargo in the vehicle interior 12.
- the secondary splinter protection 1 serves to protect the vehicle interior 12 from secondary splinters 20 by intercepting them. In particular, the conical expansion of the secondary splinters 20 in the vehicle interior 12 is prevented, as a result of which the risk of damage to the crew and / or cargo is reduced.
- the metal plate 2 and the plastic plate 3 lying flat against the metal plate 2 serve to intercept the secondary splinters 20. To increase the protective effect, the thickness Dk of the plastic plate is greater than the thickness Dm of the metal plate 2.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Sekundärsplitterschutz, insbesondere für gepanzerte Militärfahrzeuge, zum Schutz eines Fahrzeuginnenraums vor Sekundärsplittern mit einer Metallplatte und einer an der Metallplatte flächig anliegenden Kunststoffplatte. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere Militärfahrzeug, mit einer gepanzerten Fahrzeugwand und einem innenseitig an der Fahrzeugwand angeordneten Sekundärsplitterschutz.
- Sekundärsplitterschutze werden bei unterschiedlichen Typen von Fahrzeugen, insbesondere von gepanzerten Militärfahrzeugen, als zusätzliche Schutzelemente eingesetzt und dienen zum Schutz eines Fahrzeuginnenraums vor Sekundärsplittern.
- Sekundärsplitter können auftreten, wenn ein Fahrzeug durch panzerbrechende Munition, wie beispielsweise Wuchtgeschosse, Quetschkopfgeschosse, Hohlladungsgeschosse, Pfeilmunition oder projektilbildenden Ladungen, beschossen wird. Die panzerbrechende Munition trifft auf eine äußere Fahrzeugwand und durchschlägt diese. Aus der Fahrzeugwand lösen sich an der bedrohungsabgewandten Seite hierbei Sekundärsplitter heraus. Diese Sekundärsplitter breiten sich im Fahrzeuginnenraum nach Art von Geschossen kegelförmig aus, wodurch erhebliche Verletzungen der Besatzung sowie Schäden an transportierten Ladungen im Fahrzeuginnenraum auftreten können.
- Zum Schutz des Fahrzeuginnenraums vor Sekundärsplittern hat es sich in der Vergangenheit daher bewährt, Fahrzeuge mit einem Sekundärsplitterschutz auszurüsten.
- Bekannte Sekundärsplitterschutze werden im Fahrzeuginnenraum an der Fahrzeugwand angeordnet und weisen eine Metallplatte auf, welche zum Abfangen der Sekundärsplitter dienen. Im Falle eines Beschusses des Fahrzeugs mit panzerbrechender Munition schlagen die aus der Fahrzeugwand herausgelösten Sekundärsplitter in die Metallplatte ein. Die kinetische Energie der Sekundärsplitter wird beim Einschlagen in Verformungsenergie der Metallplatte umgewandelt und dissipiert, wodurch eine Ausbreitung der Sekundärsplitter im Fahrzeuginnenraum verhindert wird.
- Die panzerbrechende Munition hat in sehr ungünstigen Fällen nach Durchschlagen der äußeren Fahrzeugwand jedoch noch ausreichend Energie, um die Metallplatte des Sekundärschutzes ebenfalls zu durchschlagen oder weitere Splitter aus dieser Metallplatte herauszulösen. Um zu verhindern, dass sich diese weiteren Splitter im Fahrzeuginnenraum ausbreiten und entsprechende Schäden anrichten können, weisen Sekundärsplitterschutze häufig eine an der Innenseite der Metallplatte flächig anliegende Kunststoffplatte auf. Die aus der Metallplatte herausgelösten Splitter werden von der ein deutlich geringeres Gewicht aufweisenden Kunststoffplatte abgefangen und deren Ausbreitung im Fahrzeuginnenraum verhindert.
