DE202008014264U1

DE202008014264U1 - Panzerglasverbundscheibe

Info

Publication number: DE202008014264U1
Application number: DE200820014264
Authority: DE
Original assignee: Gus Prazision In Kunststoff Glas und Optik & Co KG GmbH
Current assignee: GUS PERISCOPES GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2018-10-28

Abstract

Panzerglasverbundscheibe aus mehreren Schichten untereinander durch ein Verbindungsmittel verbundener Glas- oder Kunststoffscheiben, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schicht (1; 11; 12) aus nebeneinander angeordneten transparenten Keramikkacheln (4–9) besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Panzerglasverbundscheibe aus mehreren Schichten untereinander durch ein Verbindungsmittel verbundener Glas- oder Kunststoffscheiben.
Angriffshemmende Verglasungen, insbesondere durchschusshemmende Verglasungen für Kraftfahrzeuge sind bekannt, DE 34 21 571 C2 , die aus einer Kombination miteinander verklebter Glas- oder Kunststoffschichten bestehen. Die ständig steigenden Anforderungen an die Sicherheit bei gleichzeitiger Forderung nach geringerem Gewicht und/oder Scheibenstärke können diese bekannten Verglasungen nicht erfüllen, da zur Steigerung der Sicherheit die Schichtanzahl und die Schichtdicke erweitert werden muss, was jedoch zu erheblich schwereren Erzeugnissen führt, die zudem aufgrund ihrer Dicke auch einen erheblichen Platzbedarf in einem Fahrzeug beanspruchen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Panzerglasverbundscheibe zur Verfügung zu stellen, die bei erhöhter Sicherheit ein geringeres Eigengewicht und/oder eine geringere Scheibenstärke aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen erfindungsgemäß daraus, dass mindestens eine Schicht aus nebeneinander angeordneten transparenten Keramikkacheln besteht.
Solche vollständig durchsichtigen Keramikkacheln weisen gegenüber herkömmlichem Glas eine deutlich höhere Schussfestigkeit auf, sowie ein deutlich verringertes Eigengewicht, so dass daraus aufgebaute Panzerglasverbundscheiben zum einen den Vorteil aufweisen, dass bei Beschuss optimalerweise nur eine Kachel be schädigt wird und die Kacheln in der nächsten Umgebung dagegen intakt bleiben, was eine deutliche Verbesserung der ballistischen Eigenschaften bedeutet. Bei gleicher erzielbarer Sicherheit lassen sich damit konstruierte Verbundscheiben zum anderen deutlich in ihrer Gesamtstärke reduzieren, teilweise um mehr als 50%, ebenso wie hierdurch eine erhebliche Gewichtseinsparung von zum Teil mehr als 30% bei der gleichen Sicherheit erzielt werden kann und leichtere Scheiben vorteilhaft zur Reduzierung von Treibstoffkosten der damit ausgestatteten Fahrzeuge führen, sowie zu einem reduzierten Energieeinsatz in der Produktion.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Panzerglasverbundscheibe ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Die transparenten Keramikkacheln weisen vorteilhafterweise eine sehr viel größere Härte und Dichte auf als etwa Quarzglas und sie besitzen mindestens teilweise eine Kristallstruktur, wodurch eine Keramikkachel deutlich härter ist als gehärteter Stahl.
Das bevorzugte Material der Keramikkacheln besteht grundsätzlich aus transparenten Materialien, die aus binären, ternären, quaternären oder höheren Verbindungen aus Elementen der III bis VII-Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente aufgebaut sind, beispielsweise aus Aluminiumoxiden wie etwa Al₂O₃ (z. B. Saphir), MgAl₂O₄ (z. B. Spinell) oder AlON (z. B. Alon) oder es besteht aus anderen glaskeramischen Materialien mit den Hauptbestandteilen Lithiumoxid oder Siliciumoxid.
Vorteilhaft ist des Weiteren, dass die Keramikkacheln je nach Bedarf plan oder gebogen ausgebildet sein können, so dass plane oder geschwungene Scheiben damit hergestellt werden können, sei es für gepanzerte Landfahrzeuge oder aber Wasser- oder Luftfahrzeuge oder auch für schussfeste Visiere von Helmen in einer dann erheblich dünneren Ausführung.
Die Kantenlängen von für Fahrzeuge zu verwendenden Keramikkacheln können bis zu 200 mm und Dickenmaße von bis zu 100 mm aufweisen, wobei diese Keramikka cheln drei- oder mehreckig, insbesondere rechtwinklig ausgebildet sind, um im Wesentlichen ohne größere Zwischenräume nebeneinander zu einer geschlossenen Schicht angeordnet werden zu können.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weisen die Keramickacheln polierte Stirnseiten auf, die rechtwinklig gegenüber der Sichtfläche der Verbundglasscheibe ausgeführt sind, um eine Blendung an den gegenseitigen Stoßfugen der Keramikkacheln möglichst zu vermeiden bzw. so gering wie möglich zu gestalten. Hierzu können die Keramikkacheln einer Schicht entweder unmittelbar aneinander anliegen oder aber durch einen Spalt von maximal 0,3 mm voneinander getrennt sein, der mit einem Klebstoff als Verbindungsmittel gefüllt ist.
