DE202016103139U1

DE202016103139U1 - Ballistisches Schutzmaterial

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Publication number: DE202016103139U1
Application number: DE202016103139.7U
Authority: DE
Original assignee: Bluecher GmbH
Current assignee: Bluecher GmbH
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2016-06-14
Publication date: 2017-02-21
Anticipated expiration: 2026-06-15

Abstract

Schutzmaterial (1), vorzugsweise ballistisches Schutzmaterial mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, insbesondere mit einer Beschussfläche (B), wobei das Schutzmaterial (1) mindestens einen, insbesondere der Beschussfläche (B) zugeordneten und/oder die Beschussfläche (B) ausbildenden, hartballistischen Abschnitt (2), insbesondere mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, aufweist, wobei der hartballistische Abschnitt (2) eine Vielzahl von ballistischen und/oder beschusshemmenden, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen kugelförmigen Formkörpern (3), bevorzugt Panzerungsformkörpern, insbesondere zum Absorbieren und/oder Ableiten und/oder Verteilen kinetischer Energie von ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, aufweist oder hieraus zumindest im Wesentlichen gebildet ist bzw. besteht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet von Schutzbekleidungen, welche insbesondere für den militärischen, aber gegebenenfalls auch für den zivilen, Einsatz konzipiert sind und welche im Speziellen eine Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, aufweisen.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Schutzmaterial, vorzugsweise ein ballistisches Schutzmaterial mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern.
Gleichermaßen betrifft die vorliegende Erfindung ein Schutzelement, vorzugsweise ein ballistisches Schutzelement, insbesondere mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, vorzugsweise in Form einer ballistischen Schutzplatte, insbesondere eines ballistischen Panzerungsbauteils, besonders bevorzugt einer ballistischen und/oder beschusshemmenden Verbundpanzerplatte.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Schutzbekleidung, vorzugsweise eine ballistische Schutzoberbekleidung, insbesondere in Form einer ballistischen und/oder beschusshemmenden Schutzweste oder -jacke, bevorzugt mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern.
Gleichermaßen betrifft die vorliegende Erfindung eine Schutzbekleidungseinheit, vorzugsweise eine ballistische Schutzbekleidungseinheit, bevorzugt mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, mit Oberbekleidung und/oder Unterbekleidung sowie gegebenenfalls mit separatem Kopf- und/oder Gesichtsschutz, Halsschutz, Schulterschutz, Armschutz, Handschutz, Rumpfschutz, Torsoschutz, Genital- und/oder Analschutz und/oder Beinschutz.
Im militärischen Bereich sowie im Bereich der terroristischen Gefahrenabwehr eingesetzte oder sich befindende Personen, wie Soldaten militärischer Verbände, Grenzschützer, Polizisten, Sicherheitspersonal, aber auch zivile Personen, sind im Rahmen ihres Einsatzes, wie militärischen Kampf- oder Sicherungseinsätzen, antiterroristischen Einsätzen bzw. Einsätzen zur insbesondere militärischen oder terroristischen Gefahrenabwehr, aber auch gezwungenermaßen aufgrund ziviler Umstände, häufig mit einer akuten oder zumindest latenten Gefahr einer direkten körperlichen Gewalteinwirkung konfrontiert, wie sie neben dem Einsatz von Sprengvorrichtungen oder Stichwaffen insbesondere auch durch eine gezielte oder willkürliche Einwirkung ballistischer Wurfkörper, insbesondere Geschosse, durch Schussvorrichtungen hervorgerufen wird.
In diesem Zusammenhang sind insbesondere Feuerwaffen als tragbare Schussvorrichtungen zu nennen, bei denen die ballistischen Wirkkörper, insbesondere Geschosse, durch eine explosionsartige Energiefreisetzung auf Hochgeschwindigkeit beschleunigt werden und mit hoher kinetischer Energie auf eine betroffene Person auftreffen, einhergehend mit zumeist lebensbedrohlichen, mitunter unmittelbar tödlichen bzw. letalen Verletzungen der betroffenen Person. In diesem Zusammenhang haben sich Feuerwaffen im Rahmen aggressiver oder defensiver Kampfhandlungen, insbesondere zur Realisierung einer gezielten Gewalteinwirkung ohne unmittelbaren Körperkontakt zum Gegner, zu einem subtilen Werkzeug mit einem hohen Verletzungs- bzw. Gefährdungspotential entwickelt.
Im Allgemeinen besteht die Funktionsweise der voranstehend genannten Feuerwaffen und ihnen gleichgestellten Schussvorrichtungen darin, dass die ballistischen Wirkkörper durch heiße Gase unter Hochgeschwindigkeit aus einem Lauf der Feuerwaffe getrieben werden.
Insbesondere besteht die Funktionsweise von Feuerwaffen darin, dass chemische Treibmittel zur Beschleunigung des ballistischen Wirkkörpers als Energieträger bei ihrer Aktivierung ein großes Volumen anstreben, einhergehend mit der Erzeugung einer explosionsartigen, auf den ballistischen Wirkkörper einwirkenden Gasdruckerhöhung, sodass der ballistische Wirkkörper unter Hochgeschwindigkeit durch den Lauf der Feuerwaffe getrieben wird und sich anschließend entlang einer ballistischen Flugbahn in Richtung eines, gegebenenfalls zuvor identifizierten, Ziels bewegt.
Aufgrund der Funktionsweise von Feuerwaffen mit der explosionsartigen Umwandlung der im Treibmittel gespeicherten chemischen Energie in eine kinetische Energie des Wirkkörpers weisen die durch Feuerwaffen abgegebenen ballistischen Wirkkörper bzw. Geschosse eine enorme Durchschlagskraft bzw. Auftreffenergie auf, einhergehend mit einer hohen Penetration bzw. Eindringtiefe – mitunter einem vollständigen Durchdringen – zumeist physiologisch wichtiger Körperstrukturen, wie z. B. Blutgefäßen, Nervenbahnen, Organen oder dergleichen. Daraus resultieren nahezu ausschließlich schwerwiegende, oftmals lebensbedrohliche, mitunter unmittelbar tödliche bzw. letale Verletzungen der betroffenen Person.
Somit ist festzustellen, dass im Stand der Technik ein hoher Bedarf an insbesondere tragbaren Schutzvorrichtungen mit einer effektiven ballistischen Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern, insbesondere aus Feuerwaffen abgegebenen Geschossen, besteht, wobei derartige Schutzvorrichtungen auch einen akzeptablen Tragekomfort, insbesondere unter Realisierung eines geringen Gewichts bei gleichzeitig hoher Beweglichkeit bzw. Behaglichkeit, aufweisen sollen.
Vor diesem Hintergrund sind im Stand der Technik unterschiedliche Ansätze verfolgt worden, auf deren Basis betroffene Personen vor der tödlichen Einwirkung von ballistischen Wirkkörpern durch Schusswaffen, Stichwaffen oder Sprengvorrichtungen geschützt werden sollen. Jedoch führen die bekannten Ansätze nicht immer zum gewünschten Erfolg.
So besteht ein technischer Ansatz zur Realisierung einer ballistischen Schutzfunktion darin, weichballistische Schutzsysteme in Form mehrschichtiger Netz oder Folienstrukturen aus einem reißfesten Gewebe, zumeist auf Basis von Aramidfasern, einzusetzen. Dabei wird die kinetische Energie des auftreffenden Geschosses teilweise absorbiert, indem das Geschoss die einzelnen Schichten in eine Bewegung in Richtung des Einschusses versetzt und zusätzlich eine Dehnung der einzelnen Fasern bewirkt. Das Geschoss selbst verbleibt in der Netzstruktur und führt somit zu einer Verformung des weichballistischen Schutzsystems, zumeist in Form einer Ausbuchtung, die in Richtung des Körpers des Trägers ausgebildet ist. Nachteilig bei diesem Ansatz ist jedoch, dass die Netz- bzw. Folienstrukturen auf Basis eines reißfesten Gewebes keinen ballistischen Schutz gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden ballistischen Wirkkörpern bieten.
Ein weiterer technischer Ansatz zur Realisierung einer ballistischen Schutzfunktion besteht darin, zur Erhöhung der Durchschusshemmung alternativ oder zusätzlich zu den vorgenannten weichballistischen Schutzsystemen hartballistische Schutzsysteme auf Basis plattenförmiger Schutzelemente aus Metall, Keramik oder Hochleistungskunststoffen einzusetzen. Dabei wird ein Großteil der kinetischen Energie des auftreffenden Wirkkörpers auf dem plattenförmigen Schutzelement verteilt. Zwar lässt sich durch den Einsatz bzw. die Verstärkung mittels hartballistischer Schutzsysteme eine ballistische Schutzfunktion gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Wirkkörpern erzielen. Jedoch sind derartige Schutzsysteme grundsätzlich mit dem Nachteil verbunden, dass sie aufgrund der plattenförmigen Ausbildung ein hohes Gewicht aufweisen und zudem unflexibel bzw. steif ausgebildet sind, einhergehend mit einem geringen Tragekomfort und folglich einer langfristig reduzierten Trageakzeptanz.
Insbesondere ist diesbezüglich herauszustellen, dass gerade bei langen Trage- bzw. Einsatzzeiten in oftmals unwegsamen Umgebungen eine angemessene Beweglichkeit und/oder Behaglichkeit bei einem gleichzeitig akzeptablen Tragegewicht ein unabdingbares bzw. zwingend erforderliches Anforderungskriterium an tragbare Schutzvorrichtungen darstellt. Des Weiteren ist, insbesondere unter Einsatzbedingungen, eine individuelle und/oder flexible und/oder situative Anpassung der Schutzvorrichtungen an die Geometrie bzw. Form unterschiedlicher zu schützender Bereiche, insbesondere Körperbereiche, wünschenswert.
Zudem sind die im Stand der Technik realisierten Schutzsysteme oftmals derart konstruiert, dass ein mit dem Auftreffen bzw. Aufschlagen des ballistischen Wirkkörpers eingeleiteter Impuls als sogenanntes "stumpfes Trauma" nahezu ungedämpft auf den Körper des Trägers weitergeleitet wird. Dies kann – ohne das Vorliegen einer äußeren Schädigung bzw. einer unmittelbaren Einwirkung des ballistischen Wirkkörpers – bei einem ausreichend schweren und schnellen Wirkkörper bzw. Projektil gleichermaßen zu lebensbedrohlichen Verletzungen innerer Organe der betroffenen Person führen.