- Ein solcher Sekundärsplitterschutz ist etwa in der
DE 32 26 476 C2 offenbart. Der Sekundärsplitterschutz weist eine Metallplatte auf, an welcher innenseitig eine gleichdicke oder dünnere Kunststoffplatte anliegt. Die Metallplatte fängt Sekundärsplitter ab, welche aus einer Fahrzeugwand durch panzerbrechende Munition herausgelöst werden und die aus der Metallplatte herausgelösten Splitter werden von der Kunststoffplatte abgefangen. - Während die Metallplatte einen Großteil der Sekundärsplitter auch in sehr ungünstigen Fällen abfängt, ergibt sich bei derartigen Sekundärsplitterschutzen jedoch der Nachteil, dass sich dabei Splitter aus der Metallplatte herauslösen können. Die Kunststoffplatte kann diese jedoch nur zu einem gewissen Teil abfangen. Die aus der Fahrzeugwand herausgelösten Sekundärsplitter können bei solchen Sekundärsplitterschutzen zwar abgefangen werden, ein Teil der aus der Metallplatte herausgelösten Splitter kann unter ungünstigen Umständen gleichwohl in den Fahrzeuginnenraum gelangen.
- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Sekundärsplitterschutz zu schaffen, welcher eine erhöhte Schutzwirkung aufweist.
- Diese Aufgabe wird bei einem Sekundärsplitterschutz der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Dicke der Kunststoffplatte größer als die Dicke der Metallplatte ist.
- Durch die gegenüber der Dicke der Metallplatte größere Dicke der Kunststoffplatte wird die Schutzwirkung des Sekundärsplitterschutzes erhöht.
- Denn zum einen bewirkt die in Relation zur Kunststoffplatte dünnere Ausgestaltung der Metallplatte eine verminderte Anzahl an Splittern aus der Metallplatte. Beim Durchschlag durch das panzerbrechende Geschoss bilden sich zwar weiterhin Splitter aus, jedoch wird weniger Material aus der Metallplatte herausgelöst, wodurch weniger Splitter ausgebildet werden. Die entstehenden Splitter können durch die dickere Kunststoffplatte vollständig abgefangen werden, da diese die gesamte Dicke der Kunststoffplatte nicht mehr durchdringen können. Zum anderen können aus der Fahrzeugwand herausgelöste Sekundärsplitter die relativ dünnere Metallplatte nun zwar teilweise durchdringen, jedoch bremst die Metallplatte diese jedoch derart stark, dass die Kunststoffplatte die Sekundärsplitter vollständig stoppen kann.
- Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Verhältnis der Dicke der Kunststoffplatte zu der Dicke der Metallplatte mindestens 1,5 zu 1 mm, bevorzugt mindestens 2 zu 1 mm und besonders bevorzugt mindestens 4 zu 1 mm, beträgt. Hierdurch kann bei nur unwesentlich erhöhtem Flächengewicht des Sekundärsplitterschutzes ein deutlich besserer Schutz vor Sekundärsplittern erreicht werden.
- Darüber hinaus hat es sich bewährt, wenn die Dicke der Metallplatte zwischen 1 und 10 mm, bevorzugt 1 und 5 mm und besonders bevorzugt 2 und 3 mm, beträgt.
- Vorteilhafterweise besteht die Metallplatte aus Stahl, insbesondere Panzerstahl oder Tiefziehstahl, mit einer Bruchdehnung von mindestens 45 %. Hierdurch lässt sich die Schutzwirkung des Sekundärsplitterschutzes erhöhen. Aufgrund der Bruchdehnung von Stahl ist es möglich, dass die Metallplatte zum Abfangen von Sekundärsplittern ohne Bruchneigung verformbar ist. Die kinetische Energie der Sekundärsplitter kann dadurch in Verformungsenergie umgewandelt werden und dissipieren, ohne dass die Metallplatte bricht.