Als Verbindungsmittel, auch für die Verbindung der einzelnen Schichten untereinander, können Klebstoffe, z. b. brechungsindexadaptierte UV-härtende Klebstoffe, transparente Epoxide oder auch transparente TPU-, PVB-, EVA- oder andere Folien verwandt werden, die in gleichartiger Funktion zur transparenten Verklebung geeignet sind.
Die Anordnung der einzelnen Keramikkacheln einer Panzerverbundscheibe kann in gleichmäßigen oder zueinander versetzten Reihen und Spalten durchgeführt sein oder Keramikkacheln gleicher Dicke aber unterschiedlicher Geometrien so zusammengefügt sein, dass trotzdem ein geschlossenes Kachelbild erzeugt wird. Beispielsweise sind eine hexagonale Anordnung oder Mischanordnungen von verschiedenen schiefwinkligen Geometrien möglich, so dass Panzerglasverbundscheiben beliebiger Größe und Form hergestellt werden können.
Besonders vorteilhaft ist die Möglichkeit, mehrere Schichten der Keramikkacheln unmittelbar oder von einer Zwischenschicht aus einer Folie oder einer Glas- oder Kunststoffscheibe getrennt hintereinander anzuordnen, wobei diese Schichten gleich stark oder auch unterschiedlich dick ausgeführt sein können. Die Variation hängt dabei im Wesentlichen von der zu erreichenden Sicherheitsstufe ab.
Eine solche vollständig durchsichtige Panzerglasverbundscheibe lässt sich natürlich auch zur Panzerung außerhalb eines Fensterbereichs eines zu schützenden Fahrzeugs verwenden, wobei dann die Anforderungen an die Transparenz der Panzerglasverbundscheibe natürlich nachrangig sind. Des Weiteren lässt sich die Anzahl und Ausführung der einzelnen Schichten aus Glas- oder Kunststoffscheiben und der Kacheln beliebig variieren bzw. optimieren.
Nachfolgend sind einige Ausführungsbeispiele von Panzerglasverbundscheiben skizzenhaft dargestellt. Es zeigen:
1 einen Grundaufbau einer Panzerglasverbundscheibe aus einer Schicht Keramikkacheln und einer aus einer Glas- oder Kunststoffscheibe,
2 eine erste Variante einer Panzerglasverbundscheibe mit einer zusätzlichen Schicht aus einer Glas- oder Kunststoffscheibe,
3 eine zweite Variante einer Panzerglasverbundscheibe mit einer zusätzlichen Schicht aus Keramikkacheln,
4 eine dritte Variante mit einer zusätzlichen Glas- oder Kunststoffscheibe zwischen den Schichten aus Keramikkacheln,
5 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der 3. Variante gem. 4,
6 eine Vorderansicht einer Variante eine Kachelschicht und
7 eine Vorderansicht einer weiteren Variante eine Kachelschicht aus unterschiedlich geformten Keramikkacheln.
Die Panzerglasverbundscheibe besteht in ihrem Grundaufbau aus mindestens einer Schicht 1; 11; 21 nebeneinander angeordneter transparenter Keramikkacheln 4–9, sowie aus einer Schicht 2; 12 aus einer Glas- oder Kunststoffscheibe, die mit der ersten Schicht 1; 11; 21 über Verbindungsmittel verbunden ist, wobei diese Verbindungsmittel aus Schichten 3; 13 aus Folie oder Kleber bestehen kann und als Kleber brechungsindexadaptierte UV-härtende Klebstoffe, Silikon oder Silikonersatzstoffe, z. B. transparente MS-Polymere, oder transparente Epoxide und als transparente Folien solche aus thermoplastischem Polyurethan (TPU), Polyvinylbutyral (PVB) oder Ethylenvinylacetat (EVA) Verwendung finden können oder auch andere Folien, die zur transparenten Verklebung geeignet sind.
Wie in 2 dargestellt, kann die Schicht 1 aus Keramikkacheln 4 zwischen zwei unterschiedlichen dicken und/oder aus unterschiedlichem Material bestehenden Schichten 2; 12 angeordnet sein, oder auch, wie in 3 dargestellt ist, zwei Schichten 1 aus Keramikkacheln 4 zwischen solchen Schichten 2; 12 aus Glas- oder Kunststoffscheiben aufweisen, deren Keramikschichten 1 durch eine spezielle Schicht 13 miteinander verbunden sind.
In den 4 und 5 ist eine Panzerglasverbundscheibe skizziert, die zwei Schichten 1 aus Keramikkacheln 4 aufweist, die durch eine Schicht 2 aus einer Glas- oder Kunststoffscheibe voneinander getrennt sind, wobei Vorder- und Rückseite jeweils wieder durch zwei Schichten 2; 12 aus Glas- oder Kunststoffscheiben bestehen.
Die einzelnen Keramikkacheln 4–9 können dreieckig, viereckig, insbesondere rechteckig oder auch mehreckig und schiefwinklig ausgebildet und insgesamt so in einer Schicht 1, 11, 21 zusammengesetzt sein, dass insgesamt ein geschlossenes Kachelbild erzeugt ist, wie dies in den 6 und 7 skizziert ist.
Dieser Schichtaufbau kann bei jeder Scheibe zur Fahrzeugaußen- oder -innen-seite beliebig ergänzt und erweitert werden, sei es zu Heizzwecken oder zum Strahlen- oder Splitterschutz oder zur weiteren Steigerung der Schutzklasse, wobei diese Möglichkeit in 4 durch zwei Pfeile angedeutet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3421571 C2 [0002]

