FI130072B - Putkimainen tuote, jossa on ballistinen suoja - Google Patents

Abstract

Nyt esillä oleva keksintö koskee ballistisella suojalla varustettua kuitukomposiittituotetta, jossa on ainakin yksi kerros lujitettuja kuituja, jotka on järjestetty kuidunkelauksella, ja joka muodostaa putkimaisen kuitukomposiittituotteen. Tällainen putkimainen kuitukomposiittituote on tyypillisesti pyöreän putken muotoinen; se voi kuitenkin olla myös soikea tai jopa kulmikas. Samalla tällainen kuitukomposiittituote soveltuu oleellisesti käytettäväksi erilaisissa rakenteissa, joissa halutaan sisäänrakennettuja panssaroivia osia, mukaan lukien ajoneuvojen rungoissa, esimerkiksi sotilasajoneuvoissa. Sotilasajoneuvojen valmistuksen yhteydessä pyritään vähentämään ajoneuvojen painoa suhteessa ajoneuvojen kantavuuteen.

Description

Putkimainen tuote, jossa on ballistinen suoja - Rörformig produkt med ballistiskt skydd

Keksinnön ala

Nyt esillä oleva keksintö koskee menetelmää sellaisen sisäänrakennetulla ballistisella suojalla varustetun kuitukomposiittituotteen valmistamiseksi, jossa ballistinen suoja on oleellisesti sisäänrakennettu ainakin kahden lujite- tuista kuiduista muodostetun kerroksen väliin, joissa nämä kuidut on kiinni- tetty toisiinsa sideaineella. Lisäksi keksintö koskee sisäänrakennetulla ballis- — tisella suojalla varustettua kuitukomposiittituotetta, joka on valmistettu kysei- sellä menetelmällä, sekä tällaisen kuitukomposiittituotteen käyttöä.

Keksinnön tausta

Tunnetaan erilaisia tuotteita ja menetelmiä, joissa keraamisen materiaalin muodossa oleva ballistinen suoja on sisäänrakennettu esimerkiksi kuitu- —komposiittituotteisiin. Tällaisia kuitukomposiittituotteita käytetään tyypillisesti ja esimerkiksi panssariliivien ja ajoneuvojen yhteydessä, ja ne tarjoavat panssaroinnin paksuudesta ja rakenteesta riippuen tietyn suojan käsi- aseiden, pienten tuliaseiden ammuksilta ja ohjuksien iskuilta. Samantapainen suoja on kautta aikojen saatu käyttämällä riittävän paksuja teräslevyjä. — Teräspanssaroinnin haittana on kuitenkin sen raskaus, mikä voi vaikuttaa haitallisesti kykyyn ohjata ajoneuvoa ja lisäksi tekee ajoneuvon kuljetuksen vaikeaksi. Näin ollen on toivottavaa käyttää kevyempää panssarointia.

Tällaisia kuitukomposiittituotteita, joissa on ballistinen suoja, valmistetaan

N yleensä käyttämällä tunnettuja komposiittivalutekniikoita ja käyttämällä esi-

S 25 — merkiksi hiilikuituja tai lasikuituja, jotka on päällystetty sideaineella, yleensä

N polyesterillä, epoksilla, vinyyliesterillä tai jollakin muulla sopivalla polymee-

N rillä. Tuotteen kovettuminen voi joidenkin sideaineiden osalta tapahtua ilman - lämmitystä, kun taas toiset tuotteet vaativat lämpötilan nostamisen uunissa

E tai autoklaavissa. >

S 30 Tunnettujen menetelmien mukainen panssarointi soveltuu erityisesti taso- = maisille pinnoille, koska kaytetyt keraamimateriaalit ovat tasomaisia. Julkai-

N susta US 6 408 733 B1 tunnetaan komposiittituotteita, joissa ballistinen suoja on sisäänrakennettu keraamimateriaaleina, joka keraamimateriaali on val-

mistettu valamalla erityisesti varsinaiseen paikkaan komposiittituotteessa.

Tämä on ilmeisen kallis menetelmä, sillä se vaatii huomattavasti työtä keraamituotteiden valmistuksen aikana ja edelleen erilaisten ja erikoistunei- den keraamimateriaalien järjestelyssä tarkasti oikeaan paikkaan raken- teessa.