- Es hat sich ferner als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Kunststoffplatte direkt an der Metallplatte anliegt. Dies ermöglicht eine besonders günstige Energieübertragung von der Metallplatte auf die Kunststoffplatte, sobald Sekundärsplitter in die Metallplatte einschlagen. Die Metallplatte kann durch die Kunststoffplatte eine gewisse Stützwirkung erfahren. Es ist möglich, dass die Metallplatte eine Beschichtung, insbesondere eine KTL-Beschichtung, aufweist. Die Kunststoffplatte kann in diesem Fall direkt an der KTL-Beschichtung anliegen. Ferner kann die Kunststoffplatte unverklebt an der Metallplatte anliegen. Hierdurch kann eine gewisse Relativbewegung zwischen den befestigten Platten, insbesondere auch bei auftretender Verformung des Fahrzeugs etwa bei schneller Fahrt in unsicherem Gelände, ermöglicht werden. Alternativ ist es ebenso möglich, dass die Kunststoffplatte mit der Metallplatte über eine Klebverbindung verbunden ist.
- Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Kunststoffplatte als homogene Kunststoffplatte ausgestaltet ist. Hierdurch lassen sich die Kosten gegenüber Kunststoffplatten mit Gewebe- oder Fasereinlagen stark reduzieren. Die homogene Materialstruktur kann über die gesamte Kunststoffplatte dieselben homogenen Materialeigenschaften aufweisen. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Schutzwirkung über die gesamte Fläche des Sekundärsplitterschutzes. Der Kunststoffplatte können Additive zugesetzt sein, um die Materialeigenschaften einzustellen.
- Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kunststoffplatte eine Bruchdehnung von mindestens 50 % aufweist. Die Schutzwirkung des Sekundärsplitterschutzes lässt sich hierdurch erhöhen. Aufgrund der Bruchdehnung von mindestens 50 % ist die Kunststoffplatte durch auftretende Splitter der Metallplatte verformbar. Hierdurch kann kinetische Energie in Verformungsenergie umgewandelt und entsprechend dissipiert werden.
- Vorteilhafterweise weist die Kunststoffplatte eine Dichte von höchstens 1 g/cm3 auf. Das Flächengewicht des Sekundärschutzes kann hierdurch gering gehalten werden.
- Ferner hat es sich bewährt, wenn die Kunststoffplatte als mehrschichtige Kunststoffplatte ausgestaltet ist. Auf einfache Art und Weise lassen sich so Materialeigenschaften unterschiedlicher Kunststoffarten kombinieren.
- Darüber hinaus wird zur Lösung vorstehend genannter Aufgabe bei einem Fahrzeug der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass der Sekundärsplitterschutz eines oder mehrere der vorstehend genannten Merkmale aufweist. Es ergeben sich die zuvor im Zusammenhang mit dem Sekundärsplitterschutz beschriebenen Vorteile.
- In Weiterbildung des Fahrzeugs ist es vorteilhaft, wenn der Sekundärsplitterschutz über eine Schraubverbindung an der Fahrzeugwand angeordnet ist. Dies kann Montage- und Demontagevorteile mit sich bringen. Der Sekundärsplitterschutz kann über die Schraubverbindung an die Fahrzeugwand montiert und bei Bedarf von der Fahrzeugwand demontiert werden. So ist es möglich, dass der Sekundärsplitterschutz, insbesondere im Falle von Beschädigungen, austauschbar ist. Auch kann der Sekundärsplitterschutz zu Wartungszwecken des Fahrzeugs und des Sekundärsplitterschutzes, insbesondere außerhalb von Einsätzen, demontierbar sein. Der Sekundärsplitterschutz kann nachrüstbar sein. Es ist möglich, die Schraubverbindung nach Art einer Butzenanbindung auszubilden. Die Schraubverbindung kann einen an der Fahrzeugwand befestigten Butzen und einen Schraubbolzen zur Befestigung des Sekundärsplitterschutzes aufweisen. Es ist möglich, dass die Schraubverbindung eine Doppelfunktion erfüllt. Zum einen kann der Sekundärsplitterschutz an dem Butzen, insbesondere an einer Stirnfläche des Butzens, anliegen. Hierdurch lässt sich der Sekundärsplitterschutz gegenüber der Fahrzeugwand über die Schraubverbindung anordnen, insbesondere auch nach Art von Ständern oder Stützen beabstanden. Zum anderen kann durch Verschrauben des Schraubbolzens mit dem Butzen der Sekundärsplitterschutz an der Fahrzeugwand über die Schraubverbindung befestigt werden. Der Butzen kann nach Art einer Anschweißmutter ausgestaltet sein.
