WO2005108906A1 - Ballistic protective armour and ballistic protective helmet and protective vest - Google Patents

Ballistic protective armour and ballistic protective helmet and protective vest Download PDF

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WO2005108906A1
WO2005108906A1 PCT/EP2004/006212 EP2004006212W WO2005108906A1 WO 2005108906 A1 WO2005108906 A1 WO 2005108906A1 EP 2004006212 W EP2004006212 W EP 2004006212W WO 2005108906 A1 WO2005108906 A1 WO 2005108906A1
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WO
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ballistic protective
textile
layers
protective armor
textile layers
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PCT/EP2004/006212
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Egon Busch
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Egon Busch
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42C—MANUFACTURING OR TRIMMING HEAD COVERINGS, e.g. HATS
    • A42C2/00—Manufacturing helmets by processes not otherwise provided for
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A42—HEADWEAR
    • A42B—HATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00—Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04—Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/06—Impact-absorbing shells, e.g. of crash helmets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer

Definitions

  • the present invention relates to a ballistic protective armor according to the preamble of claim 1, as well as a corresponding ballistic protective helmet and a protective vest.
  • Ballistic protective armor of the present type are part of ballistic protective clothing or headgear, such as military helmets, bulletproof vests and the like. To save weight, such protective armor is usually made from technical fabrics such as high molecular weight polyethylene, aramid or other high-strength yarns. Individual fabric layers are laminated with the help of an adhesive matrix by applying an adhesive, a resin or a film between the individual textile layers and then pressing the entire layer package so that a textile laminate is formed.
  • the properties of the protective armor can be varied. Apart from the dimensional stability, i.e. the resistance to deformation, which is particularly important with protective helmets, the resistance to an impacting projectile or splinter naturally plays an outstanding role.
  • the projectile In addition to a force in the stratification direction, which will be referred to below as the Z direction, the projectile also exerts forces in the directions which lie within the plane of the layer, ie in the X and Y directions perpendicular to the Z direction , These: forces are absorbed by the yarns or fibers of the textile layers, while the forces in the Z direction are absorbed by the adhesive bonding of the textile layers. This means that the adhesive strength of the matrix makes a decisive contribution to preventing the bullet from penetrating.
  • Adhesive matrix favors, since this limits the possibility of the fibers for longitudinal expansion. The resistance to perforation of the shell is thus reduced. Apart from this effect, a high resin or adhesive content leads to an increase in the weight of the protective armor.
  • the object of the present invention is therefore to create a ballistic protective armor of the type mentioned at the outset which reliably prevents penetration by projectiles or impacting fragments, but at the same time reduces the deformation effect described above to an acceptable level on the inside of the armor opposite the bombardment side, while the weight of the protective armor is kept as low as possible.
  • the ballistic protective armor according to the invention comprises a number of wire or thread-shaped connectors which extend in the layering direction through the textile laminate, i.e. in the direction of the surface normal, which is perpendicular to the textile layers. These connectors provide the individual textile layers of the laminate with additional hold to one another by creating a further mechanical connection in addition to the known adhesive matrix. By choosing a suitable tensile strength or elasticity of the connectors, it is possible to improve the perforation and deformation properties of the textile laminate and its resistance to projectile impact.
  • the bulging effect described above of the inner catch layers of the laminate deformed in the event of a projectile impact is greatly reduced, since the connectors can absorb strong tensile forces in the firing direction and can prevent the layers from tearing apart from one another (delamination). Rather, the delamination effect is limited to the immediate vicinity of the fire channel. In this area, the tensile forces on the connectors are so high that they tear and the inner catch layers can become detached. In the directions within the layers, ie in the directions direction perpendicular to the layering direction, the force finally decreases until it falls below the force required to tear the connectors, so that only an expansion of the connectors occurs.
  • the layers of adhesive can be detached from one another, but the layers are held together by the stretched connectors.
  • a ballistic protective helmet the helmet shell of which is formed by a ballistic protective armor according to the invention, is claimed by claim 19.
  • claim 20 is directed to a ballistic protective vest which comprises hard segments or hard inserts, which are each formed by a ballistic protective armor according to the invention.
  • FIG. 1 shows a partial side section through a ballistic protective helmet, the helmet shell is formed by a ballistic protective armor according to the invention
  • FIG. 2 shows a plan view of a section of the helmet shell surface of the helmet from FIG. 1
  • 3 shows a partial section through a helmet shell according to a further embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a plan view of a section of the helmet shell o from FIG. 3;
  • FIG. 5 shows the helmet shell according to FIG. 3 in the deformed state after the impact of a projectile
  • FIG. 6 shows a partial section through a helmet shell according to a third embodiment of the invention.
  • the helmet shell 10 shown in FIG. 1 is part of a ballistic protective helmet, for example a helmet for military use.
  • the concave inside of the protective helmet facing the head of the helmet wearer, not shown, is located in the figure below, while the projectile can be impacted from the convex outside.
  • the term “projectile” is intended to encompass all possible ballistic projectiles, ie apart from firearm projectiles in the narrower sense also grenade or projectile fragments or the like.
  • Fig. 1 shows the helmet shell 10 in the intact condition. It is formed by a ballistic protective armor 12, which comprises a textile laminate 14, which is formed from a number of textile layers laminated together.
  • the layers extend, following the curvature of the helmet surface, lying parallel on top of one another between the inner and the outer surface of the helmet shell 10, ie the layering direction corresponds to the surface normal which is perpendicular to the surfaces of the textile layers.
  • the direction of layering is indicated by an arrow Z, which corresponds to the normal of the outer surface of the helmet at a specific point of curvature, while the individual textile layers lie in the X- directions perpendicular to the layering direction Z.
  • Y directions extend within the helmet shell 10.
  • the X direction (to the right in FIG. 1) is also identified by an arrow X.
  • the textile layers are only shown in section in an area on the right in the figure.
  • the layers actually extend through the entire helmet shell 10.
  • the present embodiment is comprised of ten layers 16 to 34, which are stacked on top of one another in the Z direction. In practice it is common to use an even larger number of layers; However, it is within the scope of the person skilled in the art to select the number of layers appropriately.
  • Each of the textile layers 16, ..., 34 consists of a fabric made of aramid, polyethylene or carbon fibers, that is to say of a plastic material with high tensile strength in the direction X or Y, in which the layer extends. It is also possible to weave the textile layers from yarns or to produce them by other textile techniques.
  • connection matrix which is arranged in layers between the individual textile layers.
  • This connection matrix is, for example, an adhesive, a resin or a compressible film.
  • textile layers 16,..., 34 and adhesive or resin layers or film layers are thus placed alternately on one another and pressed under high pressure, so that the textile laminate 14 is formed as a composite of textile layers and connection matrix.
  • the individual layers of the connection matrix are not shown in more detail in FIG. 1 and the following figures.
  • the cohesion of this layer package 14, ie its resistance to forces in the Z direction, which act on the layers of textiles 16,..., 34 detaching from one another, and the weight of the helmet shell 10 can be determined by the amount of adhesive or resin applied or determine the thickness of the compressible film between the textile layers.
  • the strength increases with the weight proportion of the connection matrix in the total weight, so that the strength can be increased, for example, by increased resin application.
  • the effect can occur that the material of the connection matrix at least partially penetrates into the fabric of the textile layers 16,..., 34 and the fibers of the textile layers are embedded in the matrix become.
  • the ballistic protective armor 12 which forms the helmet shell 10
  • the ballistic protective armor 12 comprises a number of wire or thread-shaped connectors 40 which extend in the layering direction Z through the textile laminate 14 from the inner surface of the helmet shell 10 to the outer surface, thus through all textile layers 16, ..., 34.
  • These connectors which are spaced apart in the directions X, Y, in which the textile layers 16,... 34 extend, provide an additional hold of the textile layers 16,..., 34 to one another. That is, the layers 16 34 are held together not only by the adhesive force of the connection matrix, but also mechanically by the connectors 40. This ensures an increased cohesion of the laminate 14 in the layering direction Z and offers advantageous properties in the event of the impact of a projectile in the event of delamination of the inner textile layers, as will be explained in more detail below.
  • the connectors 40 can be made of any suitable material which has the desired properties, that is to say in particular a suitable tensile strength and elasticity.
  • a metal or plastic material can be used for the connectors 40 and can be flexible reinforcement threads which are formed from a single fiber or also from a number of fibers, which can also be spun or twisted into a thread , High-strength materials such as aramid, polyethylene or carbon fibers are particularly suitable.
  • the connectors 40 can perform their function according to the invention, it is not absolutely necessary that the connectors 40 are exactly in the layering direction Z or -Z, that is, in the direction of the surface normal of the textile layers 16,..., 34 at the point of penetration of the connector 40 extend it is sufficient that the direction of extension of the connector 40 has a component which corresponds to the direction of layering Z, so that the textile layers 16,... 34 are pierced. It is therefore permissible to enclose a certain angle with the normal. If such deviations are desired for design reasons, a suitable size of the deviation angle can be determined by a person skilled in the art by experiment without great effort.
  • FIG. 2 shows a plan view of the helmet shell 10 with the connectors 40 inserted.
  • the connectors 40 are arranged in a regular square grid, i.e. ,
  • the connectors 40 are arranged both in the X and in the Y direction, corresponding to the direction of extension of the textile layer 34, at equal distances a from one another in rows.
  • the distances a can be chosen freely in order to influence the cohesion of the textile laminate 14 and its delamination behavior.
  • Fig. 3 shows a partial side section through a further helmet shell 50, which is also constructed from a textile laminate 14 from individual textile layers 16, ..., 34.
  • the structure of the individual layers 16, ..., 34 from a high-strength fabric, their layering in the Z direction and their connection by layer-by-layer pressing with a connection matrix correspond to the helmet shell 10 from FIGS. 1 and 2, so that with regard to the structure of the textile laminate 14 is referred to the above description parts.
  • the helmet shell 50 comprises thread-shaped connectors, which are formed here by sections 52 of a reinforcing thread 54 running in the layering direction Z, which as a continuous thread between the inner and the outer surface of the helmet shell 50 meandering in the direction X through the textile laminate 14, i.e. in the Direction in which the textile layers 16 34 extend.
  • a reinforcing thread section 52 extending in the layering direction Z initially extends from the inside to the outside, on which a connecting section resting on the outer surface of the helmet shell 50 extends. cut 56 of the reinforcing thread 54 connects.