Claims

Panzerglasverbundscheibe aus mehreren Schichten untereinander durch ein Verbindungsmittel verbundener Glas- oder Kunststoffscheiben, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schicht (1; 11; 12) aus nebeneinander angeordneten transparenten Keramikkacheln (4–9) besteht.
Panzerglasverbundscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikkacheln (4–9) eine größere Härte und Dichte als Quarzglas und mindestens teilweise eine Kristallstruktur aufweisen.
Panzerglasverbundscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikkacheln (4–9) aus transparenten Materialien bestehen, die aus binären, ternären, quaternären oder höheren Verbindungen aus Elementen der III bis VII-Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente aufgebaut sind.
Panzerglasverbundscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikkacheln aus Aluminiumoxyd-basiertem Material wie Al₂O₃, MgAl₂O₄ oder AlON bestehen.
Panzerglasverbundscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikkacheln (4–9) plan oder regelmäßig gebogen ausgebildet sind.
Panzerglasverbundscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikkacheln (4–9) Kantenlängen von bis zu 200 mm und Dickenmaße von bis zu 100 mm aufweisen.
Panzerglasverbundscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikkacheln (4–9) drei- oder mehreckig, insbesondere rechtwinklig ausgebildet sind.
Panzerglasverbundscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikkacheln (4–9) polierte Stirnseiten aufweisen.
Panzerglasverbundscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikkacheln (4–9) Stirnseiten aufweisen, die rechtwinklig gegenüber der Sichtfläche ausgeführt sind.
Panzerglasverbundscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikkacheln (4–9) einer Schicht (1, 11, 21) unmittelbar aneinander anliegen.
Panzerglasverbundscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikkacheln (4–9) einer Schicht (1; 11; 21) durch einen Spalt voneinander getrennt sind, der mit einem Verbindungsmittel gefüllt ist.
Panzerglasverbundscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel aus Klebstoffen wie brechungsindexadaptierten UV-härtenden Klebstoffen, transparenten Epoxiden, Silikon oder Silikonersatzstoffen, z. B. transparente MS-Polymeren oder aus transparenten Folien wie TPU-, PVB- oder EVA-Folien oder anderen zur transparenten Verklebung geeigneten Folien besteht.
Panzerverbundglasscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikkacheln (4–9) einer Schicht (1; 11; 21) in Reihen und Spalten über- oder versetzt zueinander angeordnet sind.
Panzerglasverbundglasscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikkacheln (4–9) einer Schicht (1; 11; 21) gleiche Dicken und unterschiedliche Geometrien aufweisen und zu einem geschlossenen Kachelbild zusammengesetzt sind.
Panzerglasverbundglasscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schichten (1; 11; 21) aus Keramikkacheln (4–9) unmittelbar oder von einer Zwischenschicht aus Folie (3; 13) oder einer Glas- oder Kunststoffscheibe (2) getrennt hintereinander angeordnet und diese Schichten (1; 11; 21) gleich stark oder unterschiedlich dick ausgeführt sind.
Panzerglasverbundglasscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als ebene oder gewölbte Scheibe für Land-, Wasser- oder Luftfahrzeuge oder als Visierscheibe ausgebildet ist.
Panzerglasverbundglasscheibe nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Panzerung außerhalb des Fensterbereichs eines Land-, Luft- oder Wasserfahrzeugs ausgebildet ist.