DE4495948C2

DE4495948C2 - Kugelsicheres Material

Info

Publication number: DE4495948C2
Application number: DE19944495948
Authority: DE
Inventors: Peter John Marshall; Christopher John Smith
Original assignee: Martial Armour Pty Ltd
Current assignee: Martial Armour Pty Ltd
Priority date: 1993-08-19
Filing date: 1994-08-19
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2014-08-20
Also published as: WO1995005282A1; SG48814A1; CA2169731A1; GB9401888D0; EP0714349A4; CN1099125A; AU645739B3; EP0714349A1; DE4495948T1; GB2281052B; GB2281052A; CN1056688C; NZ271040A; US5395686A

Description

Die Erfindung betrifft ein kugelsicheres Material gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Material ist der DE-OS 24 29 540 entnehmbar. Hiernach soll den Glasfasermatten eine Oberschicht aus ei nem Gemisch von etwa gleichgroßen Gewichtsanteilen, fein körnigem Grund und Polyester vorgeschaltet werden. Dabei wird ausdrücklich auf die Härte der Korund-Teilchen verwie sen. Dies bedeutet jedoch, daß im Volumenbereich des Fül lermaterials keine Energie durch Materialverformung absor biert werden kann.

Die GB-PS 1 577 012 beschreibt die Verwendung von Micro hohlkugeln, die sich jedoch ausdrücklich zwischen den Glas fasermatten befinden. Es soll hierdurch ein Ablösen der einzelnen Schichten voneinander gefördert werden. Sie be sitzen nicht die Wirkung einer energieabsorbierenden Volu menschicht.

Auch nach der US-PS 4,428,998 werden Hohlkugeln eingesetzt, die jedoch in einer nachgeordneten Schicht vorhanden sind. Damit vermögen auch diese nicht die Wirkung einer energie absorbierenden Knautschzone zur Verfügung zu stellen.

Ein Problem im Zusammenhang mit bekannten Formen von kugel sicheren Materialien besteht darin, daß sie besonders teuer sind, schwierig herzustellen und in einigen Fällen (in denen Materialien aus Metall verwendet werden) schwer und schwierig zu transportieren, zu handhaben, zu installieren und zu reparieren sind. Beispielsweise sind die kugelsiche ren Materialien, die allgemein in der Form von Glas verfüg bar sind, sehr teuer, und zwar sowohl hinsichtlich der Her stellung als auch hinsichtlich der Installation. Die ver wendeten kugelsicheren Materialien aus Metall sind sehr schwer und daher schwierig zu transportieren, zu installie ren, zu reparieren und zu warten. War es beispielsweise er wünscht, einige kugelsichere Wände aus Metall innerhalb eines Bauwerks (wie einer Bank oder einem diplomatischen Gebäude) einzurichten, würde eine beträchtliche Arbeitslei stung oder ein beträchtlicher Maschinenaufwand erforderlich sein, um das kugelsichere Material aus Metall hochzuheben und zu manövrieren. Zusätzlich müssen in vielen Fällen, wo Metallmaterialien verwendet werden, Stützbauten zum Abstüt zen des Metallmaterials errichtet werden. Diese bekannten Materialien sind daher mit gewissen Schwierigkeiten verbun den, die sowohl Zeit als auch Kosten verursachen. Weiterhin treten mit den bekannten Materialien (einschließlich Me tallmaterialien) Schwierigkeiten bei mobilen Sicher heitseinrichtungen, Banken, gepanzerten Autos und ähnlichem auf, wobei diese jedoch nur Beispiele darstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Pro bleme zu beseitigen oder zu minimieren und der Öffentlich keit und der Industrie eine nützliche und wichtige Wahl bei der Verwendung von kugelsicheren Materialien zu ermögli chen. Ferner soll ein einfaches und wirksames kugelsicheres Material geschaffen werden.

Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Gemäß der Erfindung wird ein kugelsicheres Material mit we nigstens einem integralen und komprimierten Kern aus Faser material geschaffen, das mit Harz verbunden ist; dieser we nigstens eine Kern hat eine Beschichtungslage, die auf we nigstens einer seiner Flächen aufgebracht ist; die Be schichtungslage enthält wenigstens Harz und wenigstens 50 (Volumen) % Füllerpartikel.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein kugelsicheres Material geschaffen, das einen Kern in der Form eines einstückigen (integralen) komprimierten Kerns enthält, der aus einer Vielzahl von gewebten Glasfa sermatten gebildet ist, die mit einem Harz miteinander ver bunden und zusammengedrückt werden; dieser wenigstens eine Kern weist eine Beschichtungslage auf wenigstens einer sei ner Oberflächen auf; diese Beschichtungslage enthält wenig stens Harz und wenigstens 50 (Volumen) % aus einer Vielzahl von Füllerpartikeln in der Form von Hohlkugeln.

Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein kugelsicheres Material geschaffen, das eine Viel zahl von beabstandeten integralen und komprimierten Kernen enthält, wobei die Kerne aus einer Vielzahl von gewobenen Glasfasermatten bestehen, die zusammengedrückt und mitein ander mit einem Harz verbunden werden; eine Beschichtungs lage wird geschaffen und auf und zwischen benachbarten Flä chen von wenigstens zwei beabstandeten Kernen aufgebracht, sowie auf eine äußere Fläche von wenigstens einem Kern; die Beschichtungslagen enthalten Harz und wenigstens 50 (Volu men) % Füllerpartikel.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein kugelsicheres Material geschaffen, das eine Vielzahl von beabstandeten integralen und komprimierten Kernen auf weist, wobei die Kerne aus einer Vielzahl von gewobenen Glasfasermatten gebildet sind, die zusammengedrückt und miteinander mit einem Harz verbunden sind; eine Beschich tungslage wird geschaffen und auf und zwischen benachbarten Flächen von wenigstens zwei beabstandeten Kernen aufge bracht, sowie auf eine äußere Fläche von wenigstens einem Kern; die Beschichtungslagen enthalten Harz und wenigstens 50 (Volumen) % Füllerpartikel, wobei die Füllerpartikel in der Form von Hohlkugeln aus geschmolzenem Aluminiumsilikat sind, die nicht weniger als 10% Wanddicke aufweisen.

Kurzbeschreibung der beiliegenden Zeichnung:

Die Erfindung wird lediglich beispielsweise anhand der bei liegenden Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitendarstellung eines kugel sicheren Materials gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines kugelsi cheren Materials gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung, und

Fig. 3 eine schematische Seitendarstellung eines kugel sicheren Materials gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird lediglich beispielshaft be schrieben und kann modifiziert und verbessert werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er durch die Ansprüche definiert ist.

Das kugelsichere Material der vorliegenden Erfindung schafft wesentliche Vorteile gegenüber bekannten kugelsi cheren Materialien, wie sie bis jetzt verfügbar sind und verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung schafft ein kugelsicheres Mate rial, das wenigstens einen Kern zusammen mit einem Be schichtungsmaterial enthält, das auf einen einzigen Kern oder zwischen und auf eine Vielzahl von Kernen aufgebracht werden kann, die voneinander beabstandet sind.

Ob lediglich ein einzelner Kern oder eine Vielzahl von Ker nen und Beschichtungslagen vorgesehen werden, hängt von der gewünschten Dicke des herzustellenden kugelsicheren Mate rials ab und selbstverständlich von den Wünschen des Ver wenders und den Zwecken, für die das kugelsichere Material verwendet werden soll. Dies wird im folgenden näher be schrieben.

Das kugelsichere Material der vorliegenden Erfindung ent hält einen oder mehr Kerne. Die Kerne bestehen aus kompri mierten Glasfasermatten, die miteinander mit einem ersten Harz verbunden werden, sowie zusammengedrückt werden, um einen Kern mit einer gewünschten Dicke zu erhalten.

Jeder Kern wird gebildet, indem eine Vielzahl von gewobenen Glasfasermatten geschaffen werden, wobei beispielsweise eine gewobene Faserlitze mit 800 g/m² verwendet wird. Die gewobene Glasfaserlitze wird zu einer Mattenform gewoben, die dann als Basis für den Kern wirkt. Lediglich beispiels halber kann jede gewobene Glasfasermatte eine Dicke von etwa 1 mm aufweisen. Für die Bildung eines Kerns werden eine Vielzahl von gewobenen Glasfasermatten verwendet. Die Matten werden mit einem ersten Harz beschichtet, das aus einem geeigneten Polyesterharz besteht. Hierdurch werden die Matten miteinander verbunden. Ist die vorbestimmte An zahl von Matten hergestellt und mit dem ersten Harz mitein ander verbunden (um einen Kern mit einer bestimmten Dicke zu erhalten), werden die gewobenen Glasfasermatten zusam mengepreßt. Nach dem Zusammenpressen bei einem vorbestimm ten Druck und für eine vorbestimmte Zeitdauer (in Abhängig keit der gewünschten Dicke des Kerns) kann der Kern aushär ten.

Lediglich beispielsweise kann bei der Bildung der Kerne ge mäß einer Ausführungsform der Erfindung das Verhältnis von Fasermatte/Harz auf der Basis von 10 mm Harz pro 12 Lagen aus einer 800 gm Fasermatte berechnet werden. Dies ist je doch lediglich ein Beispiel.

