WO1983003298A1 - Armouring device and production method thereof - Google Patents

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WO1983003298A1
WO1983003298A1 PCT/CH1983/000028 CH8300028W WO8303298A1 WO 1983003298 A1 WO1983003298 A1 WO 1983003298A1 CH 8300028 W CH8300028 W CH 8300028W WO 8303298 A1 WO8303298 A1 WO 8303298A1
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WO
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armor
armor device
packing
filled
fillers
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Application number
PCT/CH1983/000028
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German (de)
French (fr)
Inventor
Fischer Aktiengesellschaft Georg
Original Assignee
Gerber, Urs
Gerber, Erich
Hofer, Peter
Rogg, Eduard
Gut, Karl
Gysel, Walter
Baggi, Roland
Fischer, Erwin
Lusuardi, Werther
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0414—Layered armour containing ceramic material
    • 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
    • F41H5/007—Reactive armour; Dynamic armour

Definitions

  • the invention relates to a tank device as characterized in the preamble of claim 1 and a method for their production.
  • the object of the present invention is to provide a tank device of the type mentioned at the outset which, by simple means, ensures a higher protective effect, in particular against shaped charges, the security against multiple bombardment in particular being to be improved.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a tank device in partial cross section
  • Fig. 2 is a perspective view of a
  • Fig. 3 shows a second embodiment of
  • Fig. 4 shows a third embodiment of
  • FIG. 5 shows a section along the line V - V of FIG. 4
  • Fig. 6 shows a fourth embodiment of
  • Fig. 8 shows an embodiment of the in
  • Fig. 7 block shown in cross section
  • FIG. 9 shows a further embodiment variant corresponding to FIG. 8.
  • an armor plate 1 consisting of armor steel or an armor plate element - also called a module - cavities 2 are arranged in a uniformly or unevenly distributed manner, which have at least one filling opening, but are preferably accessible from the outer surface.
  • Hollow, body-shaped filling bodies 3 are advantageously arranged in any desired pouring position in the cavities 2.
  • the fillers 3 are tubular as shown in FIGS. 2 and 1 and are preferably made of glass or ceramic.
  • the filler bodies can also be hollow-spherical or spherical, combinations of different shapes and / or different sizes also being possible.
  • the cavity 2 can then be filled or foamed with a plastic 8, preferably with a foam such as polyurethane.
  • the fillers can also be connected, glued or cast with an organic or inorganic binder such as monoaluminophosphate binder or a curable plastic before or after filling, which after solidification causes the individual fillers to hold together.
  • the individual bodies can also be connected to one another by sintering.
  • the ratio of the volume V H of the cavity to the volume V F of the packing should be greater than 100, preferably greater than 250.
  • Packing bodies with an average diameter D M of at least 3 mm and max. 15 mm result in the. desired volume ratios with an advantageous cavity size.
  • the tube pieces shown in FIG. 2 have an outer diameter of 10 mm, a length of 10 mm and a bore of 8 mm.
  • a part of the filling bodies having a cavity can advantageously be filled with an explosive 5, the percentage of the filling bodies 3 provided with explosives in a cavity 2 being at most 30%, but preferably only 1%.
  • the fillers with explosives are then in the direction of the main threat
  • the explosive used advantageously has a detonation speed of at least 6700 m / sec., Preferably of over 9000 m / sec.
  • the explosive can also be arranged in the form of an explosive leaflet 7 on the described side of the cavity (see FIG. 1).
  • Nitramines in particular nitroguanidine, cy ⁇ lotrimethylene trinitramine and cyclotetramethylene tetranitramine, have proven to be particularly suitable explosives.
  • fillers with explosives or an explosive leaflet ensures that the shaped charge jet is damaged or the rearmost part is blown off by a counter-explosion, which increases the protective effect.
  • the cavities can be arranged on the outside as well as on the inside of an armor plate or a plate element and covered with a plate.
  • FIG. 3 show an embodiment variant in which the filling bodies 3 are hollow spheres 13 or are spherical or hollow spherical.
  • the filling of each cavity 2 can have filling bodies 3 of the same or different sizes, same or different non-metallic materials.
  • the hollow spheres preferably consist of ceramic - in particular corundum - but they can also be made of glass or another non-metallic material.
  • the hollow Balls or fillers can be arranged in the cavities in a regularly layered orientation or position, or they are arranged in an irregular orientation with respect to one another in the cavity due to a bulk density with the greatest possible bulk density.
  • the remaining spaces are filled with a curable two-component plastic such as a polyurethane foam or an epoxy.
  • the outside diameter of the balls used is advantageously in a range between 3 and 15 mm.
  • the. Cavity 2 is formed by an outer armor plate 10 and an inner armor plate 11, for example an armored vehicle, the preferably hollow spherical filler body 3 being filled in together with the plastic or in succession through an opening 12.
  • tubular filler bodies 3 are arranged in an ordered position in the cavities 2.
  • the filler 3 are preferably made of glass or ceramic.
  • Other filler shapes and other materials that can be inserted in a regular orientation and have a cavity can also be used.
  • tubular packing elements 3 are advantageously placed in several layers one above the other in such a way that they are arranged in each cavity 2 in such a way that their longitudinal axes are perpendicular to the main direction of fire 4.