  • reinforcing thread section 52 running from the outside in (opposite direction -Z), followed by a connecting section 56 resting on the inside of the helmet shell.
  • This sequence of sections of the reinforcing thread 54 between the inside and outside is repeated from here on continuously in the direction of extension X of the textile layers 16,..., 34.
  • the individual reinforcing thread sections 52 which form the connectors are thus connected by the connecting sections 56 to form an endless thread which forms a seam which forms the entire textile laminate 14 or can pass through the helmet shell 50.
  • the reinforcing thread 54 can be taut so that the individual textile layers 16 34 are given increased cohesion.
  • the reinforcing thread 54 can be a textile fiber made of a high-strength plastic material such as aramid, polyethylene or carbon fiber, and several fibers of the reinforcing thread 54 can be spun or twisted into a yarn.
  • a high-strength plastic material such as aramid, polyethylene or carbon fiber
  • the same materials can be used for the connectors 40 from the first embodiment and for the reinforcing thread 54 or its sections 52 which act as connectors. Since in the case of the endless reinforcing thread 54 there is a deflection of the thread course on the inner and outer surfaces of the helmet shell 50, a certain flexibility and flexibility of the thread material is required.
  • FIG. 4 shows a plan view of a section of the outermost textile layer 34 from a perspective corresponding to FIG. 2.
  • the overlying connecting sections 56 of the reinforcing thread 54 can be seen, while the reinforcing thread sections 52 move in and against one another of the layering direction (directions Z and -Z) at the ends of the connecting sections 56 into the textile laminate 14 and out again.
  • the seams of the continuous threads 54 run from left to right in FIG. 4, and the connecting sections 56 have the same length on the inside and outside of the helmet shell 50.
  • the endless threads 54 are spaced apart, and the connecting sections 56 of adjacent connecting threads 54 are offset in the direction of the seams by the length of a connecting section 56.
  • another seam course can also be selected, for example by forming loops within the course of the reinforcing thread 54, as will be explained later.
  • the reinforcing thread sections 52 can be inclined towards one another in such a way that a W- or zigzag-shaped seam course results in the vertical section plane through the laminate 14.
  • the functional principle of the ballistic protective armor according to the invention is explained using the second exemplary embodiment from FIGS. 3 and 4.
  • the helmet shell 50 is bombarded with a projectile 60 which strikes the helmet shell 50 exactly perpendicularly, that is in a direction of fire -Z.
  • the projectile 60 penetrates a number of outer textile layers, the fibers within the textile layers being sheared off smoothly and an approximately cylindrical bombardment channel 62 being formed.
  • the projectile 60 deforms strongly here and its kinetic energy is partially absorbed until the energy is no longer sufficient to penetrate further layers.
  • the three outermost textile layers 30, 32, 34 are penetrated smoothly, and the bombardment channel 62 is formed in them, while the four innermost layers 16 to 22 are bulged inwards.
  • the fabric of these textile layers 16 to 22 remains intact, only the fibers of the fabric are stretched, so that the bulge towards the inside of the helmet shell 50 is formed.
  • the penetrated layers 30, 32, 34 and the deformed layers 16 to 22, which are also referred to as trapping layers there remain three textile layers 24, 26, 28 which are destroyed in the immediate vicinity of the fire channel 62 and thereby absorb energy.
  • the reinforcing thread 54 When the catch layers 16 to 22 are torn off, the inner cohesion of the textile laminate 14 is destroyed by the connection matrix, and there is a risk that an uncontrolled tearing of the layers from one another will result in a very strong bulge, which will cause injuries to the helmet wearer. According to the invention, this disadvantageous effect is prevented by the reinforcing thread 54.
  • the sections 52 of the reinforcing thread 54 running in the stratification direction Z can absorb the tensile forces occurring in the weft in the Z direction, which leads to an expansion of the reinforcing thread 54 at the sections 52, so that additional energy is absorbed. If the forces exceed a certain value, the reinforcing thread section 52 is torn off.
  • the absorption of the tensile forces by the reinforcing thread sections 52 is favored by the fact that the outer ends of the sections 52 are anchored in the outer textile layers 30, 32, 34, which maintain their arched shape and thus a high stability compared to that of the Reinforcing thread sections 52 have exerted tensile forces.
  • This anchoring effect in the outer layers 30, 32, 34 provides the sections 52 and thus the inwardly deformed region of the inner catch layers 16 to 22 with increased hold.
  • the energy absorption within the textile laminate 14 can advantageously be increased in that the outer layers 30, 32, 34, in which the bombardment channel 62 is formed, are very hard in comparison to the subsequent middle layers 24, 26, 28 which are destroyed in the area of the cavern 64 and can thereby absorb energy. Due to the great hardness of the outer layers 30, 32, 34, the projectile 60 is deformed very strongly and must form a larger weft channel so that it can penetrate deeper into the textile laminate 14.
  • the hardness of the catch layers 16 to 22 on the inside of the helmet shell 50 is advantageously chosen so that it lies between the hardness of the outer layers 30, 32, 34 and that of the soft middle layers 24, 26, 28, so that a good one Deformability remains guaranteed.
  • the hardness of the different layers 16, ..., 34 can be influenced by the choice of the fabric, but in particular furthermore by the resin or adhesive content of the connection matrix in the textile layers 16, ..., 34.
  • FIG. 6 shows a helmet shell 70 similar to the helmet shell 50 from FIGS. 3 to 5, in which the seams of the reinforcing threads 54 have a different course.
  • reinforcing threads 54 run as continuous threads, each of which continuous threads comprises a number of loops 72 protruding into the textile laminate 14, which are intertwined with the loops 72 of an endless thread running on the respectively opposite surface of the textile laminate 14 are.
  • a ballistic protective armor 12 of the type described here is suitable not only for helmet shells 10, 50 ballistic protective helmets, but also for other types of ballistic protective clothing, in particular for protective vests which are intended to protect their wearer against projectile or splinter bombardment. Since such protective vests have to have a certain flexibility for reasons of wearing comfort, the known vests generally include hard segments or hard inserts in particularly vulnerable places. These hard segments or inserts can also be formed by the balistic protective armor according to the invention. In order to ensure complete protection without restricting the freedom of movement for the wearer of the vest, an arrangement is advantageous in which the hard segments or hard inserts overlap one another, but are displaceable relative to one another or engage in one another.

Abstract

The invention relates to ballistic protective armour (12), in particular, as component of ballistic protective clothing, or head coverings, comprising a textile laminate (14) made from a number of textile layers (16, ,34), laminated together. Said protective armour is characterised by a number of wire or thread binders (40,52), which pass through the textile laminate (14) in the layering direction (Z) of the textile layers (16, ,34).

Description

"Ballistischer Schutzpanzer sowie ballistischer Schutzhelm und Schutzweste" "Ballistic protective armor as well as ballistic protective helmet and protective vest"
Die vorliegende Erfindung betrifft einen ballistischen Schutzpanzer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einen entsprechenden ballistischen Schutzhelm sowie eine Schutzweste.The present invention relates to a ballistic protective armor according to the preamble of claim 1, as well as a corresponding ballistic protective helmet and a protective vest.
Ballistische Schutzpanzer der hier vorliegenden Art sind Bestandteil ballistischer Schutzkleidung oder Kopfbedeckungen, wie etwa militärischer Helme, schußsicherer Westen und dergleichen. Aus Gründen der Gewichtsersparnis werden solche Schutzpanzer in der Regel aus technischen Geweben wie hochmolekularem Polyethylen, Aramid oder anderen hochfesten Garnen hergestellt. Einzelne Gewebelagen werden mit Hilfe einer Klebematrix laminiert, indem ein Kleber, ein Harz oder eine Folie zwischen den einzelnen textilen Lagen aufgebracht wird und das gesamte Lagenpaket anschließend verpreßt wird, so dass ein Textillaminat entsteht.Ballistic protective armor of the present type are part of ballistic protective clothing or headgear, such as military helmets, bulletproof vests and the like. To save weight, such protective armor is usually made from technical fabrics such as high molecular weight polyethylene, aramid or other high-strength yarns. Individual fabric layers are laminated with the help of an adhesive matrix by applying an adhesive, a resin or a film between the individual textile layers and then pressing the entire layer package so that a textile laminate is formed.
Abhängig von den Materialeigenschaften der für die textilen Lagen verwendeten Garne, den verschiedenen Webarten und Gewebegewichte sowie dem Harz- bzw. Klebstoffanteil in der Verbindungsmatrix können die Eigenschaften des Schutzpanzers variiert werden. Abgesehen von der Gestaltfestigkeit, d.h., der Widerstandsfähigkeit gegenüber Verformungen, die insbesondere bei Schutzhelmen von Bedeutung ist, spielt naturgemäß die Widerstandsfähigkeit gegenüber einem aufprallenden Projektil oder Splitter eine herausragende Rolle. Das aufschlagende Geschoß übt außer einer Kraft in der Schichtungsrichtung, die im folgenden als Z-Richtung bezeichnet werden soll, auch Kräfte in den Richtungen aus, die innerhalb der Lagenebene liegen, d.h., in der X- und Y-Richtung senkrecht zur Z-Richtung. Diese : Kräfte werden durch die Garne oder Fasern der textilen Lagen aufgenommen, während die Kräfte in Z-Richtung durch die Verklebung der textilen Lagen aufgenommen werden. Das bedeutet, dass die Klebekraft der Matrix entscheidend dazu, beiträgt, einen Durchschlag des Geschosses zu verhindern.Depending on the material properties of the yarns used for the textile layers, the different types of weave and fabric weights as well as the resin or adhesive content in the connection matrix, the properties of the protective armor can be varied. Apart from the dimensional stability, i.e. the resistance to deformation, which is particularly important with protective helmets, the resistance to an impacting projectile or splinter naturally plays an outstanding role. In addition to a force in the stratification direction, which will be referred to below as the Z direction, the projectile also exerts forces in the directions which lie within the plane of the layer, ie in the X and Y directions perpendicular to the Z direction , These: forces are absorbed by the yarns or fibers of the textile layers, while the forces in the Z direction are absorbed by the adhesive bonding of the textile layers. This means that the adhesive strength of the matrix makes a decisive contribution to preventing the bullet from penetrating.