Die Kerne werden dann zusammen mit anderen Komponenten für den Aufbau und die Ausgestaltung des kugelsicheren Mate rials verwendet, wie im folgenden beschrieben wird.

Das erste Harz, das vorzugsweise bei der Bildung der Kerne verwendet wird, ist ein Polyesterharz. Beispielsweise ist ein geeignetes flüssiges Polyesterharz, das vorteilhafter weise verwendet werden kann, unter der Handelsmarke SYNO- LITE 40-6519 bekannt. Beispielshafte Details eines derarti gen Harzes sind:

Aussehen: klar/grau-bernsteinfarben
Dichte: 1,08
Viskosität: Brookfield RVT 25°C 100-125 cps
Flüchtigkeitsgehalt: 37%
Gel-Zeit/1% MEKP, 25°C: 50-60 min
Lagerfähigkeit 20°C: 3 Monate
Refraktionsindex: 1,522.

Dies ist jedoch nur beispielshaft, und es können andere ge eignete Polyesterharze verwendet werden, um die gewobenen Glasfasermatten miteinander zu verbinden, so daß nach dem Zusammenpressen die Kernteile der vorliegenden Erfindung gebildet werden.

Bei der Ausbildung des kugelsicheren Materials der vorlie genden Erfindung wird eine Beschichtungslage auf wenigstens eine Oberfläche wenigstens eines Kerns aufgebracht, wobei jedoch in anderen Ausführungsformen der Erfindung (wie sie im folgenden beispielshaft beschrieben werden), einige For men von kugelsicherem Material mit einer Vielzahl von beab standeten Kernen mit dazwischenliegenden Beschichtungslagen und, falls erwünscht, auf einer oder mehreren äußeren Ober flächen der äußersten Kerne gebildet werden.

Die Beschichtungslage wird aus einer Beimischung aus einem zweiten Harzfüller, Partikeln und kalziniertem Aluminiumsi likat gebildet, und ggf. aus einem oder mehreren Katalysa toren.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht ein in der Beschichtungslage verwendetes zweites Harz aus einem akrylmodifizierten Polymerharz mit geringer Viskosi tät, geringer Reaktivität und hoher Klarheit. Beispiels weise besteht ein geeignetes Harz aus einem solchen, wel ches beispielshaft auch für dekorative Beschichtungen und das Einbetten von Partikeln hergestellt und verwendet wird. Ein beispielshaftes Harz mit einer geeigneten geringen Vis kosität, geringen Reaktivität und hohen Klarheit, das für die Bildung der Beschichtungslage verwendet werden kann, ist unter der Handelsmarke ESCON E X80 (61-286) bekannt. Dieses ist jedoch nur als Beispiel angeführt. Ein derarti ges Harz weist diesbezüglich beispielsweise folgende De tails auf:

Farbe: hellgrün
Klarheit: klar
Viskosität bei 25°C: HI
Dichte bei 25°C: 1,115 + 0,01
Styrolkompatibilität: unbegrenzt Unkatalysierte Stabilität
bei 25°C: 3 Monate
Gel-Zeit bei 25°C: 40-50 min

Dies dient jedoch nur als Beispiel und es können andere ge eignete Harze für die Bildung der Beschichtungslage verwen det werden.

Bei der Bildung der Beschichtungslage wird eine Vielzahl von Partikeln in ein und mit einem zweiten Harz vermischt, wobei diese Partikel vorzugsweise aus Silikatpartikeln be stehen, beispielsweise aus Partikeln aus kalziniertem Alu miniumsilikat.

Während die Erfindung lediglich beispielsweise beschrieben wird unter Bezugnahme auf das erste und zweite Harz, das für die Ausbildung des Kerns und der Beschichtungslage ver wendet wird, können dieselben Harze für deren Bildung ver wendet werden, falls erwünscht. Es ist jedoch von Bedeu tung, daß die verwendeten Harze es ermöglichen, daß die Fa sermatten zusammengepreßt und miteinander verbunden werden und daß die Beschichtungslage und der Kern (die Kerne) an einander befestigt und miteinander verbunden werden können.