Lopuksi mainittakoon, että tunnetaan myös kuitukomposiittituotteita, joissa on ballistinen suoja, joka on valmistettu vain erilaisista kuitumateriaaleista, kuten hiilikuiduista, lasikuiduista ja aramidikuiduista. Tällainen ratkaisu tunnetaan julkaisusta WO 2008/128708 A1, jossa on kuvattu menetelmä ballistisella — suojalla varustettujen kypärien valmistamiseksi.

Mikään tunnetuista menetelmistä ja tuotteista ei sovellu käytettäväksi putki- maisissa tuotteissa, ja jotta voitaisiin täyttää tarve saada aikaan riittävä bal- listinen suoja ja tehokas lujuus esimerkiksi tuotteisiin, jotka muodostavat ajo- neuvon osia, tarvitaan tähän tarkoitukseen soveltuva tuote ja uusi menetelmä —tämän tuotteen aikaansaamiseksi.

Keksinnön tarkoitus

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on esittää tuote ja menetelmä kui- tukomposiittituotteen valmistamiseksi, joilla saadaan putkimaisen tuotteen sopiva ballistinen suoja, joka putkimainen tuote soveltuu pääasiassa kone- — valmistukseen, jossa jatkokäsittely on mahdollinen, ja sopivimmin kokoon- pantavaksi yhdessä muiden tuotteiden kanssa suuremmaksi rakenteeksi.

Keksinnön kuvaus

N

N Tämä tarkoitus saavutetaan johdannossa mainitulla menetelmällä, jossa

N valmistetaan keksinnön mukainen sisäänrakennetulla ballistisella suojalla

W 25 — varustettu kuitukomposiittituote, jossa on ainakin yksi kuidunkelauksella

N muodostettu lujitekuitukerros ja joka muodostaa putkimaisen kuitukomposiit-

E tituotteen. Tällainen putkimainen kuitukomposiittituote on tyypillisesti pyöreän o putken muotoinen; se voi kuitenkin olla myös sokea tai jopa kulmikas. Kul-

S mattomalla kuitukomposiittituotteella on kuitenkin erityisiä etuja, sillä yksittäi- = 30 — set kuidut käytetään tällöin optimaalisemmalla tavalla, kun ei ole kulmia, jotka

N vaatisivat kuitujen taivuttamista enemmän tai vähemmän jyrkästi. Näin ollen sisäänrakennetun suojan ansiosta on mahdollista saada aikaan hyvin luja ja kestävä rakenne ja samalla haluttu ballistinen varmuus.

Samalla tällainen kuitukomposiittituote soveltuu oleellisesti käytettäväksi eri- laisissa rakenteissa, joissa tarvitaan sisäänrakennettuja panssariosia, ajo- neuvojen runko mukaan lukien, esimerkiksi sotilasajoneuvoissa. Sotilasajo- neuvojen valmistuksen yhteydessä pyritään alentamaan ajoneuvojen painoa suhteessa ajoneuvojen kantavuuteen. Pieni paino on toivottavaa/ välttämä- töntä ajoneuvojen kuljettamiseksi lentoteitse. Samalla vaaditaan hyvää pans- sarointia. Tavanomaiset panssaroidut alukset, mukaan lukien ajoneuvot, on rakennettu pääasiassa panssariteräksestä suojauksen ja lastinkuljetuskyvyn vuoksi, mutta seurauksena on suuri nettopaino ja rajoitetumpi liikkuvuus.

Tällöin saadaan suuria etuja käyttämällä tällaisten ajoneuvojen yhteydessä kuitukomposiittituotteita. Sen lisäksi, että valmistetaan tasomaisia levyjä esi- merkiksi kevyeen panssariajoneuvoon, jossa on kevyitä kuitukomposiittituot- — teita, nyt saadaan samalla myös putkimaisia osia, joilla on optimaalinen bal- listinen suoja ja parempi varmuus, ja kuitenkin ajoneuvon pienempi koko- naispaino.

Keksinnön mukaista sisäänrakennetulla suojalla varustettua kuitukomposiitti- tuotetta voidaan käyttää siten, että putkimainen kuitukomposiittituote muo- dostaa ajoneuvon torniosan tornin, sopivimmin tornin, johon on järjestetty välineet tornin nostamiseksi ja laskemiseksi ja johon torniin on asennettu ase, antureita tai muita tarkkailuvälineitä ja/tai puolustusvälineitä. Tällainen torni on — asennetuista välineistä riippumatta — näkyvissä oleva rakenneosa, ja mahdollisen vastustajan voi odottaa yrittävän osua siihen tai tuhota se.