Zusammenfassend ist im Stand der Technik somit die Ausbildung effektiver Schutzvorrichtungen, insbesondere vor dem Hintergrund einer komfortablen Anwendbarkeit bzw. Benutzung, problematisch bzw. von Relevanz. In diesem Zusammenhang sind insbesondere bei hartballistischen bzw. plattenförmigen Schutzelementen die zuvor angeführten Nachteile im Hinblick auf ein hohes Gewicht bei gleichzeitig eingeschränkter Beweglichkeit bzw. Behaglichkeit zu sehen. Zudem wird der Problematik einer flexiblen bzw. individuellen Anpassung an die Form bzw. Geometrie von unterschiedlichen zu bedeckenden bzw. zu schützenden Bereichen, insbesondere Körperbereichen, allenfalls unzureichend Rechnung getragen.
Die DE 10 2010 029 037 B4 betrifft beispielsweise eine ballistische Schutzweste mit einem hartballistischen Rückenteil, wobei das Rückenteil als plattenförmige hartballistische Einlage ausgebildet ist. Die Einlage kann aus einer Keramik, einem Polymer oder einem Metall hergestellt sein. Mit der gezeigten plattenförmigen Einlage gehen jedoch die zuvor beschriebenen Nachteile einher, insbesondere was den verringerten Tragekomfort infolge der schweren bzw. unflexiblen Ausbildung der plattenförmigen Einlage anbelangt.
Zudem betrifft die EP 1 135 663 B1 sowie die zu derselben Patentfamilie gehörende US 6 170 378 B1 eine Schutzvorrichtung mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Geschossen, wobei ein Hartmetallplattierungssystem aus Titanscheiben an einer Unterlage aus Aramidfasern befestigt ist. Die Schicht des klebstoffimprägnierten Aramids kann dazu verwendet werden, das durch die Platten gebildete Hartmetallplattierungssystem zu umhüllen. Mit den gezeigten plattenförmigen Metallelementen gehen jedoch die zuvor beschriebenen Nachteile hinsichtlich des erhöhten Gewichts und der eingeschränkten Beweglichkeit bzw. Behaglichkeit einher. Zudem wird jede der dargestellten Titanscheiben individuell einer spanenden Bearbeitung unterzogen, was mit vergleichsweise hohen Produktionskosten bzw. Herstellungskosten verbunden ist.
Zusammenfassend ist somit festzuhalten, dass die im Stand der Technik bekannten ballistischen Schutzvorrichtungen auf Basis weichballistischer und/oder hartballistischer Schutzsysteme signifikante Nachteile hinsichtlich ihres Tragekomforts und ihrer ballistischen Schutzfunktion aufweisen, sodass die Trageakzeptanz langfristig beeinträchtigt ist. Insbesondere fokussiert der Stand der Technik einerseits auf hartballistische Schutzsysteme, die – wie zuvor ausgeführt – nachteilig im Hinblick auf einen angemessenen Tragekomfort und einer situativen bzw. individuellen Anpassbarkeit an die Geometrie zu schützender Bereiche sind, oder auf partiell flexibel ausgebildete weichballistische Schutzsysteme andererseits, welche jedoch keinen ballistischen Schutz gegenüber bewehrungsdurchdringenden bzw. panzerbrechenden ballistischen Wirkkörpern aufweisen.
Vor diesem Hintergrund liegt daher der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schutzmaterial mit ballistischer Schutzfunktion bereitzustellen, welches die zuvor geschilderten Nachteile des Stands der Technik zumindest weitgehend zu vermeiden oder aber wenigstens abzuschwächen imstande ist.
Insbesondere ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin zu sehen, ein Schutzmaterial bereitzustellen, welches gegenüber dem Stand der Technik – zumindest unter Aufrechterhaltung, vorzugsweise Verbesserung, der ballistischen Schutzfunktion – ein reduziertes Gewicht bei gleichzeitig verbesserter Beweglichkeit bzw. Tragkomfort aufweist, einhergehend mit einer hohen Trageakzeptanz, insbesondere über lange Gebrauchs- bzw. Verwendungszeiten. Insbesondere soll das erfindungsgemäße Schutzmaterial zudem individuell konfigurierbar bzw. anpassbar, vorzugsweise unter Einsatzbedingungen, an die Form und/oder Kontur zu bedeckender bzw. zu schützender Bereiche, insbesondere Körperbereiche, sein.
In diesem Zusammenhang zielt die vorliegende Erfindung insbesondere auf eine Verbesserung hartballistischer Schutzsysteme mit Schutzfunktion gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden ballistischen Wirkkörpern mit hoher Auftreffenergie bzw. Durchschlagskraft ab, wie sie beispielsweise aus Langwaffen mit einer hohen Feuerkraft und/oder aus kurzer Entfernung abgegeben werden. Auch soll einem stumpfen Trauma infolge des durch den Aufprall des ballistischen Wirkkörpers eingeleiteten Impulses erfindungsgemäß entgegengewirkt werden.
Diesbezüglich sei ergänzend erwähnt, dass der Einsatz hartballistischer Schutzsysteme konstruktionsbedingt automatisch einen Stichschutz gegenüber Stichwaffen wie Messern oder Nadeln impliziert. Folglich wird beim erfindungsgemäßen Schutzmaterial eine derartige Schutzfunktion vorausgesetzt, ohne dass dies einer weiteren ergänzenden Erläuterung bedarf.
Zur Lösung der zuvor geschilderten Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung somit – gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung – ein Schutzmaterial, vorzugsweise ballistisches Schutzmaterial mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern, insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, gemäß Patentanspruch 1 vor.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung – gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung – ist ein Schutzelement, vorzugsweise ein ballistisches Schutzelement, insbesondere mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, gemäß den diesbezüglichen Ansprüchen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung – gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung – ist eine Schutzbekleidungseinheit, vorzugsweise eine ballistische Schutzbekleidungseinheit, bevorzugt mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, mit Oberbekleidung und/oder Unterbekleidung sowie gegebenenfalls mit separatem Kopf- und/oder Gesichtsschutz, Halsschutz, Schulterschutz, Armschutz, Handschutz, Rumpfschutz, Torsoschutz, Genital- und/oder Analschutz und/oder Beinschutz, gemäß den diesbezüglichen Ansprüchen.
Es versteht sich von selbst, dass bei der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung solche Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteile, Beispiele oder dergleichen, welche nachfolgend – zu Zwecken der Vermeidung unnötiger Wiederholungen – nur zu einem einzelnen Erfindungsaspekt ausgeführt werden, selbstverständlich auch in Bezug auf die übrigen Erfindungsaspekte entsprechend gelten, ohne dass es einer ausdrücklichen Erwähnung bedarf.
Weiterhin versteht es sich von selbst, dass bei nachfolgenden Angaben von Werten, Zahlen und Bereichen die diesbezüglichen Werte-, Zahlen- und Bereichsangaben nicht beschränkend zu verstehen sind; es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass einzelfallbedingt oder anwendungsbezogen von den angegebenen Bereichen bzw. Angaben abgewichen werden kann, ohne dass der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen ist.
Zudem gilt, dass sämtliche im Folgenden genannten Werte- bzw. Parameterangaben oder dergleichen grundsätzlich mit genormten bzw. standardisierten oder explizit angegebenen Bestimmungsverfahren oder aber anderenfalls mit dem Fachmann auf diesem Gebiet an sich geläufigen Bestimmungs- bzw. Messmethoden ermittelt bzw. bestimmt werden können. Sofern nicht anders angegeben, werden die zugrundeliegenden Werte bzw. Parameter unter Standardbedingungen (d.h. insbesondere bei einer Temperatur von 20 °C und/oder bei einem Druck von 1.013,25 hPa bzw. 1,01325 bar) ermittelt.
Im Übrigen gilt, dass bei sämtlichen nachstehend aufgeführten relativen bzw. prozentualen, insbesondere gewichtsbezogenen Mengenangaben zu beachten ist, dass diese Angaben im Rahmen der vorliegenden Erfindung vom Fachmann derart auszuwählen bzw. zu kombinieren sind, dass in der Summe – gegebenenfalls unter Einbeziehung weiterer Komponenten bzw. Inhaltsstoffe, insbesondere wie nachfolgend definiert – stets 100 % bzw. 100 Gew.-% resultieren. Dies versteht sich für den Fachmann aber von selbst.
Dies vorausgeschickt, wird im Folgenden die vorliegende Erfindung näher beschrieben und erläutert, und zwar auch anhand von erfindungsgemäße Ausführungsformen bzw. Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen bzw. Figurendarstellungen.
Im Zusammenhang mit der Erläuterung dieser bevorzugten Ausführungsformen bzw. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, welche jedoch in Bezug auf die vorliegende Erfindung keinesfalls beschränkend sind, werden auch weitergehende Vorteile, Eigenschaften und Merkmale der vorliegenden Erfindung aufgezeigt.
Dies vorausgeschickt, wird im Folgenden die vorliegende Erfindung näher und im Detail beschrieben.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung – gemäß einem Erfindungsaspekt – ist somit ein Schutzmaterial, vorzugsweise ballistisches Schutzmaterial, mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, insbesondere mit einer Beschussfläche,
wobei das Schutzmaterial mindestens einen, insbesondere der Beschussfläche zugeordneten und/oder die Beschussfläche ausbildenden, hartballistischen Abschnitt, insbesondere mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, aufweist,
wobei der hartballistische Abschnitt eine Vielzahl von ballistischen und/oder beschusshemmenden, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen kugelförmigen Formkörpern, bevorzugt Panzerungsformkörpern, insbesondere zum Absorbieren und/oder Ableiten und/oder Verteilen kinetischer Energie von ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, aufweist oder hieraus zumindest im Wesentlichen gebildet ist bzw. besteht.
Der Begriff "Wirkkörper", wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung in generischer Weise verwendet wird, ist vorzugsweise breit zu verstehen und umfasst insbesondere feste Körper, die aus einer Feuerwaffe abgefeuert werden und sich auf einer ballistischen Flugbahn (Geschossbahn) ohne Eigenenergie oder Steuerung fortbewegen. Zudem umfasst der voranstehende Begriff auch durch Detonation bzw. Explosion freigesetzte ballistische Partikel bzw. Fragmente, insbesondere in Form von Splittern, die aus entsprechenden konventionellen oder unkonventionellen Sprengvorrichtungen oder dergleichen stammen können.
Unter dem Begriff "Beschussfläche", wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist ein Bereich, insbesondere ein Oberflächenbereich, des Schutzmaterials, insbesondere des hartballistischen Abschnitts, zu verstehen, der im Tragezustand bzw. Gebrauchszustand (Verwendungszustand) einer, insbesondere unmittelbaren, Einwirkung der Wirkkörper ausgesetzt ist und/oder einem zu schützenden Bereich, insbesondere Körperbereich, zugeordnet ist.