- Es hat sich ferner bewährt, wenn der Sekundärsplitterschutz mit einem Abstand gegenüber der Fahrzeugwand angeordnet ist. Durch den Abstand zwischen der Fahrzeugwand und dem Sekundärsplitterschutz kann die Schutzwirkung vor Sekundärsplittern auf konstruktiv einfache Art und Weise erhöht werden. Die Sekundärsplitter können sich beim Durchschlagen der Fahrzeugwand durch panzerbrechende Munition kegelförmig ausbreiten. Durch beabstandete Anordnung treffen die Sekundärsplitter entsprechend dem Öffnungswinkel des Kegels auf eine größere Fläche des Sekundärsplitterschutzes und lassen sich besser abfangen.
- In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Abstand 15 bis 75 mm, bevorzugt 20 bis 65 mm und besonders bevorzugt 30 bis 55 mm, beträgt. Mit zunehmendem Abstand des Sekundärsplitterschutzes von der Fahrzeugwand können die sich kegelförmig ausbreitenden Sekundärsplitter von einer größeren Fläche des Sekundärsplitterschutzes abgefangen werden. Mit zunehmendem Abstand kann sich jedoch gleichzeitig auch das nutzbare Raumvolumen des Fahrzeuginnenraums verkleinern. Durch die Begrenzung des Abstands auf 15 bis 75 mm, bevorzugt 20 bis 65 mm und besonders bevorzugt 30 bis 55 mm, wird eine gute Schutzwirkung bei gleichzeitig guter Raumausnutzung des Fahrzeuginnenraums ermöglicht.
- Vorteilhafterweise weist das Fahrzeug einen zwischen Sekundärsplitterschutz und Fahrzeugwand angeordneten Technikraum auf, in welchem Fahrzeugkomponenten, insbesondere Fluidleitungen und/oder elektrische Leitungen, angeordnet sind. Dies kann Vorteile während des Einsatzes mit sich bringen. Aufgrund der räumlichen Trennung der Fahrzeugkomponenten durch den Sekundärsplitterschutz können Störeinflüsse auf die Besatzung und/oder Ladung im Fahrzeuginnenraum reduziert werden, welche beispielsweise durch aus den Fahrzeugkomponenten austretende Fluide, elektrisch freiliegende Kabel oder Ähnliches, auftreten können. Umgekehrt ist es ebenso möglich, die Fahrzeugkomponenten vor Beschädigungen durch Besatzung und/oder Ladung im Fahrzeuginnenraum zu schützen, beispielsweise aufgrund versehentlichen Stoßens an den Fahrzeugkomponenten. Darüber hinaus kann der Technikraum auch optische Vorteile, beispielsweise für Präsentationen, mit sich bringen. Der Technikraum kann ferner den Fahrzeuginnenraum thermisch gegenüber der Umgebung des Fahrzeugs isolieren. Die Beladung und/oder Besatzung kann hierdurch vor extremen Temperatureinflüssen geschützt werden.
- In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn der Technikraum mindestens einen Belüftungskanal zur Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums aufweist. Hierdurch lässt sich das Raumklima innerhalb des Fahrzeuginnenraums, insbesondere während eines Einsatzes, verbessern.
- Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Sekundärsplitterschutz parallel zu der Fahrzeugwand angeordnet ist.
- Ferner ist es von Vorteil, wenn der Sekundärsplitterschutz derart an der Fahrzeugwand angeordnet ist, dass die Metallplatte zwischen Fahrzeugwand und Kunststoffplatte angeordnet ist. Die Metallplatte ist somit bedrohungsseitig angeordnet. Energiereiche Sekundärsplitter aus der Fahrzeugwand werden durch diese Anordnung von der Metallplatte abgefangen. Energiearme Splitter aus der Metallplatte werden entsprechend von der Kunststoffplatte abgefangen. Das Schutzpotential beider Platten ist so optimal nutzbar.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung eines Ausführungsbeispiels erläutert. Darin zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Schnittansicht eines an einer Fahrzeugwand angeordneten Sekundärsplitterschutzes.
