DE19900716A1

DE19900716A1 - Armor component, particularly for security vehicle

Info

Publication number: DE19900716A1
Application number: DE19900716A
Authority: DE
Inventors: Joerg Ackermann; Johann Neff
Original assignee: Audi AG; Sachsenring Entwicklungs GmbH
Current assignee: Audi AG; Sachsenring Entwicklungs GmbH
Priority date: 1998-01-29
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 1999-08-12
Also published as: DE59907323D1

Abstract

The components (1) are embedded into the fabric mats or shape parts (2) or are arranged on their surface, and in the direction of fire. They are made of armor steel or shot-proof ceramic. They have breakthroughs and recesses on one or both sides on their surface facing the armor component. Also, they have a rough surface on one or both sides.

Description

Die Erfindung betrifft ein Panzerungselement, insbesondere für Sicherheitskraftfahrzeuge, deren Karosserieteile in Richtung zum Fahrgastraum mit beschußsicheren Matten oder Formteilen aus Aramidfasern oder anderen Faserverbund werkstoffen, die als Panzerungsmaterial geeignet sind, aus gekleidet werden. Es sind zahlreiche Lösungen zur Her stellung von Matten oder Formteilen aus faserverstärkten Kunststoffen bekannt, die als Panzerungselement für Sicher heitskraftfahrzeuge Anwendung finden. In der DE 34 26 458 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Aramidgeweben beschrieben, bei dem eine Vielzahl von Lagen von mit Bindemitteln versehenen Aramidfasergeweben in einer Formpresse verpreßt und damit ein Formteil erzeugt wird. Diese Formteile haben den Nachteil, daß in stark gebogenen Bereichen die geforderten ballistischen Eigenschaften nicht mehr gegeben sind, da das Material in diesen stark gebogenen Zonen bei Auftreffen eines Projektils aufreißt. Weiterhin ist bei Panzerungselementen in Form der Matten und Formteile an den Randbereichen keine genügende Haltbarkeit gegeben, da diese Bereiche bei Auftreffen eines Projektils nachgeben. Bei der Fahrzeuginnenauskleidung mit diesen Panzerungselementen ist es in den meisten Bereichen möglich, durch eine Überlappung der Panzerungselemente das Durchschlagen von Geschossen zu vermeiden. In DE G 92 15 781.5 U1 wird eine Panzerung für Fahrzeuge beschrieben, bei welcher die dem Innenraum des Fahrzeuges zugekehrte Oberfläche zusätzlich zu Panzerplatten aus Panzerstahl mit Gewebematten an Stoßstellen großflächig übergreifend überdeckt ist. Auch die Gewebematten überlappen sich an ihren Stoßstellen. Im Randbereich der Karosserieteile, insbesondere im Bereich von Türen und Fenstern ist jedoch eine Überlappung der Gewebematten nicht mehr möglich. Auch in DE 195 43 127 A1 wird eine Lösung zu beschußsicheren Matten, insbesondere zum Abdecken von Fahrzeugwandungen beschrieben, bei welcher die beschußsichere Matte aus mehreren miteinander verbundenen Kunststoff-Gewebeschichten besteht. Auch hierbei ergibt sich das Problem der ungenügenden Steifigkeit der Matten in deren Randbereich. Es sind weiterhin Panzerungselemente bekannt, die aus verschiedenen Verbundmaterialien bestehen. Dabei wird eine Leichtpanzerung gem. DE 43 00 746 A1 in Mehrschichtbauweise aus zwei Panzerungselementen gebildet. Jedes Panzerungs element besteht aus einem Verbund einer Faserverbundschicht und einer hochharten Metallschicht. Diese Metallschicht ist ganzflächig aufgebracht, wodurch sich das Gewicht unnötig erhöht.The invention relates to an armor element, in particular for safety motor vehicles whose body parts in Direction to the passenger compartment with bulletproof mats or Molded parts made from aramid fibers or other fiber composites materials that are suitable as armor material to be dressed. There are numerous solutions provision of mats or molded parts made of fiber-reinforced Plastics known as armor element for safe Unit vehicles find application. In DE 34 26 458 A1 is a process for producing molded parts Aramid fabrics described in which a variety of layers of aramid fiber fabrics provided with binders in one Press pressed and thus a molded part is generated. These moldings have the disadvantage that in strongly curved Do not have the required ballistic properties are given more because the material in these is strong bent zones when a projectile hits. Furthermore, with armor elements in the form of mats and molded parts at the edge areas are not sufficient Shelf life given because these areas hit a Give in projectile. With the vehicle interior lining with these armor elements it is in most areas possible by overlapping the armor elements Avoid bullet penetration. In DE G 92 15 781.5 U1 armor for vehicles is described at which faces the interior of the vehicle Surface in addition to armored steel plates Covering fabric mats across large areas is covered. The fabric mats also overlap their joints. In the edge area of the body parts, especially in the area of doors and windows an overlap of the fabric mats is no longer possible. Also in DE 195 43 127 A1 a solution to be bulletproof Mats, in particular for covering vehicle walls described, in which the bulletproof mat several interconnected plastic fabric layers consists. The problem of insufficient rigidity of the mats in their edge area. Armor elements are also known which consist of different composite materials. Doing so Light armor acc. DE 43 00 746 A1 in multi-layer construction formed from two armor elements. Any armor element consists of a composite of a fiber composite layer and a super hard metal layer. This metal layer is applied all over, which makes the weight unnecessary elevated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Panzerungselement für Sicherheitskraftfahrzeuge zu ent wickeln, das ein geringes Gewicht aufweist und die Beschußsicherheit in Randbereichen und in stark gebogenen Bereichen gewährleistet.The invention is based on the object Armor element for security motor vehicles which is light in weight and which Bulletproof in edge areas and in strongly curved Areas guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dabei werden die Randbereiche und/oder die gebogenen Bereiche der aus beschußhemmenden Gewebematten oder Formteilen bestehenden Panzerungselemente erfindungsgemäß mit Elementen versehen, die geeignet sind, die Energie eines Geschosses aufzunehmen. Diese Elemente sind in die Gewebematten oder Formteile eingebettet oder an deren Oberfläche angeordnet. Um die bestmögliche Abwehrwirkung zu erzielen, sollten sie sich weitmöglichst in Schußrichtung befinden.This object is achieved with the features of Claim 1 solved. The marginal areas and / or the curved areas of the bullet-resistant Armor elements consisting of fabric mats or molded parts provided according to the invention with elements which are suitable to absorb the energy of a projectile. These elements are embedded or attached to the fabric mats or molded parts their surface arranged. To the best possible To achieve a protective effect, you should try to in the weft direction.