Weiterhin ist unter dem Begriff "hartballistischer Abschnitt" im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Teil des Schutzmaterials, insbesondere eine Schicht des Schutzmaterials, zu verstehen, der bzw. die als durchschusshemmendes Schutzsystem einer unmittelbaren Einwirkung ballistischer Wirkkörper ausgesetzt ist. Mit anderen Worten bildet der hartballistische Abschnitt einen Widerstand gegenüber einem Durchdringen des Wirkkörpers und bestimmt somit maßgeblich die durch das Schutzmaterial realisierte ballistische Schutzfunktion.
Unter dem Begriff "Formkörper", wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist vorzugsweise ein Panzerungselement, insbesondere Panzerungsbauteil, zu verstehen, das dem hartballistischen Abschnitt zugeordnet ist und die Beschussfläche aufweist oder ausbildet. Folglich ist der Formkörper im Sinne der vorliegenden Erfindung einem unmittelbaren Einwirken der Wirkkörper ausgesetzt und insbesondere zum Absorbieren und/oder Ableiten und/oder Verteilen der kinetischen Energie der ballistischen Wirkkörper ausgebildet. Insbesondere wird der auftreffende bzw. aufschlagende Wirkkörper – insbesondere unter plastischer Verformung des Formkörpers – durch den Formkörper abgelenkt und/oder in einzelne Bruchstücke zerteilt.
Erfindungsgemäß werden somit zur Ausbildung des hartballistischen Abschnitts eine Vielzahl von zumindest im Wesentlichen kugelförmigen Formkörpern eingesetzt, wobei die zumindest im Wesentlichen kugelförmige Ausbildung der Formkörper und deren Anordnung zueinander zwangsläufig mit der Bildung von Hohlräumen bzw. Leervolumina innerhalb des hartballistischen Abschnitts und folglich – insbesondere im Vergleich zu monolithisch bzw. einstückig ausgebildeten hartballistischen Schutzsystemen (insbesondere auf Plattenbasis) – mit einer Reduzierung der (Material-)Dichte und damit des Gewichts des Schutzmaterials, insbesondere des hartballistischen Abschnitts, einhergeht.
Die erfindungsgemäße Konzeption führt dabei zu einer signifikanten Verringerung des Gewichts des Schutzmaterials, sodass auf Basis der erfindungsgemäßen Konzeption insgesamt ein äußerst anwenderfreundliches Schutzmaterial bereitgestellt wird, wobei – wie nachfolgend noch im Detail ausgeführt – die ballistische Schutzfunktion des erfindungsgemäßen Schutzmaterials gegenüber konventionellen, insbesondere plattenförmigen Schutzelementen zumindest im Wesentlichen erhalten bleibt oder insbesondere sogar verbessert wird.
Zudem wird durch das erfindungsgemäße Konzept eine gewichtssparende und gleichzeitig effektive ballistische Schutzfunktion erzielt. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass mit dem erfindungsgemäßen Schutzmaterial bei gleicher Dicke und/oder reduziertem Ausgangsgewicht entweder eine gleichwertige oder sogar verbesserte ballistische Schutzfunktion und/oder (bei gleicher Bedrohungsstufe) eine signifikante Gewichtsreduzierung des Schutzmaterials möglich ist.
Des Weiteren gestattet das erfindungsgemäße Konzept durch die gezielte Dimensionierung und/oder Anzahl der eingesetzten Formkörper eine individuelle bzw. situative Anpassung der ballistischen Schutzfunktion an die zu erwartende Bedrohungsstufe und/oder die Kontur und/oder die Form des zu bedeckenden bzw. zu schützenden Bereichs, insbesondere Körperbereichs. Dies ermöglicht eine universelle Anwendbarkeit bei einer gleichzeitigen Optimierung bzw. kostengünstigen Herstellung des erfindungsgemäßen Schutzmaterials.
Zudem zeichnet sich das erfindungsgemäße Schutzmaterial auch durch eine verbesserte Beweglichkeit aus, da durch die Bildung von Hohlräumen bzw. Leervolumina innerhalb des hartballistischen Abschnitts eine, zumindest partielle, Verformbarkeit, insbesondere Biegsamkeit, des Schutzmaterials realisiert wird. In diesem Zusammenhang gestattet das erfindungsgemäße Konzept darüber hinaus im Gebrauchszustand und/oder Tragezustand (Verwendungszustand) eine gezielte Anpassung des Schutzmaterials an die Form bzw. Geometrie zu schützender und/oder zu bedeckender Bereiche, insbesondere Körperbereiche.
Des Weiteren wird ein auf den Formkörper auftreffender Wirkkörper aufgrund der zumindest im Wesentlichen kugelförmigen Ausbildung der Formkörper abgelenkt, sodass die vom Wirkkörper ausgehende Auftreffkraft auf eine größere Auftrefffläche verteilt wird. Dies führt zu einer weiteren Verbesserung des Durchschlagsverhaltens des erfindungsgemäßen Schutzmaterials, was mit anderen Worten bedeutet, dass bei gleicher Dicke bzw. reduziertem Ausgangsgewicht entweder eine Beibehaltung oder sogar Erhöhung der ballistischen Schutzfunktion und/oder bei geringerer Bedrohungsstufe eine Gewichtsreduzierung des erfindungsgemäßen Schutzmaterials ermöglicht wird.
Überdies gestattet die Vielzahl separater Formkörper eine, insbesondere strukturierte, Verteilung der durch den Wirkkörper eingebrachten kinetischen Energie, sodass – insbesondere vor dem Hintergrund von Mehrfachtreffern – durch das erfindungsgemäße Schutzmaterial eine langfristig robuste ballistische Schutzfunktion ermöglicht wird.
Des Weiteren wirken die zwischen den Formkörpern eingeschlossen Hohlstellen bzw. Leervolumina als Materialunterbrechungen der Ausbreitung von Rissen innerhalb des hartballistischen Abschnitts entgegen, wodurch insgesamt ein robuster langfristiger Einsatz – insbesondere unter Bereitstellung einer langfristigen Formstabilität bzw. Funktionalität – des erfindungsgemäßen Schutzmaterials gewährleistet ist.
Das erfindungsgemäße Schutzmaterial vereint im Ergebnis somit durch die spezielle geometrische Ausbildung einer Vielzahl ballistisch beständiger Formkörper einen zuverlässigen ballistischen Schutz – insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Wirkkörpern – sowie einen optimierten Tragekomfort bzw. eine langfristig hohe Trageakzeptanz bei gleichzeitig ressourcensparender Herstellung sowie flexibler Anpassungsfähigkeit, was im Ergebnis zu einem hochleistungsfähigen ballistischen Schutzmaterial mit verbesserten Anwendungs- und Herstellungseigenschaften, reduziertem Eigengewicht und erhöhtem Tragekomfort führt.
Diesbezüglich sei ergänzend erwähnt, dass im Rahmen der vorzugsweise hartballistischen Schutzfunktion aus konstruktionstechnischen Gründen gleichermaßen ein Stichschutz gegenüber Stichwaffen, wie Messern oder Nadeln, impliziert ist. Folglich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine derartige Schutzfunktion ohne ergänzende diesbezügliche Ausführungen als gegeben bzw. vorausgesetzt.
Es versteht sich von selbst, dass bei der nachfolgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung solche Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Vorteile, Beispiele oder dergleichen, welche nachfolgend – zu Zwecken der Vermeidung unnötiger Wiederholungen – nur zu einem einzelnen Erfindungsaspekt ausgeführt werden, selbstverständlich auch in Bezug auf die übrigen Erfindungsaspekte entsprechend gelten, ohne dass es einer ausdrücklichen Erwähnung bedarf.
Weiterhin versteht es sich von selbst, dass bei nachfolgenden Angaben von Werten, Zahlen und Bereichen die diesbezüglichen Werte, Zahlen und Bereichsangaben nicht beschränkend zu verstehen sind; es versteht sich für den Fachmann von selbst, dass einzelfallbedingt oder anwendungsbezogen von den angegebenen Bereichen bzw. Angaben abgewichen werden kann, ohne dass der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen ist.
Zudem gilt, dass sämtliche im Folgenden genannten Werte bzw. Parameterangaben oder dergleichen grundsätzlich mit genormten bzw. standardisierten oder explizit angegebenen Bestimmungsverfahren oder aber andernfalls mit dem Fachmann auf diesem Gebiet an sich geläufigen Bestimmungs- bzw. Messmethoden ermittelt bzw. bestimmt werden können. Sofern nicht anders angegeben, werden die zugrundeliegenden Werte bzw. Parameter unter Standardbedingungen (d. h. insbesondere bei einer Temperatur von 20 °C und/oder bei einem Druck von 1.013,25 Hektopascal bzw. 1,01325 bar) ermittelt.
Im Übrigen gilt, dass bei sämtlichen nachstehend aufgeführten relevanten bzw. prozentualen, insbesondere gewichtsbezogenen Mengenangaben, zu beachten ist, dass diese Angaben im Rahmen der vorliegenden Erfindung vom Fachmann derart auszuwählen bzw. zu kombinieren sind, dass in der Summe – gegebenenfalls unter Einbeziehung weiterer Komponenten bzw. Inhaltsstoffe, insbesondere wie nachfolgend definiert – stets 100 % bzw. 100 Gew.-% resultieren. Dies versteht sich für den Fachmann aber von selbst.
Dies vorausgeschickt wird im Folgenden die vorliegende Erfindung näher beschrieben und erläutert, und zwar auch anhand von bevorzugten Ausführungsformen bzw. Ausführungsbeispielen darstellenden Zeichnungen bzw. Figurendarstellungen.
In den Figurendarstellungen zeigt:
1A eine schematische Querschnittsdarstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Schutzmaterials gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform mit einem hartballistischen Abschnitt;
1B eine schematische Querschnittsdarstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Schutzmaterials gemäß einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform mit mehreren hartballistischen Abschnitten;
2 eine schematische, perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schutzkleidung in Form einer ballistischen Schutzweste mit erfindungsgemäßen Schutzelementen, wobei die erfindungsgemäßen Schutzelemente im Tragezustand unterschiedlichen Körperbereichen zugeordnet sind und/oder im Tragezustand unterschiedliche Körperbereiche bedecken; und
3 eine schematische frontseitige Draufsicht einer erfindungsgemäßen Schutzbekleidungseinheit mit erfindungsgemäßen Schutzelementen, wobei die erfindungsgemäßen Schutzelemente im Tragezustand unterschiedlichen Körperbereichen zugeordnet sind und/oder im Tragezustand unterschiedliche Körperbereiche bedecken.
1A und 1B zeigen jeweils eine schematische Querschnittsdarstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Schutzmaterials 1, vorzugsweise ballistischen Schutzmaterials mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern. Das erfindungsgemäße Schutzmaterial 1 weist dabei mindestens einen hartballistischen Abschnitt 2, insbesondere mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, auf.