Es ist möglich, die textilen Gewebelagen vollständig in die Matrix einzubetten, so dass die Klebekraft der Lagen aneinander sehr hoch wird. Im allgemeinen führen die beim Geschoßaufprall auftretenden Kräfte in X- und ' Y-Richtung zu einer Dehnung der Gewebefasern und zu einer Energieabsorption. Hierbei kann eine Ausbeulung des Schutzpanzers in derIt is possible to completely embed the textile fabric layers in the matrix so that the adhesive strength of the layers to one another becomes very high. In general, the forces in the X and Y directions during projectile impact cause the fabric fibers to stretch and to Energy absorption. Here, a bulge of the protective armor in the
Aufprallrichtung eintreten. Wird jedoch eine bestimmte Kraft bzw. Längung der Fasern überschritten, so werden die Fasern schlagartig abgeschert, und das Geschoß durchschlägt die entsprechende Lage. Dieser Abschereffekt wird durch eine vollständige Einbettung des Gewebes in die Harz- oderEnter the direction of impact. However, if a certain force or elongation of the fibers is exceeded, the fibers are sheared off suddenly and the projectile penetrates the corresponding position. This shear is due to a complete embedding of the fabric in the resin or
Klebstoffmatrix begünstigt, da hierdurch die Möglichkeit der Fasern zur Längsausdehnung beschränkt wird. Der Widerstand gegen eine Perforation des Panzers wird somit verringert. Von diesem Effekt abgesehen, führt ein hoher Harz- oder Kleb Stoffanteil zu einer Erhöhung des Gewichts des Schutzp anzers .Adhesive matrix favors, since this limits the possibility of the fibers for longitudinal expansion. The resistance to perforation of the shell is thus reduced. Apart from this effect, a high resin or adhesive content leads to an increase in the weight of the protective armor.
Daher wurden Versuche unternommen, ballistische Schutzpanzer mit verringertem Harzauftrag zwischen den textilen Schichten zu konstruieren. Hierdurch kann Gewicht eingespart werden, und die Energieabsorption in- nerhalb der einzelnen textilen Lagen wird erhöht, da die Gewebefasern, die nicht in die Matrix eingebettet sind, sich ungehindert dehnen können. Andererseits wird der Halt der Lagen untereinander verringert. Daher tritt beim Projektileinschlag folgender Effekt auf: Durch den Abschereffekt werden die äußeren textilen Lagen vom Projektil glatt durchschlagen, welches sich hier- bei stark verformt. Die darauf folgenden Lagen fangen das Projektil, dessen kinetische Energie an diesem Punkt bereits stark verringert ist, durch die Dehnung der Fasern innerhalb der textilen Lagen ab. Hierbei entsteht eine starke Ausbeulung dieser Fanglagen des Laminats zur Innenseite des Schutzpanzers, da sich die Fanglagen von den perforierten Lagen durch den vermin - derten Harzauftrag leichter ablösen und eine Delamination zwischen diesen Schichten auftritt. Der starke Ausbeulungseffekt kann jedoch beim Träger der ballistischen Schutzkleidung starke Verletzungen hervorrufen. Beispielsweise kann sich der Träger eines ballistischen Schutzhelms, der durch einen Geschoßeinschlag stark nach innen verformt wird, Kopfverletzungen zuzie- hen.Attempts have therefore been made to construct ballistic protective armor with reduced resin application between the textile layers. This can save weight and the energy absorption within the individual textile layers is increased since the fabric fibers, which are not embedded in the matrix, can stretch unhindered. On the other hand, the hold of the layers among themselves is reduced. The following effect therefore occurs when projectile is impacted: The projectile smoothly penetrates the outer textile layers due to the shearing effect, which deforms strongly in the process. The subsequent layers intercept the projectile, the kinetic energy of which has already been greatly reduced at this point, by the stretching of the fibers within the textile layers. This creates a strong bulge in the catch layers of the laminate towards the inside of the protective armor, since the catch layers are easier to detach from the perforated layers due to the reduced resin application and delamination occurs between these layers. However, the strong bulging effect can cause severe injuries to the wearer of the ballistic protective clothing. For example, the wearer of a ballistic protective helmet, which is deformed inward by a projectile impact, may suffer head injuries.
Bei der Konstruktion eines herkömmlichen ballistischen Schutzpanzers muß also einerseits der eingangs beschriebene Effekt der vollständigen Perforation, andererseits jedoch auch eine übermäßige Verformung der inneren Schichten des Textillaminats verhindert werden. Dies geschieht durch geeignete Abstimmung der Dehnungseigenschaften des Textilgewebes und des Harz- bzw. Klebstoffanteils, so dass die Lastaufnahme in den unterschiedli- chen Richtungen vorbestimmt werden kann. Dies ist jedoch nur in eingeschränktem Maße möglich, da zum einen die Bedingungen bei der Herstellung des Schutzpanzers schwer reproduzierbar sind und zum anderen der Delaminationseffekt beim Ablösen der sich verformenden Fanglagen von den perforierten Lagen schlagartig und nahezu unkontrollierbar auftritt. Insbesondere wird die Wahl des Harz- oder Klebstoffanteils in der Verbindungsmatrix durch diese Umstände außerordentlich erschwert.In the construction of a conventional ballistic protective armor, on the one hand the effect of complete perforation described at the outset, but on the other hand also an excessive deformation of the inner layers of the textile laminate must be prevented. This is done by suitable coordination of the stretching properties of the textile fabric and the resin or adhesive content, so that the load absorption in the different directions can be predetermined. However, this is only possible to a limited extent because, on the one hand, the conditions in the manufacture of the protective armor are difficult to reproduce and, on the other hand, the delamination effect when the deforming catch layers are detached from the perforated layers occurs suddenly and almost uncontrollably. In particular, the choice of the proportion of resin or adhesive in the connection matrix is made extremely difficult by these circumstances.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen ballistischen Schutz- panzer der eingangs genannten Art zu schaffen, der Durchschläge von Projektilen oder auftreffenden Splittern zuverlässig verhindert, gleichzeitig jedoch den oben beschriebenen Verformungseffekt auf der der Beschußseite gegenüberliegenden Innenseite des Panzers auf ein akzeptables Maß reduziert, während das Gewicht des Schutzpanzers möglichst gering gehalten wird.The object of the present invention is therefore to create a ballistic protective armor of the type mentioned at the outset which reliably prevents penetration by projectiles or impacting fragments, but at the same time reduces the deformation effect described above to an acceptable level on the inside of the armor opposite the bombardment side, while the weight of the protective armor is kept as low as possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen ballistischen Schutzpanzer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by a ballistic protective armor with the features of claim 1.
Der erfindungsgemäße ballistische Schutzpanzer umfaßt eine Anzahl draht- oder fadenförmiger Verbinder, die sich in der Schichtungsrichtung durch das Textillaminat hindurch erstrecken, d.h. in der Richtung der Flächennormalen, die senkrecht auf den textilen Lagen steht. Diese Verbinder bieten den einzelnen textilen Lagen des Laminats zusätzlichen Halt aneinander, indem zusätzlich zu der bekannten Klebematrix eine weitere mechanische Verbin- düng geschaffen wird. Durch Wahl einer geeigneten Zugfestigkeit bzw. Elastizität der Verbinder ist es möglich, die Perforations- und Verformungseigenschaften des Textillaminats und seine Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Projektileinschlag zu verbessern.The ballistic protective armor according to the invention comprises a number of wire or thread-shaped connectors which extend in the layering direction through the textile laminate, i.e. in the direction of the surface normal, which is perpendicular to the textile layers. These connectors provide the individual textile layers of the laminate with additional hold to one another by creating a further mechanical connection in addition to the known adhesive matrix. By choosing a suitable tensile strength or elasticity of the connectors, it is possible to improve the perforation and deformation properties of the textile laminate and its resistance to projectile impact.
Insbesondere wird der oben beschriebene Ausbeulungseffekt der beim Projektilaufprall verformten inneren Fanglagen des Laminats stark verringert, da die Verbinder starke Zugkräfte in der Beschußrichtung aufnehmen können und ein unkontrolliertes Abreißen der Lagen voneinander (Delamination) verhindern können. Vielmehr wird der Delaminationseffekt auf das unmittelbare Umfeld des Beschußkanals begrenzt. In diesem Bereich sind die Zugkräfte auf die Verbinder so hoch, dass diese reißen und sich die inneren Fanglagen ablösen können. In den Richtungen innerhalb der Lagen, d.h. in den Richtun- gen senkrecht zur Schichtungsrichtung, nimmt die Kraft schließlich so weit ab, bis sie die zum Zerreißen der Verbinder erforderliche Kraft unterschreitet, so dass lediglich eine Dehnung der Verbinder auftritt. Hier kann zwar ein Ablösen der Klebeschichten der Lagen voneinander stattfinden, jedoch werden die Lagen durch die gedehnten Verbinder weiter stabil zusammengehalten.In particular, the bulging effect described above of the inner catch layers of the laminate deformed in the event of a projectile impact is greatly reduced, since the connectors can absorb strong tensile forces in the firing direction and can prevent the layers from tearing apart from one another (delamination). Rather, the delamination effect is limited to the immediate vicinity of the fire channel. In this area, the tensile forces on the connectors are so high that they tear and the inner catch layers can become detached. In the directions within the layers, ie in the directions direction perpendicular to the layering direction, the force finally decreases until it falls below the force required to tear the connectors, so that only an expansion of the connectors occurs. Here, the layers of adhesive can be detached from one another, but the layers are held together by the stretched connectors.
Hierdurch wird das Ausmaß der Ausbeulung des Schutzpanzers nach innen und damit das Verletzungsrisiko stark verringert. Eine ausreichende Absorption der kinetischen Geschoß energie findet dennoch statt, so dass das Projektil das Textillaminat nicht vollständig durchschlagen kann. Der Harz- oder Klebstoffanteil im Textillaminat kann stark verringert werden, ohne dass eine übermäßige Verformung auftritt, so dass sich eine Gewichtsersparnis ergibt und der Tragekomfort erhöht wird.This greatly reduces the extent to which the protective armor bulges inwards and thus the risk of injury. A sufficient absorption of the kinetic projectile energy nevertheless takes place, so that the projectile cannot penetrate completely through the textile laminate. The resin or adhesive content in the textile laminate can be greatly reduced without excessive deformation, so that weight is saved and the wearing comfort is increased.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen ballistischen Schutz- panzers ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 18.Advantageous refinements of the ballistic protective armor according to the invention result from subclaims 2 to 18.
