DE102007005301A1

DE102007005301A1 - Schutzpanzerung für Fahrzeug

Info

Publication number: DE102007005301A1
Application number: DE200710005301
Authority: DE
Inventors: Johann Neff; Andreas Geelink; Thomas Urban; Jörg Mächtlen; Albrecht Reimold; Bernhard Arbesmeier
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2008-08-07

Abstract

Bei einer Schutzpanzerung für Fahrzeuge mit geschossfesten Stahlplatten (7a, 7b, 7c), welche zur Anpassung an die äußere Karosserieform des Fahrzeugs einen Winkel einschließen, weist zumindest eine Stahlplatte gegenüber einer angrenzenden Stahlplatte eine durch Auftragsschweißung erzeugte größere Dicke auf. Bevorzugt ist die durch Auftragsschweißung verstärkte Stahlplatte (7b, 7c) in der Einbaulage im Fahrzeug steiler als eine angrenzende, nicht verstärkte Stahlplatte (7a) angeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzpanzerung für Fahrzeuge, mit geschossfesten Stahlplatten, welche zur Anpassung an die äußere Karosserieform der Fahrzeuge einen Winkel einschließen und/oder gekrümmt sind.
Schutzpanzerungen für Fahrzeuge umfassen meist auch geschossfeste Stahlplatten, welche hinter der Außenhaut des Fahrzeuges angeordnet sind. Bei Beschuss des Fahrzeuges werden diejenigen Stahlplatten am stärksten beansprucht, die rechtwinklig zur Beschussrichtung angeordnet sind. Ein davon abweichender Beschusswinkel bzw. eine vom rechten Winkel abweichende Anordnung der Stahlplatten hat zur Folge, dass das Geschoss teilweise abgelenkt wird und somit die Stahlplatten weniger Widerstandskraft leisten müssen. Je spitzer der Auftreffwinkel des Geschosses auf die Stahlplatte ist, desto geringer ist deren Belastung.
Es gibt verschiedene Lösungsansätze, um die Stahlplatten an die verschiedenen Belastungen anzupassen. Dabei geht man davon aus, dass ein Fahrzeug einem Beschuss mit vorgegebener Munition aus bestimmten Richtungen standhalten muss. Der Einsatz verschieden dicker Stahlplatten ist sehr aufwändig, da es sich um hochfesten Stahl aus besonderen Legierungen handelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die für die Schutzpanzerung eingesetzten, geschossfesten Stahlplatten so auszubilden, dass sie verbessert und abgestimmt auf ihre Anordnung im Fahrzeug den bei einem Beschuss auftretenden Belastungen widerstehen können.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zumindest eine Stahlplatte und/oder ein Abschnitt einer Stahlplatte gegenüber angrenzenden Stahlplatten eine durch Auftragsschweißung erzeugte größere Dicke aufweist. Der Einsatz einer Auftragsschweißung für in der Ballistik eingesetzte Stahlplatten stellt einen gänzlich neuen Weg dar, um die Stahlplatten verbessert an die unterschiedlichen Anforderungen in Abhängigkeit von ihrer Anordnung in einem Fahrzeug anzupassen. Durch Auftragsschweißen lassen sich sowohl flache Bauteile, als auch Formteile beschichten. Unterschiedliche Schichtdicken sind dabei ebenso möglich wie verschieden harte Schichten.
Beim Auftragsschweißen werden Schichten geschmolzener Metalllegierungen auf angeschmolzene Werkstückoberflächen aufgetragen. Für die Beschichtung der geschossfesten Stahlplatten können an sich alle bekannten Auftragsschweißarten Verwendung finden. Dies gilt nicht nur hinsichtlich der Energiezufuhr, sondern auch was die Zuführung der Auftragsschweißlegierungen anbelangt. So können diese in Pulver-, Draht-, Stab-, Band- oder Pastenform vorliegen. Vorteilhaft kann auch ein Plasma- oder Laser-Pulver-Auftragsschweißen erfolgen, bei dem die Zusatzwerkstoffe pulverförmig zugeführt werden.
Bezogen auf die Einbaulage der Stahlplatten im Fahrzeug wird ausgehend von gleichdickem Ausgangsmaterial die durch Auftragsschweißung verstärkte Stahlplatte steiler als eine angrenzende, nicht verstärkte Stahlplatte angeordnet. Somit kann bei gleichem Ausgangsmaterial eine steiler stehende Stahlplatte die höhere Belastung bei einem horizontalen Beschuss aufnehmen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können in vertikaler Orientierung nacheinander mehrere durch Auftragsschweißen verstärkte Stahlplatten angeordnet sein, wobei die Stahlplatte mit der größten Dicke z. B. vertikal und diejenige mit geringerer Dicke 45 Grad dazu geneigt im Fahrzeug angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, Stahlplatten an eine gekrümmte äußeren Karosserieform anzupassen und dabei gleichzeitig die Beschussrichtung zu berücksichtigen.
Vorteilhaft ist, wenn die Stärke der Auftragsschweißung kontinuierlich von einer ersten Stahlplatte auf eine sich daran anschließende zweite Stahlplatte übergeht, so dass Festigkeitssprünge vermieden werden.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn kritische Stellen der Stahlplatten gezielt durch Auftragsschweißung verstärkt werden. Eine solche kritische Stelle kann bspw. der Stoßbereich von zwei Stahlplatten sein oder eine Stelle, die in anderer Weise geschwächt ist, bspw. durch ein an der Rückseite der Stahlplatte angeordnete Befestigungseinrichtung.
Durch die vorliegende Erfindung wird also ein Weg aufgezeigt, wie durch leicht zu beherrschende Maßnahmen die geschossfesten Stahlplatten entsprechend ihrer Einbaulage angepasst werden können, ohne dass verschieden dicke Stahlplatten notwendig sind. Ein wesentlicher Vorteil besteht auch darin, dass in einem Arbeitsgang nur diejenigen Bereiche von ausgewählten Stahlplatten durch Auftragsschweißung verstärkt werden, die aus anderen Gründen neben ihrer Lage kritisch sind. So könnte bspw. eine größere, im Türkörper einer Fahrzeugseitentür angeordnete Stahlplatte in dem Bereich eine Verstärkung durch Auftragsschweißung erfahren, der dem Sitzbereich eines hinter der Stahlplatte untergebrachten Insassen entspricht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
Diese zeigen in
1 einen Schnitt durch den oberen Bereich einer Fahrzeugseitentüre,
2 zwei in einem Winkel zueinander stehende Stahlplatten, welche miteinander verschweißt sind und wobei die Schweißstelle durch Auftragsschweißung verstärkt ist und
3 eine Stahlplatte als Formteil mit einer äußeren Auftragsschweißung deren Dicke entsprechend der Stahlplattenform variiert.
Die in 1 teilweise wiedergegebene Seitentüre eines Personenkraftwagens weist eine Außenhaut 1 aus Stahlblech oder Aluminiumblech auf, die nach oben hin bis zu einem Fensterschacht 3 für eine Seitenscheibe 5 reicht.
In dem von der Außenhaut 1 und der Seitenscheibe 5 umschlossenen Raum ist ein Teil einer Schutzpanzerung dargestellt, die unter anderem Stahlplatten 7a, 7b und 7c umfasst. Die Stahlplatten 7a bis 7c sind vorgesehen, um ein Eindringen eines Geschosses in den Fahrgastraum zu verhindern.
Die Stahlplatten 7a bis 7c sind im Hinblick auf eine mögliche Beschussrichtung (in der Zeichnung mit Pfeil 9 dargestellt) optimiert. Dazu sind auf der äußeren Seite der Stahlplatte 7c zwei durch Auftragsschweißen erzeugte Lagen 11 aufgebracht. Die aus einer geeigneten Metalllegierung bestehenden Lagen 11 und die Stahlplatte 7c können dadurch verbessert die im rechten Winkel auftreffenden Geschosse abhalten.
Die Stahlplatte 7b nimmt zur Stahlplatte 7c einen Winkel von etwa 45° ein. Die Belastung dieser Stahlplatte durch in Richtung des Pfeiles 9 auftreffende Geschosse ist deshalb geringer als im vorbeschriebenen Fall in Verbindung mit der Stahlplatte 7c. Aus diesem Grund ist die äußere Oberfläche der Stahlplatte 7b nur durch eine durch Auftragsschweißung erzeugte Lage 11 verstärkt.
Wie aus der Zeichnung unmittelbar ersichtlich, weist die Stahlplatte 7a, welche einem Beschusswinkel von etwa 60° ausgesetzt ist, keine Verstärkung durch Auftragsschweißung auf, da bei diesem Winkel und einem Beschuss in Richtung des Pfeiles 9 eine geringere Widerstandskraft der Platte 7a notwendig ist.