In diesem Zusammenhang kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, die Anzahl der hartballistischen Abschnitte 2 innerhalb des Schutzmaterials 1 zu variieren. So zeigt 1A das erfindungsgemäße Schutzmaterial 1 mit einem hartballistischen Abschnitt 2 und 1B das erfindungsgemäße Schutzmaterial 1 mit zwei hartballistischen Abschnitten 2. Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der hartballistische Abschnitt 2 eine Vielzahl von zumindest im Wesentlichen kugelförmigen Formkörpern 3, bevorzugt Panzerungsformkörpern, insbesondere zum Absorbieren und/oder Ableiten und/oder Verteilen kinetischer Energie der ballistischen Wirkkörper, insbesondere bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschosse, Schubkörper oder Eindringkörper, aufweist.
Wie 1A und 1B darüber hinaus zu entnehmen ist, weist das Schutzmaterial 1 eine Beschussfläche B auf. Die Beschussfläche B ist dabei vorzugsweise dem hartballistischen Abschnitt 2 zugeordnet. Insbesondere wird die Beschussfläche B durch den hartballistischen Abschnitt 2 ausgebildet. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Beschussfläche B im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand einer, vorzugsweise unmittelbaren, Einwirkung der ballistischen Wirkkörper (Wurfkörpers), insbesondere in Form eines Auftreffens und/oder Aufschlagens und/oder Einschlagens, ausgesetzt ist. Zudem ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn die Beschussfläche B im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand einem zu schützenden Bereich, insbesondere Körperbereich, zugeordnet ist und/oder wenn die Beschussfläche B im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand einen zu schützenden Bereich, insbesondere Körperbereich, bedeckt.
In diesem Zusammenhang verhält es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere derart, dass der hartballistische Abschnitt 2 schichtartig, vorzugsweise flächig, insbesondere mit zwei gegenüberliegenden Seiten ausgebildet ist, so dass die Beschussfläche B durch eine Seite des hartballistischen Abschnitts 2 gebildet und/oder ausgebildet ist.
Was die Anordnung bzw. Positionierung der Formkörper 3 anbelangt, so kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Formkörper 3 innerhalb des hartballistischen Abschnitts 2 regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sind.
Der Begriff "regelmäßig", wie er erfindungsgemäß im Hinblick auf die Anordnung der Formkörper 3 innerhalb des hartballistischen Abschnitts 2 verwendet wird, ist dabei insbesondere derart zu verstehen, dass die Formkörper 3 innerhalb des hartballistischen Abschnitts 2 in Form eines gleichmäßigen, dreidimensionalen Musters zueinander angeordnet sind.
Wie in 1A und 1B schematisch dargestellt, können die Formkörper 3 innerhalb des hartballistischen Abschnitts 2 zumindest im Wesentlichen aneinander anliegend und/oder zumindest im Wesentlichen einander berührend angeordnet sein.
Im Zusammenhang bezeichnen die Begriffe "aneinander anliegend" und/oder "einander berührend", wie sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, nicht nur einen direkten bzw. unmittelbaren Kontakt der Formkörper 3 zueinander. Darüber hinaus schließen die vorgenannten Begriffe auch eine mittelbare bzw. indirekte Verbindung, beispielsweise infolge eines Bindemittels zwischen den jeweiligen Kontaktbereichen der Formkörper 3, mit ein.
Dadurch, dass die Vielzahl der Formkörper 3 innerhalb des hartballistischen Abschnitts 2 aneinander anliegend und/oder einander berührend zueinander angeordnet sind, wird – ohne sich auf diese Theorie beschränken zu wollen – eine effektive Verteilung und/oder Weiterleitung und/oder Aufteilung der durch den Wirkkörper eingeleiteten kinetischen Energie und/oder Auftreffkraft über die Vielzahl der Formkörper 3 realisiert. Durch die Verteilung bzw. Aufteilung der kinetischen Energie und/oder Auftreffkraft infolge eines Aufschlagens und/oder Einschlagens des ballistischen Wirkkörpers über die Vielzahl von Formkörpern 3 werden lokale Spannungsspitzen innerhalb des hartballistischen Abschnitts 2 effektiv abgebaut bzw. weitergeleitet, wodurch insgesamt die Beständigkeit des Schutzmaterials 1 – insbesondere im Hinblick auf ein lokales Überschreiten der Spaltbruchspannung, einhergehend mit einem Splittern bzw. Herauslösen von Fragmenten aus den jeweiligen Formkörpern 3 – verbessert wird.
Darüber hinaus kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Formkörper 3 innerhalb des hartballistischen Abschnitts 2 schichtweise, insbesondere geschichtet oder gestapelt, übereinander angeordnet sind.
In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn jede übergeordnete Schicht von Formkörpern 3 durch die darunterliegende Schicht von Formkörpern 3 abgestützt wird. Insbesondere greifen hierzu die schichtweise übereinander angeordneten und/oder gestapelten Formkörper 3 teilweise ineinander ein, sodass die schichtweise übereinander angeordneten und/oder gestapelten Formkörper 3, insbesondere in radialer Richtung, relativ zueinander gehalten und/oder gelagert sind.
Gleichermaßen ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn die Formkörper 3 zumindest im Wesentlichen die gleiche Größe, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen den gleichen Durchmesser, aufweisen. Insbesondere ist es erfindungsgemäß in diesem Zusammenhang von Vorteil, wenn sich die kugelförmigen Formkörper 3 in der Längs- und in der Breitenausdehnung an ihren größten Durchmesser einander berühren. Hierdurch wird eine homogene Druckspannungsverteilung entlang des hartballistischen Abschnitts 2 über eine Vielzahl kugelförmiger Formkörper 3 mit dem gleichen Durchmesser erreicht, wodurch das Auftreten lokaler Spanungsspitzen, einhergehend mit einem lokalen Materialversagen, weitergehend minimiert wird.
Insbesondere sind die Vielzahl der Formkörper 3 innerhalb des hartballistischen Abschnitts 2 dichtest zueinander angeordnet.
Diesbezüglich verhält es sich erfindungsgemäß insbesondere derart, dass die Formkörper 3 derart innerhalb des hartballistischen Abschnitts 2 angeordnet sind, dass die Volumendifferenz zwischen dem Gesamtvolumen des hartballistischen Abschnitts 2 einerseits und der Summe der je einzelnem Formkörper 3 eingenommenen Teilvolumina andererseits zumindest im Wesentlichen minimiert ist. Dabei ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die vorgenannte Volumendifferenz weniger als 50 Vol.-%, vorzugsweise weniger als 40 Vol.-%, bevorzugt weniger als 35 Vol.-%, besonders bevorzugt weniger als 30 Vol.-%, des Gesamtvolumens des hartballistischen Abschnitts 2 beträgt. Dadurch, dass das insgesamt innerhalb des hartballistischen Abschnitts 2 zur Verfügung stehende Volumen im Wesentlichen durch die Vielzahl der Formkörper 3 mit ballistischer Schutzfunktion eingenommen ist, wird die Schutzfunktion des Schutzmaterials 1 gegenüber den ballistischen Wirkkörpern insgesamt verbessert. Darüber hinaus wird eine besonders stabile bzw. robuste Anordnung, insbesondere Stapelung, der Formkörper 3 innerhalb des hartballistischen Abschnitts 2 unter Minimierung der zwischen den Formkörpern 3 gebildeten Hohlstellen bzw. Leervolumina ermöglicht.
Was den Volumenanteil der Formkörper 3 bezogen auf das Gesamtvolumen des hartballistischen Abschnitts 2 anbelangt, so ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn der Volumenanteil der Formkörper 3 im Bereich von 20 Vol.% bis 99 Vol.%, vorzugsweise im Bereich von 30 Vol.% bis 95 Vol.%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Vol.% bis 90 Vol.%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 50 Vol.% bis 85 Vol.%, noch weiter bevorzugt im Bereich von 60 Vol.% bis 80 Vol.%, liegt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass der Gewichtsanteil der Formkörper 3, bezogen auf das Gesamtgewicht des hartballistischen Abschnitts 2, im Bereich von 20 Gew.% bis 99 Gew.%, vorzugsweise im Bereich von 30 Gew.% bis 98 Gew.%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.% bis 97 Gew.%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 50 Gew.% bis 96 Gew.%, noch weiter bevorzugt im Bereich von 60 Gew.% bis 95 Gew.%, liegt. Dadurch, dass der Großteil des Gesamtgewichts des hartballistischen Abschnitts 2 durch die Vielzahl der zumindest im Wesentlichen kugelförmigen Formkörper 3 mit ballistischer Schutzfunktion gebildet ist, wird die Schutzwirkung des Schutzmaterials 1 gegenüber ballistischen Wirkkörpern weiterführend optimiert.
Was die Formkörper 3 weiterhin anbelangt, so können deren Größe, insbesondere deren Durchmesser, in weiten Bereichen variieren. Es hat sich jedoch bewährt, wenn die Größe, insbesondere die Durchmesser, der Formkörper 3 im Bereich von 0,1 mm bis 10 cm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm bis 5 cm, besonders bevorzugt im Bereich von 1 mm bis 4 cm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2 mm bis 3 cm, noch mehr bevorzugt im Bereich von 5 mm bis 2 cm, liegt. Die voranstehenden Angaben sind vorzugsweise als mittlerer Durchmesser der Formkörper 3 zu verstehen, beispielsweise und in nicht beschränkender Weise ermittelt durch übliche Methoden, wie Laserbeugung oder Siebanalyse, was dem Fachmann wohlbekannt ist.
Weiterhin kann es gemäß der erfindungsgemäßen Konzeption vorgesehen sein, dass die Formkörper 3 aus einem ballistisch beständigen Hartmaterial (Hartwerkstoff), insbesondere aus einem gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern) beständigen und/oder undurchdringbaren und/oder durchschusshemmenden Hartmaterial hergestellt sind.
Der Begriff "ballistisch beständig", wie er erfindungsgemäß verwendet wird, ist dabei breit zu verstehen und bezieht sich insbesondere auf die Eigenschaft eines Materials, einer Auftreffkraft bzw. Durchschlagskraft eines, insbesondere ballistischen, Wirkkörpers entgegenzuwirken und auf diese Art und Weise ein Durchdringen bzw. Durchschlagen des Wirkkörpers zu verhindern. In diesem Zusammenhang ist das Material des Formkörpers 3 zumindest partiell, vorzugsweise plastisch, verformbar, wobei auch eine zumindest teilweise Zerstörung, beispielsweise in Form eines Herauslösens von Splittern bzw. Fragmenten infolge des Auftreffens bzw. Aufschlagens des Wirkkörpers möglich ist.
