WO2011038819A1 - Ballistisches schutzmodul - Google Patents

Ballistisches schutzmodul Download PDF

Info

Publication number
WO2011038819A1
WO2011038819A1 PCT/EP2010/005300 EP2010005300W WO2011038819A1 WO 2011038819 A1 WO2011038819 A1 WO 2011038819A1 EP 2010005300 W EP2010005300 W EP 2010005300W WO 2011038819 A1 WO2011038819 A1 WO 2011038819A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
protection module
ceramic tiles
shrink film
carrier
module according
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/005300
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Schaare
Original Assignee
Rheinmetall Landsysteme Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rheinmetall Landsysteme Gmbh filed Critical Rheinmetall Landsysteme Gmbh
Publication of WO2011038819A1 publication Critical patent/WO2011038819A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0414—Layered armour containing ceramic material
    • F41H5/0428—Ceramic layers in combination with additional layers made of fibres, fabrics or plastics

Definitions

  • the invention is concerned with the creation of a ballistic protection module consisting essentially of ceramic.
  • a ballistic protection module consisting essentially of ceramic. The fact is exploited that the performance of the ceramic tiles can be increased against impinging projectiles when a compressive stress is introduced into the tiles.
  • the protective element in this case consists of a hard, brittle material with a preferably pyramid-tip-shaped geometry and is embedded in a highly polymeric material, a steel plate or a steel sheet of high tensile strength and several layers of a technical fabric and a shock absorber.
  • An armored plate comprising a ceramic base layer having an inner and an outer surface, wherein at least one layer of a composite material containing diamond dust dispersed in a substrate is bonded to the outer surface is described in DE 60 2005 004 713 T2.
  • An armor structure with a layer of ceramic can be found in DE 20 2005 017 397 U1.
  • a method for bonding ceramic is further shown in DE 11 2004 001 032 T5.
  • the invention has the object to show a built-ceramic protection module with increased protection moment.
  • the object is achieved by the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments are the dependent claims.
  • a method for producing the protection module is the claim 8.
  • the invention is based on the idea to introduce the compressive stress in a layer of ceramic tiles by a wrapped shrink film. This is shrunk after wrapping, so that when shrinking the compressive stresses are transferred to the ceramic tiles.
  • the advantage is a reduction in volume efficiency and prevention of local ballistic vulnerabilities.
  • glass fibers As reinforcing fibers, glass fibers, aramid fibers, dyneema fibers, carbon fibers or blends may be used. Alternatively, rigid foams or honeycomb materials come into question. The latter are preferably based on aramid, nomex and / or glass fibers.
  • FIG. 1 shows ceramic tiles of a protective module with a loosely wrapped shrink film
  • FIG. 2 shows the ceramic tiles with the shrunken film from FIG. 1.
  • a protective module 2 consisting of several ceramic tiles 1 is shown, which is loosely enclosed by a shrink film 3.
  • the tiles 1 are applied to a so-called backing or carrier 4.
  • shrink film 3 contracts and closes-preferably very tightly-around the ceramic tiles 1 and the carrier 4.
  • compressive stresses are generated in and between the tiles 1.
  • the structure allows the use of any object to be protected, such as stationary buildings, as well as mobile objects and vehicles of all kinds (land, air, water).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Schutzmodul (2), bestehend aus Keramikkacheln (1), die auf wenigstens einem Träger (4) aufgebracht sind, wobei die Keramikkacheln (1) sowie der / die Träger (4) von einer Schrumpffolie (3) eng umschlossen werden. Dabei wird die Druckspannung in einer Lage von Keramikkacheln (1) durch die umschließende Schrumpffolie (3) erzeugt, wenn diese nach dem Erwärmen schrumpft.