  • FIG. 4 are 3 tubes in all Layers arranged in the same direction and according to FIG. 6, the individual layers are alternately arranged crossing one another.
  • the arrangement according to FIG. 4 on the right usually results in better use of space compared to the arrangement shown on the left in FIG. 4.
  • each tube 3 is slightly smaller than the length or width of a cavity 2.
  • the cavities are square in plan view, so that tubes with the same length can be used for both insertion options.
  • the ratio of length to diameter of the tubular packing 3 should be in a range between 6: 1 to 12: 1, preferably 10: 1.
  • the mean diameter D M of the tubes is larger than 7 mm, preferably larger than 8 mm.
  • the ratio of the volume of a cavity V H to the pure material volume of all inserted fillers V F should be greater than 2.
  • the armor device is as light as possible and is good Protective effect achieved.
  • the gaps can then, as already described, with a two-component plastic, preferably with a foam, e.g. filled or foamed from polyurethane or glued or poured with an inorganic or organic binder before or after filling, which. after its solidification, the individual fillers are held together.
  • a foam e.g. filled or foamed from polyurethane or glued or poured with an inorganic or organic binder before or after filling, which. after its solidification, the individual fillers are held together.
  • the tubular packing 3 can be connected to one another by suitable temperature control, that is to say by heating to a certain temperature for a certain time by melting the material on the contact surfaces. This can be done in an appropriate temperature-resistant form before inserting the packing elements into the cavities, so that the packing elements can be inserted into the cavity as a package.
  • the temperature control can be chosen so that the tubes collapse partially, whereby the volume fraction of the packing material can be varied. Such a change in the shape of the tubes increases the proportion of the packing material - preferably the proportion of glass - as a result of which the volume ratio can also drop below 2.
  • Variant A Mix filler, first component and wetting agent and add second component shortly before filling into the cavity or into a mold.
  • Variant B Mix both components and packing and then fill in.
  • Variant C Fill in the packing, fill in polyurethane mixture under overpressure or gravity. This variant can also be used in the case of a position of the packing which is oriented to one another.
  • solid, hardened blocks 20 are to be produced from packing elements 3 and plastic for insertion into the cavities or for placement on plates, these can be reinforced with a wire mesh or expanded metal 21.
  • Such blocks are produced in a mold, the reinforcement 21 being fixed in the mold first and then the filler 3 and the plastic being filled in according to one of the methods A, B or C.
  • the block 20 between the packing 3 - preferably hollow spheres 13 - has several layers of plate-shaped elements 22, which preferably consist of ceramic or glass.
  • a further embodiment variant of a block 21 is shown in FIG. 9, the plate-shaped elements 22 being arranged in several layers on the side of the block opposite the direction of threat 4 and occupying approximately 1/3 of the height h of the block.
  • the plate-shaped elements 22 are advantageously provided with a covering 23 made of plastic, such as polyurethane or an elastomer.
  • Blocks of this type can also be used as moduli for armor having a combined protective effect against different types of projectiles, these moduli in particular forming protection against shaped charges.
  • the cavities or the hardened blocks can be arranged both on the outside and on the inside of an armor plate or a plate element and covered with a plate.
  • the optimization takes place with regard to strength, toughness, hardness, processability and / or by means of suitable reinforcement or cross-linking.
  • the layers with the plate-shaped elements 22 are arranged by means of fillers 3, 13 with a diameter which is substantially larger than that of the other fillers.
  • the difference in diameter of the packing used in the two different layers should preferably be in a ratio of 1: 3 to 1: 6.

Landscapes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
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Abstract

An armouring plate (1) has recesses (2) filled with a plurality of filling bodies (3) which are regularly or irregularly arranged. Said filling bodies are hollow, preferably in the shape of balls or small sticks, and are composed of a non-metallic material, preferably glass or ceramic. The gaps between the filling bodies are filled with a plastic material, preferably with a foam, for instance a polyurethan foam.

Description

Panzervorrichtung und Verfahren zu deren HerstellungArmor device and method for its manufacture
Die Erfindung betrifft eine Panzervorrichtung, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 gekennzeichnet ist und ein Verfahren zu deren Herstellung.The invention relates to a tank device as characterized in the preamble of claim 1 and a method for their production.
Panzervorrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt, doch ist deren Schutzwirkung insbesondere gegen Hohlladungen ungenügend.Armor devices of the type mentioned at the outset are known, but their protective effect, in particular against hollow charges, is insufficient.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Panzervorrichtung der eingangs genannten Art, welche durch einfache Mittel eine höhere Schutzwirkung insbesonders gegen Hohlladungen gewährleistet, wobei speziell die Sicherheit gegen Mehrfachbeschuss verbessert werden soll.The object of the present invention is to provide a tank device of the type mentioned at the outset which, by simple means, ensures a higher protective effect, in particular against shaped charges, the security against multiple bombardment in particular being to be improved.
