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Die
Erfindung betrifft ein Panzerungselement, insbesondere für Fahrzeuge,
gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Panzerungselemente
der hier angesprochenen Art werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt
und dienen dazu, Geschosse, also beispielsweise Kugeln, Bombensplitter
und dergleichen, an einem Eindringen in den Fahrgastraum zu hindern. Üblicherweise
wird die Fahrzeugkarosserie beziehungsweise Karosserieteile mit
den Panzerungselementen versehen. Die Anforderungen die an die Panzerungselemente
gestellt werden, bestehen insbesondere in einem geringen Gewicht
bei gleichzeitig hoher Sicherheit gegen Geschossdurchschlag.
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Aus
der
DE 198 32 255
A1 ist ein Panzerungselement bekannt, das aus einer Vielzahl
von beschusshemmenden Lagen besteht, die übereinander gelegt sind. Das
Panzerungselement ist ferner im Randbereich verstärkt. Die
Randbereichverstärkung ist
dadurch gebildet, dass im Randbereich eine Vielzahl von zusätzlichen
Lagen vorgesehen sind, wodurch die Dicke des Panzerungselements
vergrößert ist.
Die Lagen schließen
mit ihren Randkanten bündig ab.
Das Panzerungselement weist den Nachteil auf, dass bei Randbeschuss
das in das Panzerungselement eindringende Geschoss zu einer Delamination innerhalb
des Aufbaus führt,
so dass es zu einem seitlichen Austritt des Geschosses aus dem Panzerungselement
kommen kann, wie in
4 abgebildet.
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Aus
der
DE 91 09 568 U1 geht
ein gattungsgemäßes Panzerungselement
hervor, das einen mehrschichtigen Aufbau aufweist, wobei eine erste Lage
von einer aus einem ballistischen Metall bestehenden Schutzplatte,
eine zweite Lage von einem auf der ersten Lage angeordneten Abstandshalter,
eine dritte Lage von einer auf der zweiten Lage angeordneten, aus
synthetischen Hochleistungsfasern gebildeten Fangschicht und eine
vierte Lage von einem auf der dritten Lage angeordneten, UV-Strahlen
und Feuchtigkeit von der Fangschicht fern haltenden Gewebe gebildet
ist. Das Gewebe und die Fangschicht sind in ihrem Randbereich um
die Randkanten der anderen Lage umgeschlagen. Das Panzerungselement
ist im eingebauten Zustand so angeordnet, dass ein Geschoss zunächst auf
das Gewebe auftrifft. Der umgeschlagene Randbereich der dritten und
vierten Lage befindet sich also auf der der Geschosseinschlagstelle
abgewandten Seite des Panzerungselements.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Panzerungselement der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei dem ein seitliches Austreten des Geschosses praktisch
ausgeschlossen werden kann und das zudem vorzugsweise ein geringes
Gewicht aufweist und kostengünstig
herstellbar ist.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird ein Panzerungselement mit den Merkmalen des Anspruchs
1 vorgeschlagen. Es weist mehrere geschosshemmende Lagen und darüber hinaus
im Randbereich angeordnete Verstärkungsmittel
auf, die zur Erhöhung
der Sicherheit bei Randbeschuss dienen, wobei die Verstärkungsmittel
dadurch gebildet sind, dass mindestens eine erste Lage in ihrem
Randbereich um die Randkante wenigstens einer zweiten Lage umgeschlagen
ist. Der umgeschlagene Randbereich der wenigstens einen Lage bildet
also quasi eine die ersten und zweiten Lagen im Bereich ihrer Randkanten zusammenhaltende
Klammer. Damit wird verhindert, dass bei Randbeschuss eine Delamination,
also ein Aufschälen
der mindestens zwei Lagen im Randbereich des Panzerungselements
auftritt und ein Geschoss seitlich aus dem Panzerungselement austreten
kann. Durch den umgeschlagenen Randbereich der wenigstens einen
Lage wird in vorteilhafter Weise auch die Dicke des Panzerungselements
in seinem Randbereich vergrößert, wodurch
die ballistische Resistenz weiter verbessert wird. Vorteilhaft ist
ferner, dass die Verstärkungsmittel
in einfacher und kostengünstiger
Weise herstellbar sind. Darüber
hinaus wird das Gewicht des Panzerungselements durch die Verstärkungsmittel
kaum erhöht.
Das Panzerungselement zeichnet sich dadurch aus, dass im eingebauten
Zustand des Panzerungselements der umgeschlagene Randbereich der
mindestens einen Lage sich auf der der Geschosseinschlagstelle zugewandten
Seite des Panzerungselements befindet. Hierdurch wird ein verbesserter
Zusammenhalt der Lagen erreicht, insbesondere bei einem direkten
Aufprall eines Geschosses auf den umgeschlagenen Randbereich.