N 25 Jotta voidaan varmistaa tornin hyvä ja varma toimivuus ja torniosan sisään

O asennettujen välineiden, esimerkiksi sähköisten tai elektronisten laitteiden,

A hyvä suojaus, on tärkeää, että torni on valmistettu siten, että se pystyy jos-

W sakin määrin kestämään erilaisilla hyökkäysvälineillä tehtyjä iskuja.

N

E Keksinnön mukaisen sisäänrakennetulla suojalla varustetun kuitukomposiitti- o 30 — tuotteen eräässä toisessa käyttösovelluksessa putkimaista kuitukomposiitti-

S tuotetta käytetään ainakin osana mastoa, sopivimmin ajoneuvon mastoa, = jolloin ainakin yksi osa mastoa maston siinä osassa, joka on näkyvissä, kun

N masto on ojennettuna koko pituuteensa, on kokonaan tai osittain varustettu sisäänrakennetulla ballistisella suojalla. Karkeasti sanottuna ei ole suurta eroa sillä, onko kyseessä masto vai ajoneuvon torni, mutta mastoksi tulee tässä tilanteessa katsoa myös sellainen yksikkö, jota ei ehkä ole asennettu ajoneuvoon. Mastoa, joka käsittää keksinnön mukaisella ballistisella suojalla varustetun kuitukomposiittituotteen, voidaan käyttää erilaisiin määrittelemät- — tömiin tarkoituksiin.

Keksinnön mukaisen kuitukomposiittituotteen valmistusmenetelmän eräässä muunnoksessa menetelmä käsittää ainakin seuraavat vaiheet: järjestetään ensimmäinen lujitettujen kuitujen kerros, järjestetään ainakin yksi ballistinen suojakerros, joka koostuu sopivimmin keraamimateriaalista, ja järjestetään — ainakin yksi toinen lujitettujen kuitujen kerros. Tällä kuitukomposiittituotteen valmistusmenetelmällä saavutetaan se joustava ominaisuus, että ensimmäi- sellä lujitettujen kuitujen kerroksella voi olla ensimmäinen joukko materiaali- ominaisuuksia, sillä kuidut voivat olla € hiilikuituja, jotka antavat kuitukomposiittituotteelle vaadittavan jäykkyyden ja lujuuden, kun taas — toisella lujitetuista kuiduista muodostetulla kerroksella voi olla samat materiaaliominaisuudet tai muita materiaaliominaisuuksia, esimerkiksi lasikuiduilla, sillä tällaiset kuidut voivat olla riittäviä tai jopa parempia takaamaan, että ballistisen suojan kerros tai kerrokset kiinnittyvät oikeaan kohtaan. — Keksinnön mukainen kuitukomposiittituotteen valmistusmenetelmä voi käsit- tää erilaisia suoritusmuotoja, ja putkimaiseen kuitukomposiittituotteeseen voi olla muodostettu lujitetuista kuiduista ensimmäinen, sisempi kerros, jolloin mainittu ensimmäinen kerros on muodostettu päällekkäin ladotuista kuiduista, jotka on järjestetty matoiksi, tai tuotteeseen on muodostettu myös

N 25 — toinen kerros kuidunkelauksella. &

U On kuitenkin myös mahdollista valmistaa putkimainen kuitukomposiittituote,

W jossa on lujitetuista kuiduista muodostettu ensimmäinen, sisempi kerros, joka

N kerros on muodostettu kuidunkelauksella, ja toinen kerros, joka on

E muodostettu latomalla päällekkäin kuituja, jotka on järjestetty matoiksi. >

S 30 Lopuksi on myös mahdollista, että valmistetaan putkimainen kuitukompo- — siittituote, jossa on ensimmäinen, sisempi kerros lujitettuja kuituja ja toinen

N kerros lujitettuja kuituja, ja jossa ainakin molemmat kerrokset on muodostettu kuidunkelauksella.