In einer Ausführungsform der Erfindung haben derartige Par tikel die Form von Hohlkugeln, beispielsweise Hohlkugeln aus geschmolzenem Aluminiumsilikat, deren Wanddicke nicht geringer als 10% ist. Diese sind in der äußeren Beschich tungslage der vorliegenden Erfindung als Füllerpartikel be sonders wirksam. In anderen Ausführungsformen können die Kugeln aus keramischen mikrosphärischen Partikeln bestehen, die beispielsweise aus kalziniertem Aluminiumsilikat gebil det werden und Farbe, geringes Gewicht, hohe Druckfestig keit, geringe Absorption und relativ geringe Schrumpfung kombinieren. Einzelheiten der kalzinierten Aluminiumsili katpartikel sind beispielsweise folgende:

Größe: 20-300 µm
Farbe: weiß
Relative Dichte: 0,70 g/cm³
Fülldichte: 100 kg/m³
Schmelzpunkt: 1600-1800°C
Härte: 5-7 mohs scale.

Die chemischen Eigenschaften des kalzinierten Aluminiumsi likats in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind folgende:

Silika (Si O2): 55 (Gewichts)%
Aluminiumoxid (Al₂ O₃): 43,3 (Gewichts)%
Eisen (wie Fe₂ O₃): 0,5 (Gewichts)%
Titandioxid (Ti O2): 1,1 (Gewichts)%.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Partikel in der Form von Partikeln aus kalziniertem Metall silikat sein, wie es unter der Handelsmarke WOLLASTONITE verfügbar ist. Diese Partikel haben im allgemeinen eine Flockenform.

Falls erwünscht, kann eine Kombination aus Hohlkugeln und Flocken oder Partikeln aus einem Silikatfüller verwendet werden. Weiterhin können andere Formen von geeigneten Sili katfüllern verwendet werden.

Falls erwünscht, kann die Beimischung der Beschichtungslage (die im folgenden weiter erläutert wird) auch einen oder mehrere Katalysatoren enthalten. Ein geeigneter Katalysator ist Methylethylketonperoxid, das farblos und dünnflüssig ist sowie aus einem Peroxid besteht, welches auf Me thylethylketon basiert. Dieses ist mit einem Phthalatweich macher desensibilisiert. Das Ketonperoxid wird beim Aushär ten der ungesättigten Polyesterharze als Initiator (Radi kalquelle) verwendet. Typische Eigenschaften eines derarti gen Katalysators können beispielsweise sein:

Aussehen: farblos flüssig
Aktiver Sauerstoff: 3,7% w/w min
Desensibilisierungsmittel: Phthalatweichmacher
Dichte bei 20°C: ca. 1,15 g/cm³
Flammpunkt: über 62°C.

Dies ist lediglich beispielshaft und es können andere Kata lysatoren in vorteilhafter Weise verwendet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Er findung werden die Füllerpartikel einer vorbestimmten oder gewünschten Menge an Harz hinzugefügt und mit dieser ver mischt, und werden gemischt, bis beide Substanzen zu einer dicken biegsamen Substanz ausgebildet sind. Danach wird eine vorbestimmte Menge des Katalysators zu der biegsamen Substanz hinzugefügt und sorgfältig vermischt, um sicherzu stellen, daß der Katalysator in der gesamten Substanz ver teilt ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung und bei der Ausbildung der Beschichtungslage ist das Verhältnis von Füllerpatikeln zu Harz (vor der Hinzufügung eines Katalysators) wenigstens 50 (Volumen) % Silikatpartikel zu 50 (Volumen) % Harz. In einer besonders bevorzugten Aus führungsform der Erfindung ist das Verhältnis wenigstens 60 (Volumen) % Füllerpartikel zu 40 (Volumen) % Harz. Dies ist jedoch nur beispielshaft.

Während die Erfindung unter Bezugnahme auf die Verwendung von Silikatpartikeln als Füller in der Beschichtungslage beschrieben ist, können andere Füller, beispielsweise an dere Keramikfüller und ähnliches in Partikelform verwendet werden. Es ist jedoch von Bedeutung, daß die Beschichtungs lage wenigstens 50 (Volumen) % Füllerpartikel enthält, so daß die Beschichtungslage eine Kugel, die in die Beschichtungs lage abgefeuert wird, abstumpft, schält (strip) und deren Geschwindigkeit reduziert, bevor die Kugel in den Kern ein tritt, so daß sie im fasrigen Kernmaterial festgehalten wird.

Die sich ergebende Zumischung wird dann auf wenigstens eine äußere Seite des Kerns als Schicht aufgegossen und wird ge glättet, um eine gleichmäßige Beschichtungsdicke auf wenig stens einer Seite das Kerns sicherzustellen. Die Beschich tung kann sich dann setzen und haftet an der wenigstens äußeren Seite des Kerns an, worauf das Baumaterial an schließend für eine vorbestimmte Zeitdauer gelagert wird, um ein Aushärten zu ermöglichen.