Ein ballistischer Schutzhelm, dessen Helmschale durch einen erfindungsgemäßen ballistischen Schutzpanzer gebildet wird, wird durch Anspruch 19 beansprucht.A ballistic protective helmet, the helmet shell of which is formed by a ballistic protective armor according to the invention, is claimed by claim 19.
Ferner ist Anspruch 20 auf eine ballistische Schutzweste gerichtet, die Hartsegmente oder Harteinschübe umfaßt, die jeweils durch einen erfindungsgemäßen ballistischen Schutzpanzer gebildet werden.Furthermore, claim 20 is directed to a ballistic protective vest which comprises hard segments or hard inserts, which are each formed by a ballistic protective armor according to the invention.
Weitere Ausgestaltungen dieser Schutzweste ergeben sich aus den Ansprüchen 21 und 22.Further refinements of this protective vest result from claims 21 and 22.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.Preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing.
Fig. 1 zeigt einen seitlichen Teilschnitt durch einen ballistischen Schutzhelm, dessen Helmschale durch einen erfindungsgemäßen ballistischen Schutzpanzer gebildet wird; Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Helmschalen- Oberfläche des Helms aus Fig. 1 ; Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt durch eine Helmschale gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;Fig. 1 shows a partial side section through a ballistic protective helmet, the helmet shell is formed by a ballistic protective armor according to the invention; FIG. 2 shows a plan view of a section of the helmet shell surface of the helmet from FIG. 1; 3 shows a partial section through a helmet shell according to a further embodiment of the invention;
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der Helmschale o aus Fig. 3;FIG. 4 shows a plan view of a section of the helmet shell o from FIG. 3;
Fig. 5 zeigt die Helmschale gemäß Fig. 3 im verformten Zustand nach dem Einschlag eines Projektils; und Fig. 6 zeigt einen Teilschnitt durch eine Helmschale gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.FIG. 5 shows the helmet shell according to FIG. 3 in the deformed state after the impact of a projectile; and FIG. 6 shows a partial section through a helmet shell according to a third embodiment of the invention.
Die in Fig. 1 dargestellte Helmschale 10 ist Bestandteil eines ballistischen Schutzhelms, beispielsweise eines Helms für militärische Einsätze. Die dem nicht dargestellten Kopf des Helmträgers zugewandte konkave Innenseite des Schutzhelms befindet sich in der Figur unten, während der Einschlag eines Projektils von der konvexen Außenseite her erfolgen kann. Der Begriff "Projektil" soll im folgenden alle möglichen ballistischen Geschosse umfassen, also außer Schußwaffen-Projektilen im engeren Sinn auch Granat- oder Ge- schoßsplitter oder dergleichen.The helmet shell 10 shown in FIG. 1 is part of a ballistic protective helmet, for example a helmet for military use. The concave inside of the protective helmet facing the head of the helmet wearer, not shown, is located in the figure below, while the projectile can be impacted from the convex outside. In the following, the term “projectile” is intended to encompass all possible ballistic projectiles, ie apart from firearm projectiles in the narrower sense also grenade or projectile fragments or the like.
Weitere Einrichtungen im Inneren des Schutzhelms, wie etwa eine an der Innenseite der Helmschale 10 angebrachte korbförmige Auskleidung, die einen Abstand des Kopfes des Helmträgers zur Innenseite der Helmschale 10 ge- währleistet und den Tragekomfort erhöht, sind in dieser und den folgenden Figuren nicht dargestellt.Other devices inside the protective helmet, such as a basket-shaped lining attached to the inside of the helmet shell 10, which ensures a distance between the head of the helmet wearer and the inside of the helmet shell 10 and increases the wearing comfort, are not shown in this and the following figures.
Fig. 1 zeigt die Helmschale 10 im unversehrten Zustand. Sie wird durch einen ballistischen Schutzpanzer 12 gebildet, der ein Textillaminat 14 umfaßt, das aus einer Anzahl miteinander laminierter textiler Lagen gebildet wird. Die Lagen erstrecken sich, der Wölbung der Helmoberfläche folgend, parallel aufein- anderliegend zwischen der Innen- und der Außenfläche der Helmschale 10, d.h., die Schichtungsrichtung entspricht der Flächennormalen, die senkrecht auf den Oberflächen der textilen Lagen steht. In Fig. 1 ist die Schichtungs- richtung durch einen Pfeil Z bezeichnet, der der Normalen der Helm-Außenfläche an einem bestimmten Wölbungspunkt entspricht, während sich die einzelnen textilen Lagen in den zur Schichtungsrichtung Z senkrechten X- und Y-Richtungen innerhalb der Helmschale 10 erstrecken. Der Vollständigkeit halber ist die X-Richtung (in Fig. 1 nach rechts) ebenfalls durch einen Pfeil X gekennzeichnet.Fig. 1 shows the helmet shell 10 in the intact condition. It is formed by a ballistic protective armor 12, which comprises a textile laminate 14, which is formed from a number of textile layers laminated together. The layers extend, following the curvature of the helmet surface, lying parallel on top of one another between the inner and the outer surface of the helmet shell 10, ie the layering direction corresponds to the surface normal which is perpendicular to the surfaces of the textile layers. In FIG. 1, the direction of layering is indicated by an arrow Z, which corresponds to the normal of the outer surface of the helmet at a specific point of curvature, while the individual textile layers lie in the X- directions perpendicular to the layering direction Z. and Y directions extend within the helmet shell 10. For the sake of completeness, the X direction (to the right in FIG. 1) is also identified by an arrow X.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die textilen Lagen nur in einem in der Figur rechten Bereich im Schnitt dargestellt. Tatsächlich erstrecken sich die Lagen durch die gesamte Helmschale 10. Im einzelnen handelt es sich bei der hier vorliegenden Ausführungsform um zehn Lagen 16 bis 34, die in der Z-Richtung aufeinandergeschichtet sind. In der Praxis ist es üblich, eine noch größere Anzahl von Lagen zu verwenden; es liegt jedoch im Bereich der Möglichkeiten des Fachmanns, die Zahl der Lagen geeignet zu wählen. Jede der textilen Lagen 16, ...,34 besteht aus einem Gewebe aus Aramid-, Polyethy- len- oder Kohlefasern, also aus einem Kunststoff-Material mit hoher Zugfestigkeit in der Richtung X bzw. Y, in der sich die Lage erstreckt. Es ist ferner möglich, die textilen Lagen aus Garnen zu weben oder durch andere textile Techniken herzustellen.For reasons of clarity, the textile layers are only shown in section in an area on the right in the figure. The layers actually extend through the entire helmet shell 10. Specifically, the present embodiment is comprised of ten layers 16 to 34, which are stacked on top of one another in the Z direction. In practice it is common to use an even larger number of layers; However, it is within the scope of the person skilled in the art to select the number of layers appropriately. Each of the textile layers 16, ..., 34 consists of a fabric made of aramid, polyethylene or carbon fibers, that is to say of a plastic material with high tensile strength in the direction X or Y, in which the layer extends. It is also possible to weave the textile layers from yarns or to produce them by other textile techniques.
Die textilen Lagen 16, ..., 34 werden miteinander laminiert, indem sie mit einer Verbindungsmatrix verpreßt werden, die schichtweise zwischen den einzelnen textilen Lagen angeordnet ist. Bei dieser Verbindungsmatrix handelt es sich beispielsweise um einen Kleber, ein Harz oder auch um eine verpreßbare Folie. Zur Herstellung des Textillaminats 14 werden somit textile Lagen 16, ..., 34 und Kleber- oder Harzschichten bzw. Folienschichten abwechselnd aufeinander gelegt und unter hohem Druck verpreßt, so dass das Textillami- nat 14 als Verbund aus textilen Lagen und Verbindungsmatrix entsteht. Die einzelnen Schichten der Verbindungsmatrix sind in Fig. 1 und den folgenden Figuren nicht näher dargestellt. Der Zusammenhalt dieses Lagenpakets 14, d.h., seine Widerstandsfähigkeit gegen Kräfte in Z-Richtung, die auf ein Ablösen der textilen Lagen 16, ..., 34 voneinander wirken, sowie das Gewicht der Helmschale 10 lassen sich durch die Menge des Kleber- oder Harzauftrags bzw. der Dicke der verpreßbaren Folie zwischen den textilen Lagen bestimmen. Grundsätzlich gilt, dass die Festigkeit mit zunehmendem Gewichtsanteil der Verbindungsmatrix am Gesamtgewicht anwächst, so dass sich die Festigkeit beispielsweise durch erhöhten Harzauftrag erhöhen läßt. Hierdurch kann beim Verpressen des Laminats der Effekt auftreten, dass das Material der Verbindungsmatrix zumindest teilweise in das Gewebe der textilen Lagen 16, ..., 34 eindringt und die Fasern der textilen Lagen in die Matrix eingebettet werden. Die Möglichkeit der Fasern zur Dehnung in X- bzw. Y-Richtung wird hierdurch jedoch stark eingeschränkt.The textile layers 16,..., 34 are laminated to one another by pressing them with a connection matrix which is arranged in layers between the individual textile layers. This connection matrix is, for example, an adhesive, a resin or a compressible film. To produce the textile laminate 14, textile layers 16,..., 34 and adhesive or resin layers or film layers are thus placed alternately on one another and pressed under high pressure, so that the textile laminate 14 is formed as a composite of textile layers and connection matrix. The individual layers of the connection matrix are not shown in more detail in FIG. 1 and the following figures. The cohesion of this layer package 14, ie its resistance to forces in the Z direction, which act on the layers of textiles 16,..., 34 detaching from one another, and the weight of the helmet shell 10 can be determined by the amount of adhesive or resin applied or determine the thickness of the compressible film between the textile layers. Basically, the strength increases with the weight proportion of the connection matrix in the total weight, so that the strength can be increased, for example, by increased resin application. As a result, when the laminate is pressed in, the effect can occur that the material of the connection matrix at least partially penetrates into the fabric of the textile layers 16,..., 34 and the fibers of the textile layers are embedded in the matrix become. However, this severely limits the possibility of the fibers for stretching in the X or Y direction.