Die Elemente bestehen vorzugsweise aus Panzerstahl oder aus einer beschußhemmenden Keramik.The elements are preferably made of armored steel or an anti-bullet ceramic.

Durch die Anordnung der Elemente im Randbereich wird bei den aus faserverstärkten beschußsicheren Materialien bestehenden Matten und/oder Formteilen im Randbereich die erforderliche Beschußsicherheit gewährleistet, da durch die Kombination mit den aus Panzerstahl oder beschußsicherer Keramik bestehenden Elementen das Eindringen eines Geschosses in den Fahrzeuginnenraum zuverlässig verhindert wird. Durch das Anbringen der Elemente in Bereichen mit kleinen Krümmungen und Radien bei aus faserverstärkten beschußsicheren Materialien bestehenden Formteilen wird ebenfalls in diesem ansonsten kritischen Bereich der Formteile das Durchschlagen eines Geschosses vermieden. Zur Verbesserung des Verbundes zwischen den faserverstärkten Matten oder Formteilen können die Elemente eine in Richtung zum Faserverbundmaterial rauhe oder mit Aussparungen oder kleinen Durchbrüchen versehene Oberfläche aufweisen.The arrangement of the elements in the marginal area means that made of fiber-reinforced bulletproof materials existing mats and / or molded parts in the edge area required required bullet security, because by the Combination with those made of armored steel or bulletproof Ceramic existing elements penetrating one Projectile in the vehicle interior reliably prevented becomes. By attaching the elements in areas with small curvatures and radii in fiber reinforced bulletproof materials existing moldings also in this otherwise critical area of Moldings avoided the penetration of a bullet. For Improvement of the bond between the fiber-reinforced Mats or moldings can move the elements one way to the fiber composite material rough or with recesses or have small openings provided surface.