In zahlreichen Ausführungsformen der Erfindung kann, wie unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrie ben, die Beschichtungslage auf eine äußere oder "Angriffs"- Seite eines Kerns aufgebracht werden, oder, wenn eine Viel zahl von Kernen verwendet werden soll, zwischen beabstande ten Kernen so lange vorgesehen werden, bis eine Beschich tungslage auf der äußersten oder Angriffseite eines Kerns geschaffen ist, die den Kugeln ausgesetzt ist. Falls er wünscht, kann eine äußere Beschichtungslage auf eine oder mehrere Kerne aufgebracht werden, so daß sie sich vollstän dig um den wenigstens einen oder mehrere Kerne herum er streckt und diese einkapselt.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezug nahme auf Beispiele eines kugelsicheren Materials beschrie ben, wobei bei der Beschreibung derartiger Beispiele auf die Tatsache hingewiesen wird, daß die sich ergebenden ku gelsicheren Platten die erforderlichen australischen Stan dards für kugelsichere Materialien erfüllen und beispiels weise mit dem australischen Standard A.S. 2343 Teil 2 - 1984 in Einklang stehen. Dieser Standard stellt gewisse An forderungen, die im folgenden angeführt werden und auf die in den folgenden Beispielen Bezug genommen wird:

G 0 - widerstandsfähig gegen einen Angriff aus einer 9 mm Handfeuerwaffe
G 1 - widerstandsfähig gegen einen Angriff aus einer 357 Magnum
G 2 - widerstandsfähig gegen einen Angriff aus einer 44 Magnum
S 0 - widerstandsfähig gegen einen Angriff aus einer 12 Gauge Schubwaffe, wobei ein S G Schußprojek til verwendet wird
S 1 - widerstandsfähig gegen einen Angriff aus einer 12 Gauge Schubwaffe, wobei ein festes Slug-Pro jektil verwendet wird
R 1 - widerstandsfähig gegen einen Angriff aus einem 5,56 mm Armalite-Gewehr
R 2 - widerstandsfähig gegen einen Angriff aus einem 7, 62 Armalite-Gewehr.

Beispiel Nr. 1

Eine unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfah rens gebildete Platte weist einen Glasfaserkern von unge fähr 10 mm auf und ist mit einer Beschichtung auf einer äußeren oder "Angriffs"seitenfläche versehen, die eine Dicke von ungefähr 6 mm hat. Das sich ergebende kugelsi chere Material hat daher eine Gesamtdicke von etwa 16 mm.

Das kugelsichere Material enthält einen Glasfaserkern, der in der vorstehend erläuterten Weise, gebildet wurde und in einer horizontalen und bündigen Lage angeordnet ist. Bei spielsweise werden etwa 1,69 kg Partikel aus kalziniertem Aluminiumsilikat zu 3,14 kg eines zweiten Harzes pro m² hinzugefügt und gemischt, bis beide Bestandteile zu einer dicken biegsamen Substanz ausgebildet sind. Danach werden 31 gm des Katalysators zur biegsamen Substanz hinzugefügt und sorgfältig vermischt, um sicherzustellen, daß der Katalysator in der gesamten Substanz verteilt ist.

Die Beschichtung wird dann wenigstens auf die äußere Ober fläche der Glasfaserplatte gegossen und geglättet, um sicherzustellen, daß eine minimale ebene 6-mm-Lage über we nigstens die äußere Oberfläche des Kerns vorgesehen ist, so daß eine Gesamtdicke von etwa 16 mm erreicht wird.

Wenn sich die Beschichtung gesetzt hat, werden die Platten zum Aushärten für etwa 7 Tage in ein geeignetes Lager ge legt.

Ein derartiges kugelsicheres Material erfüllt die Anforde rungen:

G 0
G 1
S 0

Beispiel Nr. 2

Bei diesem Beispiel wird ein kugelsicheres Material aus einem Kern gebildet, der eine Dicke von etwa 16 mm hat. Da nach folgt das Verfahren, wie in Beispiel Nr. 1 ausgeführt, um eine Beschichtung mit einer Dicke von etwa 6 mm auf die äußere Oberfläche des Kerns aufzubringen. Hierdurch wird dann ein kugelsicheres Material mit einer Dicke von etwa 22 mm geschaffen. Dies erfüllt die folgende Bewertung:

G2
S1

Beispiel Nr. 3

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird ein kugelsi cheres Material geschaffen, das zwei beabstandete Kerne und eine Beschichtungslage zwischen den zwei beabstandeten Ker nen aufweist. Bei einer derartigen Ausführungsform der Er findung hat jeder Kern eine Dicke von beispielsweise 13 mm, wobei die dazwischenliegende Beschichtungslage eine Dicke von etwa 12 mm aufweist. Dies schafft eine Dicke von etwa 38 mm und erfüllt, wenn man sich an die oben angeführten Bewertungen erinnert, eine Bewertung für:

R1

Bei einem derartigen Beispiel wird das kugelsichere Mate rial aus zwei beabstandeten Glasfaserkernen gebildet, von denen jeder eine Dicke von etwa 13 mm hat.