Claims

Schutzpanzerung für Fahrzeuge, mit geschossfesten Stahlplatten, welche zur Anpassung an die äußere Karosserieform der Fahrzeuge einen Winkel einschließen und/oder gekrümmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Stahlplatte und/oder ein Abschnitt einer Stahlplatte gegenüber angrenzenden Stahlplatten eine durch Auftragsschweißung erzeugte größere Dicke aufweist.
Schutzpanzerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Auftragsschweißung verstärke Stahlplatte (7b bzw. 7c) in der Einbaulage im Fahrzeug steiler als eine angrenzende, nicht oder geringer verstärkte Stahlplatte (7a bzw. 7b) angeordnet ist.
Schutzpanzerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in vertikaler Orientierung nacheinander mehrere durch Auftragsschweißung verstärkte Stahlplatten (7a, 7b, 7c) angeordnet sind, wobei die Stahlplatte (7c) mit der größten Dicke am steilsten und diejenige mit der geringsten Dicke am wenigsten steil angeordnet ist.
Schutzpanzerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Auftragsschweißung kontinuierlich von einer ersten Stahlplatte auf eine sich daran anschließende zweite Stahlplatte übergeht.
Schutzpanzerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass kritische Stellen der Stahlplatten gezielt durch Auftragsschweißung verstärkt sind.
Schutzpanzerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßbereich von zwei Stahlplatten auf der Außenseite durch eine Auftragsschweißung verstärkt ist.