Description

B E S C H R E I B U N G
Ballistisches Schutzmodul
Die Erfindung beschäftigt sich mit der Schaffung eines ballistischen Schutzmoduls bestehend im Wesentlichen aus Keramik. Dabei wird der Umstand ausgenutzt, dass die Leistung der Keramikkacheln gegen auftreffende Geschosse erhöht werden kann, wenn eine Druckspannung in die Kacheln eingebracht wird.
Bekannt ist der Aufbau eines Schutzmoduls gegen Geschosse etc. beispielsweise aus der DD 301 990 A9. Das Schutzelement besteht hierbei aus einem harten, spröden Material mit einer vorzugsweise pyramidenspitzenförmigen Geometrie und ist eingebettet in einem hoch- polymeren Material, einer Stahlplatte bzw. einem Stahlblech hoher Zugfestigkeit sowie mehreren Lagen eines technischen Gewebes und einem Schockabsorber.
Eine gepanzerte Platte, beinhaltend eine keramische Grundschicht, die eine innere und eine äußere Oberfläche besitzt, wobei an die äußere Oberfläche mindestens eine Schicht eines Verbundwerkstoffes gebunden ist, der Diamantstaub dispergiert in einem Substrat enthält, beschreibt die DE 60 2005 004 713 T2.
Ein Panzerungsaufbau mit einer Schicht aus Keramik kann der DE 20 2005 017 397 U1 entnommen werden. Ein Verfahren zum Verbinden von Keramik ist des Weiteren in der DE 11 2004 001 032 T5 aufgezeigt.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein aus Keramik aufgebautes Schutzmodul mit erhöhtem Schutzmoment aufzuzeigen. Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar. Ein Verfahren zur Herstellung des Schutzmoduls zeigt der Anspruch 8 auf.
Die Praxis hat gezeigt, dass Keramikkacheln als Schutzmodul an modernen Fahrzeugen einen ausreichenden Schutz bieten. Die erforderliche Druckspannung wird dadurch erzeugt, dass die Keramiken in eine Polymermatrix (Polyurethan, Polycarbonat) eingebettet werden. Durch Volumenänderung des Polymers beim Aushärten werden dann die Druckspannungen eingebracht.
Für eine gute Wirksamkeit der polymeren Vergussmassen muss ein ausreichendes Volumen vorhanden sein. Wird dieses auf der Vorder- und Rückseite der Keramikebene aufgebracht, sinkt die Volumeneffizienz. Befinden sich zwischen den Kacheln zusätzliche Hohlräume zur Aufnahme des Polymers, entstehen in der Regel lokale ballistische Schwachstellen im Schutzmodul.
Der Erfindung liegt nun die Idee zugrunde, die Druckspannung in eine Lage von Keramikkacheln durch eine umwickelte Schrumpffolie einzubringen. Diese wird nach dem Umwickeln geschrumpft, sodass beim Schrumpfen die Druckspannungen auf die Keramikkacheln übertragen werden.
Der Vorteil liegt in einer Reduzierung der Volumeneffizienz und dem Verhindern von lokalen ballistischen Schwachstellen.
Als Verstärkungsfasern können Glasfasern, Aramidfasern, Dyneemafasern, Kohlenstofffasern oder Mischungen verwendet werden. Alternativ kommen auch Hartschaumstoffe oder Wabenmaterialien in Frage. Letztere basieren vorzugsweise auf Basis von Aramid, Nomex- und/oder Glasfasern.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
Fig. 1 Keramikkacheln eines Schutzmoduls mit einer locker umwickelten Schrumpffolie, Fig. 2 die Keramikkacheln mit der geschrumpften Folie aus Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein aus mehreren Keramikkacheln 1 bestehendes Schutzmodul 2 aufgezeigt, dass locker von einer Schrumpffolie 3 umschlossen wird. Die Kacheln 1 sind auf einem so genannten Backing bzw. Träger 4 aufgebracht. Durch Erwärmen der Schrumpffolie 3 zieht sich diese zusammen und schließt sich - vorzugsweise sehr eng - um die Keramikkacheln 1 und den Träger 4. Dadurch werden Druckspannungen in und zwischen den Kacheln 1 erzeugt.
Der Aufbau ermöglicht den Einsatz an jeglichem zu schützenden Objekt, wie stationäre Gebäude, sowie mobile Objekte und Fahrzeuge aller Art (zu Land, zu Luft, zu Wasser).

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Schutzmodul (2), bestehend aus Keramikkacheln (1), die auf wenigstens einem Träger (4) aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die -Keramikkacheln (1) sowie der / die Träger (4) von einer Schrumpffolie (3) eng umschlossen werden.
2. Schutzmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpffolie (3) vor der Erwärmen die Keramikkacheln (1) und dem / die Träger (4) locker um diese gelegt bzw. gewickelt wird.
3. Schutzmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kachelmaterial Aluminiumoxid, Siliziumcarbid und/oder Borcarbid ist.
4. Schutzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial ein faserverstärkter Kunststoff ist.
5. Schutzmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, das die Verstärkungsfasern unter anderem Glasfasern, Aramidfasern, Dyneemafasern, Kohlenstofffasern oder Mischungen der vorgenannten Typen sind.
6. Schutzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Hartschaumstoffe oder Wabenmaterialien auf Basis von Aramid, Nomex- und/oder Glasfasern verwendet werden.
7. Schutzmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6 gekennzeichnet durch den Einsatz an einem Fahrzeug oder einem anderen zu schützenden Objekt.
8. Verfahren zur Herstellung eines Schutzmoduls, bestehend aus Keramikkacheln (1), die auf wenigstens einem Träger (4) aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schrumpffolie (3) um die Keramikkachel (1) und den Träger (2) gelegt oder diese in die Schrumpffolie (3) eingelegt werden, und durch Erwärmen der Schrumpffolie (3) sich diese zusammen zieht und sich um die Keramikkacheln (1) und den Träger (4) legt, sodass sich Druckspannungen in und zwischen den Keramikkacheln (1) aufbilden.
PCT/EP2010/005300 2009-09-30 2010-08-28 Ballistisches schutzmodul WO2011038819A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910043492 DE102009043492B4 (de) 2009-09-30 2009-09-30 Ballistisches Schutzmodul
DE102009043492.5 2009-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011038819A1 true WO2011038819A1 (de) 2011-04-07