Erfindungsgemäss wird dies durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.According to the invention this is solved by the features specified in the characterizing part of claim 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet. Durch die Anordnung einer Vielzahl von Füllkörpern variabler oder gleicher Grösse und bzw. oder Form, in unregelmässiger oder regelmässiger Orientierung zueinander, entsteht eine Panzervorrichtung mit im Querschnitt rasch wechselnder Materialdichte undFurther advantageous configurations are characterized in the dependent claims. The arrangement of a large number of packing elements of variable or the same size and / or shape, in an irregular or regular orientation to one another, results in an armored device with a rapidly changing cross-section of material density and
Orientierung. Bei derartigen sprungartigen Aenderungen der Dichte und Struktur nimmt die Wirkung des bei Hohlladungen entstehenden Hitzestrahles rasch ab, wodurch die Schutzwirkung erhöht wird. Durch die Einbettung der Füllkörper in einen Kunststoff wird die Sicherheit gegen Mehrfachbeschuss erhöht.Orientation. With such abrupt changes in density and structure, the effect of the heat radiation generated in the case of shaped charges rapidly decreases, as a result of which the protective effect is increased. Embedding the filler in a plastic increases security against multiple bombardment.
Die Erfindung ist anhand von mehreren Ausführungsbeispielen in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben.The invention is illustrated by means of several exemplary embodiments in the accompanying drawings and described below.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Panzervorrichtung im Teilguerschnitt,1 shows a first embodiment of a tank device in partial cross section,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einesFig. 2 is a perspective view of a
Füllkörpers,Packing,
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel vonFig. 3 shows a second embodiment of
Fig. 1 mit kugelförmigen Füllkörpern,1 with spherical packing,
Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel vonFig. 4 shows a third embodiment of
Fig. 1,Fig. 1,
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V - V von Fig. 4 , Fig. 6 ein viertes Ausführungsbeispiel von5 shows a section along the line V - V of FIG. 4, Fig. 6 shows a fourth embodiment of
Fig. 1,Fig. 1,
Fig. 7 ein aus Füllkörpern und Kunststoff bestehender Block,7 is a block consisting of packing and plastic,
Fig. 8 eine AusführungsVariante des inFig. 8 shows an embodiment of the in
Fig. 7 dargestellten Blockes im Querschnitt, undFig. 7 block shown in cross section, and
Fig. 9 eine weitere AusführungsVariante entsprechend Fig. 8.9 shows a further embodiment variant corresponding to FIG. 8.
Entsprechend Fig. 1 sind in einer aus Panzerstahl bestehenden Panzerplatte 1 bzw. einem Panzerplatten element - auch Modul genannt - Hohlräume 2 gleich massig oder ungleichmässig verteilt angeordnet, welche mindestens eine Einfüllöffnung aufweisen, vorzugsweise aber von der äusseren Oberfläche aus zugänglich sind.1, in an armor plate 1 consisting of armor steel or an armor plate element - also called a module - cavities 2 are arranged in a uniformly or unevenly distributed manner, which have at least one filling opening, but are preferably accessible from the outer surface.
In den Hohlräumen 2 sind vorteilhafterweise hohl körperförmige Füllkörper 3 in einer beliebigen Schüttlage angeordnet. Die Füllkörper 3 sind wie aus Fig. 2 und Fig. 1 links ersichtlich röhrchenförmig ausgebildet und bestehen vorzugsweise aus Glas oder Keramik. Wie aus der Fig. 1 rechts ersichtlich, können die Füllkδrper auch hohlkugelförmig oder kugelförmig ausgebildet sein, wobei auch Kombinationen unterschiedlicher Formen und bzw. oder unterschiedliche Grossen möglich sind.Hollow, body-shaped filling bodies 3 are advantageously arranged in any desired pouring position in the cavities 2. The fillers 3 are tubular as shown in FIGS. 2 and 1 and are preferably made of glass or ceramic. As can be seen from the right in FIG. 1, the filler bodies can also be hollow-spherical or spherical, combinations of different shapes and / or different sizes also being possible.
Nach dem Einfüllen der Füllkörper 3 in den jeweiligen Hohlraum 2 können dann die Zwischenräume mit einem Kunststoff 8, vorzugsweise mit einem Schaumstoff z.B. aus Polyurethan ausgefüllt bzw. ausgeschäumt werden. Die Füllkörper können auch vor oder nach dem Einfüllen mit einem organischen oder anorganischen Binder wie z.B. Monoalumiphosphatbinder bzw. einem aushärtbaren Kunststoff verbunden, verklebt oder übergössen werden, welcher nach dessen Erstarrung einen Zusammenhalt der einzelnen Füllkörper bewirkt. Bei Füllkörpern aus Keramik können die einzelnen Körper auch durch Sintern miteinander verbunden werden.After filling the filler 3 in the respective The cavity 2 can then be filled or foamed with a plastic 8, preferably with a foam such as polyurethane. The fillers can also be connected, glued or cast with an organic or inorganic binder such as monoaluminophosphate binder or a curable plastic before or after filling, which after solidification causes the individual fillers to hold together. In the case of ceramic fillers, the individual bodies can also be connected to one another by sintering.
Das Verhältnis des Volumens VH des Hohlraumes zum Volumen VF des Füllkörpers sollte grösser als 100, vorzugsweise grösser als 250 sein. Füllkörper mit einem mittleren Durchmesser DM von mindestens 3 mm und max. 15 mm ergeben die. gewünschten Volumenverhältnisse bei einer vorteilhaften Hohlraumgrösse.The ratio of the volume V H of the cavity to the volume V F of the packing should be greater than 100, preferably greater than 250. Packing bodies with an average diameter D M of at least 3 mm and max. 15 mm result in the. desired volume ratios with an advantageous cavity size.