In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Formkörper 3 insbesondere hergestellt sind aus einem Hartmaterial, ausgewählt aus der Gruppe von (i) Polymerwerkstoffen, vorzugsweise Polyolefinen, wie Polyethylenen oder Polypropylenen, insbesondere schlagfesten und/oder metall- oder faserverstärkten Polymerwerkstoffen, besonders bevorzugt Polyolefinen mit ultrahohem Molekulargewicht (Ultra High Molecular Weight Polyolefins bzw. UHMW-PO); (ii) metallischen Werkstoffen, insbesondere Stahl; (iii) Keramikwerkstoffen; (iv) anorganischen, insbesondere (halb)metallischen Carbiden, Nitriden, Siliciden und Oxiden, insbesondere Aluminiumoxiden, Berylliumoxiden, Siliciumoxiden, Siliciumcarbiden, Siliciumnitriden, Borcarbiden und Bornitriden; sowie (v) Mischungen oder Kombinationen der vorgenannten Materialien.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat es sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen, wenn die Formkörper 3 insbesondere hergestellt sind aus einem Hartmaterial (Hartwerkstoff), ausgewählt aus der Gruppe von (i) metallischen Werkstoffen, insbesondere Stahl; (ii) Keramikwerkstoffen; (iii) anorganischen, insbesondere (halb)metallischen Carbiden, Nitriden, Siliciden und Oxiden, insbesondere Aluminiumoxiden, Berylliumoxiden, Siliciumoxiden, Siliciumcarbiden, Siliciumnitriden, Borcarbiden und Bornitriden; sowie (iv) Mischungen oder Kombinationen der vorgenannten Materialien.
Was nun die Härte der Formkörper 3 und/oder des Materials der Formkörper 3 anbelangt, so kann diese in weiten Bereichen in Abhängigkeit zum Grad der zu erwartenden Bedrohungsstufe variieren. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, dass die Formkörper 3 und/oder das Material der Formkörper 3 jeweils eine Vickers-Härte von mindestens 1.200 HV, vorzugsweise mindestens 1.600 HV, insbesondere mindestens 1.800 HV, ganz besonders bevorzugt mindestens 2.000 HV, insbesondere bestimmt gemäß DIN EN ISO 6507, aufweisen und/oder dass die Formkörper 3 und/oder das Material der Formkörper 3 jeweils eine Vickers-Härte im Bereich von 1.200 HV bis 10.000 HV, vorzugsweise im Bereich von 1.600 HV bis 9.000 HV, insbesondere im Bereich von 1.800 HV bis 8.000 HV, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2.000 HV bis 6.000 HV, insbesondere bestimmt gemäß DIN EN ISO 6507, aufweisen.
Die erfindungsgemäß angegebenen Härtewerte, bestimmt nach Vickers gemäß DIN EN ISO 6507, beziehen sich dabei insbesondere auf eine Durchführung im Makrobereich bei einer Prüfkraft im Bereich von 49,03 N bis 980,7 N, einer Einwirkdauer im Bereich von 10 s bis 15 s und bei einer Prüftemperatur im Bereich von 10 °C bis 35 °C.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Formkörper 3 miteinander verbunden, insbesondere dauerhaft und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden, insbesondere mittels mindestens eines Bindemittels und/oder mittels Sintern, Löten, Schweißen oder dergleichen.
Der Begriff "Bindemittel", wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beschreibt vorzugsweise einen Stoff, durch welchen Feststoffe miteinander verbunden bzw. auf einer Unterlage verbunden, insbesondere verklebt, werden. Dabei werden Bindemittel vorzugsweise meist in flüssiger Form dem zu bindenden Feststoff zugesetzt.
Was die Verbindung der Formkörper 3 miteinander anbelangt, so kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Formkörper 3 – insbesondere zur Ausbildung des hartballistischen Abschnitts 2 – miteinander verbunden sind, insbesondere dauerhaft und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind, insbesondere mittels Sintern, Löten, Schweißen oder dergleichen.
Gleichermaßen kann es in diesem Zusammenhang erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Formkörper 3 zur Ausbildung des hartballistischen Abschnitts 2 mittels mindestens eines Bindemittels miteinander verbunden sind.
Insbesondere verhält es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung derart, dass die Formkörper 3 zur Ausbildung eines zusammenhängenden, insbesondere strukturierten, Gefüges, insbesondere eines, vorzugsweise mehrschichtigen und/oder mehrkomponentigen, Verbundwerkstoffs (Kompositwerkstoffs), miteinander verbunden sind, insbesondere formschlüssig oder dauerhaft und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind, vorzugsweise mittels des Bindemittels und/oder mittels Sintern, Löten, Schweißen oder dergleichen.
Insbesondere ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn das Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe von anorganischen Bindemitteln, insbesondere mineralischen, hydraulischen, nichthydraulischen, hartmetallischen oder keramischen Bindemitteln, insbesondere auf Basis von Zementen, Tonen und Tonerden, Wasserglas oder Silikaten. Zudem ist jedoch auch der Einsatz von organischen Bindemitteln, insbesondere Kunstharzdispersionen oder Zweikomponentenreaktionsharze möglich. Des Weiteren ist es ebenfalls möglich, das Bindemittel aus der Gruppe von Polymerwerkstoffen, vorzugsweise Polysulfiden, Polyurethan, Epoxiden, Silikon und/oder silanterminierten Polymeren auszuwählen. Zudem ist es ebenfalls möglich, Klebstoffe, vorzugsweise organisch basierte und/oder polymerbasierte Klebstoffe, insbesondere Schmelzklebstoffe, vorzugsweise reaktive Schmelzklebstoffe als erfindungsgemäßes Bindemittel einzusetzen. Des Weiteren sind auch Mischungen oder Kombinationen der vorgenannten Gruppen bzw. Materialien zur Ausbildung des Bindemittels möglich.
Insbesondere ist das Bindemittel im ausgehärteten Zustand zumindest partiell verformbar ausgebildet, vorzugsweise zumindest partiell elastisch und/oder reversibel verformbar und/oder partiell flexibel ausgebildet. Dies gestattet im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand eine, vorzugsweise elastische, relative Bewegung der mittels des Bindemittels miteinander verbundenen Formkörper 3 zueinander.
Erfindungsgemäß hat es sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn das Schutzmaterial 1 zusätzlich zum hartballistischen Abschnitt 2 mindestens einen weichballistischen Abschnitt 4 aufweist und/oder das Schutzmaterial 1 außerdem mindestens einen weichballistischen Abschnitt 4 aufweist.
Der Begriff "weichballistischer Abschnitt", wie er im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, bezieht sich insbesondere auf ein zumindest teilweise flexibles ballistisches Schutzsystem auf Basis einer vorzugsweise netzartigen bzw. gewebeartigen Struktur. Dabei weist der weichballistische Abschnitt 4 im Vergleich zum hartballistischen Abschnitt 2 eine gewisse Dehnbarkeit auf, wodurch eine Energieaufnahme bzw. Adsorption der durch den Wirkkörper eingebrachten Geschossenergie bzw. kinetischen Energie bewirkt wird. Insbesondere ist die ballistische Schutzfunktion des weichballistischen Abschnitts 4 gegenüber dem hartballistischen Abschnitt 2 insofern verringert, als dass der weichballistische Abschnitt 4 keinen wirksamen ballistischen Schutz gegenüber bewehrungsdurchdringenden oder panzerbrechenden Wirkkörpern aufweist.
Durch die spezielle erfindungsgemäße Kombination aus mindestens einem hartballistischen Abschnitt 2 und einem weichballistischen Abschnitt 4 wird die ballistische Schutzfunktion des Schutzmaterials 1 insgesamt verbessert, insbesondere wobei durch den partiell dehnbaren weichballistischen Abschnitt 4 ergänzend zur Schutzfunktion des hartballistischen Abschnitts 2 eine Verbesserung der stoßabsorbierenden Eigenschaft des Schutzmaterials 1 insgesamt ermöglicht wird, insbesondere im Hinblick auf eine Reduzierung des auf den Träger einwirkenden stumpfen Traumas.
Insbesondere verhält es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung derart, dass der weichballistische Abschnitt 4 bevorzugt schichtartig, vorzugsweise flächig, insbesondere mit zwei gegenüberliegenden Seiten, aufgebaut ist, wobei der weichballistische Abschnitt 4 derart im Schutzmaterial 1 und/oder relativ zum hartballistischen Abschnitt 2 angeordnet ist, dass im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand der weichballistische Abschnitt 4 keiner unmittelbaren Einwirkung ballistischer Wirkkörper ausgesetzt ist und/oder dass, vorzugsweise ausschließlich, der hartballistische Abschnitt 2, insbesondere eine Seite des hartballistischen Abschnitts 2, einer unmittelbaren Einwirkung ballistischer Wirkkörper (Wurfkörpern), insbesondere in Form eines Auftreffens und/oder Aufschlagens und/oder Einschlagens, ausgesetzt ist. Mit anderen Worten ist der weichballistische Abschnitt 4 im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand allenfalls einer mittelbaren Einwirkung ballistischer Wirkkörper ausgesetzt, insbesondere in Form von Fragmenten des Wirkkörpers und/oder infolge des Auftreffens des Wirkkörpers aus dem Formkörper 3 herausgelösten Splittern bzw. Fragmenten. Insbesondere bildet der weichballistische Abschnitt 5 somit einen effektiven Splitterschutz gegenüber aus dem Wirkkörpern und/oder Formkörper 3 herausgelösten Splittern bzw. Fragmenten mit – insbesondere gegenüber den bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Wirkkörpern – verringerter Auftreffenergie bzw. Durchschlagskraft.
In diesem Zusammenhang können der hartballistische Abschnitt 2 und der weichballistische Abschnitt 4 lose aufeinander gestapelt sein. Erfindungsgemäß ist es jedoch von Vorteil, wenn der weichballistische Abschnitt 4 mit dem hartballistischen Abschnitt 2 verbunden ist, insbesondere dauerhaft verbunden ist, vorzugsweise durch Verkleben, Verheften, Vernähen oder dergleichen.
Erfindungsgemäß ist es zudem von Vorteil, wenn der weichballistische Abschnitt 4 aus einem Polymerwerkstoff, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Aramiden oder Hochleistungspolyolefinen, insbesondere Polyethylenen mit ultrahohem Molekulargewicht, hergestellt ist. Was die Ausbildung des weichballistischen Abschnitts 4 anbelangt, so ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn der weichballistische Abschnitt 4 als ein vorzugsweise textiles Flächengebilde oder als ein vorzugsweise textiles Flächenmaterial, insbesondere als ein Gewebe, Gewirke, Gestricke, Gelege, Vlies oder Nonwoven ausgebildet ist, wie in den Schnittdarstellungen gemäß 1A und 1B schematisch illustriert.