- Im Einsatz militärischer Fahrzeuge 10, wie beispielsweise Panzern, Geländefahrzeugen oder sonstigen militärischen Fahrzeugen, kommt es vor, dass diese mit panzerbrechenden Geschossen 40 beschossen werden.
- Trotz der teilweise erheblichen Panzerung derartiger Fahrzeuge können diese Geschosse 40, wie beispielsweise Wuchtgeschosse, Quetschkopfgeschosse, Hohlladungsgeschosse, Pfeilmunition oder projektilbildenden Ladungen, in sehr ungünstigen Situationen die äußere Fahrzeugwand 11 des Fahrzeugs 10 durchschlagen. Beim Durchschlagen der Fahrzeugwand 11 werden aus der Fahrzeugwand 11 Sekundärsplitter 20 herausgelöst, welche sich nach Art eines Splitterkegels im Fahrzeuginnenraum 12 ausbreiten können. Hierbei können erhebliche Schäden an Besatzung und/oder Ladung angerichtet werden, weshalb zum Schutz vor solchen Sekundärsplittern 20 in militärischen Fahrzeugen 10 häufig Sekundärsplitterschutze 1 zum Einsatz kommen.
-
Fig. 1 zeigt einen solchen Sekundärsplitterschutz 1. Der Sekundärsplitterschutz 1 weist eine Metallplatte 2 und eine Kunststoffplatte 3 auf. Die Kunststoffplatte 3 liegt flächig an der Metallplatte 2 an. - Die Metallplatte 2 und die Kunststoffplatte 3 sind eben ausgestaltet. Die Metallplatte 2 weist eine gleichmäßige Dicke Dm und die Kunststoffplatte 3 eine gleichmäßige Dicke Dk auf. Die Kunststoffplatte 3 ist beim Ausführungsbeispiel doppelt so dick ausgestaltet wie die Metallplatte 2, weshalb das Verhältnis der Dicken Dk zu Dm zwei beträgt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Dicke Dm gleich 3 mm und die Dicke Dk gleich 6 mm, wobei auch abweichende Plattendicken grundsätzlich möglich sind.
- Die Metallplatte 2 ist als homogene Metallplatte ausgestaltet. Bei dem Metall handelt es sich um ein sehr gut kaltverformbares Material. Aufgrund der homogenen Materialstruktur sind die Materialeigenschaften der Metallplatte 2 über deren gesamte Fläche gleich. Die Metallplatte 2 besteht aus Panzerstahl. Panzerstahl weist eine hohe Bruchdehnung auf, wodurch die Schutzwirkung des Sekundärsplitterschutzes 1 erhöht wird. Es kann sich etwa auch um einen CrNi-Stahl handeln.
- Die Kunststoffplatte 3 ist als homogene Kunststoffplatte ausgestaltet. Beim Ausführungsbeispiel besteht die Kunststoffplatte aus Polyethylen. Vorteilhaft handelt es sich um Polyethylen mit hoher Dichte, insbesondere im Bereich größer 0,9 g/cm3, noch vorteilhafter größer 0,95 g/cm3. Alternativ kann diese auch Gewebe- oder Faserverstärkungen aufweisen, mit welchen jedoch höhere Kosten einhergehen. Die Kunststoffplatte 3 weist ebenfalls eine hohe Bruchdehnung auf, wodurch die Schutzwirkung des Sekundärsplitterschutzes 1 weiter erhöht wird.
- Die Metallplatte 2 und die Kunststoffplatte 3 stehen in direktem Kontakt miteinander und liegen aneinander an. Durch die direkte Anlage der Kunststoffplatte 3 an der Metallplatte 2 ergibt sich eine günstige Energieübertragung zwischen den Platten. Es ist möglich, dass die Metallplatte 2 eine zusätzliche Beschichtung aufweist, wie beispielsweise eine KTL-Beschichtung.