Im Gebrauch werden zwei derartige Glasfaserkerne im wesent lichen vertikal angeordnet, beispielsweise in einem Rahmen, wobei ein Abstandsband oder eine Einfassung vorgesehen wird, die sich um die Platten erstreckt, so daß der Raum zwischen ihnen bestimmt und eingeschlossen wird, wobei je doch der obere Raum zwischen den beiden Kernen offen bleibt. Dies schafft dann einen exponierten Hohlraum zwi schen den beiden Kernen, und das äußere Beschichtungsmate rial kann in diesen Hohlraum eingefüllt werden, bis der Hohlraum voll ist. Das Beschichtungsmaterial kann sich dann setzen und sich mit den innen gegenüberliegenden Oberflä chen der zwei beabstandeten Kerne verbinden. Danach kann das Material beispielsweise 7 Tage lang aushärten.

Beispiel Nr. 4

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist eine Vielzahl von Kernen und Lagen aus Beschichtungsmaterial vorgesehen.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind drei Kerne vorgesehen, wobei zwei Kerne eine Dicke von etwa 16 mm ha ben und ein Kern eine Dicke von etwa 6 mm hat. Ebenso sind drei Lagen aus Beschichtungsmaterial vorgesehen, wobei eine Lage etwa 12 mm dick ist und zwei andere Lagen jeweils etwa 6 mm dick sind.

Dies führt zu einer nominalen Dicke von etwa 62 mm, die die Bewertung von R 2 erfüllt.

Bei diesem Beispiel werden die zwei Kerne von etwa 16 mm Dicke und der eine Kern von etwa 6 mm Dicke vertikal in einem Rahmen oder einem geeigneten Stützmittel mit Abstand voneinander positioniert. Anschließend wird zwischen jeder Platte eine Bandlänge oder beispielsweise irgendein Ein schlußmittel aufgebracht, um eine Gesamtdicke von 50 mm zu erzeugen, wobei zwischen den Kernen Zwischenräume vorhanden sind. Anschließend wird die Beschichtungszusammensetzung zwischen den Kernen eingefüllt und gestattet, daß sich diese derart setzt, daß das Material anschließend in eine im wesentlichen horizontale Position bewegt wird, wobei eine exponierte Oberfläche eines Kerns von etwa 16 mm Dicke nach oben gerichtet ist. Abschließend wird eine Beschich tungslage auf die äußere Oberfläche des exponierten Kerns bis zu einer Dicke von ungefähr 12 mm aufgebracht, worauf das Aushärten und Setzen in einer Weise erfolgt, wie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben.

Wie vorstehend erläutert, hat ein derartiges Material eine Dicke von ungefähr 62 mm, was ausreichend ist, um eine Be wertung von R 2 zu erfüllen.

Aus dem Obenstehenden geht hervor, daß das bedeutende Merk mal der vorliegenden Erfindung darin besteht, daß eine Kom bination aus einem Kern aus zusammengepreßten Glasfasermat ten geschaffen ist, die mit einem Harz miteinander verbun den und auf wenigstens einer "Angriffs"-Seite mit einer Be schichtungslage beschichtet werden, wobei ein Harz und we nigstens Silikatpartikel vorgesehen sind. Zahlreiche Varia tionen des Kerns und des Beschichtungsmaterials können in Abhängigkeit der erforderlichen Dicke und der gewünschten Leistungsanforderung vorgenommen werden.

Im folgenden wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, wobei zu beachten ist, daß diese Beschreibung le diglich beispielshaft ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein Kern aus Glasfasermate rial 1 vorgesehen, der auf einer Seite mit einer Lage aus Beschichtungsmaterial 2 bedeckt ist, wobei das Beschich tungsmaterial 2 ein Harz und wenigstens 50 (Volumen) % Fül lerpartikel enthält, die vorzugsweise die Form von Hohlku geln haben; vorzugsweise sind diese aus einem Silikatmate rial - beispielsweise Aluminiumsilikat - gebildet.