Die in Fig. 2 gezeigten Röhrchenstücke weisen einen Aussendurchmesser von 10 mm, eine Länge von 10 mm und eine Bohrung von 8 mm auf.The tube pieces shown in FIG. 2 have an outer diameter of 10 mm, a length of 10 mm and a bore of 8 mm.
Ein Teil der einen Hohlraum aufweisenden Füllkörper kann vorteilhafterweise mit einem Sprengstoff 5 gefüllt werden, wobei der Prozentsatz der mit Sprengstoff versehenen Füllkörper 3 in einem Hohlraum 2 höchstens 30 %, vorzugsweise jedoch nur 1 % beträgt. Die mit Sprengstoff versehenen Füllkörper werden dann an der, der Hauptbedrohungsrichtung gemässA part of the filling bodies having a cavity can advantageously be filled with an explosive 5, the percentage of the filling bodies 3 provided with explosives in a cavity 2 being at most 30%, but preferably only 1%. The fillers with explosives are then in the direction of the main threat
Pfeil 4 zugewandten Seite des Hohlraumes in einer dem Prozentsatz entsprechenden Schicht bzw. Zone 6 angeordnet. Der verwendete Sprengstoff weist vorteilhafterweise eine Detonationsgeschwindigkeit von mindestens 6700 m/sec., vorzugsweise von über 9000 m/sec. auf.Der Sprengstoff kann auch in Form eines Sprengblättchens 7 an der beschriebenen Seite des Hohlraumes angeordnet werden (siehe Fig. 1).Arranged arrow 4 facing side of the cavity in a layer or zone 6 corresponding to the percentage. The explosive used advantageously has a detonation speed of at least 6700 m / sec., Preferably of over 9000 m / sec. The explosive can also be arranged in the form of an explosive leaflet 7 on the described side of the cavity (see FIG. 1).
Als besonders geeignete Sprengstoffe haben sich Nitramine, insbesondere Nitroguanidin, Cyσlotrimethylentrinitramin und Cyclotetramethylentetranitramin erwiesen.Nitramines, in particular nitroguanidine, cyσlotrimethylene trinitramine and cyclotetramethylene tetranitramine, have proven to be particularly suitable explosives.
Durch die Verwendung von Füllkörpern mit Sprengstoff bzw. eines Sprengblättchens wird erreicht, dass durch eine Gegenexplosion der Hohlladungsstrahl beschädigt bzw. der hinterste Teil abgesprengt wird, was die Schutzwirkung erhöht.The use of fillers with explosives or an explosive leaflet ensures that the shaped charge jet is damaged or the rearmost part is blown off by a counter-explosion, which increases the protective effect.
Die Hohlräume können an der Aussenseite als auch an der Innenseite einer Panzerplatte bzw. eines Plattenelementes angeordnet und mit einer Platte abgedeckt werden.The cavities can be arranged on the outside as well as on the inside of an armor plate or a plate element and covered with a plate.
Fig. 1 rechts bzw. Fig. 3 zeigen eine Ausführungsvariante bei welcher die Füllkörper 3 Hohlkugeln 13 sind oder kugelförmig bzw. hohlkugelförmig ausgebildet sind. Die Füllung jedes Hohlraumes 2 kann Füllkörper 3 gleicher oder unterschiedlicher Grosse, gleichen oder unterschiedlichen nichtmetallischen Materials aufweisen. Vorzugsweise bestehen die Hohlkugeln aus Keramik - insbesondere Korund -, sie können aber auch aus Glas oder einem anderen nichtmetallischen Material hergestellt sein. Die Hohl kugeln bzw. Füllkörper können in einer regelmässig geschichteten Orientierung bzw. Lage in den Hohlräumen angeordnet sein oder sie sind in einer, durcheine Schüttung mit möglichst grösser Schüttdichte sich ergebenden unregelmässigen Orientierung zueinander im Hohlraum angeordnet. Die verbleibenden Zwischenräume werden mit einem aushärtbaren Zweikomponenten-Kunststoff wie z.B. einem Polyurethan-Schaumstoff oder einem Epoxid ausgefüllt. Der Aussendurchmesser der verwendeten Kugeln liegt vorteilhafterweise in einem Bereich zwischen 3 und 15 mm. In Fig. 3 wird der. Hohlraum 2 durch eine äussere Panzerplatte 10 und eine innere Panzerplatte 11, z.B. eines Panzerfahrzeuges gebildet, wobei durch eine Oeffnung 12 die vorzugsweise hohlkugelförmigen Füllkδrper 3 zusammen mit dem Kunststoff oder nacheinander eingefüllt werden.1 on the right and FIG. 3 show an embodiment variant in which the filling bodies 3 are hollow spheres 13 or are spherical or hollow spherical. The filling of each cavity 2 can have filling bodies 3 of the same or different sizes, same or different non-metallic materials. The hollow spheres preferably consist of ceramic - in particular corundum - but they can also be made of glass or another non-metallic material. The hollow Balls or fillers can be arranged in the cavities in a regularly layered orientation or position, or they are arranged in an irregular orientation with respect to one another in the cavity due to a bulk density with the greatest possible bulk density. The remaining spaces are filled with a curable two-component plastic such as a polyurethane foam or an epoxy. The outside diameter of the balls used is advantageously in a range between 3 and 15 mm. In Fig. 3 the. Cavity 2 is formed by an outer armor plate 10 and an inner armor plate 11, for example an armored vehicle, the preferably hollow spherical filler body 3 being filled in together with the plastic or in succession through an opening 12.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 4 bis 6 sind in den Hohlräumen 2 röhrchenförmige Füllkörper 3 in einer geordneten Lage angeordnet. Die Füllkörper 3 bestehen vorzugsweise aus Glas oder Keramik. Es können auch andere in einer regelmässigen Orientierung einlegbare und einen Hohlraum aufweisende Füllkörperformen und andere Materialien verwendet werden.In the exemplary embodiments according to FIGS. 4 to 6, tubular filler bodies 3 are arranged in an ordered position in the cavities 2. The filler 3 are preferably made of glass or ceramic. Other filler shapes and other materials that can be inserted in a regular orientation and have a cavity can also be used.