- In diesem Fall kann die Kunststoffplatte 3 direkt an der KTL-Beschichtung der Metallplatte 2 anliegen.
- Der Sekundärsplitterschutz 1 ist innenseitig an der Fahrzeugwand 11 angeordnet. Es ist möglich, dass der Sekundärsplitterschutz 1 als modularer Sekundärsplitterschutz 1 ausgebildet ist. Dies bringt Montagevorteile mit sich. Denn so lassen sich mehrere Sekundärsplitterschutze 1 nebeneinander an der Fahrzeugwand 11 anordnen. Hierdurch ist es möglich, nur einzelne Sekundärsplitterschutze 1 zu entfernen, beispielsweise zu Wartungszwecken, und/oder auszutauschen, beispielsweise bei Beschädigung. Zudem ist es möglich, mehrere Sekundärsplitterschutze 1 über die gesamte Fahrzeugwand 11 anzuordnen. Alternativ zu der modularen Ausgestaltung des Sekundärsplitterschutzes 1 ist es ebenso möglich, einen einzelnen Sekundärsplitterschutz 1 vorzusehen, welcher sich über die gesamte Fahrzeugwand 11 erstreckt.
- Die Montage des Sekundärsplitterschutzes 1 an der Fahrzeuginnenwand erfolgt über eine Schraubverbindung 4. Die Schraubverbindung 4 ist nach Art einer Butzenverbindung ausgestaltet. Die Schraubverbindung 4 weist einen Butzen 4.1 auf, welcher mit einem Schraubbolzen 4.2 schraubverbunden ist. Der Butzen 4.1 ist nach Art einer Anschweißmutter ausgestaltet und mit der Fahrzeugwand 11 umlaufend verschweißt. An einer Stirnfläche des Butzens 4.1 liegt die Metallplatte 2 auf. Der Schraubbolzen 4.2 ist durch Ausnehmungen 2.1, 3.1 der Metallplatte 2 und der Kunststoffplatte 3 hindurchgesteckt und befestigt diese.
- Der Sekundärsplitterschutz 1 ist parallel zu der Fahrzeugwand 11 in einem gleichmäßigen Abstand a befestigt. Durch die Auflage der Metallplatte 2 an der Stirnfläche des Butzens 4.1 wird die Anordnung des Sekundärsplitterschutzes 1 in dem Abstand a ermöglicht. Der Butzen 4.1 beabstandet den Sekundärsplitterschutz 1 nach Art eines Ständers oder einer Stütze. Der Schraubverbindung 4 kommt daher eine Doppelfunktion zu. Zum einen dient die Schraubverbindung 4 dazu, den Sekundärsplitterschutz 1 an der Fahrzeugwand 11 zu befestigen. Zum anderen dient die Schraubverbindung 4 außerdem dazu, den Sekundärsplitterschutz 1 in dem Abstand a an der Fahrzeugwand 11 anzuordnen. Bei dem Ausführungsbeispiel entspricht der Abstand a 30 mm, wobei auch von 30 mm abweichende Abstände grundsätzlich möglich sind.
- Zwischen Sekundärsplitterschutz 1 und Fahrzeugwand 11 ist ein Technikraum R angeordnet. Der Technikraum R wird durch den Sekundärsplitterschutz 1 und die Fahrzeugwand 11 begrenzt. In dem Technikraum R sind unterschiedliche Fahrzeugkomponenten 13 angeordnet, wie beispielsweise elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Leitungen.
- Durch die Anordnung der Fahrzeugkomponenten 13 in dem Technikraum R werden diese gegenüber dem Fahrzeuginnenraum 12 räumlich getrennt. Zum einen können hierdurch Verletzungen der Besatzung und/oder Beschädigungen der Ladung und/oder Gütern vermieden werden. Zum anderen können die Fahrzeugkomponenten 13 vor Beschädigung geschützt werden. So ist es beispielsweise während eines Einsatzes durch die räumliche Trennung nicht möglich, dass sich die Besatzung durch Anstoßen an Fahrzeugkomponenten 13 verletzt. Auch ist es umgekehrt nicht möglich, dass die Fahrzeugkomponenten 13 beim Anstoßen beschädigt werden.