Gleichermaßen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, wenn der weichballistische Abschnitt 4 Fasern und/oder Garne auf Basis von Polymerwerkstoffen aufweist oder hieraus besteht, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von Aramiden oder Polybenzazolen oder Hochleistungspolyolefinen, insbesondere Hochleistungspolyethylenen, insbesondere Polyethylenen mit ultrahohem Molekulargewicht. Zudem ist auch der Einsatz von Hochleistungspolyestern (hochfesten Polyestern) sowie deren Copolymerenkombination und Mischungen möglich.
Was die vorliegende Erfindung weiterhin anbelangt, so wird in Bezug auf das Material des weichballistischen Abschnitts 4 mindestens ein Polyolefin mit ultrahohem Molekulargewicht, insbesondere mindestens ein Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (Ultra High Molecular Weight Polyolefins bzw. UHMW-PO), eingesetzt, und zwar insbesondere in Form eines Garns bzw. eines Zwirns bzw. eines Fadens, besonders bevorzugt in Form eines Garns, zur Ausbildung eines textilen Flächengebildes. In diesem Zusammenhang hat die Anmelderin in völlig überraschender Weise herausgefunden, dass sich der Einsatz eines derart speziellen Materials in besonderer Weise zur Ausbildung des weichballistischen Abschnitts 4 eignet und gegenüber dem im Stand der Technik vorgesehenen Materialien, beispielsweise auf Basis von Paramiden, signifikante Vorteile aufweist. So weist das erfindungsgemäß zur Ausbildung des weichballistischen Abschnitts 4 eingesetzte Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht in Form von Garnen bzw. Zwirnen bzw. Fäden eine sehr hohe Zugfestigkeit sowie eine hohe Zähigkeit, eine hohe Bruch- bzw. Biegefestigkeit und ein sehr hohes E-Modul auf. Zudem ist UHMW-PE feuchtigkeits- und UV-beständig, was gleichermaßen dazu führt, dass die erfindungsgemäß eingesetzten Materialien eine hohe Waschbeständigkeit aufweisen, einhergehend mit einer hohen Beständigkeit bzw. Dauerhaftigkeit der ballistischen Schutzfunktion. Zudem sind die eingesetzten Materialien auf Basis von UHMW-PE physiologisch unbedenklich sowie hautfreundlich, so dass beim Tragen der erfindungsgemäßen Schutzbekleidung 8, keine Hautirritationen hervorgerufen werden. Weiterhin weist das eingesetzte Material eine sehr gute Chemikalienbeständigkeit sowie eine hervorragende Bakterienbeständigkeit auf.
Weiterhin kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der weichballistische Abschnitt 4 in Form einer Folie ausgebildet ist.
Was das erfindungsgemäße Schutzmaterial 1 weiterhin anbelangt, so ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn der hartballistische Abschnitt 2 und der weichballistische Abschnitt 4 ein Verbundmaterial ausbilden. In diesem Zusammenhang kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Schutzmaterial 1 mehrere, vorzugsweise abwechselnd aufeinander angeordnete, hartballistische Abschnitte 2 und weichballistische Abschnitte 4 aufweist, vorzugsweise zur Ausbildung eines mehrschichtigen Verbundmaterials. Hierzu kann insbesondere auf die in 1B illustrierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schutzmaterials 1 verwiesen werden.
Die Ausbildung des Schutzmaterials 1 in Form eines mehrschichtigen Verbundmaterials aus abwechselnd übereinander angeordneten hartballistischen Abschnitten 2 und weichballistischen Abschnitten 4 ist prinzipiell mit dem Vorteil verbunden, dass die durch den Wirkkörper eingeleitete Geschossenergie bzw. kinetische Energie besonders effektiv entlang der Dicke des Schutzmaterials 1 sowohl über den hartballistischen Abschnitt 2 verteilt als auch über den weichballistischen Abschnitt 4 aufgenommen bzw. absorbiert wird. In Abhängigkeit zur Anzahl der abwechselnd aufeinander angeordneten hartballistischen Abschnitte 2 und weichballistischen Abschnitte 4 lässt sich somit eine sukzessive bzw. kontinuierliche Erhöhung der ballistischen Schutzfunktion gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Wirkkörpern realisieren, einhergehend mit einer gleichzeitigen Verbesserung der Stoßabsorption bzw. Reduzierung des an die betroffene Person weitergeleiteten stumpfen Traumas.
Erfindungsgemäß kann also das Schutzmaterial 1 bevorzugt mehrere weichballistische Abschnitte (5) aufweisen, wobei diese gleich oder verschieden voneinander ausgebildet sein können.
Darüber hinaus kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Schutzmaterial 1 außerdem mindestens einen Abdeckabschnitt 5, bevorzugt in Form eines textilen Flächenmaterials, aufweist und/oder dass das Schutzmaterial 1 zusätzlich zum hartballistischen Abschnitt 2 und dem gegebenenfalls vorhandenen weichballistischen Abschnitt 4 mindestens einen Abdeckabschnitt 5, bevorzugt in Form eines textilen Flächenmaterials, aufweist. Der Abdeckabschnitt 5 kann schichtartig, insbesondere mit zwei gegenüberliegenden Seiten, aufgebaut sein. Insbesondere sind sowohl der Abdeckabschnitt 5 als auch der hartballistische Abschnitt 2 jeweils schichtartig, insbesondere jeweils mit zwei gegenüberliegenden Seiten, aufgebaut, insbesondere wobei der Abdeckabschnitt 5 im Schutzmaterial 1 derart angeordnet ist, dass im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand, der Abdeckabschnitt 5 keiner unmittelbaren Einwirkung ballistischer Wirkkörper ausgesetzt ist und/oder dass der hartballistische Abschnitt 2 einer unmittelbaren Einwirkung ballistischer Wirkkörper ausgesetzt ist.
Insbesondere bildet der hartballistische Abschnitt 2 vorzugsweise zusammen mit dem Abdeckabschnitt 5 sowie dem gegebenenfalls vorhandenen weichballistischen Abschnitt 4 ein Verbundmaterial.
Gemäß den in 1A und 1B gezeigten Ausführungsformen ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass das Schutzmaterial 1 zwei Abdeckabschnitte 5 aufweist, die an gegenüberliegenden Seiten des Schutzmaterials 1 angeordnet sind.
In diesem Zusammenhang können die schichtweise übereinander angeordneten Abschnitte 2, 4 und 5 lose aufeinander anliegend und/oder lösbar miteinander verbunden sein. Erfindungsgemäß ist es jedoch bevorzugt, wenn der Abdeckabschnitt 5 mit dem übrigen Schutzmaterial 1, insbesondere mit dem oder den an den Abdeckabschnitt 5 angrenzenden Abschnitten 2, 4 verbunden ist, insbesondere dauerhaft verbunden ist, vorzugsweise durch Verkleben, Verheften, Vernähen oder dergleichen.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Abdeckabschnitt 5 feuerbeständig und/oder flammbeständig ausgebildet ist.
Des Weiteren kann es erfindungsgemäß vorteilhaft sein, wenn der Abdeckabschnitt 5 antimikrobielle bzw. antibakterielle Eigenschaften und/oder entsprechende Tarneigenschaften aufweist, wobei die in Rede stehenden Materialien gleichermaßen über eine hohe Hydrophilie zur Verbesserung des Abtransports von Flüssigkeit verfügen können, was den Tragekomfort weiterführend verbessert.
Der Abdeckabschnitt 5 kann dabei mindestens ein Material, insbesondere in Form eines Garns, eines Zwirns und/oder eines Fadens, aus der Gruppe von Naturstoffen und Synthetikstoffen, vorzugsweise aus der Gruppe von Baumwolle; Wolle; Leinen; Polyestern; Polyolefinen; Polyvinylchlorid; Polyvinylidenchlorid; Acetat; Triacetat; Polyacryl; Polyamid; Polyvinylalkohol; Polyurethan; Polyvinylestern sowie deren Mischung, aufweisen.
In diesem Zusammenhang kann das Abdeckmaterial 5 gewissermaßen als Obermaterial fungieren, wobei diesbezüglich spezielle Eigenschaften bereitgestellt werden können, wie die zuvor angeführten feuerbeständigen bzw. flammbeständigen Eigenschaften. Zudem kann das Material optisch individuell gestaltet werden, beispielsweise im Zusammenhang mit der Bereitstellung einer Tarnfunktion. Der Abdeckabschnitt 5 kann gleichermaßen antimikrobielle, insbesondere antibakterielle, Eigenschaften aufweisen.
In Bezug auf die in 1A und 1B gezeigten Ausführungsbeispiele ist es jedoch zusätzlich möglich, den Abdeckabschnitt 5 gewissermaßen als Obermaterial und/oder im Tragezustand an einer dem Träger zugewandten Seite am Schutzmaterial 1 anzuordnen.
In diesem Zusammenhang kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Abdeckabschnitt 5 aus einem Material in Form eines Polyethylens mit ultrahohem Molekulargewicht (Ultra High Molecular Weight Polyolefins bzw. UHMW-PO) hergestellt ist. In diesem Zusammenhang sei ergänzend auf die Ausführungen hinsichtlich des bevorzugten Materials im Zusammenhang mit dem weichballistischen Abschnitt 5 verwiesen. Der Einsatz von Materialien auf Basis von UHMW-PE bietet insbesondere den Vorteil, dass derartige Materialien physiologisch unbedenklich sowie hautfreundlich sind, so dass beim Tragen des erfindungsgemäßen Schutzmaterials 1 keine Hautirritationen hervorgerufen werden. Weiterhin weist das eingesetzte Material eine sehr gute Chemikalienbeständigkeit sowie eine hervorragende Bakterienbeständigkeit auf.
Insbesondere kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung zweckmäßig sein, dass die Formkörper 3 des hartballistischen Abschnitts 2 mittels eines, insbesondere punktförmig, aufgetragenen Bindemittels an dem weichballistischen Abschnitt 4 und/oder dem Abdeckabschnitt 5 fixiert sind.
Was die Verbindung der Formkörper 3 untereinander mittels des Bindemittels anbelangt, so kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Bindemittel zur Verbindung der Formkörper 3 im Bereich der gemeinsamen Kontaktbereiche der Formkörper 3 zueinander angeordnet ist. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, dass das Bindemittel zur Verbindung der Formkörper 3 innerhalb der zwischen den Formkörpern 3 gebildeten Hohlräume bzw. Leervolumina angeordnet ist und/oder diese zumindest im Wesentlichen ausfüllt.
Zur Ausbildung des erfindungsgemäßen Schutzmaterials 1 kann es zudem vorgesehen sein, dass das Schutzmaterial 1 zusätzlich mindestens einen Adsorptionsabschnitt 6, insbesondere mit Schutzfunktion gegenüber chemischen und/oder biologischen Gift- oder Kampfstoffen, vorzugsweise in Form von Aktivkohleteilchen, insbesondere in Form von Kornform (Kornkohle) oder Kugelform (Kugelkohle), aufweist.