Erfindungsgemäß umfaßt der ballistische Schutzpanzer 12, der die Helm- schale 10 bildet, eine Anzahl draht- oder fadenförmiger Verbinder 40, die sich in der Schichtungsrichtung Z durch das Textillaminat 14 hindurch von der inneren Oberfläche der Helmschale 10 bis zur äußeren Oberfläche erstrek- ken, also durch alle textilen Lagen 16, ...,34 hindurch. Diese Verbinder, die in den Richtungen X,Y, in denen sich die textilen Lagen 16, ... , 34 erstrecken, voneinander beabstandet sind, sorgen für einen zusätzlichen Halt der textilen Lagen 16, ...,34 aneinander. D.h., die Lagen 16 34 werden nicht ausschließlich durch die Klebekraft der Verbindungsmatrix, sondern zusätzlich mechanisch durch die Verbinder 40 zusammengehalten. Dies sorgt für einen erhöhten Zusammenhalt des Laminats 14 in der Schichtungsrichtung Z und bietet im Fall des Aufpralls eines Projektils vorteilhafte Eigenschaften im Fall der Delamination der inneren textilen Lagen, wie im folgenden noch näher erläutert werden soll.According to the invention, the ballistic protective armor 12, which forms the helmet shell 10, comprises a number of wire or thread-shaped connectors 40 which extend in the layering direction Z through the textile laminate 14 from the inner surface of the helmet shell 10 to the outer surface, thus through all textile layers 16, ..., 34. These connectors, which are spaced apart in the directions X, Y, in which the textile layers 16,... 34 extend, provide an additional hold of the textile layers 16,..., 34 to one another. That is, the layers 16 34 are held together not only by the adhesive force of the connection matrix, but also mechanically by the connectors 40. This ensures an increased cohesion of the laminate 14 in the layering direction Z and offers advantageous properties in the event of the impact of a projectile in the event of delamination of the inner textile layers, as will be explained in more detail below.
Die Verbinder 40, von denen in Fig. 1 lediglich der linke Verbinder 40 mit ei- ner Bezugsziffer versehen ist, können aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen, das die gewünschten Eigenschaften aufweist, also insbesondere eine geeignete Zugfestigkeit und Elastizität. Beispielsweise kann für die Verbinder 40 ein Metall oder ein Kunststoffmaterial verwendet werden, und es kann sich um flexible Verstärkungsfäden handeln, die aus einer einzelnen Fa- ser oder auch aus einer Anzahl von Fasern gebildet werden, welche ferner zu einem Garn gesponnen oder gedrillt sein können. In Betracht kommen insbesondere hochfeste Materialien wie etwa Aramid, Polyethylen oder Kohlefasern. Obwohl dies in Fig. 1 nicht dargestellt ist, ist es denkbar, die einzelnen Verbinder 40 an ihren Enden an der Außen- und Innenseite der Helmschale 10 mit Verankerungseinrichtungen wie etwa Verdickungen oder dergleichen zu versehen, die verhindern, dass bei einer Delamination des Textillaminats 14 die Verbinder 40 einfach aus dem Lagenpaket herausgezogen werden.The connectors 40, of which only the left connector 40 is provided with a reference number in FIG. 1, can be made of any suitable material which has the desired properties, that is to say in particular a suitable tensile strength and elasticity. For example, a metal or plastic material can be used for the connectors 40 and can be flexible reinforcement threads which are formed from a single fiber or also from a number of fibers, which can also be spun or twisted into a thread , High-strength materials such as aramid, polyethylene or carbon fibers are particularly suitable. Although it is not shown in FIG. 1, it is conceivable to provide the individual connectors 40 at their ends on the outside and inside of the helmet shell 10 with anchoring devices, such as thickenings or the like, which prevent the textile laminate 14 from delaminating the connectors 40 are simply pulled out of the layer package.
Damit die Verbinder 40 ihre erfindungsgemäße Funktion erfüllen können, ist es nicht zwangsläufig notwendig, daß die Verbinder 40 sich exakt in der Schichtungsrichtung Z bzw. -Z, also in Richtung der Flächennormalen der textilen Lagen 16,..., 34 am Durchstoßpunkt des Verbinders 40 erstrecken, sondern es ist ausreichend, daß die Erstreckungsrichtung der Verbinder 40 eine Komponente aufweist, die der Schichtungsrichtung Z entspricht, so daß die textilen Lagen 16, ... , 34 durchstoßen werden. Es ist also zulässig, mit der Normalen einen bestimmten Winkel einzuschließen. Sind solche Abweichun- gen aus konstruktiven Gründen erwünscht, so läßt sich eine geeignete Größe des Abweichungswinkels vom Fachmann ohne größeren Aufwand durch Versuche ermitteln.So that the connectors 40 can perform their function according to the invention, it is not absolutely necessary that the connectors 40 are exactly in the layering direction Z or -Z, that is, in the direction of the surface normal of the textile layers 16,..., 34 at the point of penetration of the connector 40 extend it is sufficient that the direction of extension of the connector 40 has a component which corresponds to the direction of layering Z, so that the textile layers 16,... 34 are pierced. It is therefore permissible to enclose a certain angle with the normal. If such deviations are desired for design reasons, a suitable size of the deviation angle can be determined by a person skilled in the art by experiment without great effort.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Helmschale 10 mit den eingesetzten Ver- bindern 40. In dieser Figur ist also lediglich ein Ausschnitt der Oberfläche der obersten textilen Lage 34 sichtbar, in der die äußersten Enden der draht- oder fadenförmigen Verbinder 40 einliegen. Die Schichtungsrichtung Z weist also in Fig. 2 aus der Zeichnungsebene heraus. Die Verbinder 40 sind in einem regelmäßigen quadratischen Raster angeordnet, d.h. , die Verbinder 40 sind sowohl in der X- als auch in der Y-Richtung, entsprechend der Erstrek- kungsrichtung der textilen Lage 34, um gleiche Abstände a voneinander beabstandet in Reihen angeordnet. Die Abstände a können frei gewählt werden, um den Zusammenhalt des Textillaminats 14 und dessen Delaminationsver- halten zu beeinflussen.2 shows a plan view of the helmet shell 10 with the connectors 40 inserted. In this figure, only a section of the surface of the uppermost textile layer 34 is visible, in which the outermost ends of the wire or thread-shaped connectors 40 lie. The stratification direction Z thus points out of the plane of the drawing in FIG. 2. The connectors 40 are arranged in a regular square grid, i.e. , The connectors 40 are arranged both in the X and in the Y direction, corresponding to the direction of extension of the textile layer 34, at equal distances a from one another in rows. The distances a can be chosen freely in order to influence the cohesion of the textile laminate 14 and its delamination behavior.
Fig. 3 zeigt einen seitlichen Teilschnitt durch eine weitere Helmschale 50, die ebenfalls aus einem Textillaminat 14 aus einzelnen textilen Lagen 16,..., 34 aufgebaut ist. Der Aufbau der einzelnen Lagen 16,..., 34 aus einem hochfesten Gewebe, ihre Schichtung in Z-Richtung und ihre Verbindung durch schicht- weises Verpressen mit einer Verbindungsmatrix entsprechen der Helmschale 10 aus Fig. 1 und 2, so dass bezüglich des Aufbaus des Textillaminats 14 auf die vorstehenden Beschreibungsteile verwiesen wird.Fig. 3 shows a partial side section through a further helmet shell 50, which is also constructed from a textile laminate 14 from individual textile layers 16, ..., 34. The structure of the individual layers 16, ..., 34 from a high-strength fabric, their layering in the Z direction and their connection by layer-by-layer pressing with a connection matrix correspond to the helmet shell 10 from FIGS. 1 and 2, so that with regard to the structure of the textile laminate 14 is referred to the above description parts.
Erfindungsgemäß umfaßt die Helmschale 50 fadenförmige Verbinder, die hier durch in der Schichtungsrichtung Z verlaufende Abschnitte 52 eines Verstärkungsfadens 54 gebildet werden, der als Endlosfaden zwischen der inneren und der äußeren Oberfläche der Helmschale 50 mäandrierend in der Richtung X durch das Textillaminat 14, also in der Richtung, in der sich die textilen Lagen 16 34 erstrecken, läuft. Auf der linken Seite in Fig. 3 beginnend, erstreckt sich also zunächst ein in der Schichtungsrichtung Z verlaufender Verstärkungsfaden-Abschnitt 52 von innen nach außen, an welchem sich ein auf der äußeren Oberfläche der Helmschale 50 aufliegender Verbindungsab- schnitt 56 des Verstärkungsfadens 54 anschließt. An diesen schließt sich wiederum ein von außen nach innen (Gegenrichtung -Z) verlaufender Verstärkungsfaden-Abschnitt 52 an, gefolgt von einem auf der Helmschalen-Innenseite aufliegenden Verbindungsabschnitt 56. Diese Abfolge von Abschnitten des Verstärkungsfadens 54 zwischen Innen- und Außenseite wiederholt sich von hier an fortlaufend in der Erstreckungsrichtung X der textilen Lagen 16, ..., 34. Die einzelnen Verstärkungsfaden-Abschnitte 52, die die Verbinder bilden, sind somit durch die Verbindungsabschnitte 56 zu einem Endlosfaden verbunden, der eine Naht bildet, die das gesamte Textillaminat 14 bzw. die Helmschale 50 durchlaufen kann. Der Verstärkungsfaden 54 kann straff gespannt sein, so dass den einzelnen textilen Lagen 16 34 ein erhöhter Zusammenhalt verliehen wird.According to the invention, the helmet shell 50 comprises thread-shaped connectors, which are formed here by sections 52 of a reinforcing thread 54 running in the layering direction Z, which as a continuous thread between the inner and the outer surface of the helmet shell 50 meandering in the direction X through the textile laminate 14, i.e. in the Direction in which the textile layers 16 34 extend. Beginning on the left in FIG. 3, a reinforcing thread section 52 extending in the layering direction Z initially extends from the inside to the outside, on which a connecting section resting on the outer surface of the helmet shell 50 extends. cut 56 of the reinforcing thread 54 connects. This is followed in turn by a reinforcing thread section 52 running from the outside in (opposite direction -Z), followed by a connecting section 56 resting on the inside of the helmet shell. This sequence of sections of the reinforcing thread 54 between the inside and outside is repeated from here on continuously in the direction of extension X of the textile layers 16,..., 34. The individual reinforcing thread sections 52 which form the connectors are thus connected by the connecting sections 56 to form an endless thread which forms a seam which forms the entire textile laminate 14 or can pass through the helmet shell 50. The reinforcing thread 54 can be taut so that the individual textile layers 16 34 are given increased cohesion.