In Fig. 1 der Zeichnung gibt der Pfeil A die Bewegungsrich tung einer Kugel an, und die Beschichtungslage 2 ist daher auf der vorderen oder Angriffsseite des in Fig. 1 der Zeichnung gezeigten Materials vorgesehen. Auf diese Weise bewegt sich, wenn eine oder mehrere Kugeln in Richtung von A auf das Material zufliegen, diese durch die äußere Be schichtungslage 2 hindurch, was dazu führt, daß die Kugeln abgestumpft und gestrippt werden und ihre Geschwindigkeit wesentlich reduziert wird. Danach tritt die abge stumpfte/gestrippte Kugel, nachdem ihre Geschwindigkeit re duziert worden ist, in den Kern 1 ein, wo sie im Glasfaser material eingefangen und festgehalten wird. Die Dicke der Beschichtungslage 2 und der Kernlage 1 hängt von den Wün schen des Benutzers ab.

Fig. 2 der beiliegenden Zeichnung zeigt eine weitere Aus führungsform der Erfindung, bei welcher beispielsweise ein Material verwendet werden soll, bei dem es erforderlich ist, daß ein Glasfasermaterial, wie beispielsweise ein Glasfaserkernmaterial 1, auf jeder Seite einer Beschich tungslage 2 vorgesehen ist. Dies ist beispielsweise bei der Ausbildung einer Türplatte der Fall, wo es wünschenswert ist, daß Glasfaser für Finish-Zwecke vorgesehen wird. Bei einer derartigen Ausführungsform der Erfindung ist eine Be schichtungslage 2 auf der Angriffs- oder vorderen Seite einer Kernlage vorgesehen. In der Ausführungsform von Fig. 2 zeigt der Pfeil A die Angriffs- oder vordere Seite oder Richtung des Materials. Im ersten Beispiel tritt daher eine Kugel oder Kugeln, die in das in Fig. 2 der Zeichnung ge zeigte Material eintreten, durch die Kernlage 1a hindurch, treten danach in die Abdecklage 2 ein und durch diese hin durch, wo die Kugel oder die Kugeln abgestumpft und ge strippt werden und ihre Geschwindigkeit verringert wird. Danach tritt die Kugel oder die Kugeln in die weitere Kern lage 1b ein, wo sie vom Netzmaterial festgehalten wird (werden).

In weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann irgendeine Anzahl von Beschichtungslagen 2 und Kernlagen 1 vorgesehen werden, die einander gegenüberstehen, um ein Material von irgendeiner gewünschten Dicke zu bilden.

Aus Fig. 3 der beiliegenden Zeichnung ist daher ersicht lich, daß die Angriffs- oder vordere Seite des Materials die Beschichtungslage 2 in der Richtung des Pfeils A ist, welche die Bewegungsrichtung einer Kugel oder von Kugeln ist. In einer Anordnung wie in derjenigen von Fig. 3 ist daher eine äußere Beschichtungslage 2 vorgesehen, ein Glas faserkern 1, und danach eine weitere Beschichtungslage 2, eine weitere Kernlage 1, eine weitere Beschichtungslage 2 und noch eine weitere äußere Kernlage 1.

In einer derartigen Ausführungsform der Erfindung, wie in Fig. 3 gezeigt, werden, wenn aus irgendeinem Grund Kugeln mit einer sehr hohen Geschwindigkeit nicht von der anfäng lichen Beschichtungslage 2 und Kernlage 1 gestoppt werden können, die Kugeln danach durch die innerste Beschichtungs lage 2 weiter gestrippt und danach im innersten Kern 1 wei ter eingebettet. Wie vorstehend beschrieben, hängt die Dicke derartiger Materialien stark von den Wünschen eines Verwenders ab. Wird eine Kugel oder werden Kugeln in Rich tung des Pfeils B abgefeuert, so treten sie bei einer Aus führungsform der Erfindung, wie in Fig. 3 gezeigt, zuerst durch den äußeren Kern 1 aus Glasfasermaterial hindurch, um danach durch die innere benachbarte Beschichtungslage 2 hindurchzutreten, wo sie gestrippt und abgestumpft werden und ihre Geschwindigkeit reduziert wird. Anschließend tre ten sie in die innerste Kernlage 1 (in Richtung des Pfeils B) ein, wo sie im Glasfasernetz des Kerns eingefangen wer den.

Während irgendeine Anzahl von Lagen vorgesehen werden kann, ist jedoch zu beachten, daß bei allen Ausführungsformen der Erfindung es wesentlich ist, daß das Material eine äußerste Beschichtungslage außerhalb von (und auf der vorderen oder Angriffsseite von) einem oder mehreren Kernlagen aufweist. Es ist selbstverständlich von Bedeutung, daß eine Kugel oder Kugeln manchmal innerhalb des Materials zuerst durch die Beschichtungslage hindurchtritt (hindurchtreten), um abgestumpft/gestrippt zu werden und eine Geschwindigkeits verringerung zu erfahren und um danach durch eine oder meh rere Kernlagen hindurchzutreten, um vom Glasfasernetz von einem oder mehreren Kernlagen eingefangen und festgehalten zu werden.