Durch die nur bereichsweise Anordnung der aus Panzerstahl oder Keramik bestehenden Elemente in den Randbereichen und/oder Radienbereichen wird das Gewicht des Panzerungselementes gegenüber Verbundmaterialien mit durchgängiger Metallschicht wesentlich verringert. Dieser Effekt wird durch Elemente mit Aussparungen oder Durchbrüchen weiter erhöht. Gleichzeitig werden die Herstellungskosten der Panzerungselemente verringert.Due to the arrangement of the armored steel only in certain areas or ceramic elements in the edge areas and / or radius ranges, the weight of the Armor element compared to composite materials continuous metal layer significantly reduced. This Effect is made by elements with recesses or Breakthroughs increased further. At the same time, the Armored element manufacturing cost reduced.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand vonThe invention is based on

Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments and associated drawings explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 in ein Formteil eingebettetes Element in Form einer Panzerstahleinlage Fig. 1 embedded in a molded element in the form of an armored steel insert

Fig. 2 auf der Oberseite eines Formteiles angeordnetes Element in Form einer Stahleinlage Fig. 2 arranged on the top of a molded part element in the form of a steel insert

Fig. 3 Element mit Durchbrüchen Fig. 3 element with breakthroughs

Fig. 4 ein als A-Säulenverkleidung ausgebildetes Formteil mit eingebetteten Panzerstahleinlagen Fig. 4 is a molded as an A-pillar molding with embedded armored steel inserts

Fig. 5 eine Vergrößerung des Ausschnittes b in Fig. 4 Fig. 5 is an enlargement of the section b in Fig. 4

In Fig. 1 ist im Panzerungselement aus einem Formteil 2 aus beschußsicheren Material, z. B. Aramidgewebe oder einem anderen faserverstärkten beschußhemmendem Kunststoff dargestellt. Es gliedert sich in einen geraden oder leicht gebogenen Bereich 4, einen stark gebogenen Bereich 5 und einen Randbereich 6.1 in Richtung zur in der Fahrzeugtür 8 angeordneten Scheibe 3 sowie einen Randbereich 6.2 im Bereich des Durchbruchs 9 für die Befestigung 10 des Formteils 2 an der Säule 7 oder einem anderen Karosserieteil. Vom Randbereich 6.1 erstreckt sich über den stark gebogenen Bereich 5 ein Element 1 in Form einer Panzerstahleinlage. Ein weiteres Element 1 in Form einer Scheibe aus Panzerstahl ist im Randbereich 6.2 des Durchbruchs 9 des Panzerungselementes 2 vorgesehen.In Fig. 1 is in the armor element from a molded part 2 made of bulletproof material, for. B. aramid fabric or another fiber-reinforced bullet-resistant plastic. It is divided into a straight or slightly curved area 4 , a strongly curved area 5 and an edge area 6.1 in the direction of the pane 3 arranged in the vehicle door 8 and an edge area 6.2 in the area of the opening 9 for the fastening 10 of the molded part 2 to the column 7 or another body part. An element 1 in the form of an armored steel insert extends from the edge area 6.1 over the strongly curved area 5 . Another element 1 in the form of a disk made of armored steel is provided in the edge area 6.2 of the opening 9 of the armor element 2 .

In Fig. 2 ist ein Panzerungselement 2 dargestellt, bei welchem das im Bereich 6.1 angeordnete Element 1 an der in Richtung zur Tür 8 bzw. zur Säule 7 (oder zum Rahmen) weisenden Oberseite angeordnet ist.In FIG. 2, an armor element 2 is shown, in which the arranged in the region 6.1 member 1 disposed on the side facing towards the door 8 and the column 7 (or frame) top.