Family

ID=43048893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/005300 WO2011038819A1 (de) 2009-09-30 2010-08-28 Ballistisches schutzmodul

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009043492B4 (de)
WO (1) WO2011038819A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104154822A (zh) * 2014-08-08 2014-11-19 太仓派欧技术咨询服务有限公司 一种便携式防弹模块

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012017146A1 (de) 2011-08-30 2013-02-28 Rheinmetall Waffe Munition Gmbh Ballistisches Schutzsystem

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD301990A9 (de) 1986-03-25 1994-10-20 Vormals Ministerium Des Innern Splitterschutzhaube
DE202005017397U1 (de) 2005-11-04 2006-02-02 GuS Präzision in Kunststoff Glas und Optik GmbH & Co. KG Panzerungsaufbau
DE112004001032T5 (de) 2003-06-13 2006-05-18 Han, Joo-Hwan, Kyungsan Verfahren zum Verbinden von Keramik: Reaktions-Diffusionsbinden
DE602005004713T2 (de) 2004-09-30 2009-02-19 Aceram Materials And Technologies Inc. Keramischer Körper mit Diamantbeschichtung für gepanzerte Anwendungen.
WO2009045243A2 (en) * 2007-07-24 2009-04-09 Foster-Miller, Inc. Armor system
WO2009048679A2 (en) * 2007-08-03 2009-04-16 Ermalovich Joseph M Plastic encased multi-threat anti-ballistic material

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3909561C1 (de) * 1989-03-23 1996-06-27 Diehl Gmbh & Co Panzerung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD301990A9 (de) 1986-03-25 1994-10-20 Vormals Ministerium Des Innern Splitterschutzhaube
DE112004001032T5 (de) 2003-06-13 2006-05-18 Han, Joo-Hwan, Kyungsan Verfahren zum Verbinden von Keramik: Reaktions-Diffusionsbinden
DE602005004713T2 (de) 2004-09-30 2009-02-19 Aceram Materials And Technologies Inc. Keramischer Körper mit Diamantbeschichtung für gepanzerte Anwendungen.
DE202005017397U1 (de) 2005-11-04 2006-02-02 GuS Präzision in Kunststoff Glas und Optik GmbH & Co. KG Panzerungsaufbau
WO2009045243A2 (en) * 2007-07-24 2009-04-09 Foster-Miller, Inc. Armor system
WO2009048679A2 (en) * 2007-08-03 2009-04-16 Ermalovich Joseph M Plastic encased multi-threat anti-ballistic material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104154822A (zh) * 2014-08-08 2014-11-19 太仓派欧技术咨询服务有限公司 一种便携式防弹模块

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009043492A1 (de) 2011-04-07
DE102009043492B4 (de) 2012-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60221849T2 (de) Keramische Panzerungssysteme mit frontseitiger Splitterfangschicht und Dämpfungsschicht
EP2145822B1 (de) Verstärkung von Verbundstoffen durch opake Fasern
ATE375249T1 (de) Schlagzäher, steifer verbundwerkstoff und verfahren zu dessen herstellung
DE3426458A1 (de) Geschosshemmendes laminat
DE602005004713T2 (de) Keramischer Körper mit Diamantbeschichtung für gepanzerte Anwendungen.
EP1538417B1 (de) Mehrschichtiges Panzerschutzmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung
WO2007146259A2 (en) Composite assembly and methods of making and using the same
EP1941229A1 (de) Verbundpanzerplatte
US5733643A (en) Physical barrier composite material
DE102009043492B4 (de) Ballistisches Schutzmodul
WO2006005983A3 (en) Material for providing impact protection
DE102012023753A1 (de) Ballistische Schutzmassnahmen
DE3508848A1 (de) Panzerelement
EP2053340B1 (de) Flächiges Verbundpanzerungselement
EP2117829A1 (de) Verbundmaterial
EP0994084A1 (de) Schutzpanzerung
DE102015220581A1 (de) Zugelement aus faserverstärktem Kunststoff
WO1998037376A1 (en) Composite armor for a vehicle and method for manufacturing such an armour
EP1868803B1 (de) Panzerungselement und verfahren zu seiner herstellung
EP2182198B1 (de) Druckbehälter für den Hochtemperatureinsatz und ein Verfahren zu deren Herstellung
JPH06193281A (ja) 一方向配列強化繊維シートによるコンクリート補修方法
DE202012011496U1 (de) Durchschlagschutz
DE102012100107A1 (de) Schutzhüllensystem für eine Betonwandung
DE102007002210B4 (de) Platte für eine schussfeste Panzerung
DE102009018802A1 (de) Panzerungselement für ein Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10749800

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10749800

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1