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In
besonders bevorzugter Ausführungsform des
Panzerungselements ist vorgesehen, dass die mindestens eine Lage
eine Außenlage
ist und in ihrem Randbereich um die Randkanten aller anderen Lagen
des Panzerungselements umgeschlagen ist. Der die Randkanten der
anderen Lagen überdeckende
Abschnitt des umgeschlagenen Randbereichs bildet quasi eine Seitenwand
für das
Panzerungselement.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsvariante des
Panzerungselements ist vorgesehen, dass mehrere Lagen in ihrem Randbereich
um die Randkante einer Lage oder um die Randkanten mehrerer Lagen, vorzugsweise
aller übrigen
Lagen des Panzerungselements umgeschlagen sind. Dadurch wird ein
besonders guter Zusammenhalt der Lagen in ihrem Randbereich erreicht,
so dass ein seitliches Austreten eines Geschosses aus dem Panzerungselement mit
hoher Sicherheit ausgeschlossen werden kann.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der umgeschlagene
Randbereich der mindestens einen Lage flächig an die gegenüberliegende
zweite Außenlage
angelegt ist, das heißt, der
umgeschlagene Randbereich ist eng anliegend um die Randkante der
anderen Lagen herumgeführt.
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Weiterhin
wird ein Ausführungsbeispiel
des Panzerungselements bevorzugt, bei dem der umgeschlagene Randbereich
der mindestens einen Lage an der wenigstens einen anderen Lage befestigt
ist. Hierdurch wird der Zusammenhalt der Lagen im Randbereich weiter
verbessert.
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Das
erfindungsgemäße Panzerungselement kann
als im Wesentlichen ebene Platte ausgebildet sein oder als Formteil.
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Die
Lagen, aus denen das Panzerungselement aufgebaut ist, können aus
gleichen oder unterschiedlichen Materialien bestehen. Vorzugsweise
besteht zumindest eine der Lagen aus ballistischem Kunststoff, wie
zum Beispiel Aramid, Polyethylen oder dergleichen. Selbstverständlich kann
auch zumindest eine der Lagen aus einem Hartstoff, beispielsweise
einen in der
DE 199
33 380 A1 beschriebenen Panzerstahl, Keramik oder dergleichen
bestehen.
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Wichtig
ist, dass zumindest die Lage(n), die um die Randkante der wenigstens
einen anderen Lage umgeschlagen wird/werden, eine gewünschte Elastizität beziehungsweise
Flexibilität
zumindest in ihrem umzuschlagenden Randbereich aufweist. Durch das
Umschlagen kann der Randbereich der ersten Lage – entsprechend der Eigenschaften
ihres Materials und/oder dessen Verarbeitung- reversibel oder irreversibel
verformt werden. Das heißt,
bei der ersten Lage kann es sich beispielsweise um ein Stahlblech
handeln, das über
die Randkante gebogen oder durch abkanten über die Randkante geformt wird,
oder auch um ein Gewebe, Gelege oder dergleichen. Es wird deutlich,
dass im Zusammenhang mit der hier vorliegenden Erfindung der Begriff "umschlagen" nicht nur für aus elastischem
Material bestehende oder flexibel ausgebildete Lagen, sondern auch
für aus
an sich starrem/hartem Material bestehende Lagen, zum Beispiel Bleche,
verwendet wird.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsbeispiele des
Panzerungselements ergeben sich aus Kombinationen der in den Unteransprüchen genannten Merkmale.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei
zeigen:
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1 einen Ausschnitt eines
ersten Ausführungsbeispiels
eines Panzerungselements in dessen Randbereich,
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2 das Panzerungselement
gemäß 1 mit einem randseitig eingedrungenen
Geschoss,
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3 einen Ausschnitt eines
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels
des Panzerungselements in dessen Randbereich und
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4 einen Ausschnitt eines
aus dem Stand der Technik bekannten Panzerungselements mit einem
randseitig eingedrungenen Geschoss.
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1 zeigt einen Ausschnitt
eines Ausführungsbeispiels
eines Panzerungselements 1, das an seinem Randbereich 3 an
einer Karosserie 5 eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs
angebracht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist das Panzerungselement 1 stoffschlüssig mit der Karosserie 5 verbunden,
also verklebt, verschweißt
oder verlötet. In
der Darstellung der 1 ist
eine Stoffschluss- Verbindungsstelle 7 erkennbar.
Das Panzerungselement 1 kann beispielsweise an einer Tür des Kraftfahrzeugs
angeordnet sein. In diesem Zusammenhang bleibt festzuhalten, dass
das Panzerungselement 1 auch mittels anderer Befestigungsmittel, beispielsweise
Schrauben, Nieten und anderer Verbindungselemente, an der Karosserie 5 befestigbar ist.