Die röhrchenförmigen Füllkörper 3 werden vorteilhafterweise in mehreren Schichten übereinander so in jedem Hohlraum 2 geordnet eingelegt, dass ihre Längsachsen senkrecht zu der Haupt-Beschussrichtung 4 verlaufen.The tubular packing elements 3 are advantageously placed in several layers one above the other in such a way that they are arranged in each cavity 2 in such a way that their longitudinal axes are perpendicular to the main direction of fire 4.
Entsprechend Fig. 4 sind dih Röhrchen 3 in allen Schichten in gleicher Richtung angeordnet und entsprechend Fig. 6 sind die einzelnen Schichten abwechselnd zueinander kreuzend angeordnet. Die Anordnung entsprechend Fig. 4 rechts ergibt meist die bessere Raumausnutzung gegenüber der in Fig. 4 links gezeigten Anordnung.4 are 3 tubes in all Layers arranged in the same direction and according to FIG. 6, the individual layers are alternately arranged crossing one another. The arrangement according to FIG. 4 on the right usually results in better use of space compared to the arrangement shown on the left in FIG. 4.
Die Länge jedes Röhrchens 3 ist dabei geringfügig kleiner als die Länge bzw. die Breite eines Hohl raumes 2. Vorzugsweise sind die Hohlräume in Draufsicht quadratisch ausgebildet, so dass Röhrchen mit einer gleichen Länge für beide Einlegvarianten verwendet werden können. Das Verhältnis Länge zu Durchmesser der röhrchenförmigen Füllkörper 3 sollte in einem Bereich zwischen 6 : 1 bis 12 : 1, vorzugsweise bei 10 : 1 liegen. Der mittlere Durchmesser DM der Röhrchen ist grösser als 7 mm, vorzugsweise grösser als 8 mm.The length of each tube 3 is slightly smaller than the length or width of a cavity 2. Preferably, the cavities are square in plan view, so that tubes with the same length can be used for both insertion options. The ratio of length to diameter of the tubular packing 3 should be in a range between 6: 1 to 12: 1, preferably 10: 1. The mean diameter D M of the tubes is larger than 7 mm, preferably larger than 8 mm.
Das Verhältnis des Volumens eines Hohlraumes VH zu dem reinen Materialvolumen aller eingelegter Füllkörper VF sollte grösser als 2 sein.The ratio of the volume of a cavity V H to the pure material volume of all inserted fillers V F should be greater than 2.
Bei einer AusführungsVariante mit Glas-Röhrchen mit einem Aussendurchmesser von 10 mm, einem Innendurchmesser von 8 mm, einer Länge von 100 mm beträgt das reine Glasvolumen 40 %, das Luftvolumen in den Röhrchen 45 % und das Luftvolumen um die Röhrchen 15 % des gesamten Hohlraumvolumens, was ein Verhältnis = 2,5 ergibt.
Figure imgf000009_0001
In a version with glass tubes with an outer diameter of 10 mm, an inner diameter of 8 mm, a length of 100 mm, the pure glass volume is 40%, the air volume in the tubes is 45% and the air volume around the tubes is 15% of the total cavity volume , which gives a ratio = 2.5.
Figure imgf000009_0001
Bei derartigen Verhältnissen wird bei einem möglichst geringen Gewicht der Panzervorrichtung eine gute Schutzwirkung erreicht.In such conditions, the armor device is as light as possible and is good Protective effect achieved.
Nach dem Einfüllen der Füllkörper 3 in den jeweiligen Hohlraum 2 können dann, wie bereits beschrieben, die Zwischenräume mit einem Zweikomponenten-Kunststoff, vorzugsweise mit einem Schaumstoff, z.B. aus Polyurethan ausgefüllt bzw. ausgeschäumt werden oder auch vor oder nach dem Einfüllen mit einem anorganischen oder organischen Binder verklebt oder übergössen werden, welcher. nach dessen Erstarrung einen Zusammenhalt der einzelnen Füllkδrper bewirkt.After filling the filler 3 into the respective cavity 2, the gaps can then, as already described, with a two-component plastic, preferably with a foam, e.g. filled or foamed from polyurethane or glued or poured with an inorganic or organic binder before or after filling, which. after its solidification, the individual fillers are held together.