Es kann sich bei dem Verstärkungsfaden 54 um eine eine Textilfaser aus ei- nem hochfesten Kunststoffmaterial wie etwa Aramid, Polyethylen oder Kohlefaser handeln, und mehrere Fasern des Verstärkungsfadens 54 können zu einem Garn gesponnen oder gedrillt sein. Grundsätzlich können für die Verbinder 40 aus der ersten Ausführungsform und für den Verstärkungsfaden 54 bzw. dessen als Verbinder wirkende Abschnitte 52 die gleichen Materialien verwendet werden. Da im Fall des endlosen Verstärkungsfadens 54 jeweils ein Umlenken des Fadenverlaufs auf den Innen- und Außenoberflächen der Helmschale 50 stattfindet, ist eine gewisse Biegsamkeit und Flexibilität des Fadenmaterials erforderlich.The reinforcing thread 54 can be a textile fiber made of a high-strength plastic material such as aramid, polyethylene or carbon fiber, and several fibers of the reinforcing thread 54 can be spun or twisted into a yarn. In principle, the same materials can be used for the connectors 40 from the first embodiment and for the reinforcing thread 54 or its sections 52 which act as connectors. Since in the case of the endless reinforcing thread 54 there is a deflection of the thread course on the inner and outer surfaces of the helmet shell 50, a certain flexibility and flexibility of the thread material is required.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt der äußersten textilen Lage 34 aus einer Perspektive entsprechend Fig. 2. Auf der Oberfläche der textilen Lage 16 sind die aufliegenden Verbindungsabschnitte 56 des Verstärkungsfadens 54 zu erkennen, während sich die Verstärkungsfaden-Abschnitte 52 in und entgegen der Schichtungsrichtung (Richtungen Z und -Z) an den Enden der Verbindungsabschnitte 56 in das Textillaminat 14 hinein und wieder heraus erstrecken. Die Nähte der Endlosfäden 54 verlaufen in Fig. 4 von links nach rechts, und die Verbindungsabschnitte 56 weisen auf der Innen- und Außenseite der Helmschale 50 die gleiche Länge auf. In der Richtung senkrecht zur Verlaufsrichtung der Nähte sind die Endlosfäden 54 voneinan- der beabstandet, und die Verbindungsabschnitte 56 einander benachbarter Verbindungsfäden 54 sind in der Verlaufsrichtung der Nähte jeweils um die Länge eines Verbindungsabschnitts 56 gegeneinander versetzt. Es versteht sich, dass auch ein anderer Nahtverlauf gewählt werden kann, beispielsweise durch Schiingenbildung innerhalb des Verlaufs des Verstärkungsfadens 54, wie später noch erläutert werden soll. Ferner ist es, ähnlich wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform, nicht notwendig, dass sich die Verstärkungsfaden-Abschnitte 52 genau in der Richtung der Flächennormalen erstrecken, sondern es werden Abweichungen von dieser Richtung toleriert. Beispielsweise können aufeinander folgende Verstärkungsfaden-Abschnitte 52 auf solche Weise gegeneinander geneigt sein, daß sich in der senkrechten Schnittebene durch das Laminat 14 ein W- oder zickzackförmi- ger Nahtverlauf ergibt.FIG. 4 shows a plan view of a section of the outermost textile layer 34 from a perspective corresponding to FIG. 2. On the surface of the textile layer 16, the overlying connecting sections 56 of the reinforcing thread 54 can be seen, while the reinforcing thread sections 52 move in and against one another of the layering direction (directions Z and -Z) at the ends of the connecting sections 56 into the textile laminate 14 and out again. The seams of the continuous threads 54 run from left to right in FIG. 4, and the connecting sections 56 have the same length on the inside and outside of the helmet shell 50. In the direction perpendicular to the direction of the seams, the endless threads 54 are spaced apart, and the connecting sections 56 of adjacent connecting threads 54 are offset in the direction of the seams by the length of a connecting section 56. It goes without saying that another seam course can also be selected, for example by forming loops within the course of the reinforcing thread 54, as will be explained later. Furthermore, similarly to the embodiment described above, it is not necessary for the reinforcing thread sections 52 to extend exactly in the direction of the surface normal, but deviations from this direction are tolerated. For example, successive reinforcing thread sections 52 can be inclined towards one another in such a way that a W- or zigzag-shaped seam course results in the vertical section plane through the laminate 14.
In Fig. 5 ist das Funktionsprinzip des erfindungsgemäßen ballistischen Schutzpanzers anhand des zweiten Ausführungsbeispiels aus den Fig. 3 und 4 erläutert. Im vorliegenden Fall wird angenommen, dass die Helmschale 50 mit einem Projektil 60 beschossen wird, das genau senkrecht auf die Helmschale 50 trifft, also in einer Beschußrichtung -Z. Beim Aufprall durchschlägt das Projektil 60 eine Anzahl äußerer textiler Lagen, wobei die Fasern innerhalb der textilen Lagen glatt abgeschert werden und ein annähernd zylindrischer Beschußkanal 62 entsteht. Hierbei verformt sich das Projektil 60 stark, und seine kinetische Energie wird teilweise absorbiert, bis die Energie nicht mehr dazu ausreicht, weitere Lagen zu durchschlagen. Dies führt dazu, dass in den verbleibenden textilen Lagen an der Innenseite der Helmschale 50 eine Verformung in Form einer Ausbeulung nach innen entsteht, da das Projektil 60 durch seine Restenergie die Fasern der nicht durchschlagenen textilen La- gen dehnt. Das Projektil 60 verbleibt dann innerhalb einer Kaverne 64 zwischen den äußeren und den inneren textilen Lagen. Diese Kaverne 64 entsteht dadurch, dass die äußeren durchschlagenen textilen Lagen ihre nach außen gewölbte Form im Prinzip beibehalten, während durch die Verformung der inneren Lagen ein Ablösungs- oder Delaminationseffekt entsteht, bei dem sich die äußeren und inneren Lagenpakete im Umfeld des Beschußkanals 62 voneinander lösen.5, the functional principle of the ballistic protective armor according to the invention is explained using the second exemplary embodiment from FIGS. 3 and 4. In the present case it is assumed that the helmet shell 50 is bombarded with a projectile 60 which strikes the helmet shell 50 exactly perpendicularly, that is in a direction of fire -Z. In the event of an impact, the projectile 60 penetrates a number of outer textile layers, the fibers within the textile layers being sheared off smoothly and an approximately cylindrical bombardment channel 62 being formed. The projectile 60 deforms strongly here and its kinetic energy is partially absorbed until the energy is no longer sufficient to penetrate further layers. This leads to the fact that in the remaining textile layers on the inside of the helmet shell 50 there is a deformation in the form of a bulge inwards, since the projectile 60 stretches the fibers of the textile layers that have not penetrated due to its residual energy. The projectile 60 then remains within a cavern 64 between the outer and inner textile layers. This cavern 64 arises from the fact that the outer penetrated textile layers basically retain their outwardly curved shape, while the deformation of the inner layers creates a detachment or delamination effect in which the outer and inner layer packs in the vicinity of the bombardment channel 62 separate from one another ,
In Fig. 5 werden die drei äußersten textilen Lagen 30,32,34 glatt durchschlagen, und in ihnen bildet sich der Beschußkanal 62, während die vier inner - sten Lagen 16 bis 22 nach innen ausgebeult werden. Das Gewebe dieser textilen Lagen 16 bis 22 bleibt dabei intakt, es werden lediglich die Fasern des Gewebes gedehnt, so dass die Ausbeulung zur Innenseite der Helmschale 50 gebildet wird. Zwischen den durchschlagenen Lagen 30,32,34 und den verformten Lagen 16 bis 22, die auch als Fanglagen bezeichnet werden, verbleiben drei textile Lagen 24,26,28, die im unmittelbaren Umfeld des Beschußkanals 62 zerstört werden und hierdurch Energie absorbieren.In FIG. 5, the three outermost textile layers 30, 32, 34 are penetrated smoothly, and the bombardment channel 62 is formed in them, while the four innermost layers 16 to 22 are bulged inwards. The fabric of these textile layers 16 to 22 remains intact, only the fibers of the fabric are stretched, so that the bulge towards the inside of the helmet shell 50 is formed. Between the penetrated layers 30, 32, 34 and the deformed layers 16 to 22, which are also referred to as trapping layers, there remain three textile layers 24, 26, 28 which are destroyed in the immediate vicinity of the fire channel 62 and thereby absorb energy.
Beim Abreißen der Fanglagen 16 bis 22 wird der innere Zusammenhalt des Textillaminats 14 durch die Verbindungsmatrix zerstört, und es besteht die Gefahr, dass durch ein unkontrolliertes Abreißen der Schichten voneinander eine sehr starke Ausbeulung entsteht, die Verletzungen des Helmträgers ver- ursacht. Erfindungsgemäß wird dieser nachteilige Effekt durch den Verstärkungsfaden 54 verhindert. Die in der Schichtungsrichtung Z verlaufenden Abschnitte 52 des Verstärkungsfadens 54 können die beim Einschlag auftretenden Zugkräfte in der Z-Richtung aufnehmen, was zu einer Dehnung des Verstärkungsfadens 54 an den Abschnitten 52 führt, so dass zusätzlich Ener- gie absorbiert wird. Überschreiten die Kräfte einen bestimmten Wert, so kommt es zu einem Abreißen des Verstärkungsfaden-Abschnitts 52. Da die Kraft in seitlicher, also in X- und Y-Richtung in Bezug auf die Beschußrich- tung abnimmt, tritt dieser Effekt des Abreißens nur im Umfeld des Beschußkanals 62 auf, wie es in Fig. 5 auch dargestellt ist. In größerer Entfernung vom Beschußkanal 62 nehmen die Zugkräfte ab und können von den Verstärkungsfaden-Abschnitten 52 noch aufgenommen werden, ohne dass ein Abreißen des Fadens 54 stattfindet. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Klebeschicht der Verbindungsmatrix zwischen den durchschlagenen Lagen 30,32,34 und den Fanglagen 16 bis 22 unkontrolliert aufreißt. Die Verstär- kungsfaden-Abschnitte 52 an den Außenbereichen der Kaverne 64 begrenzen den Delaminationseffekt zuverlässig. Die Aufnahme der Zugkräfte durch die Verstärkungsfaden-Abschnitte 52 wird dadurch begünstigt, dass die äußeren Enden der Abschnitte 52 in den äußeren textilen Lagen 30,32,34 verankert sind, die ihre gewölbte Form beibehalten und somit eine hohe Stabilität ge- genüber den durch die Verstärkungsfaden-Abschnitte 52 ausgeübten Zugkräften aufweisen. Durch diesen Verankerungseffekt in den äußeren Lagen 30,32,34 wird den Abschnitten 52 und somit dem nach innen verformten Bereich der inneren Fanglagen 16 bis 22 ein erhöhter Halt geboten.When the catch layers 16 to 22 are torn off, the inner cohesion of the textile laminate 14 is destroyed by the connection matrix, and there is a risk that an uncontrolled tearing of the layers from one another will result in a very strong bulge, which will cause injuries to the helmet wearer. According to the invention, this disadvantageous effect is prevented by the reinforcing thread 54. The sections 52 of the reinforcing thread 54 running in the stratification direction Z can absorb the tensile forces occurring in the weft in the Z direction, which leads to an expansion of the reinforcing thread 54 at the sections 52, so that additional energy is absorbed. If the forces exceed a certain value, the reinforcing thread section 52 is torn off. Since the force decreases in the lateral, that is to say in the X and Y, directions with respect to the direction of bombardment, this effect of the tearing off only occurs in the vicinity of the bombardment channel 62, as is also shown in FIG. 5. The tensile forces decrease at a greater distance from the bombardment channel 62 and can still be absorbed by the reinforcing thread sections 52 without the thread 54 tearing off. In this way, it is prevented that the adhesive layer of the connection matrix between the stripped layers 30, 32, 34 and the catch layers 16 to 22 tears open in an uncontrolled manner. The reinforcing thread sections 52 on the outer regions of the cavern 64 reliably limit the delamination effect. The absorption of the tensile forces by the reinforcing thread sections 52 is favored by the fact that the outer ends of the sections 52 are anchored in the outer textile layers 30, 32, 34, which maintain their arched shape and thus a high stability compared to that of the Reinforcing thread sections 52 have exerted tensile forces. This anchoring effect in the outer layers 30, 32, 34 provides the sections 52 and thus the inwardly deformed region of the inner catch layers 16 to 22 with increased hold.