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Das
Panzerungselement 1 besteht hier aus insgesamt sechs geschosshemmenden
Lagen 9, 11, 13, 15, 17 und 19,
die ein auf das Panzerungselement 1 auftreffendes Geschoss,
beispielsweise Kugel, Splitter und dergleichen, an einem Durchdringen des
Panzerungselements 1 hindern sollen. Die Anzahl der Lagen
ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das
heißt,
bei einem anderen Ausführungsbeispiel
des Panzerungselements 1 können auch mehr als sechs Lagen oder
weniger als sechs Lagen, jedoch mindestens zwei Lagen vorgesehen
sein. Die Lagen 9, 11, 13, 15, 17 und 19 sind
flächig
aneinander angelegt und vorzugsweise stoffschlüssig miteinander verbunden.
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Das
Panzerungselement 1 weist in seinem Randbereich 3 Verstärkungsmittel 21 auf,
die bei Randbeschuss, also wenn ein Geschoss nahe am Rand des Panzerungselements 1 auf
dieses auftrifft beziehungsweise in dieses eindringt, eine Delamination
der Lagen 9, 11, 13, 15, 17 und 19 im
Bereich ihrer Randkanten verhindern. Die Verstärkungsmittel 21 sind
dadurch gebildet sind, dass die Lagen 9, 11 und 13 in
ihrem Randbereich um die Randkanten 23 der Lagen 15, 17 und 19 umgeschlagen
sind. Aus 1 ist ersichtlich,
dass die Lagen 9, 11 und 13 derart flexibel
ausgebildet sind, dass sie sich eng um die Randkanten der Lagen 15, 17 und 19 herumführen lassen.
Die Lagen 9, 11 und 13 bilden im Bereich
der Randkanten 23 aufgrund ihrer Verform-/Biegbarkeit quasi
eine gekrümmte
Kappe aus.
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Der
um die Randkanten 23 umgeschlagene Abschnitt 25 der
Lagen 9, 11 und 13 ist zumindest weitgehend
flächig
an die eine Außenlage
bildende, nicht umgeschlagene Lage 15 angelegt und an dieser
befestigt, vorzugsweise stoffschlüssig (schweißen, löten, kleben).
Dabei liegt die am weitesten innen angeordnete der drei umgeschlagenen
Lagen 9, 11 und 13, hier also die Lage 13,
direkt an der Außenlage 15 an.
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Bei
dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist das Panzerungselement 1 so an der Karosserie 5 angeordnet,
dass die Lage 9 des Panzerungselements 1 der Beschussseite
zugewandt ist und ein auf das Panzerungselement 1 auftreffendes Geschoss
zunächst
auf die Lage 9 auftrifft. Dabei befindet sich der umgeschlagene
Randbereich der Lagen 9, 11 und 13 auf
der der Geschosseinschlagstelle abgewandten Seite des Panzerungselements 1.
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Die
Funktion der Verstärkungsmittel 21 wird im
Folgenden anhand eines Beschusses des Randbereichs des Panzerungselements 1 näher erläutert: In 1 ist ein auf das Panzerungselement 1 abgefeuertes
Geschoss 27 dargestellt, kurz bevor es auf das Panzerungselement 1 auftrifft.
In 2 ist das Panzerungselement 1 gemäß 1 mit darin eingedrungenem
Geschoss 27 dargestellt. Das Geschoss 27 hat die
Lagen 9, 11, 13 durchschlagen. Dabei
wurde das Geschoss 27 soweit abgebremst, dass seine Energie
nicht mit ausreichend hoch ist, um die – in Beschussrichtung gesehenvierte
Lage 19 des Panzerungselements 1 zu durchschlagen.
Die Geschossenergie ist jedoch noch so groß, dass eine örtliche Delamination
zwischen den Lagen 13 und 19 auftritt, das heißt, die
Lagen 13, 19 werden im Umkreis des Geschosses
in Folge einer Deformation der Lagen 15, 17, 19 voneinander
gelöst.
Aufgrund der durch das Umschlagen der Lagen 9, 11, 13 um
die Randkanten 23 der übrigen
Lagen 15, 17, 19 gebildeten Verstärkungsmittel 21 wird
die Delamination am Randbereich 3 des Panzerungselements 1 gestoppt, so
dass die Lagen 9, 11, 13, 15, 17 und 19 randseitig nicht
aufgespreizt beziehungsweise aufgeschält werden und das Geschoss 27 seitlich
aus dem Panzerungselement 1 austreten kann.
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Die
Verstärkungsmittel 21 wirken
also wie eine Klammer, die die Lagen 9, 11, 13, 15, 17 und 19 am
Rand des Panzerungselements 1 zusammenhält.
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Das
Panzerungselement 1 kann an seinem gesamten Umfang oder
nur abschnittsweise mit den oben beschriebenen Verstärkungsmitteln 21 versehen
sein.