Tässä yhteydessä termi matot on ymmärrettävä myös kuitulevyksi, jossa kui- dut on järjestetty näiden mattojen sisällä esimerkiksi esilangoiksi, jotka ulottuvat pääasiassa yhdessä suunnassa tai useissa suunnissa, jolloin nämä suunnat voivat olla eri kulmissa toisiinsa nähden, ja jossa mainitut matot voi- 5 vat olla kudottuja tai neulattuja mattoja tai ne voivat jopa käsittää lyhyitä tai pitkiä kuituja, jotka ovat toisiinsa nähden satunnaisesti orientoituneita. Täl- laiset matot voivat leveydeltään oleellisesti vastata tuotteen leveyttä, mutta ne voivat myös olla kapeita nauhamaisia mattoja, joiden leveys on esimerkiksi 10—200 millimetriä, mutta sopivimmin niiden leveys on 50- — 100 millimetriä, jolloin nauhat on kelattu kuitukomposiittituotteeksi tekniikalla, joka on verrattavissa kuidunkelaukseen sillä erolla, että näissä matoissa on tietty osuus kuituja, jotka eivät ole orientoituneita nauhan/esilangan pituussuuntaan. Termi kuidunkelaus tarkoittaa tässä yhteydessä prosessia, jossa kuitujen esilankoja ja/tai kudottuja tai neulattuja kapeita kuitunauhoja — kelataan tuurnan ympärille määrätyksi kuvioksi, jolloin on mahdollista valmistaa kuitutuote, jossa kuidut ovat määrätyissä kulmissa tuotteen pyö- rimisakseliin nähden.

Kuidun materiaali sekä se, onko kuitumateriaali esilankoina, mattoina tai nauhana, valitaan tarpeen mukaan, ja niitä voidaan yhdistää optimaalisen — lujuuden, jäykkyyden ja ballistisen suojan saavuttamiseksi. Tällöin on edul- lista käyttää mattomaisia materiaaleja, jotka ovat esimerkiksi nauhan muo- dossa, sillä satunnaisten kuitusuuntien vuoksi nämä vaikuttavat rakentee- seen merkitsevästi vähemmän siinä tapauksessa, että ammus tunkeutuu ballistiseen suojaan. Tällöin aiheutuu vain vähän vahinkoa, koska poistumis- — reikä ei satunnaisten lähekkäin kudottujen kuitujen/kuitusuuntien vuoksi leviä

N rakenteessa murtumana vaan pikemminkin pysyy rajattuna vauriona, mistä

S syystä rakenteen toimivuus ei välttämättä kärsi merkittävästi. Samalla on

N tiettyjä muitakin etuja käytettäessä esimerkiksi kuituesilankoja, ja näitä etuja

N voidaan keksinnön mukaan yhdistää helposti muuntyyppisten kuitujen ja

I 30 — kuitumateriaalien etuihin. a a

O Keksinnön mukaisen kuitukomposiittituotteen valmistusmenetelmän eräässä

S edullisessa muunnoksessa menetelmä käsittää lisäksi vaiheita, joissa yksi tai = useampia kerroksia lujitettuja kuituja käsitellään ennen yhden tai useamman

N ballistisen suojakerroksen järjestämistä tai sen jälkeen. Tällöin on mahdollista — säilyttää kuitukomposiittituotteen tiukat poikkeamarajat, sillä käsittelyn avulla voidaan taata esimerkiksi yhtenäinen materiaalipaksuus tai pinnan laatu. Jos kuidut kelataan aluksi tuurnan ympärille ja nämä kuidut kiinnitetään sopivalla sideaineella, tämä välituote voidaan käsitellä halutun laatuiseksi ja ballistinen suoja voidaan asentaa tarkasti ja näin ollen hyvälaatuisena ja yhtenäisenä.

Asennuksen jälkeen myös ballistista suojaa voidaan käsitellä, tai voidaan levittää suoraan toinen kerros lujitettuja kuituja. Tämä toinen kerros voi muodostaa kuitukomposiittituotteen ensisijaisen tai toissijaisen suojan ensimmäiseen kerrokseen nähden, sillä tämä kerros voi toimia jäykistävänä tai kuormaa kantavana kerroksena, mutta sillä voi myös olla varsinainen bal- — listinen suojavaikutus.