Den Ausschnitt a) gem. Fig. 2 zeigt Fig. 3, wobei in diesem Beispiel in der sich in Richtung zum faserverstärkten beschußsicheren Gewebeformteil weisenden Fläche des aus Panzerstahl bestehenden Elementes 1 Aussparungen 11 angeordnet sind, in welche beim Umformvorgang zur Herstellung der Formteile der faserverstärkte bzw. Gewebewerkstoff eingepreßt wurde. Dadurch wird ein besserer Verbund zwischen diesen Bauteilen erzeugt. The section a) acc. Fig. 2 shows Fig. 3, wherein in this example in the direction of the fiber-reinforced, bulletproof fabric molded part of the armored steel element 1, recesses 11 are arranged, into which the fiber-reinforced or fabric material was pressed during the forming process to produce the molded parts. This creates a better bond between these components.

Es ist auch möglich, anstelle der Aussparungen 11 viele kleine Durchbrüche - gegebenenfalls mehrere Lochreihen 11' und 11" - in einem Element anzuordnen, wie dies beispielhaft den Fig. 4 und 5 entnehmbar ist. Das Formteil 2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel einem Innenblech 12 zugeordnet, das zusammen mit einem Außenblech 13 beispielsweise eine A- Säule bildet. Die Einbettung des Elements 1 muß nicht immer vollständig sein. So wird beispielsweise für das einer Frontscheibe 3' zugewandte Element 1' eine aus der Formteilkontur heraustretende Abwinklung vorgeschlagen, die eine Rückverlegung des Formteils 2 von der Frontscheibe 3' weg ermöglicht. Vorteilhafterweise ist das Panzerungselement mit Serienstoffbezug 15 umschlossen. Von außen durch die Frontscheibe 3' betrachtet wirkt das Formteil dann wie ein ungepanzertes Verkleidungsteil aus der Serienfertigung des entsprechenden Fahrzeuges.It is also possible, instead of the cutouts 11, to arrange many small openings - possibly several rows of holes 11 'and 11 "- in one element, as can be seen, for example, from FIGS. 4 and 5. The molded part 2 is assigned to an inner sheet 12 in this exemplary embodiment , for example, forming an a-pillar, along with an outer panel 13. the embedding of the element 1 is not always complete. for example, a front sheet 3 'facing element 1' proposed an emerging from the molded part contour bend for that of a redeployment The molded part 2 can be moved away from the front window 3 ', and the armor element is advantageously enclosed with series material cover 15. Viewed from the outside through the front window 3 ', the molded part then acts as an unarmored cladding part from the series production of the corresponding vehicle.

Weiterhin können neben Panzerstahl oder beschußsicherer Keramik für die Elemente 1 auch andere Materialien eingesetzt werden, die geeignet sind, die Energie eines Geschosses aufzunehmen.Furthermore, in addition to armored steel or bulletproof ceramic, other materials can be used for the elements 1 which are suitable for absorbing the energy of a projectile.

Claims

1. Armor element, especially for security vehicles, the. Armor elements consist of bullet-resistant fabric mats or molded parts, characterized in that the edge regions of the armor elements and / or their curved regions are provided with at least one element which is suitable for absorbing the energy of a projectile.

2. Armor element according to claim 1, characterized records that the element in the fabric mats or Molded parts embedded or arranged on their surface is.

3. Armor element according to claim 1 or 2, characterized characterized in that in the fabric mats or Molded element embedded in as much as possible Weft direction is arranged.

4. armor element according to claim 1 or 2, characterized characterized in that on the surface of the Armor element arranged on the in Direction to the surface facing the body parts is arranged.

5. armor element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the element made of armored steel or bullet-proof ceramic.

6. armor element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the element

1. is provided with openings or
2. has cutouts on one or both sides on its surface pointing towards the armor element and / or
3. has a rough surface on one or both sides.

7. armor element according to claim 6, characterized characterized in that the element made many small breakthroughs and / or has recesses.

8. armor element according to one of claims 6 or 7, characterized in that the breakthroughs or Cutouts are dimensioned so that they Defense against projectiles is not or only insignificantly influence.

9. armor element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the element in the Fabric mats or molded parts from their contours at least is partially embedded emerging.

10. armor element according to claim 9, characterized characterized in that the partially from the contours of the Fabric mats or molded parts emerging from the area Element is covered with elastic material.

11. armor element according to claim 10, characterized characterized in that the emerging area of the Elements covered with elastic plastic or rubber is.

12. armor element according to one of claims from 1 to 11, characterized in that it is by the Standard fabric cover is enclosed.