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Vorteilhaft
ist, dass die Verstärkungsmittel 21 einstückig mit
dem Panzerungselement 1 ausgebildet sind, so dass die Anzahl
der Einzelkomponenten des Panzerungselements 1 entsprechend
gering sind.
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Die
Ausbildung der Verstärkungsmittel 21 erfolgt
in einfacher Weise vorzugsweise dadurch, dass die Lagen, die um
die Randkanten der übrigen
Lagen umgeschlagen werden sollen, bei dem in den 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
also die Lagen 9, 11 und 13, um ein gewünschtes
Maß über die Randkanten 23 der
anderen Lagen – in
Draufsicht auf das Panzerungselement 1 gesehen – überstehen und
nach dem Verbinden der Lagen 9, 11, 13, 15, 17 und 19 untereinander
einfach um die Lagen 15, 17 und 19 umgeschlagen
werden, wobei der umgeschlagene Abschnitt der Lagen 9, 11, 13 an
den übrigen
Lagen fixiert wird. Auf zusätzliche
Mittel zur Verstärkung
des Randbereichs des Panzerungselements 1 kann verzichtet
werden, das heißt,
die Verstärkungsmittel 21 zur
Erhöhung
der Sicherheit bei Randbeschuss werden bei dem anhand der 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel des Panzerungselements 1 ausschließlich durch
das Umschlagen der Lagen 9, 11, 13 um
die Randkanten 23 der übrigen
Lagen 15, 17, 19 gebildet.
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3 zeigt einen Ausschnitt
eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels
des an seinem Randbereich 3 an der Karosserie 5 eines
Kraftfahrzeugs angebrachten Panzerungselements 1. Gleiche Teile
sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die
Beschreibung zu den vorangegangenen Figuren verwiesen wird. Im Folgenden wird
lediglich auf die Unterschiede näher
eingegangen. Das Panzerungselement 1 besteht hier aus sieben
geschosshemmenden, flächig
aneinander angelegten und vorzugsweise stoffschlüssig miteinander verbundenen
Lagen 9, 11, 13, 15, 17, 19 und 29,
von denen die Lagen 19 und 29 zum Zwecke der Ausbildung
eines Verstärkungsmittels 21 zur
Erhöhung
der Sicherheit bei Randbeschuss in ihrem Randbereich um die Randkanten 23 der übrigen Lagen 9, 11, 13, 15 und 17 umgeschlagen
sind. Dies ist in der gleichen Weise erfolgt, wie bei dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, das heißt, die
Lagen 19 und 29 bilden aufgrund ihrer Verform-/Biegbarkeit
im Bereich der Randkanten 23 der restlichen Lagen quasi
eine gekrümmte
Kappe aus, wobei der um die Randkanten 23 umgeschlagene
Abschnitt 25 der Lagen 19 und 29 flächig an
die eine Außenlage bildende,
nicht umgeschlagene Lage 9 angelegt und an dieser befestigt
ist. Dabei liegt die Lage 19 direkt an der Außenlage 9 an.
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Auch
bei dem in 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist die Lage 9 des Panzerungselements 1 der Beschussseite
zugewandt, wobei der umschlagenen Randbereichabschnitt 25 der
Lagen 19 und 29 sich im Gegensatz zu dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel
auf der der Geschosseinschlagstelle zugewandten Seite des Panzerungselements 1 angeordnet
ist. Ein auf das Panzerungselement 1 auftreffendes Geschoss
trifft daher zunächst
auf die Lage 9 oder aber bei unmittelbaren Einschlag neben
der Karosserie 5 auf die Lage 29 auf.
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Festzuhalten
bleibt, dass das Panzerungselement 1 bei entsprechender
Flexibilität
und Verformbarkeit seiner mindestens zwei Lagen nicht nur für Fahr-
oder Flugzeuge einsetzbar ist, wo häufig ein geringes Gewicht gefordert wird,
sondern auch für schusssichere
Bekleidung, insbesondere Westen, Schutzschilde und dergleichen.
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4 zeigt noch einen Ausschnitt
eines bekannten, aus mehreren übereinander
gelegten Lagen bestehenden Panzerungselements 101, das
an einer Karosserie 105 angebracht ist. Die Lagen schließen mit
ihren Randkanten bündig
ab, was bei Randbeschuss dazu führt,
dass ein in das Panzerungselement 101 eindringende Geschoss 127 zu
einer Delamination innerhalb des Aufbaus führt. Bei dem in 4 Panzerungselement 101 besitzt
das Geschoss 127 soviel Beschussenergie, dass es die ersten
drei Lagen durchschlägt
und dann in Folge der Delamination seitlich aus dem Panzerungselement 1 austritt,
was nicht gewünscht
ist.