Kuten alussa mainittiin, keksintö koskee myös edellä kuvatulla menetelmällä valmistettua kuitukomposiittituotetta, jossa on ballistinen suoja. Keksinnön mukainen putkimainen kuitukomposiittituote voi käsittää sopivimmin kiinnite- tyistä kuiduista koostuvan sisäkerroksen, yhden tai useampia ballistisia —suojakerroksia, jotka ovat sopivimmin keraamimateriaalia, ja se käsittää lisäksi ainakin yhden toisen kiinnitetyistä kuiduista koostuvan kerroksen, jossa kuidut ovat sopivimmin lasikuituja, hiilikuituja ja/tai aramidikuituja. Mai- nitut kuidut voi olla kiinnitetty kerrokseksi, jolla on määrätty paksuus, ja bal- listisen suojan kiinnittämiseksi mainittuihin kiinnitettyihin lujitettuihin kuituihin — on voitu käyttää erilaisia materiaaleja. Voidaan käyttää esimerkiksi värähtelyä vaimentavaa materiaalia, jolloin taataan, että ballistisen suojan osaelementti, johon on osunut isku, ei aiheuta vahinkoa vieressä oleviin osaelementteihin.

Keksinnön mukaisella ballistisella suojalla varustetun kuitukomposiittituotteen eräässä edullisessa suoritusmuodossa valmiissa ja kovetetussa kuitukompo-

N 25 — siittituotteessa voi olla käsiteltyjä pintoja ja/tai reunoja, jolloin nämä käsitellyt

O pinnat ja/tai reunat on sovitettu kokoonpantaviksi yhdessä muiden

A rakenneosien kanssa. Kuten edellä on mainittu, kyseessä voi olla

W putkimainen kuitukomposiittituote, jota käytetään sotilasajoneuvon ulos- - työnnettävänä tornina. Tällaisen tornin sisään on tyypillisesti asennettu eri- = 30 — laisia laitteita, ja jotta tornia voitaisiin nostaa ja laskea ajoneuvon suhteen,

O tornin geometriset ulkomitat on sovitettava tarkasti siinä ajoneuvossa olevaan

S aukkoon, johon torni on asennettu. Tämä mahdollisuus sovittaa sekä = geometrisia sisä- ja ulkomittoja että kuitukomposiittituotteen reunojen muo-

N toa, on hyvin oleellinen, sillä tällaista kuitukomposiittituotetta voidaan helposti ja vaivattomasti työstää ja käsitellä käsin siten, että saadaan aikaan vaadittava geometrinen muoto.

Keksinnön mukaisen ballistisella suojalla varustetun kuitukomposiittituotteen eräässä muunnoksessa ballistinen suoja voi koostua keraamimateriaaleista, joiden paksuus, leveys ja pituus ovat sellaiset, että ainakin pituus on kaksi tai useampia kertoja suurempi kuin leveys. Voi myös olla mahdollista toteuttaa keksintö käyttämällä keraamimateriaaleja, jotka ovat enemmän tai vähem- män neliömäisiä tai muun muotoisia kuin pitkänomaisia. Voidaan esimerkiksi käyttää materiaaleja, joissa on särmiä, sekä materiaaleja, joissa on koveria — tai kuperia sivupintoja, sekä luonnollisesti edellä mainittujen yhdistelmiä.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa keksinnön mukainen ballistisella suojalla varustettu kuitukomposiittituote voi käsittää yhden tai useampia ker- roksia keraamisia puikkoja, joissa puikot on järjestetty ja sopivimmin kiinni- tetty kuitukomposiitin ensimmäiseen kerrokseen, jossa mainitut keraamiset — puikot on järjestetty suoraan tai epäsuorasti ja kuitukomposiitin ensimmäi- sessä kerroksessa olevien portaittaisten liitoksien viereen ja mahdollisesti niiden kanssa päittäin. Tällaisia keraamisia puikkoja tai tuotteita voi olla jär- jestetty kuitukomposiittituotteen pituusakselin suuntaisesti tai siihen nähden poikittain. Keraamiset tuotteet voivat muodostaa esimerkiksi pitkiä puikkoja, — joiden paksuus ja leveys on noin 25 mm ja pituus jopa 500 mm tai enemmän, jolloin mainitut puikot käsittävät kaksi vastakkaista ja oleellisesti rinnakkaista pintaa muihin pintoihin nähden, jolloin mainitut muut pinnat ovat sellaisessa kulmassa, että keraamisen tuotteen poikkileikkaus näyttää katkaistun kappaleen poikkileikkaukselta. Voidaan mainita keraamisia puikkoja tai

N 25 tuotteita, jotka on järjestetty muodoltaan ensisijaisesti putkimaisen

O komposiittituotteen kehän suuntaisesti sekä tuotteen pituussuuntaan.

