DE1578334A1

DE1578334A1 - Schutzkoerper

Info

Publication number: DE1578334A1
Application number: DE19671578334
Authority: DE
Inventors: Dr Klingler Emil A
Original assignee: Feldmuehle Anlagen und Produktion GmbH
Current assignee: Feldmuehle Anlagen und Produktion GmbH
Priority date: 1967-03-01
Filing date: 1967-03-01
Publication date: 1972-04-06
Also published as: FR1566448A; DE1578334B2; GB1216538A; BE711388A

Description

Anmelder: Feldmühle Aktiengesellschaft Düsseldorf, Burggrafenstr. 7

Anlage zur Eingabe vom 28.2.67

Schutzkörper

Die Erfindung betrifft den Schutz gegen mit hoher Energie auftreffende Teile wie Splitter und Geschosse unter Verwendung von Formteilen aus harten, nichtduktilen Werkstoffen.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei den für die Panzerung von Fahrzeugen, Geschützen und militärischen Anlagen bisher üblichen Stahlplatten den Stahl ganz oder teilweise durch nichtduktile, harte Werkstoffe zu ersetzen, unter denen sich insbesondere bei hohen Temperaturen gesintertes Aluminiumoxid bewährt hat. Dabei ist man, wie im DBP 1 215 305 näher ausgeführt, beim Aufbau solcher Panzerungen im Prinzip so vorgegangen, daß das Geschoß mögliehst vüe Übergänge zwischen Hartstoff und weniger harten Stoffen, vorzugsweise Kunstharz, zu überwinden hat. Durch die Verwendung dieses Prinzips ist es möglich gewesen, bei gleicher oder besserer Schutzwirkung das Gewicht damit gepanzerter Fahrzeuge wesentlich niedriger zu halten oder bei gleichem Gewicht die Panzerung stärker zu gestalten.

Es hat sich jetzt gezeigt, daß sich die Schutzwirkung gegen mit hoher Energie auftreffende Teile wie Geschosse und Splitter unter Verwendung von Formteilen aus harten, nichtduktilen Werkstoffen noch wesentlich steigern läßt, wenn die Forrateile

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allseitig so in Metall eingebettet sind, daß beim Auftreffen von Teilen hoher Energie ein Ausweichen der harten, nichtduktilen Werkstoffe unmöglich oder zumindest stark erschwert ist.

Die Formteile, die erfindungsgemäß allseitig in Metall eingebettet sind, bestehen vorzugsweise aus Hartstoffen mit einer Härte von über 8 nach der Mohsschen Härteskala, insbesondere aus hochschmelzenden Oxiden, Nitriden, Carbiden und Boriden, wie beispielsweise Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Titannitrid, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Titancarbid, Borcarbid, Wolframcarbid, Molybdäncarbid, Titanborid und Zirkonborid. Ganz besonders geeignet sind Formteile aus bei hohen Temperaturen gesinterten aluminiumoxidhaltigen Massen mit einem AlpO^-Gehalt von mehr als 90 %, Dabei ist die Wirksamkeit solcher AIpO,-Sinterformteile umso größer, je reiner sie sind, d.h. je höher der Gehalt an AIpO-, ist.

Die überraschende Steigerung der Schutzwirkung der Schutzkörper nach der Erfindung gegenüber den vorbeschriebenen Panzerplatten aus harten, nichtduktilen und aus weniger harten Stoffen ist in ihren Zusammenhängen noch nicht restlos abgeklärt. Sie beruht aber wahrscheinlich darauf, daß beim vorbekannten Prinzip das Geschoß zum weicheren Stoff hin ausweicht und dort mit seiner Zerstörungsarbeit ansetzt und das harte Material nach Möglichkeit umgeht. In den erfindungsgeraäßen Schutzkorpern besteht diese Möglichkeit nicht, da durch die Einbettung in Metall ein Ausweichen und Beiseiteschieben der harten Formteile nicht möglich ist und die gesamte Energie des auftreffenden Geschosses in ZerstörungsjKarbeit umgesetzt werden muß. Dabei beruht die

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hohe Schutzwirkung, zumindest bei gesinterten Hartstoffen, wahrscheinlich darin, daß die großen Energiemengen, die bei der Herstellung der Sinterkörper erforderlich waren, zur Zerstörung des Kristallgefüges wieder aufgewendet werden müssen. Bekanntlich besteht die Herstellung solcher Sinterkörper zunächst in einer Verdichtung des Volumens durch Verpressen auf ca. 1/3 des Schüttvolumens des Pulvers und anschließend in der Bildung eines äußerst festen und mikrokristallinen Kristallgefüges durch Erhitzen auf Temperaturen von 1500 - 2000⁰C, wobei das Volumen nochmals auf ungefähr die Hälfte zurückgeht.

