DE10153165A1

DE10153165A1 - Armor material is an integrated combination of a metal braiding and a matrix material, in a lightweight structure which can be shaped, as protective human/animal clothing or for inanimate objects

Info

Publication number: DE10153165A1
Application number: DE10153165A
Authority: DE
Inventors: Joerg Wellnitz; Mario Wottig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-10-27
Filing date: 2001-10-27
Publication date: 2003-05-08

Abstract

The protective material, as a shield against gunshots and stabbing and the like, has an integrated structure which combines a chain braiding and a matrix material of heat setting plastics or thermoplastics. The material can be shaped as required, for the protection of humans, animals or inanimate objects. The chain braid is of metal, or a fiber-reinforced compound material. The matrix material can be shaped, and absorbs energy with a compatible stretch.

Description

State of the art

In einem konventionellen Schutzsystem für Menschen, Tiere und leblose Körper wird vor allem der Schutzaspekt einseitig auf ein bestimmtes Kontaktverhalten ausgelegt. Dabei spielen großflächige Prallebenen und auch Kontaktflächen mit kleinem Durchmesser und hoher Projektilgeschwindigkeit eine besondere Rolle. In a conventional protection system for people, animals and lifeless bodies will be all the protection aspect designed unilaterally for a certain contact behavior. Large areas of chocolate and small-diameter contact areas play here and high projectile speed play a special role.

Bei dem Personenschutz steht vor allem die am Körper getragene Schutzweste gegen Projektilwirkung im Vordergrund, die aber in allen Fällen kaum Schutz gegen Stichwirkung von Messern bietet. When it comes to personal protection, the main thing is the protective vest worn on the body against projectile effects in the foreground, but in all cases hardly any protection against Sting effect of knives offers.

Bei dem Gefährtschutz steht auch der Schutz gegen Projektilwirkung im Vordergrund, der allerdings durch die Kombination mit starken Aufprallen oft eine besondere Schwäche jedes Schutzsystems für Gefährte darstellt. Protection against projectiles is also a priority in hazard protection, which, however, is often a particular weakness due to the combination with strong impacts represents every protection system for companions.

Für die zu entwickelnden Systeme ist also der Kombinationsschutz gegen Projektil- und Geschoßwirkung zugleich von besonderer Bedeutung und auch der Prallschutz gegen große Hindernisse vor allem für große Gefährte. For the systems to be developed, the combination protection against projectile and Projectile effect at the same time of particular importance and also the impact protection against large ones Obstacles especially for large companions.

Für ein System mit diesem kombinierten Eigenschaften spielt die Gewichtsbilanz eine besondere Rolle, denn ein neues Schutzkonzept soll in der Lage sein in Bereichen eingesetzt zu werden in denen eine ähnliche Wirkung nur mit massivem Materialeinsatz zu erzielen ist. For a system with these combined properties, the weight balance plays a role special role, because a new protection concept should be able to be used in areas to become in which a similar effect can only be achieved with massive use of materials.

task

Es gilt für die Anforderungen den kombinatorischen Schutzes und der Steigerung der Leistungsfähigkeit der bisherigen Produkte auf diesem Markt, ein Schutzkonzept zu entwickeln, daß Gewichtsvorteile mit der Effizienz des neuen Schutzsystems verbindet. Diese Aufgabe ist nur zu erfüllen durch den Einsatz eines Verbundes von Werkstoffen und Werkstoffeigenschaften, die in ihrer Art einzeln für die Erfüllung von Einzelanforderungen der Prallschutzes zuständig sind. It applies to the requirements of combinatorial protection and increasing the Performance of previous products on this market, a protection concept too develop weight advantages combined with the efficiency of the new protection system. This task can only be achieved by using a composite of materials and material properties that are unique in their kind for the fulfillment of Individual requirements of impact protection are responsible.

Dabei übernimmt ein Innenwerkstoff die Funktion der Absorption der Hauptenergie und ein Außenwerkstoff die Funktion der Formgebung und der Dehnungskompatibilität. An inner material takes on the function of absorbing the main energy and Outer material the function of shaping and stretch compatibility.

Diese beiden Verbundwerkstoffe können nun in beliebiger Reihenfolge und mit wählbaren Volumenanteilen zusammengemischt werden und erfüllen so individuellen Anforderungen. These two composite materials can now be selected in any order and with selectable ones Volume shares are mixed together and thus meet individual requirements.

solution

Die Aufgabe wird gelöst durch die in der Erfindung vorgestellte Kombination von einem Kettengeflecht und einem Matrixwerkstoff, der vorzugsweise ein Kunststoffsystem duro- oder thermoplastischer Basis oder ein faserverstärkter Verbundwerkstoff sein kann. Neben den vorgestellten Eigenschaften des Matrixwerkstoffes, der aus jedem beliebigen kompatiblen und dehnungsähnlichen Werkstoff sein kann, spielt die der Aufbau des Kettengeflechts eine besondere Rolle, der in diesem Falle auf Metallbasis funktioniert. The object is achieved by the combination of one presented in the invention Chain mesh and a matrix material, which is preferably a plastic system duro- or thermoplastic base or a fiber-reinforced composite material. In addition to the properties of the matrix material presented, which can be made from any compatible and stretch-like material, the structure of the Chain mesh plays a special role, which in this case works on a metal basis.