N o Ballistisen suojan parantamiseksi keksinnön mukainen sisäänrakennetulla

N ballistisella suojalla varustettu kuitukomposiittituote voidaan saada aikaan

E siten, että ballistinen suoja käsittää kaksi tai useampia kerroksia keraami- o 30 — materiaalia, jossa yksittäisissä kerroksissa olevat yksittäiset keraamimate-

S riaalit on edullisesti järjestetty limittäin toisessa kerroksessa olevien keraa- = mimateriaalien kanssa. Tällöin saavutetaan parempi suojaus, sillä tietty pai-

N kallinen alue tällaisessa kuitukomposiittituotteessa voi kestää jopa useampia iskuja ennen kuin keraamisten tuotteiden muodossa oleva ballistinen suoja rikkoutuu mainittujen iskujen vaikutuksesta.

Piirustusten kuvaus

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuk- — siin, joissa kuvio 1 on poikkileikkaus ballistisella suojalla varustetusta kuitukompo- siittituotteesta, jossa on kuitenkin vain yksi sisäkerros lujitettuja kuituja.

Kuvio 2 on poikkileikkaus ballistisella suojalla varustetusta kuitukompo- siittituotteesta.

Kuvio 3 on poikkileikkaus kuitukomposiittituotteesta, jossa on kaksi ballis- tista suojakerrosta.

Keksinnön yksityiskohtainen selitys

Kuviossa 1 on esitetty kaksi eri leikkauspiirrosta kuitukomposiittituotteesta 1, jossa on ballistinen suoja. Toisessa kuviossa on esitetty leikattu tuote 1 pää- dystä nähtynä, ja toisessa kuviossa on esitetty sama leikattu tuote 1 sivulta- päin nähtynä. Sisimpänä kuitukomposiittituotteessa 1 näkyy ensimmäinen kerros 2 lujitettuja kuituja. Tämä kuitukerros 2 voi edullisesti olla muodostettu kuidunkelauksella, mutta se voi myös olla muodostettu järjestämällä ja kiin- — nittämällä kuitumattoja. Tämän kuitukerroksen 2 ulkopuolella nähdään joukko keraamisia materiaaleja 3, jotka muodostavat ballistisen suojan. Nämä

N keraamiset materiaalit 3 on valmistettu tähän tarkoitukseen tunnetuista mate-

N riaaleista. Keksinnön tässä suoritusmuodossa on järjestetty joukko = keraamisia = materiaaleja 3 vierekkäin kuitukomposiittituotteen 1

N 25 — pituussuunnassa, sillä kuvio esittää kuitukomposiittituotteen 1, joka on pyö-

E rähdyssymmetrinen pituusakselin 4 ympäri. Nämä keraamiset materiaalit 3 o voi olla kiinnitetty kuitukerrokseen 2 käyttämällä erityyppisiä sideaineita tai

S liimoja, joita ei ole eritelty tarkemmin. Kuten kuviosta 1 käy ilmi, keraami- = materiaalit 3 on järjestetty tiiviisti vierekkäin, jotta rakenteeseen saadaan i 30 — tarvittava tuki ja stabiilius.

Keraamimateriaaleista 3 on tässä esitetty kaksi yhdensuuntaista pintaa: yksi pinta, joka on kuitukerrosta 2 vasten, ja toinen pinta, joka suuntautuu ensim- mäisestä kuitukerroksesta 2 poispäin. Muihin kahteen sivuun on tehty viiste, joka vastaa sitä tilaa, jonka tuote 3 vie kuitukerroksen 2 kehällä. Näin on mahdollista saada riittävä ja hyvä välys yksittäisten keraamimateriaalien 3 väliin. Optimaalisen välyksen aikaansaamiseksi voi olla tarpeen käsitellä kuitukerroksen 2 ulkopinta siten, että halkaisija vastaa tarkasti keraami- materiaalien sivupinnoilla olevaa viistettä. Esitetyssä suoritusmuodossa keraamimateriaalit 3 ovat täyspitkiä, mutta ne voivat luonnollisesti ja joissakin — rakenteissa edullisesti olla lyhyempiä ja niissä voi olla pituussuunnassa pus- kuliitos siten, että kaksi tai useampia keraamisia materiaaleja 3 on järjestetty riviin.

Kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 kaltainen kuitukomposiittituote 1, mutta siinä keraamimateriaalien 3 kerroksen ulkopuolelle on järjestetty toinen kuitukerros 5. Ennen tämän kuitukerroksen 5 järjestämistä voidaan suorittaa vierekkäis- ten keraamimateriaalien 3 ulkopinnan käsittely, jolloin saadaan pyöreämpi tuote, sillä pinta näyttäisi muutoin monikulmiolta. Kun toinen kuitukerros 5 on muodostettu ja kiinnitetty, tämäkin kuitukerros samoin kuin kuitukomposiitti- tuotteen 1 päät voidaan käsitellä ja sovittaa todellisten tarpeiden ja toiveiden — mukaiseksi.

Lopuksi kuviossa 3 on esitetty ballistisella suojalla varustetun kuitukomposiit- tituotteen 1 suoritusmuoto, johon on järjestetty vielä yksi kerros keraamisia materiaaleja 6. Nämä keraamiset materiaalit 6 on tässä esitetty materiaa- leina, jotka on järjestetty poikittain edellä mainittuihin keraamisiin materiaa-

N 25 — leihin 3 nähden. Esitetyssä suoritusmuodossa viitataan keraamisiin mate-

O riaaleihin 6, joilla on suorakaiteen muotoinen poikkileikkaus ja joilla on kaare-

A vuus, joka vastaa keraamisten materiaalien 3 muodostaman ensimmäisen

W kerroksen ulkohalkaisijaa. Tällaisessa suoritusmuodossa keraamisten mate- - riaalien 3 muodostaman ensimmäisen kerroksen käsittely voidaan toteuttaa = 30 — siten, että ensimmäisen kerroksen ja toisen kerroksen kaarevuus vastaavat

O tarkkaan toisiaan. Vaihtoehtoisesti näiden kahden kerroksen väliin voidaan

S järjestää välikerros, joka sulkee sisäänsä päällekkäisiä epätarkkuuksia. = Keraamisten materiaalien 6 muodostaman toisen kerroksen ulkopuolelle on

N järjestetty toinen ja lujittava kuitukerros 5, katso myös kuvio 2.

Ensimmäisessä kerroksessa 2 samoin kuin toisessa kerroksessa 5 olevat kuidut voivat olla samaa tyyppiä, mutta voidaan käyttää myös eri kuitu- tyyppejä ja kuituja, jotka on järjestetty esilangoiksi, erityyppisiksi matoiksi riippuen halutuista ominaisuuksista sekä ballistisen suojan osalta että muu- ten rakenteen jäykkyyden ja lujuuden osalta.

N

N

O

N

N

N

N

I a a o

Oo

O

O

N

Claims (13)

Patenttivaatimukset

1. Menetelmä sisäänrakennetulla ballistisella suojalla varustetun kuitu- komposiittituotteen valmistamiseksi, jossa ballistinen suoja on oleellisesti sisäänrakennettu ainakin kahden lujitetuista kuiduista muodostetun kerrok- sen väliin, joissa nämä kuidut on kiinnitetty sidemateriaalin avulla, tunnettu siitä, että ainakin yksi lujitettujen kuitujen kerros on muodostettu kuidun- kelauksella ja se muodostaa putkimaisen kuitukomposiittituotteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kuitukomposiittituotteen val- mistamiseksi, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää ainakin seuraavat vai- heet järjestetään lujitetuista kuiduista ensimmäinen kerros, järjestetään ainakin yksi ballistinen suojakerros, joka koostuu sopivimmin keraamimate- riaalista, ja järjestetään lujitetuista kuiduista ainakin yksi toinen kerros.

3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä kuitukomposiittituotteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että putkimaiseen kuitukomposiittituottee- seen on muodostettu lujitetuista kuiduista ensimmäinen, sisempi kerros, joka mainittu ensimmäinen kerros on valmistettu järjestämällä matoiksi ladottuja kuituja, ja toinen kerros, joka on muodostettu kuidunkelauksella.

4. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä kuitukomposiittituotteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että putkimaiseen kuitukomposiittituottee- seen on muodostettu lujitetuista kuiduista ensimmäinen, sisempi kerros, jossa kerros on muodostettu kuidunkelauksella, ja toinen kerros, joka on muodostettu järjestämällä matoiksi ladottuja kuituja.