In diesem Zusammenhang ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn der Adsorptionsabschnitt 6 schichtartig, insbesondere mit zwei gegenüberliegenden Seiten, aufgebaut ist.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere bevorzugt, wenn der Adsorptionsabschnitt 6 und der hartballistische Abschnitt 2 jeweils schichtartig, insbesondere jeweils mit zwei gegenüberliegenden Seiten, aufgebaut sind, insbesondere wobei der Adsorptionsabschnitt 6 derart innerhalb des Schutzmaterials 1 angeordnet ist, dass im Gebrauchszustand (Verwendungszustand und/oder Tragezustand) der Adsorptionsabschnitt 6 keiner unmittelbaren Einwirkung ballistischer Wirkkörper ausgesetzt ist und/oder dass, vorzugsweise ausschließlich, der hartballistische Abschnitt 2 einer unmittelbaren Einwirkung der ballistischen Wirkkörper ausgesetzt ist.
Insbesondere bildet der Adsorptionsabschnitt 6 zusammen mit dem hartballistischen Abschnitt 2 und dem gegebenenfalls vorhandenen Abdeckabschnitt 5 sowie dem gegebenenfalls vorhandenen weichballistischen Abschnitt 4 ein Verbundmaterial aus.
Hierbei kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, wenn das Schutzmaterial 1 mehrere Adsorptionsabschnitte 6 aufweist, vorzugsweise zur Ausbildung eines mehrschichtigen Verbundmaterials.
Was die Verbindung des Adsorptionsabschnitts 6 mit dem übrigen Schutzmaterial 1, insbesondere mit dem oder den an den Adsorptionsabschnitt 6 angrenzenden Abschnitten 2, 4, 5 anbelangt, so ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn der Adsorptionsabschnitt 6 dauerhaft mit den angrenzenden Abschnitten 2, 4, 5 verbunden ist, vorzugsweise durch Verkleben, Verheften, Vernähen oder dergleichen.
Zudem ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, wenn der Gewichtsanteil der Formkörper 3, bezogen auf das Gesamtgewicht des Schutzmaterials 1, im Bereich von 15 Gew.-% bis 98 Gew.-%, vorzugsweise 25 Gew.-% bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 Gew.-% bis 90 Gew.-%, liegt.
Was das Schutzmaterial 1 im Allgemeinen anbelangt, so sollte dieses zumindest partiell verformbar und/oder biegbar und/oder dehnbar ausgebildet sein, insbesondere zumindest partiell elastisch und/oder reversibel verformbar und/oder biegbar und/oder dehnbar. Dies gestattet eine flexible und/oder individuelle Anpassung an die Geometrie hinsichtlich eines zugeordneten bzw. zu schützenden Bereichs, insbesondere Körperbereichs.
Was den durch das Schutzmaterial 1 und/oder den hartballistischen Abschnitt 2 realisierbaren ballistischen Schutz anbelangt, so ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Schutzmaterial 1 und/oder der hartballistische Abschnitt 2 mindestens gegenüber der Prüfstufe 9 gemäß VPAM-APR 2006 durchschusshemmend ausgebildet ist und/oder mindestens eine ballistische Schutzfunktion der Prüfstufe 9 gemäß VPAM-APR 2006 erfüllt.
Die erfindungsgemäß angegebene Prüfstufe 9 gemäß VPAM-APR 2006 bezieht sich dabei insbesondere auf eine Bestimmung unter Verwendung von Projektilen mit dem Kaliber 308 Winchester mit einem Stahlvollmantel (FMJ), einem Spitzkopf (PB) und einem Stahlhartkern (HC) vom Hersteller FN Herstal, Belgien sowie Metallwerk Elisenhütte Nassau, Germany vom Typ P80 mit einer Geschossmasse von (9,70 ± 0,2) g, einer Zielgeschwindigkeit von (820 ± 10) m/s, einer Dralllänge von (254 ± 5) %/mm und einer Rohrlänge von (650 ± 3) mm. Die gemäß VPAM-APR 2006 angeführte Prüfung wird insbesondere bei einer Temperatur von (20 ± 3) °C und insbesondere bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von (65 ± 4) % durchgeführt. Als Waffenart wird eine Langwaffe verwendet.
Vorzugsweise weist das Schutzmaterial 1 und/oder der hartballistische Abschnitt 2 einen Grenzwert V₅₀, bestimmt nach VPAM-KNB, von mindestens 500 m/s, insbesondere mindestens 600 m/s, vorzugsweise mindestens 700 m/s, bevorzugt mindestens 800 m/s, besonders bevorzugt mindestens 850 m/s, ganz besonders bevorzugt mindestens 900 m/s, auf und/oder einen ballistischen Grenzwert V₅₀, bestimmt nach VPAM-KNB, im Bereich von 500 m/s bis 1.000 m/s, insbesondere 600 m/s bis 980 m/s, vorzugsweise 700 m/s bis 960 m/s, besonders bevorzugt 800 m/s bis 940 m/s auf.
Die erfindungsgemäß angegebenen ballistischen Grenzwerte V₅₀, bestimmt gemäß VPAM-KNB, beziehen sich dabei insbesondere auf eine Bestimmung unter Verwendung von Projektilen in Form von FMJ (Stahlvollmantel) mit einem Projektilgewicht von (9,7 ± 0,2) g. Die gemäß VPAM-APR 2006 angeführten ballistischen Grenzwerte V₅₀ werden insbesondere bei einer Temperatur von (20 ± 2) °C und insbesondere bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von (65 ± 4) % bestimmt.
Der ballistische Grenzwert V₅₀ bezieht sich dabei insbesondere auf die Geschwindigkeit (m/s) eines ballistischen Wirkkörpers, bei welcher unter Verwendung eines definierten Projektils und ausgewählten Testmaterials eine Wahrscheinlichkeit einer durch das Projektil hervorgerufenen Perforation bzw. Penetration des Materials von 0,5 (mit 1 gleich maximale Wahrscheinlichkeit) bzw. von 50 % vorliegt. Für weitere Ausführungen kann auf die entsprechende Norm gemäß VPAM-KNB verwiesen werden.
2 zeigt ein erfindungsgemäßes Schutzelement 7, vorzugsweise ballistisches Schutzelement, insbesondere mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, vorzugsweise in Form einer ballistischen Schutzplatte, insbesondere eines ballistischen Panzerungsbauteils, besonders bevorzugt einer ballistischen und/oder beschusshemmenden Verbundpanzerplatte.
Dabei weist das ballistische Schutzelement 7 eine Vielzahl von ballistischen und/oder beschusshemmenden, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen kugelförmigen Formkörpern 3, bevorzugt Panzerungsformkörpern, insbesondere zum Absorbieren und/oder Ableiten und/oder Verteilen kinetischer Energie von ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, auf oder ist zumindest im Wesentlichen hieraus gebildet.
Insbesondere ist das Schutzelement 7 im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand einem Bereich, vorzugsweise Körperbereich, zugeordnet und/oder bedeckt im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand einen Bereich, insbesondere Körperbereich, wie schematisch in 2 dargestellt.
Für weitergehende Einzelheiten und Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Schutzelements 7 kann auf die voranstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schutzmaterial 1, insbesondere dem hartballistischen Abschnitt 2 und/oder den Formkörpern 3, verwiesen werden, welche in Bezug auf das erfindungsgemäße Schutzelement 7 entsprechend gelten.
Des Weiteren kann auf die diesbezüglichen, das Schutzelement 7 betreffenden abhängigen Ansprüche verwiesen werden.
Weiterhin ist in 2 die erfindungsgemäße Schutzbekleidung 8, vorzugsweise ballistische Schutzoberbekleidung, insbesondere in Form einer ballistischen und/oder beschusshemmenden Schutzweste oder -jacke, bevorzugt mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, dargestellt. Dabei ist die Schutzkleidung 8 unter Verwendung mindestens eines Schutzmaterials 1 und/oder mindestens eines Schutzelements 7 hergestellt bzw. weist mindestens ein Schutzmaterial 1 und/oder mindestens ein Schutzelement 7 auf.
Für weitergehende Einzelheiten und Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Schutzelements 7 und/oder Schutzmaterials 1 kann auf die voranstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schutzmaterial 1 und/oder Schutzelement 7, insbesondere dem hartballistischen Abschnitt 2 und/oder den Formkörpern 3, verwiesen werden, welche in Bezug auf das erfindungsgemäße Schutzelement 7 und/oder Schutzmaterial 1 entsprechend gelten.
Des Weiteren kann auf die diesbezüglichen, das Schutzelement 7 und/oder das Schutzmaterial 1 betreffenden abhängigen Ansprüche verwiesen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann es zudem vorgesehen sein, dass mehrere Schutzelemente 7, unabhängig voneinander, lösbar bzw. herausnehmbar bzw. abnehmbar mit der Schutzbekleidung 8 verbunden sind. In diesem Zusammenhang können die Schutzelemente 7, unabhängig voneinander, in Aufnahmevorrichtungen 9, insbesondere Aufnahmetaschen, der Schutzkleidung 8 anbringbar bzw. einbringbar sein. In diesem Zusammenhang kann die Befestigung der Schutzelemente 7 an der Schutzkleidung 8 beispielsweise durch Aufnahme bzw. Integration in die Aufnahmevorrichtung 9 bzw. durch zusätzliche Befestigungsmittel, wie Klettverschlüsse, Reißverschlüsse oder dergleichen, erfolgen. Was die Aufnahmevorrichtungen 9, insbesondere Aufnahmetaschen, anbelangt, so können diese aus einem insbesondere netzartigen textilen Flächenmaterial ausgebildet sein, wobei diesbezüglich dem Fachmann an sich bekannte Netzwaren bzw. Netzstoffe eingesetzt werden können.
3 illustriert eine Schutzbekleidungseinheit 10 im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Vorzugsweise ist die Schutzbekleidungseinheit 10 als ballistische Schutzbekleidungseinheit, bevorzugt mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, mit Oberbekleidung und/der Unterbekleidung sowie gegebenenfalls mit separatem Kopf- und/oder Gesichtsschutz, Halsschutz, Schulterschutz, Armschutz, Handschutz, Rumpfschutz, Torsoschutz, Genital- und/oder Analschutz und/oder Beinschutz ausgebildet.
Insbesondere weist die Schutzbekleidungseinheit 10 voneinander verschiedene, im Tragezustand unterschiedlichen Körperbereichen zugeordnete und/oder im Tragezustand unterschiedliche Körperbereiche bedeckende, Schutzmaterialien 1 und/oder Schutzelemente 7 auf.
Für weitergehende Einzelheiten und Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Schutzelements 7 und/oder Schutzmaterials 1 kann auf die voranstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schutzmaterial 1 und/oder Schutzelement 7, insbesondere dem hartballistischen Abschnitt 2 und/oder den Formkörpern 3 verwiesen werden, welche in Bezug auf das erfindungsgemäße Schutzelement 7 und/oder Schutzmaterial 1 entsprechend gelten.