Das Kettensystem in einem 1 : 4 (konventionell), 1 : 6 (keltisch) oder einer beliebigen anderen Kombination bestehenden Zusammensetzung bildet das Rückgrat des Verbundes und nimmt beim Aufprall den größten Anteil der Energie auf. The chain system in a 1: 4 (conventional), 1: 6 (Celtic) or any other Combination of existing composition forms the backbone of the association and takes most of the energy on impact.

Dieses Kettensystem wird in das Matrixmaterial eingegossen oder auch unter Druck verpreßt und bildet so einen kraft- und dehnungsschlüssigen Verbund mit dem Kettengeflecht, was im Falle einer Einwirkung von Außen zu einem Wirkungsverbund führt. This chain system is poured into the matrix material or pressed under pressure and thus forms a non-positive and elastic connection with the chain mesh, which, in the case of external influences, leads to a network of effects.

Durch das Zusammenwirken beider Werkstoffe in der vorgestellten Art und Weise wird durch das Kettengeflecht eine hohe Energieabsorption erreicht und durch den Matrixwerkstoff die nötige Formgebung an den zu schützenden Körper erreicht. Due to the interaction of both materials in the manner presented, the chain mesh achieves high energy absorption and, thanks to the matrix material, the necessary shaping achieved on the body to be protected.

Dieser Verbundwerkstoff erreicht sehr gute Eigenschaften hinsichtlich der Prall- und Stickeinwirkung und bildet als Kombinationsschutz eine hervorragende Neuentwicklung unter Berücksichtigung eines geringen spezifischen Gewichtes der Schutzstrukturen. This composite material achieves very good properties in terms of impact and Embroidery and as a combination protection forms an excellent new development taking into account a low specific weight of the protective structures.

Explanation of the drawings

In Fig. 1.1 und 1.2 sind Ansichten des Ketten-Harzverbundes in der Rohform dargestellt. Der Verbund der beiden Werkstoffe stellt den eigenlichen Effekt der Energieabsorption dar. In Fig. 1.1 and 1.2 are views of the chain-resin composite shown in the crude form. The combination of the two materials represents the inherent effect of energy absorption.

In Fig. 2.1 und 2.2 sind die einzelnen Komponenten des Ketten-Matrix-Verbundes dargestellt. Dabei ist Komponente 1 das Kettengeflecht, Komponente 2 das Matrixsystem. In Fig. 2.1 and 2.2 the individual components of the chain matrix assembly are set. Component 1 is the chain mesh, component 2 is the matrix system.

Das Kettensystem aus Fig. 2.1 kann beliebig gewählt sein und in unterschiedlicher Geflechtform für den zu formenden Verbund vorliegen. The chain system from FIG. 2.1 can be chosen as desired and can be in different mesh shapes for the composite to be formed.

Das Matrixsystem aus Fig. 2.2 kann beliebig gewählt sein und soll energieabsorbierende Eigenschaften besitzen zudem gießbar und formgebend sein. The matrix system from FIG. 2.2 can be chosen as desired and should also have energy-absorbing properties and be castable and shaping.

Claims

1. Chain braid in an integrated design with matrix system (KM composite) in any order, chain braid topology, matrix and chain material, characterized in that it can be of any shape and takes all sizes. The KM = network serves as a protection system for people, animals and lifeless devices of all types and sizes through the network of a chain mesh, see Fig. 2.1, and any matrix system associated with it, see. Fig. 2.2, which can also be shaping.

2. Chain mesh in an integrated design with matrix system (KM composite), characterized in that it is used anywhere as a protection system. The use can be, for example, as impact protection, bullet impact protection, Stitch protection or as a combination mechanism for containment in all places of vehicles on land, on water and in the air.

3. Chain mesh in an integrated design with matrix system (KM composite), according to claim 1 and 2, characterized in that the KM network in all power vehicles, which, for example, are also multi-axis or serve with chain drives or as trailers, used in all powered watercraft and powered aircraft can be.

4. Chain mesh in an integrated design with matrix system (KM composite), according to claim 1 to 3, characterized in that the KM compound also on humans and animals as Protection system, for example in the form of protective vests, which is used on Carried body or in front of the body and slow down stabbing and projectile effects.

5. Chain mesh in an integrated design with matrix system (KM composite), according to claim 1 to 4, characterized in that the material for the chain mesh Fig. 2.1 ( 1 ) and ( 2 ) for example aluminum, steel, fiber-reinforced composite materials or from other suitable There are materials that are braided together in any shape.

6. Chain mesh in an integrated design with matrix system (KM composite), according to claim 1 to 5, characterized in that the material for the matrix area Fig. 2.2 ( 1 ) and ( 2 ) can be any shaping material that in the optional case also has energy-absorbing properties and is stretch-compatible.