N 5. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä kuitukomposiittituotteen N valmistamiseksi, tunnettu siitä, että putkimaiseen kuitukomposiittituottee- = 25 seen on muodostettu lujitetuista kuiduista ensimmäinen, sisempi kerros ja N toinen kerros, jotka ainakin molemmat kerrokset on muodostettu kuidun- = kelauksella. a

2 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä kuitukomposiitti- 2 tuotteen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi vai- > 30 — heita, joissa yhtä tai useampia lujitettujen kuitujen kerroksia käsitellään ennen yhden tai useamman ballistisen suojakerroksen järjestämistä tai sen jälkeen.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukaisella menetelmällä valmistettu, sisäänrakennetulla ballistisella suojalla varustettu kuitukomposiittituote, tun- nettu siitä, että putkimainen kuitukomposiittituote käsittää kiinnitetyistä kui- duista muodostetun sisäkerroksen, yhden tai useampia ballistisia suoja- — kerroksia, jotka ovat sopivimmin keraamista materiaalia, ja käsittää lisäksi ainakin yhden kiinnitetyistä kuiduista muodostetun toisen kerroksen, jossa kuidut ovat sopivimmin lasikuituja, hiilikuituja ja/tai aramidikuituja.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen sisäänrakennetulla ballistisella suojalla varustettu kuitukomposiittituote, tunnettu siitä, että valmiissa ja kovetetussa — kuitukomposiittituotteessa on käsiteltyjä pintoja ja/tai reunoja, jolloin nämä käsitellyt pinnat ja/tai reunat on sovitettu kokoonpantaviksi yhdessä muiden rakenneosien kanssa.

9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen sisäänrakennetulla ballistisella suo- jalla varustettu kuitukomposiittituote, tunnettu siitä, että ballistinen suoja on muodostettu keraamimateriaaleista, joiden paksuus, leveys ja pituus ovat sellaiset, että ainakin pituus on kaksi tai useampia kertoja suurempi kuin leveys.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 7-9 mukainen sisäänrakennetulla ballistisella suojalla varustettu kuitukomposiittituote, tunnettu siitä, että ballistinen suoja — käsittää yhden tai useampia kerroksia keraamisia puikkoja, joissa puikot on järjestetty ja sopivimmin — kiinnitetty — kuitukomposiitin — ensimmäiseen kerrokseen, jossa mainitut keraamiset puikot on järjestetty suoraan tai epä- suorasti ja kuitukomposiitin ensimmäisessä kerroksessa olevien portaittaisten N liitoksien viereen ja mahdollisesti niiden kanssa päittäin. N O N 25

11. Jonkin patenttivaatimuksen 7-10 mukainen sisäänrakennetulla ballisti- T sella suojalla varustettu kuitukomposiittituote, tunnettu siitä, että ballistinen N suoja käsittää kaksi tai useampia kerroksia keraamimateriaalia, joissa yksit- E täisissä kerroksissa olevat yksittäiset keraamimateriaalit on sopivimmin jär- o jestetty limittäin toisessa kerroksessa olevien keraamimateriaalien kanssa. S = 30

12. Jonkin patenttivaatimuksen 7-11 mukaisen sisäänrakennetulla ballisti- N sella suojalla varustetun kuitukomposiittituotteen käyttö, tunnettu siitä, että putkimaista kuitukomposiittituotetta käytetään tornina ajoneuvossa, sopi- vimmin tornina, johon on järjestetty välineet tornin nostamiseksi ja laskemi-

seksi, johon torniin on asennettu ase, antureita tai muita tarkkailuvälineitä ja/tai puolustusvälineitä.

13. Jonkin patenttivaatimuksen /-11 mukaisen sisäänrakennetulla ballisti- sella suojalla varustetun kuitukomposiittituotteen käyttö, tunnettu siitä, että putkimaista kuitukomposiittituotetta käytetään ainakin osana mastoa, sopi- vimmin ajoneuvossa olevaa mastoa, joka masto on jatkettava teleskooppi- masto, joka käsittää joukon masto-osia, jolloin ainakin yksi maston osista siinä osassa mastoa, joka on näkyvissä, kun masto on ojennettuna koko pituuteensa, on kokonaan tai osittain varustettu sisäänrakennetulla ballisti- — sella suojalla. N N O N N N N I a a o O O O N