- In
Fig. 1 ist der Beschuss des Fahrzeugs 10 mit einem panzerbrechenden Geschoss 40 dargestellt. Das panzerbrechende Geschoss 40 durchschlägt die Fahrzeugwand 11. Die Fahrzeugwand 11 ist selbst als gepanzerte Fahrzeugwand 11 ausgestaltet. Zusätzlich sind an der Fahrzeugwand 11 außenseitig mehrere Add-On Elemente 30 angeordnet, welche ebenfalls durchschlagen werden. Die Add-On Elemente 30 können als Beulenbleche, Stahl-, Aluminium-, Keramik- und/oder Verbundschutzelemente zur Erhöhung des Panzerschutzes der Fahrzeugwand 11 ausgestaltet sein. - Aufgrund des Durchschlags des panzerbrechenden Geschosses 40 werden Sekundärsplitter 20 aus der Fahrzeugwand 11 gebildet. Die Sekundärsplitter 20 breiten sich geschossartig in Richtung des Fahrzeuginnenraums 12 aus. Die Ausbreitung der Sekundärsplitter 20 erfolgt hierbei kegelförmig.
- Die Sekundärsplitter 20 werden in dem Abstand a von dem Sekundärsplitterschutz 1 abgefangen. Die Metallplatte 2 des Sekundärsplitterschutzes 1 ist hierbei bedrohungsseitig angeordnet. Die Sekundärsplitter 20 treffen daher auf die Metallplatte 2 und werden abgefangen. Es ist möglich, dass die kinetische Energie der Sekundärsplitter 20 derart groß ist, dass Verformungen der Metallplatte 2 auftreten. Durch die Verformungen wird die kinetische Energie der Sekundärsplitter 20 in Verformungsenergie der Metallplatte 2 umgewandelt und entsprechend dissipiert. Das Verteilen der sich kegelförmig ausbreitenden Sekundärsplitter 20 im Fahrzeuginnenraum 12 wird verhindert. Um möglichst viel Energie dissipieren zu können, weist die Metallplatte 2 eine Bruchdehnung von mindestens 45 % auf.
- Es ist möglich, dass das panzerbrechende Geschoss 40 nach Durchschlag der Fahrzeugwand 11 noch ausreichend Energie aufweist, um ebenfalls den Sekundärsplitterschutz 1 zu durchschlagen. Beim Durchschlag der Metallplatte 2 können sich wiederum ebenfalls Splitter ausbilden, welche sich kegelförmig ausbreiten. Die an der Metallplatte 2 innenseitig, also zur bedrohungsabgewandten Seite orientierte, Kunststoffplatte 3 fängt diese Splitter der Metallplatte 2 ab. Um auch im Falle der Kunststoffplatte 3 die kinetische Energie der Splitter zu dissipiert, weist auch die Kunststoffplatte 3 eine hohe Bruchdehnung von mindestens 50 % auf.
- Obschon beim Durchschlagen des Sekundärsplitterschutzes 1 ein Teil der Sekundärsplitter 20 in den Fahrzeuginnenraum 12 gelangen kann, breiten sich diese nicht mehr kegelförmig, sondern kanalisiert aus. Hierdurch wird das Verletzungs- bzw. Schadensrisiko für Besatzung und/oder Ladung im Fahrzeuginnenraum 12 stark reduziert.
- Der Sekundärsplitterschutz 1 dient dem Schutz des Fahrzeuginnenraums 12 vor Sekundärsplittern 20, indem diese abgefangen werden. Insbesondere die kegelförmige Ausbreitung der Sekundärsplitter 20 im Fahrzeuginnenraum 12 wird verhindert, wodurch das Schadensrisiko für Besatzung und/oder Ladung reduziert wird. Zum Abfangen der Sekundärsplitter 20 dienen die Metallplatte 2 und die flächig an der Metallplatte 2 anliegende Kunststoffplatte 3. Zur Erhöhung der Schutzwirkung ist die Dicke Dk der Kunststoffplatte größer als die Dicke Dm der Metallplatte 2.