Es ist zu beachten, daß die in den Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnung gezeigten Beispiele lediglich beispielshaft sind und daß zahlreiche Bau formen unter Verwendung der vorlie genden Erfindung vorgesehen werden können, die von den Wün schen eines Verwenders, Herstellers oder ähnlichem, oder von Sicherheitsanforderungen desjenigen Teils abhängen, für den die Einrichtung hergestellt und ausgeführt wird.

Untersuchungen haben gezeigt, daß die Beschichtungslage 2, die wenigstens 50 (Volumen) % Füllerpartikel enthält, derart wirkt, daß eine eintretende Kugel (wie in der beiliegenden Zeichnung dargestellt) abgestumpft und/oder gestrippt wird, und weiterhin derart wirkt, daß die Geschwindigkeit der Ku gel reduziert wird, wonach die abgestumpfte/gestrippte Ku gel mit verringerter Geschwindigkeit in den Kern eintritt, wo die Glasfasermatten die Kugel festhalten. Bei bevorzug ten Ausführungsformen der Erfindung haben Untersuchungen ergeben, daß es besonders vorteilhaft ist, wenn die Be schichtungslagen wenigstens 50 (Volumen) % Hohlkugeln als Füller in der Beschichtungslage enthalten.

Nachdem die Kugel oder die Kugeln durch die Beschichtungs lage hindurchgetreten sind und abgestumpft und gestrippt worden sind sowie eine Geschwindigkeitsreduzierung erfahren haben, treten sie in die Glasfasermatten der Kernlage oder -lagen ein. Diesbezüglich ist es von Bedeutung, daß das Verhältnis von Glasfasermatten/Harz derart ist, daß die Ku gel im wesentlichen gestoppt und innerhalb des Kerns gehal ten wird, indem sie sich innerhalb der Glasfaser-Fasern der Matte verheddert und verfängt. Es ist selbstverständlich zu beachten, daß in dem Fall, daß zu viel Harz bei der Ausbil dung des Kerns verwendet wird, zu wenig Fasermatten vorhan den sind, um die Kugel einzufangen, und unter derartigen Umständen (wo zuviel Harz verwendet wird) könnte die abge stumpfte/gestrippte Kugel mit einer reduzierten Geschwin digkeit (nach dem Durchtritt durch die Beschichtungslage) lediglich ein Stück der Glasfasermatte "heraus schlagen" oder durch dieses "hindurchgestoßen" werden und daher hin ter der Glasfasermatte und außerhalb der Kernlage weiter laufen. Obwohl dies unwahrscheinlich ist, kann dies gesche hen, wenn zu große Mengen an Harz für die Ausbildung eines Kerns verwendet werden. Es ist daher von Bedeutung, daß der Kern Fasereigenschaften aufweist und beibehält.

Während die Erfindung lediglich beispielshaft unter Bezug nahme auf Füller beschrieben wurde, welche die Form von Hohlkugeln haben, können Füller selbstverständlich auch (wie vorstehend beschrieben) andere Formen aufweisen, bei spielsweise Flockenformen. Alternativ können die Füllerpar tikel in der Form einer Kombination aus Hohlkugeln und Flocken sein.

Die vorliegende Erfindung schafft ein besonders nützliches kugelsicheres Material, das für Sicherheitszwecke und für häusliche Verwendungszwecke eingesetzt werden kann, für Bauten bei diplomatischen Einrichtungen, Verteidigungsein richtungen, Banken oder andere Bereiche, die Sicherheit und kugelsicheren Schutz benötigen.

Die vorliegende Erfindung schafft daher ein besonders wirk sames kugelsicheres Material, wie aus den vorstehenden Bei spielen und Testresultaten ersichtlich. Es ist jedoch zu beachten, daß diese lediglich beispielshaft sind und viele Variationen des kugelsicheren Materials unter Verwendung der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne daß der Bereich der Erfindung gemäß den angefügten Ansprü chen verlassen wird.

Claims

1. Kugelsicheres Material mit mindestens einem aus harzgetränkten Glasfasermatten bestehenden Kern sowie einer Beschichtung auf der Impakt-Seite des Materials, bestehend aus einer Kombination aus Harz und wenigstens 50 Vol.-% ei nes Füllmaterials dadurch gekennzeichnet, daß das Füllermaterial aus Microhohlkugeln aus geschmol zenem Aluminiumsilikat mit nicht weniger als 10% Wand stärke besteht.

2. Kugelsicheres Material nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Füllermaterial aus Hohlkugeln und Si likatflocken besteht.