Die röhrchenförmigen Füllkörper 3 können durch eine geeignete Temperaturführung, das heisst durch Erhitzen auf eine bestimmte Temperatur während einer bestimmten Zeit durch Anschmelzen des Materials an den Berührungsflächen miteinander verbunden werden. Dies kann vor dem Einlegen der Füllkörper in die Hohlräume in einer entsprechenden temperaturfesten Form erfolgen, so dass die Füllkörper als Paket in den Hohlraum einlegbar sind. Die Temperaturführung kann dabei so gewählt werden, dass ein teilweises Zusammenfallen der Röhrchen erfolgt, wodurch der Volumenanteil des Füllkörpermaterials variiert werden kann. Durch eine derartige Formveränderung der Röhrchen .erhöht sich der Anteil des Füllkörpermaterials - vorzugsweise der Glasanteil - wodurch dann das Volumenverhältnis auch unter 2 fallen kann.
Figure imgf000010_0001
The tubular packing 3 can be connected to one another by suitable temperature control, that is to say by heating to a certain temperature for a certain time by melting the material on the contact surfaces. This can be done in an appropriate temperature-resistant form before inserting the packing elements into the cavities, so that the packing elements can be inserted into the cavity as a package. The temperature control can be chosen so that the tubes collapse partially, whereby the volume fraction of the packing material can be varied. Such a change in the shape of the tubes increases the proportion of the packing material - preferably the proportion of glass - as a result of which the volume ratio can also drop below 2.
Figure imgf000010_0001
Das Herstellen der Hohlraum-Füllung mit Füllkörpern und einem Zweikomponenten-Kunststoff kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Variante A: Füllkörper, erste Komponente und Netzmittel mischen und kurz vor dem Einfüllen in den Hohlraum, bzw. in eine Form zweite Komponente zumischen.The cavity filling with fillers and a two-component plastic can be produced in different ways. Variant A: Mix filler, first component and wetting agent and add second component shortly before filling into the cavity or into a mold.
Variante B: Beide Komponenten und Füllkörper mischen und anschliessend einfüllen.Variant B: Mix both components and packing and then fill in.
Variante C: Füllkörper einfüllen, Polyurethan-Gemisch unter üeberdruck oder Schwerkraft einfüllen. Diese Variante kann auch bei einer zueinander orientierten Lage der Füllkörper verwendet werden.Variant C: Fill in the packing, fill in polyurethane mixture under overpressure or gravity. This variant can also be used in the case of a position of the packing which is oriented to one another.
Sollen entsprechend Fig. 7. feste ausgehärtete Blöcke 20 aus Füllkörpern 3 und Kunststoff zum Einsetzen in die Hohlräume oder zum Aufsetzen auf Platten hergestellt werden, können diese mit einem Drahtgeflecht oder Streckmetall 21 armiert werden. Derartige Blöcke werden in einer Form hergestellt, wobei in der Form zuerst die Armierung 21 fixiert wird und anschliessend die Füllkörper 3 und der Kunststoff nach einem der Verfahren A, B oder C eingefüllt wird.If, according to FIG. 7, solid, hardened blocks 20 are to be produced from packing elements 3 and plastic for insertion into the cavities or for placement on plates, these can be reinforced with a wire mesh or expanded metal 21. Such blocks are produced in a mold, the reinforcement 21 being fixed in the mold first and then the filler 3 and the plastic being filled in according to one of the methods A, B or C.
Entsprechend Fig. 8 weist der Block 20 zwischen den Füllkörpern 3 - vorzugsweise Hohlkugeln 13 - mehrere Schichten plattenförmiger Elemente 22 auf welche vorzugsweise aus Keramik oder Glas bestehen. Eine weitere Ausführungsvariante eines Blocks 21 zeigt Fig. 9, wobei die plattenförmigen Elemente 22 in mehreren Schichten auf der, der Bedrohungsrich tung 4 gegenüberliegenden Seite des Blockes angeordnet sind und ungefähr 1/3 der Höhe h des Blockes einnehmen. Vorteilhafterweise sind die plattenförmigen Elemente 22 mit einer ümmantelung 23 aus Kunststoff wie z.B. Polyurethan oder einem Elastomer versehen.According to FIG. 8, the block 20 between the packing 3 - preferably hollow spheres 13 - has several layers of plate-shaped elements 22, which preferably consist of ceramic or glass. A further embodiment variant of a block 21 is shown in FIG. 9, the plate-shaped elements 22 being arranged in several layers on the side of the block opposite the direction of threat 4 and occupying approximately 1/3 of the height h of the block. The plate-shaped elements 22 are advantageously provided with a covering 23 made of plastic, such as polyurethane or an elastomer.
Derartige Blöcke können auch als Moduli bei einer, eine kombinierte Schutzwirkung gegen verschiedenartige Geschosse aufweisenden Panzerung verwendet werden, wobei diese Moduli insbesonders den Schutz gegen Hohlladungen bilden.Blocks of this type can also be used as moduli for armor having a combined protective effect against different types of projectiles, these moduli in particular forming protection against shaped charges.
