DE19900716A1

DE19900716A1 - Panzerungselement, insbesondere für Sicherheitskraftfahrzeuge

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

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.

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.

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.

Die Elemente bestehen vorzugsweise aus Panzerstahl oder aus einer beschußhemmenden Keramik.

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.

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.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von

Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in ein Formteil eingebettetes Element in Form einer Panzerstahleinlage

Fig. 2 auf der Oberseite eines Formteiles angeordnetes Element in Form einer Stahleinlage

Fig. 3 Element mit Durchbrüchen

Fig. 4 ein als A-Säulenverkleidung ausgebildetes Formteil mit eingebetteten Panzerstahleinlagen

Fig. 5 eine Vergrößerung des Ausschnittes 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. 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.

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.

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.

Weiterhin können neben Panzerstahl oder beschußsicherer Keramik für die Elemente 1 auch andere Materialien eingesetzt werden, die geeignet sind, die Energie eines Geschosses aufzunehmen.

Claims

1. Panzerungselement, insbesondere für Sicherheitskraft fahrzeuge, wobei die. Panzerungselemente aus beschußhemmenden Gewebematten oder Formteilen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche der Panzerungselemente und/oder deren gebogene Bereiche mit mindestens einem Element versehen sind, das geeignet ist, die Energie eines Geschosses aufzunehmen.

2. Panzerungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Element in die Gewebematten oder Formteile eingebettet oder an deren Oberfläche angeordnet ist.

3. Panzerungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Gewebematten oder Formteile eingebettete Element weitmöglichst in Schußrichtung angeordnet ist.

4. Panzerungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Oberfläche des Panzerungselementes angeordnete Element an der in Richtung zu den Karosserieteilen weisenden Oberfläche angeordnet ist.

5. Panzerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Element aus Panzerstahl oder beschußhemmender Keramik besteht.

6. Panzerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Element

1. mit Durchbrüchen versehen ist oder
2. an seiner in Richtung zum Panzerungselement weisenden Oberfläche ein oder beidseitig Aussparungen aufweist und/oder
3. ein- oder beidseitig eine rauhe Oberfläche aufweist.

7. Panzerungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Element viele kleine Durchbrüche und/oder Aussparungen aufweist.

8. Panzerungselement nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche oder Aussparungen so dimensioniert sind, daß sie die Abwehrkraft gegen Geschosse nicht oder nur unwesentlich beeinflussen.

9. Panzerungselement nach einem der Ansprüche von 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Element in die Gewebematten oder Formteile aus deren Konturen zumindest partiell heraustretend eingebettet ist.

10. Panzerungselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der partiell aus den Konturen der Gewebematten oder Formteile heraustretende Bereich des Elements mit elastischem Material ummantelt ist.

11. Panzerungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der heraustretende Bereich des Elements mit elastischem Kunststoff oder Gummi ummantelt ist.

12. Panzerungselement nach einem der Ansprüche von 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es durch den Serienstoffüberzug umschlossen ist.