Es versteht sich, dass die Wirkung der erfindungsgemäßen Verbinder in Fig. 5 nur beispielhaft anhand der Verstärkungsfaden-Abschnitte 52 dargestellt ist und durch alle Arten von Verbindern im Sinne der vorliegenden Erfindung gleichermaßen bewirkt wird, also insbesondere auch durch die Verbinder 40 gemäß der ersten Ausführungsform.It goes without saying that the effect of the connectors according to the invention in FIG. 5 is only shown by way of example with reference to the reinforcing thread sections 52 and by all types of connectors in the sense of the present invention is equally effected, in particular also by the connector 40 according to the first embodiment.
Die Energie-Absorption innerhalb des Textillaminats 14 läßt sich dadurch vorteilhaft vergrößern, dass die äußeren Lagen 30,32,34, in denen der Beschußkanal 62 gebildet wird, sehr hart ausgebildet sind, im Vergleich zu den darauf folgenden mittleren Lagen 24,26,28 die im Bereich der Kaverne 64 zerstört werden und hierdurch Energie aufnehmen können. Durch die große Härte der äußeren Schichten 30,32,34 wird das Projektil 60 sehr stark ver- formt und muß einen größeren Einschußkanal bilden, damit es tiefer in das Textillaminat 14 eindringen kann. Die Härte der Fanglagen 16 bis 22 an der Innenseite der Helmschale 50 ist hierbei vorteilhaft so zu wählen, dass sie zwischen der Härte der äußeren Lagen 30,32,34 und derjenigen der weichen mittleren Lagen 24,26,28 liegt, so dass eine gute Verformbarkeit gewährlei- stet bleibt. Die Härten der unterschiedlichen Lagen 16, ..., 34 lassen sich durch die Wahl des Gewebes beeinflussen, insbesondere jedoch ferner durch den Harz- oder Klebstoffanteil der Verbindungsmatrix in den textilen Lagen 16, ...,34.The energy absorption within the textile laminate 14 can advantageously be increased in that the outer layers 30, 32, 34, in which the bombardment channel 62 is formed, are very hard in comparison to the subsequent middle layers 24, 26, 28 which are destroyed in the area of the cavern 64 and can thereby absorb energy. Due to the great hardness of the outer layers 30, 32, 34, the projectile 60 is deformed very strongly and must form a larger weft channel so that it can penetrate deeper into the textile laminate 14. The hardness of the catch layers 16 to 22 on the inside of the helmet shell 50 is advantageously chosen so that it lies between the hardness of the outer layers 30, 32, 34 and that of the soft middle layers 24, 26, 28, so that a good one Deformability remains guaranteed. The hardness of the different layers 16, ..., 34 can be influenced by the choice of the fabric, but in particular furthermore by the resin or adhesive content of the connection matrix in the textile layers 16, ..., 34.
Schließlich zeigt Fig. 6 eine Helmschale 70 ähnlich der Helmschale 50 aus den Fig. 3 bis 5, bei welcher die Nähte der Verstärkungsfäden 54 einen anderen Verlauf aufweisen. Auf den einander gegenüberliegenden Oberflächen des Textillaminats 14 verlaufen Verstärkungsfäden 54 als Endlosfäden, von denen jeder Endlosfaden eine Anzahl von in das Textillaminat 14 hinein ragen- den Schlingen 72 umfaßt, die mit den Schlingen 72 eines auf der jeweils gegenüberliegenden Oberfläche des Textillaminats 14 verlaufenden Endlosfadens verschlungen sind. Das heißt, die Schlingen 72 des auf der Außenseite der Helmschale 70 aufliegenden Verstärkungsfadens 54 weisen durch einen nicht näher dargestellten Kanal entgegen der Schichtungsrichtung Z in das Textillaminat 14 hinein und greifen im Bereich der mittleren textilen Lagen in die Schlingen 72 eines weiteren Endlosfadens 54 ein, der in gleicher Weise auf der Helm-Innenseite verläuft. Jeweils zwei miteinander verschlungene Schlingen 72 bilden somit einen erfindungsgemäßen Verbinder. Die Schlingen 72 können mehr oder weniger straff miteinander verspannt sein, so daß sich die elastischen Eigenschaften der Verspannung einstellen lassen. Ein ballistischer Schutzpanzer 12 der hier beschriebenen Art eignet sich nicht nur für Helmschalen 10,50 ballistischer Schutzhelme, sondern auch für andere Arten ballistischer Schutzkleidung, insbesondere für Schutzwesten, die ihren Träger gegen Projektil- oder Splitterbeschuß schützen sollen. Da solche Schutzwesten aus Gründen des Tragekomforts eine gewisse Flexibilität aufweisen müssen, umfassen die bekannten Westen in der Regel Hartsegmente oder Harteinschübe an besonders gefährdeten Stellen. Diese Hartsegmente oder -einschübe können ebenfalls durch den erfindungsgemäßen balistischen Schutzpanzer gebildet werden. Damit ein lückenloser Schutz gewährleistet wird, ohne dass die Bewegungsfreiheit des Trägers der Weste eingeschränkt wird, ist eine Anordnung vorteilhaft, bei der die Hartsegmente oder Harteinschübe einander überlappen, jedoch gegeneinander verschiebbar sind oder ineinander greifen. Finally, FIG. 6 shows a helmet shell 70 similar to the helmet shell 50 from FIGS. 3 to 5, in which the seams of the reinforcing threads 54 have a different course. On the opposite surfaces of the textile laminate 14, reinforcing threads 54 run as continuous threads, each of which continuous threads comprises a number of loops 72 protruding into the textile laminate 14, which are intertwined with the loops 72 of an endless thread running on the respectively opposite surface of the textile laminate 14 are. This means that the loops 72 of the reinforcing thread 54 lying on the outside of the helmet shell 70 point into the textile laminate 14 through a channel (not shown in detail) against the layering direction Z and engage in the loops 72 of a further endless thread 54 in the region of the middle textile layers. which runs in the same way on the inside of the helmet. Two loops 72 intertwined with one another thus form a connector according to the invention. The loops 72 can be clamped together more or less tightly, so that the elastic properties of the clamping can be adjusted. A ballistic protective armor 12 of the type described here is suitable not only for helmet shells 10, 50 ballistic protective helmets, but also for other types of ballistic protective clothing, in particular for protective vests which are intended to protect their wearer against projectile or splinter bombardment. Since such protective vests have to have a certain flexibility for reasons of wearing comfort, the known vests generally include hard segments or hard inserts in particularly vulnerable places. These hard segments or inserts can also be formed by the balistic protective armor according to the invention. In order to ensure complete protection without restricting the freedom of movement for the wearer of the vest, an arrangement is advantageous in which the hard segments or hard inserts overlap one another, but are displaceable relative to one another or engage in one another.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Ballistischer Schutzpanzer (12), insbesondere als Bestandteil ballistischer Schutzkleidung oder Kopfbedeckungen, umfassend ein Textillaminat (14) aus einer Anzahl miteinander laminierter textiler Lagen (16 34), gekennzeichnet durch eine Anzahl draht- oder fadenförmiger Verbinder (40,52), die sich in der Schichtungsrichtung (Z) der textilen Lagen (16, ...,34) durch das Textillaminat (14) hindurch erstrecken.1. Ballistic protective armor (12), in particular as a component of ballistic protective clothing or headgear, comprising a textile laminate (14) from a number of laminated textile layers (16 34), characterized by a number of wire or thread-shaped connectors (40, 52) that extend in the layering direction (Z) of the textile layers (16, ..., 34) through the textile laminate (14).
2. Ballistischer Schutzpanzer gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbinder (40,52) mit Verankerungseinrichtungen zur Verankerung im Textillaminat (14) versehen sind.2. Ballistic protective armor according to claim 1, characterized in that the connectors (40, 52) are provided with anchoring devices for anchoring in the textile laminate (14).
3. Ballistischer Schutzpanzer gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Verbinder (40,52) elastisch sind.3. Ballistic protective armor according to claim 1 or 2, characterized in that the connectors (40, 52) are elastic.
4. Ballistischer Schutzpanzer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbinder (40,52) aus Metall oder einem Kunststoffmaterial bestehen.4. Ballistic protective armor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connectors (40, 52) consist of metal or a plastic material.
5. Ballistischer Schutzpanzer gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbinder (52) als Verstärkungsfäden (54) ausgebildet sind, die jeweils aus einer einzelnen Faser oder aus einer Anzahl von Fasern gebildet werden.5. Ballistic protective armor according to one of the preceding claims, characterized in that the connectors (52) are designed as reinforcing threads (54) which are each formed from a single fiber or from a number of fibers.