Die Hohlräume bzw. die ausgehärteten Blöcke können sowohl an der Aussenseite als auch an der Innenseite einer Panzerplatte, bzw. eines Plattenelementes angeordnet und mit einer Platte abgedeckt werden.The cavities or the hardened blocks can be arranged both on the outside and on the inside of an armor plate or a plate element and covered with a plate.
Wesentlich für die Erhöhung der Sicherheit gegen Mehrfachbeschuss ist die Optimierung des verwendeten Zweikomponenten-Kunststoffes, vorzugsweise eines Polyurethans.It is essential to increase security against multiple bombardment by optimizing the two-component plastic used, preferably a polyurethane.
Die Optimierung erfolgt bezüglich Festigkeit, Zähigkeit, Harte, Verarbeitbarkeit und bzw. oder durch geeignete Armierung bzw. Vernetzung.The optimization takes place with regard to strength, toughness, hardness, processability and / or by means of suitable reinforcement or cross-linking.
Selbstverständlich können Art und Anordnung der Füllkörper, der verwendete Kunststoff und das Herstellungsverfahren bei den beschriebenen Ausfüh rungsbeispielen unterschiedlich kombiniert werden, wodurch sich weitere, im Rahmen der Erfindung liegende Ausführungsvarianten ergeben.Of course, the type and arrangement of the packing, the plastic used and the manufacturing process in the described embodiment tion examples are combined differently, resulting in further design variants within the scope of the invention.
Insbesonders können mehrere Schichten mit jeweils unterschiedlich grossen Füllkörpern angeordnet werden.In particular, several layers, each with differently sized packing elements, can be arranged.
In Abwandlung von Fig. 8 können z.B. die Schichten mit den plattenfδrmigen Elementen 22 durch Füllkör per 3 , 13 mit einem gegenüber den anderen Füllkörpern wesentlich grösseren Durchmesser angeordnet werden. Der Durchmesserunterschied der in den beiden verschiedenen Schichten verwendeten Füllkörper sollte vorzugsweise in einem Verhältnis von 1 : 3 bis 1 : 6 liegen. In a modification of Fig. 8, e.g. the layers with the plate-shaped elements 22 are arranged by means of fillers 3, 13 with a diameter which is substantially larger than that of the other fillers. The difference in diameter of the packing used in the two different layers should preferably be in a ratio of 1: 3 to 1: 6.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Panzervorrichtung, insbesondere mit Schutzwirkung gegen Hohlladungsgeschosse, gekennzeichnet durch eine Anordnung einer Vielzahl von nichtmetallischen Füllkörpern (3) gleicher oder unterschiedlicher Grosse und/oder Form, wobei die zwischen den Füllkörpern (3) verbleibenden Zwischenräume mindestens teilweise mit einem aushärtbaren Kunststoff (8) ausgefüllt, vorzugsweise ausgegossen sind.1. armor device, in particular with protective action against shaped charge projectiles, characterized by an arrangement of a plurality of non-metallic fillers (3) of the same or different size and / or shape, the gaps remaining between the fillers (3) at least partially with a hardenable plastic (8) filled out, preferably poured out.
2. Panzervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllkörper (3) im wesentlichen in regelmässiger Orientierung zueinander angeordnet sind.2. Armor device according to claim 1, characterized in that the fillers (3) are arranged substantially in a regular orientation to each other.
3. Panzervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllkörper in unregel mässiger Orientierung zueinander angeordnet sind.3. Armor device according to claim 1, characterized in that the fillers are arranged in an irregular orientation to one another.
4. Panzervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugs weise aus Glas oder Keramik bestehenden Füllkörper (3) hohlkörperförmig, insbesondere hohl kugel- oder röhrchenförmig ausgebildet sind.4. Armor device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the preferred Filling bodies (3) consisting of glass or ceramic are hollow, in particular hollow spherical or tubular.
5. Panzervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die röhrchenförmigen Füllkörper (3) mit ihrer Längsachse senkrecht zur Beschussriehtung in orientierter Lage angeordnet sind.5. Armor device according to claim 4, characterized in that the tubular filler (3) are arranged with their longitudinal axis perpendicular to the direction of fire in an oriented position.
6. Panzervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllkörper (3) in Hohlräumen (2) von Panzerplatten (1) bzw.6. Armor device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the filler (3) in cavities (2) of armor plates (1) or
Plattenelementen angeordnet sind.Plate elements are arranged.
7. Panzervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllkörper (3) mit dem aushärtbaren Kunststoff (8) fest verbunden einen selbsttragenden Block, bzw. Modul bilden.7. armor device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the filling body (3) with the hardenable plastic (8) firmly connected to form a self-supporting block or module.
8. Panzervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Füllkörpern (3) Armierungen aus Drahtgeflecht oder Streckmetall eingelegt sind.8. Armor device according to one of claims 1 to 1, characterized in that reinforcements made of wire mesh or expanded metal are inserted between the packing elements (3).
9. Panzervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Füllkörpern (3) ein oder mehrere Schichten plattenförmiger Elemente (22) öder Füllkörper (3) mit einer zu den übrigen Füllkörpern unterschiedlichen Grosse aus einem nichtmetallischen Material wie z.B. Keramik oder Glas angeordnet sind. 9. armor device according to one of claims 1 to 8, characterized in that between the packing (3) one or more layers of plate-shaped elements (22) or packing (3) with a different size to the other packing made of a non-metallic material such as ceramic or glass are arranged.
10. Panzervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die plattenförmigen Elemente 22) mit einem Kunststoff oder einem Elastomer ummantelt sind.10. armor device according to claim 9, characterized in that the plate-shaped elements 22) are coated with a plastic or an elastomer.
11. Panzervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis11. Armor device according to one of claims 1 to
10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der, der Bedrohungsrichtung (4) gegenüberliegenden Seite mehrere Schichten plattenförmiger Elemente (22) angeordnet sind, welche annähernd 1/3 der Gesamthöhe (h) der Panzervorrichtung einnehmen.10, characterized in that a plurality of layers of plate-shaped elements (22) are arranged on the side opposite the threat direction (4), which occupy approximately 1/3 of the total height (h) of the armored device.
12. Panzervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis12. Armor device according to one of claims 2 to
11, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurch messer der Füllkörper (3) grösser als 3, und kleiner als 15 mm ist.11, characterized in that the outside diameter of the packing (3) is greater than 3 and less than 15 mm.
13. Panzervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis13. Armor device according to one of claims 1 to
12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Volumens VM eines Hohlraumes (2) zu dem reinen Materialvolumen VF aller eingelegter Füllkörper (3) grösser als 2 ist.12, characterized in that the ratio of the volume V M of a cavity (2) to the pure material volume V F of all inserted packing elements (3) is greater than 2.
14. Panzervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein14. Armor device according to one of claims 1 to 13, characterized in that at least one
Teil der Füllkδrper (3) mit Sprengstoff gefüllt sind.Part of the Füllkδrper (3) are filled with explosives.
15. Panzervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge kennzeichnet, dass die von der Hauptbedrohungsrichtung (4) aus gesehen obersten Zonen (6) der Hohlräume (2) die mit Sprengstoff gefüllten Füllkörper (3) enthalten. 15. Armor device according to claim 14, characterized in that the uppermost zones (6) of the cavities (2), seen from the main threat direction (4), contain the filler (3) filled with explosive.
16. Panzervorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der verwendete Sprengstoff eine Detonationsgeschwindig keit von mindestens 6700 m/sec, vorzugsweise über 9000 m/sec. besitzt.16. Armor device according to one of claims 14 or 15, characterized in that the explosive used has a detonation speed of at least 6700 m / sec, preferably over 9000 m / sec. owns.
17. Panzervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllkörper (3) Hohlkugeln oder Rohrabschnitte aus Keramik oder Glas sind, welche in grösstmöglicher Schüttdichte in den Hohlraum eingefüllt und die verbleibenden Zwischenräume mit einem aushärtbaren Kunststoff, wie z.B. einem Polyurethan-Schaumstoff oder einem Epoxid ausgefüllt sind.17. Armor device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the filling bodies (3) are hollow spheres or tube sections made of ceramic or glass, which are filled into the cavity with the highest possible bulk density and the remaining gaps with a hardenable plastic, such as e.g. a polyurethane foam or an epoxy are filled.
18. Verfahren zur Herstellung der Panzervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllkörper mittels e'ines aushärtbaren Zweikomponenten-Kunststoffes mit einander verbunden werden.18. A method for producing the armor device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the fillers are connected to one another by means of a curable two-component plastic.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllkörper zuerst mit der ersten Komponente und einem Netzmittel gemischt werden und kurz vor dem Einfüllen in eine Form, bzw. einen Hohlraum die zweite Komponente zugemischt wird.19. The method according to claim 18, characterized in that the packing is first mixed with the first component and a wetting agent and the second component is added shortly before filling into a mold or a cavity.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich net, dass die Füllkörper mit beiden Komponenten gemischt werden und anschliessend in eine Form bzw. einen Hohlraum eingefüllt werden. 20. The method according to claim 18, characterized in that the packing is mixed with both components and then filled into a mold or a cavity.
21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllkörper in die Form bzw. den Hohlraum eingefüllt bzw. eingelegt werden und ein Polyurethan-Gemisch unter Ueberdruck oder Schwerkraft eingefüllt wird.21. The method according to claim 18, characterized in that the filling bodies are filled or inserted into the mold or the cavity and a polyurethane mixture is filled under excess pressure or gravity.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einfüllen des Gemisches aus Füllkörpern und Kunststoff in die Form, bzw. in die Hohlräume Armierungen und bzw. oder plattenförmige Elemente eingelegt und fixiert werden.22. The method according to any one of claims 18 to 20, characterized in that reinforcements and / or plate-shaped elements are inserted and fixed before filling the mixture of fillers and plastic in the mold or in the cavities.
23. Verwendung der Panzervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei einer für eine kombinierte Schutzwirkung gegen verschiedenartige Geschosse ausgebildeten zusammengesetzten Panzerung als Moduli zum Schutz gegen Hohlladungen. 23. Use of the armor device according to one of claims 1 to 17, in a composite armor formed for a combined protective effect against different types of projectiles as moduli for protection against shaped charges.
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