Ein mit hoher Energie auftreffendes Geschoß oder ein Splitter muss also zunächst das äußerst feste und dichte Kristallgefüge des Hartstoffes zerstören. Dabei kommt erschwerend hinzu, daß beim Zerfall durch einen momentanen Energiestoß der Vervielfachung des Volumens ungefähr auf das ursprüngliche Schüttvolumen der Gegendruck des Eiribettungsmaterials entgegensteht, der als solcher auch noch überwunden werden muß. Erst dann wäre ein Durchtritt des Geschosses, beispielsweise ins Innere des Panzers möglich.

Aus dem eben Gesagten ergibt sich auch, daß die Formteile zweckmäßig passend, d.h. mit möglichst geringem Spjä. eingebettet sind und damit ein Ausweichen der Formteile beim Auftreffen eines energiereichen Teiles unmöglich wird.

Die Einbettung der Formteile kann auf verschiedene Art und Weise geschehen. So ist es beispielsweise möglich, zwei spiegelbildlich ausgebildete Stahlplatten zu verwenden, die Aussparungen enthalten, die in ihrer Ausbildung der Hälfte der Formteile entsprechen, so daß beim Aufeinanderlegen und festen Verbinden der beiden Stahlplatten die Formteile von

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diesen allseitig umschlossen sind. Um den Vorteil der Gewichtsersparnis, den die nichtduktilen Hartstoffe bringen, noch zu vergrößern, ist es zweckmäßig, für das einbettende Metall ein Leichtmetall zu verwenden. Besonders geeignet sind Aluminium- und Magnesium-Legierungen, wie beispielsweise Duraluminium und eine unter dem Warenzeichen Silumin bekannte Legierung aus 87 % Aluminium und IJ % Silizium. Solche Leichtmetallegierungen haben zusätzlich den Vorteil antimagnetisch zu sein.

Ein besonders enger Verbund ist in solchen erfindungsgemäßen Schutzkörpern erreicht, bei denen die nichtduktilen, harten Formteile mit Metall umgössen sind. Wenn der Schmelzpunkt des einbettenden Metalls verhältnismäßig hoch liegt, werden die Schutzkörper vorteilhaft so hergestellt, daß die Formteile vorerwärmt werden, möglichst auf die Schmelztemperatur des Metalls. Damit wird verhindert, daß die Formteile auf Grund des großen Temperatursprunges bei der Herstellung des Schutzkörpers zerstört werden. Für größere Konstruktionen kann es zweckmäßig sein, die Formteile in gerüstartige KonstruktioiPeinzubringen, durch die sie gehalten und darin anschließend mit Metall umgössen werden.

Die Gestalt der Formteile selbst hängt weitgehend von der äußeren Ausgestaltung des Schutzkörpers ab. Überwiegend finden Quader mit rechteckigen Seitenflächen Verwendung, beispielsweise in der Form länglicher oder quadratischer Platten.

Der Anwendungszweck der Schutzkörper und damit auch deren Gestalt sind äußerst vielfältig, beispielsweise als Bauelemente für Panzerwagen, gepanzerte Erd-, Wasser- und Luftfahrzeuge , Geschützstellungen, Schutzeinrichtungen bei Zerkleinerungsmaschinen, gepanzerte Schutzwesten und Schutzanzüge, Stahlhelme u.a.

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Besonders bei solchen Gegenständen, bei denan das Gewicht eine ganz ausschlaggebende Rolle spielt, wie bei gegen Erdbeschuß gepanzerten Plugzeugen, insbesondere Hubschraubern und bei Panzerwesten, ermöglichen die erfindungsgemäßen Schutzkörper häufig überhaupt erst eine zufriedenstellende und in der Praxis zu realisierende üchutzpanzerung, weil bei ihnen geringes Gewicht mit gesteigerter Schutzwirkung gepaart sind.

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Claims

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i^ScH_£R ^N _s;^ifesslder: Feldmühle Aktiengesellschaft. Fernruf 15061 Dusseldorf, Burggrafenstr-

Anlage zur Eingabe vom 28.2.67

Patentansprüche

Schutzkörper gegen mit hoher Energie auftreffende Teile wie Geschosse und Splitter unter Verwendung von Formteilen aus harten, nichtduktilen Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile allseitig so in Metall eingebettet sind, daß beim Auftreffen von Teilen hoher Energie ein Ausweichen der harten, nichtduktilen Werkstoffe unmöglich oder zumindest stark erschwert ist.
2. Schutzkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Formteile allseitig eingebettet sind, die aus Hartstoffen mit einer Härte über 8 nach der Mohsschen Härteskala bestehen.
3. Schutzkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Formteile allseitig eingebettet sind, die aus bei hohen Temperaturen gesinterten aluminiumoxidhaltigen Massen mit einem AlgO^-Gehalt von über 90 # bestehen.
4. Schutzkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile passend in das Metall eingebettet sind.
5. Schutzkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile mit Metall umgössen sind.
6. Verfahren zum Herstellen eines Schutzkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile in vorerhitztem Zustand mit Metall umgössen sind.

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