6. Ballistischer Schutzpanzer gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfäden (54) aus einem Garn bestehen, das aus einer Anzahl von Fasern gesponnen oder gedrillt ist.6. Ballistic protective armor according to claim 5, characterized in that the reinforcing threads (54) consist of a yarn which is spun or twisted from a number of fibers.
7. Ballistischer Schutzpanzer gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfäden (54) aus Aramid, Polyethylen oder Kohlefaser bestehen.7. Ballistic protective armor according to claim 5 or 6, characterized in that the reinforcing threads (54) consist of aramid, polyethylene or carbon fiber.
8. Ballistischer Schutzpanzer gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, da- durch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsfäden (54) untereinander zu Endlosfäden verbunden sind, die das Textillaminat (14) mäandrierend durchlaufen. 8. Ballistic protective armor according to one of claims 5 to 7, characterized in that the reinforcing threads (54) are connected to one another to form continuous threads which pass through the textile laminate (14) in a meandering manner.
9. Ballistischer Schutzpanzer gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf den einander gegenüberliegenden Oberflächen des Textillaminats (14) Endlosfäden verlaufen, von denen jeder Endlosfaden eine Anzahl von in das Textillaminat (14) hinein ragenden Schlingen umfaßt, die mit den Schlingen eines auf der jeweils gegenüberliegenden Oberfläche des Textillaminats (14) verlaufenden Endlosfadens verschlungen sind.9. Ballistic protective armor according to claim 8, characterized in that continuous threads run on the opposite surfaces of the textile laminate (14), each of which continuous thread comprises a number of loops projecting into the textile laminate (14), which with the loops one on the each opposite surface of the textile laminate (14) extending continuous thread are intertwined.
10. Ballistischer Schutzpanzer gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Lagen (16, ...,34) durch Ver- pressen mit einer Verbindungsmatrix verbunden sind, die schichtweise zwischen den einzelnen textilen Lagen (16 34) angeordnet ist.10. Ballistic protective armor according to one of the preceding claims, characterized in that the textile layers (16, ..., 34) are connected by pressing with a connection matrix which is arranged in layers between the individual textile layers (16 34).
11. Ballistischer Schutzpanzer gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmatrix aus einem Kleber, einem Harz oder einer verpreßbaren Folie gebildet wird.11. Ballistic protective armor according to claim 10, characterized in that the connection matrix is formed from an adhesive, a resin or a compressible film.
12. Ballistischer Schutzpanzer gemäß Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Lagen (16, ...,34) zumindest teilweise in die Verbindungsmatrix eingebettet sind.12. Ballistic protective armor according to claim 10 or 1 1, characterized in that the textile layers (16, ..., 34) are at least partially embedded in the connection matrix.
13. Ballistischer Schutzpanzer gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Lagen (16 34) aus einem13. Ballistic protective armor according to one of the preceding claims, characterized in that the textile layers (16 34) from one
Kunststoffmaterial bestehen.Plastic material exist.
14. Ballistischer Schutzpanzer gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Lagen (16 34) aus Aramid, Polyethylen oder Kohlefaser bestehen.14. Ballistic protective armor according to claim 13, characterized in that the textile layers (16 34) consist of aramid, polyethylene or carbon fiber.
15. Ballistischer Schutzpanzer gemäß einem der vorhergehenden Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Lagen (16 34) durch Gewebe aus Fasern oder Garnen gebildet werden.15. Ballistic protective armor according to one of the preceding claims, characterized in that the textile layers (16 34) are formed by fabrics made of fibers or yarns.
16. Ballistischer Schutzpanzer gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die textilen Lagen (16 34) unter- schiedliche Härten aufweisen. 16. Ballistic protective armor according to one of the preceding claims, characterized in that the textile layers (16 34) have different hardnesses.
17. Ballistischer Schutzpanzer gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Härten durch die Verwendung unterschiedlicher Gewebearten oder eines unterschiedlichen Harz- oder Klebstoffgehalts der textilen Lagen (16 34) erreicht werden.17. Ballistic protective armor according to claim 16, characterized in that the different hardnesses are achieved by using different types of fabric or a different resin or adhesive content of the textile layers (16 34).
18. Ballistischer Schutzpanzer gemäß Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Textillaminat (14), in Bezug auf die vorgesehene Be- schußrichtung (-Z) von außen nach innen betrachtet, eine Schichtfolge umfaßt aus harten äußeren textilen Lagen (30,32,34), weichen textilen Lagen (24,26,28), deren Härte geringer ist als diejenige der harten textilen Lagen (30,32,34), und mittelharten inneren textilen Lagen (16, 18,20,22), deren Härte zwischen derjenigen der harten (30,32,34) und der weichen textilen Lagen (24,26,28) liegt.18. Ballistic protective armor according to claim 16 or 17, characterized in that the textile laminate (14), viewed in relation to the intended direction of fire (-Z) from the outside in, comprises a layer sequence of hard outer textile layers (30, 32 , 34), soft textile layers (24, 26, 28), the hardness of which is lower than that of the hard textile layers (30, 32, 34), and medium-hard inner textile layers (16, 18, 20, 22), the hardness lies between that of the hard (30,32,34) and the soft textile layers (24,26,28).
19. Ballistischer Schutzhelm, dessen Helmschale (10,50,70) durch einen ballistischen Schutzpanzer (12) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche gebildet wird.19. Ballistic protective helmet, the helmet shell (10, 50, 70) of which is formed by a ballistic protective armor (12) according to one of the preceding claims.
20. Ballistische Schutzweste, umfassend Hartsegmente oder Harteinschübe, die jeweils durch einen ballistischen Schutzpanzer (12) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15 gebildet werden.20. Ballistic protective vest, comprising hard segments or hard inserts, each of which is formed by a ballistic protective armor (12) according to one of the preceding claims 1 to 15.
21. Ballistische Schutzweste gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartsegmente oder Harteinschübe überlappend angeordnet sind.21. Ballistic protective vest according to claim 20, characterized in that the hard segments or hard inserts are arranged to overlap.
22. Ballistische Schutzweste gemäß Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hartsegmente oder Harteinschübe gegeneinander verschiebbar an oder in der Schutzweste angeordnet sind. 22. Ballistic protective vest according to claim 21, characterized in that the hard segments or hard inserts are arranged displaceably against one another on or in the protective vest.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009070886A1 (en) * 2007-12-07 2009-06-11 Allen-Vanguard Technologies Inc. Apparatus and method for measuring data for injury analysis
US8001999B2 (en) * 2008-09-05 2011-08-23 Olive Tree Financial Group, L.L.C. Energy weapon protection fabric
CA2866498A1 (en) * 2012-02-29 2013-11-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Ballistic composite containing a thermoplastic overlay
RU2640992C1 (en) * 2016-11-21 2018-01-12 Закрытое акционерное общество "Центр высокопрочных материалов "Армированные композиты" (ЗАО ЦВМ "Армированные композиты") Method of manufacture of multilayer textile armour and multilayer textile armour

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3841954A (en) * 1971-03-15 1974-10-15 Carborundum Co Compressed rigid laminated material including stitching reinforcement
GB2238460A (en) * 1989-11-06 1991-06-05 Personnel Armoured Designs Lim Protective material for body armour
FR2697626A1 (en) * 1992-11-03 1994-05-06 Gallet Sa Armoured material, esp. for protective helmet - has several layers of filaments in different directions, impregnated or coated with a resin matrix
US5545455A (en) * 1993-04-01 1996-08-13 Alliedsignal Inc. Constructions having improved penetration resistance
US20010053645A1 (en) * 2000-01-18 2001-12-20 Henderson William J. Multi-layered ballistic resistant article
US6562435B1 (en) * 1999-03-20 2003-05-13 Survival, Incorporated Method for forming or securing unindirectionally-oriented fiber strands in sheet form, such as for use in a ballistic-resistant panel
WO2004109216A2 (en) * 2002-10-28 2004-12-16 The Boeing Company Ballistic-resistant multilayered armor including a stitched composite reinforcement layer and method of making the same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1465767A (en) * 1923-02-10 1923-08-21 Krause Leo Bulletproof armor
DE2931110A1 (en) * 1979-07-31 1981-02-19 Mehler Ag V Bulletproof laminated fabric for vests etc. - utilising aramid fibres to form relatively thin and lightweight garments
GB2198628A (en) * 1986-12-19 1988-06-22 Secr Defence Textile armour
US5512348A (en) * 1988-08-25 1996-04-30 Ara, Inc. Armor with breakaway sewing
GB8821415D0 (en) * 1988-09-13 1989-03-30 Mills Craig A Body armour
GB8913160D0 (en) * 1989-06-08 1989-07-26 Mills Craig A Trauma attenuation pack
DE20101099U1 (en) * 2001-01-22 2001-03-22 American Body Armor Jacksonvil Body armor
US20040003445A1 (en) * 2002-01-05 2004-01-08 First Choice Armor And Equipment, Inc. Ballistic resistant panel
US6922847B2 (en) * 2002-07-26 2005-08-02 Second Chance Body Armor, Inc. Multipurpose thin and lightweight stab and ballistic resistant body armor and method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3841954A (en) * 1971-03-15 1974-10-15 Carborundum Co Compressed rigid laminated material including stitching reinforcement
GB2238460A (en) * 1989-11-06 1991-06-05 Personnel Armoured Designs Lim Protective material for body armour
FR2697626A1 (en) * 1992-11-03 1994-05-06 Gallet Sa Armoured material, esp. for protective helmet - has several layers of filaments in different directions, impregnated or coated with a resin matrix
US5545455A (en) * 1993-04-01 1996-08-13 Alliedsignal Inc. Constructions having improved penetration resistance
US6562435B1 (en) * 1999-03-20 2003-05-13 Survival, Incorporated Method for forming or securing unindirectionally-oriented fiber strands in sheet form, such as for use in a ballistic-resistant panel
US20010053645A1 (en) * 2000-01-18 2001-12-20 Henderson William J. Multi-layered ballistic resistant article
WO2004109216A2 (en) * 2002-10-28 2004-12-16 The Boeing Company Ballistic-resistant multilayered armor including a stitched composite reinforcement layer and method of making the same

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004022848A1 (en) 2005-12-01
US20070094760A1 (en) 2007-05-03

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