-
- 1
- Sekundärsplitterschutz
- 2
- Metallplatte
- 2.1
- Ausnehmung
- 3
- Kunststoffplatte
- 3.1
- Ausnehmung
- 4
- Schraubverbindung
- 4.1
- Butzen
- 4.2
- Schraubbolzen
- 10
- Fahrzeug
- 11
- Fahrzeugwand
- 12
- Fahrzeuginnenraum
- 13
- Fahrzeugkomponenten
- 14
- Belüftungskanal
- 20
- Sekundärsplitter
- 30
- Add-On Elemente
- 40
- Panzerbrechendes Geschoss
- Dk
- Kunststoffplattendicke
- Dm
- Metallplattendicke
- a
- Abstand
- R
- Technikraum
Claims (17)
- Sekundärsplitterschutz, insbesondere für gepanzerte Militärfahrzeuge, zum Schutz eines Fahrzeuginnenraums (12) vor Sekundärsplittern (20) mit einer Metallplatte (2) und einer an der Metallplatte (2) flächig anliegenden Kunststoffplatte (3),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dicke (Dk) der Kunststoffplatte (3) größer als die Dicke (Dm) der Metallplatte (2) ist. - Sekundärsplitterschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verhältnis der Dicke (Dk) der Kunststoffplatte (3) zu der Dicke (Dm) der Metallplatte (2) mindestens 1,5 zu 1, bevorzugt mindestens 2 zu 1 und besonders bevorzugt mindestens 4 zu 1, beträgt. - Sekundärsplitterschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (Dm) der Metallplatte (2) zwischen 1 und 10 mm, bevorzugt 1 und 5 mm und besonders bevorzugt 2 und 3 mm, beträgt.
- Sekundärsplitterschutz einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte (2) aus Stahl, insbesondere Panzerstahl, mit einer Bruchdehnung von mindestens 45 % besteht. - Sekundärsplitterschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffplatte (3) direkt an der Metallplatte (2) anliegt. - Sekundärsplitterschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffplatte (3) als homogene Kunststoffplatte ausgestaltet ist. - Sekundärsplitterschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffplatte (3) eine Bruchdehnung von mindestens 50 % aufweist. - Sekundärsplitterschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffplatte (3) eine Dichte von höchstens 1 g/cm3 aufweist. - Sekundärsplitterschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffplatte (3) als mehrschichtige Kunststoffplatte ausgestaltet ist. - Fahrzeug, insbesondere Militärfahrzeug, mit einer gepanzerten Fahrzeugwand (11) und einem innenseitig an der Fahrzeugwand (11) angeordneten Sekundärsplitterschutz (1),
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sekundärsplitterschutz (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist. - Fahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärsplitterschutz (1) über eine Schraubverbindung (4) an der Fahrzeugwand (11) angeordnet ist.
- Fahrzeug nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärsplitterschutz (1) mit einem Abstand (a) gegenüber der Fahrzeugwand (11) angeordnet ist.
- Fahrzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) 15 bis 75 mm, bevorzugt 20 bis 65 und besonders bevorzugt 30 bis 55 mm, beträgt.
- Fahrzeug nach Anspruch 10 bis 13, gekennzeichnet durch einen zwischen Sekundärsplitterschutz (1) und Fahrzeugwand (11) angeordneten Technikraum (R), in welchem Fahrzeugkomponenten (13), insbesondere Fluidleitungen und/oder elektrische Leitungen, angeordnet sind.
- Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Technikraum (R) mindestens einen Belüftungskanal (14) zur Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums (12) aufweist.
- Fahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärsplitterschutz (1) parallel zu der Fahrzeugwand (11) angeordnet ist.
- Fahrzeug nach einen der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärsplitterschutz (1) derart an der Fahrzeugwand (11) angeordnet ist, dass die Metallplatte (2) zwischen Fahrzeugwand (11) und Kunststoffplatte (3) angeordnet ist.
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