Des Weiteren kann jeweils auf die diesbezüglichen, das Schutzelement 7 und/oder das Schutzmaterial 1 betreffenden abhängigen Ansprüche verwiesen werden.
Auf Basis der erfindungsgemäßen Konzeption kann mit der erfindungsgemäßen Schutzbekleidungseinheit 10 die in 2 dargestellte erfindungsgemäße Schutzbekleidung 8, insbesondere ballistische Schutzweste, in gezielter Weise hinsichtlich der ballistischen Schutzfunktion funktional ergänzt bzw. ausgerüstet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit im Speziellen auch eine Schutzbekleidungseinheit 10, welche die erfindungsgemäße Schutzbekleidung 8 umfasst, und zusätzlich mit weiteren Schutzmaterialien ergänzt bzw. kombiniert ist (beispielsweise in Form eines Halsschutzes, Schulterschutzes, Armschutzes, Rumpfschutzes und Beinschutzes gemäß 3), welche jeweils mit einem entsprechenden Schutzmaterial 1 und/oder Schutzelement 7 ausgerüstet sind bzw. welche mit zusätzlichen ballistischen Schutzfunktionen zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Schutzbekleidungseinheit 10 kombiniert werden können.
Erfindungsgemäß ist es in diesem Zusammenhang bevorzugt, wenn die Schutzbekleidungseinheit 10 mindestens ein textiles Flächenmaterial 11 aufweist. In diesem Zusammenhang kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das textile Flächenmaterial 11 mit den Schutzelementen 7 und/oder Schutzmaterialien 1 eine insbesondere einlagige bzw. einschichtige (Grundfläche) der Schutzbekleidungseinheit 10 ausbildet. Gleichermaßen kann es vorgesehen sein, dass das textile Flächenmaterial 11 insbesondere jeweils randseitig, vorzugsweise randseitig überlappend mit den Schutzelementen 7 und/oder Schutzmaterialien 1 verbunden, insbesondere vernäht, ist. In entsprechender Weise können einzelne Elemente des Flächenmaterials 11 auch untereinander verbunden sein.
Das Flächenmaterial 11 kann somit vorzugsweise mit den jeweiligen Schutzelementen 7 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sein bzw. bildet mit den entsprechenden Schutzelementen 7 eine geschlossene Fläche aus. In diesem Zusammenhang sind die Schutzelemente 7, unabhängig voneinander, und das Flächenmaterial 11 insbesondere abschnittsweise miteinander verbunden, beispielsweise mittels Vernähen, insbesondere auf Basis von Flachnähten.
In diesem Zusammenhang kann das Flächenmaterial 11 insbesondere derart in der Schutzbekleidungseinheit 10 nach der Erfindung angeordnet sein, dass physiologisch weniger relevante bzw. ein geringeres Verletzungsrisiko aufweisende Körperabschnitte bzw. -bereiche im Tragezustand von dem Flächenmaterial 11 bedeckt sind. Beispielsweise können im Tragezustand solche Körperregionen bzw. Abschnitte von dem weiteren Flächenmaterial 11 bedeckt sein, für die bereits ein (korrespondierender) Schutz durch externe Schutzvorrichtungen, wie die in 2 dargestellte Schutzbekleidung 8, insbesondere ballistische Schutzweste, vorliegt, so dass erfindungsgemäß in Bezug auf bereits bestehende Schutzsysteme ein ergänzender Schutz durch spezielle Anordnung von Schutzelementen 7 einerseits und dem mindestens weiteren textilen Flächenmaterial 11 andererseits realisiert werden kann.
Durch den Einsatz des textilen Flächenmaterials 11 kann zum einen der Tragekomfort, insbesondere bedingt durch eine hohe Luftdurchlässigkeit des zugrundeliegenden Materials, und/oder eine weiterführende Verbesserung der Passform der erfindungsgemäßen Schutzbekleidungseinheit 10, insbesondere bedingt durch die Ausbildung elastischer Eigenschaften in Bezug auf das weitere textile Flächenmaterial 11, erreicht werden. Beispielsweise kann das textile Flächenmaterial 11 innerhalb der Schutzbekleidungseinheit 10 für den Fall eines Unter- bzw. Oberziehhemdes auch im Bereich der rückseitigen Arme oder für den Fall einer Unterziehhose im Bereich der äußeren Ober- bzw. Unterschenkel sowie im Bereich des äußeren Knies angeordnet sein. Insbesondere bei elastischer bzw. reversibel dehnbarer Ausbildung des textilen Flächenmaterials 11 kann hierdurch die Körperpassform, insbesondere ein nahes Anliegen der Schutzbekleidungseinheit 10 im Tragezustand, realisiert werden.
Zudem sollte das textile Flächenmaterial 11 elastisch bzw. reversibel dehnbar ausgebildet sein. Erfindungsgemäß kann es hierzu vorgesehen sein, dass das textile Flächenmaterial 11 mindestens ein elastisches und/oder reversibel dehnbares Garn bzw. eine entsprechende Faser und/oder mindestens einen elastischen und/oder reversibel dehnbaren Zwirn bzw. Faden aufweist, insbesondere auf Basis eines synthetischen Polymermaterials.
Vorliegend beschrieben ist auch die Verwendung eines Schutzmaterials 1 bzw. Schutzelements 7, wie jeweils zuvor beschrieben, zur Herstellung von Schutzbekleidungen aller Art, vorzugsweise mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, insbesondere unter Erfüllung einer durchschusshemmenden Ausbildung mindestens gemäß Prüfstufe 9 der Allgemeinen Prüfungsgrundlagen für ballistische Material-, Konstruktions- und Produktprüfungen der Vereinigung der Prüfstellen für angriffshemmende Materialien und Konstruktionen (VPAM-APR 2006).
Zudem ist vorliegend beschrieben die Verwendung mindestens eines Schutzmaterials 1 bzw. Schutzelements 7, wie jeweils zuvor beschrieben, zur Ausrüstung von Bekleidung mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, insbesondere wobei sich das mindestens eine Schutzmaterial 1 bzw. Schutzelement 7 im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand einem zu schützenden Bereich, insbesondere Körperbereich, zugeordnet ist, vorzugsweise sich über einen Bereich, insbesondere Körperbereich, erstreckt und/oder einen Bereich, insbesondere Körperbereich, zumindest teilweise bedeckt.
Beschrieben ist auch ein Verfahren zur Bereitstellung eines Schutzes, vorzugsweise von Personen, gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern,
wobei ein Schutzmaterial 1 bzw. Schutzelement 7, wie jeweils zuvor beschrieben, einer Einwirkung gegenüber den ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere einem Auftreffen und/oder Aufschlagen und/oder Einschlagen, ausgesetzt wird, so dass über die Vielzahl von ballistischen und/oder beschusshemmenden Formkörpern 3 die kinetische Energie der ballistischen Wirkkörper (Wurfkörper) absorbiert und/oder abgeleitet und/oder verteilt wird.
Weitere Ausgestaltungen, Abwandlungen, Variationen. Modifikationen, Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne weiteres erkennbar und realisierbar, ohne dass er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung verlässt.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele veranschaulicht, welche die vorliegende Erfindung jedoch keinesfalls beschränken sollen.
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE:
1. Herstellung des erfindungsgemäßen Schutzmaterials

(i) Zur Herstellung eines plattenförmigen Schutzmaterials mit einer Länge von 310 mm, einer Breite von 290 mm sowie einer Höhe von 17,6 mm werden zur Bereitstellung einer hartballistischen Schutzfunktion zunächst zwei Kugellagen bestehend aus jeweils kugelförmigen und ballistisch beständigen Formkörpern mit einem Durchmesser von je 10 mm in einer Ebene dichtest aneinander bzw. unter Minimierung der zwischen den Formkörpern gebildeten bzw. eingeschlossenen Leervolumina angeordnet und stoffschlüssig miteinander verbunden. Anschließend werden die zusammenhängenden ebenen Kugellagen dichtest aufeinander bzw. unter Minimierung der zwischen den Lagen der Formkörper gebildeten Leervolumina gestapelt und ebenfalls stoffschlüssig miteinander verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung der kugelförmigen Formkörper untereinander wird durch ein reaktives Epoxidharz realisiert. Die kugelförmigen Formkörper sind zumindest im Wesentlichen aus einem Keramikwerkstoff auf Basis von Aluminiumoxid hergestellt.
(ii) Weiterhin ist zusätzlich zur hartballistischen Schutzfunktion die Bereitstellung einer weichballistischen (Splitter)-Schutzfunktion vorgesehen, die aus textilen Faserfilamenten, insbesondere auf Basis von Polyolefinen mit ultrahohem Molekulargewicht, besteht und zu einem Gewirke oder Gestricke verarbeitet sind. Bevorzugt ist der hartballistische Abschnitt 2 in den weichballistischen Abschnitt 5 eingeschoben, sodass der weichballistische Abschnitt 5 im Gebrauchszustand eine Umhüllung des hartballistischen Abschnitts 2 bildet.
(iii) Es resultiert somit ein erfindungsgemäßes Schutzmaterial 1 mit einer hartballistischen Schutzfunktion auf Basis der dichtest aneinander angeordneten kugelförmigen Formkörper und einer zusätzlichen weichballistischen (Splitter-)Schutzfunktion auf Basis eines textilen Flächenmaterials.

2. Herstellung des erfindungsgemäßen Schutzelements
Für Einzelheiten und Ausführungen bezüglich der Herstellung des Schutzelements in Form einer zweilagigen Verbundpanzerplatte kann auf die unter Ziff. 1. (i) genannten Ausführungen im Zusammenhang mit der Herstellung des erfindungsgemäßen Schutzmaterials verwiesen werden. Folglich unterscheidet sich das Schutzelement vom Schutzmaterial lediglich darin, dass beim Schutzelemen im Gegensatz zum Schutzmaterial keine zusätzliche weichballistische Schutzfunktion bereitgestellt wird.
3. Prüfung der durchschusshemmenden Ausbildung des Schutzmaterials
(i) Definition und Prüfbedingungen:
Zur Prüfung der durchschusshemmenden Ausbildung des Schutzmaterials sowie des Schutzelements wird eine ballistische Prüfung gemäß Prüfstufe 9 nach den allgemeinen Prüfungsgrundlagen für ballistische Material-, Konstruktions- und Produktprüfung, herausgegeben von der Vereinigung der Prüfstellen für angriffshemmende Materialien und Konstruktionen (VPAM-APR 2006), durchgeführt.
Unter dem Begriff "Durchschusshemmung" ist dabei der Widerstand eines Materials oder einer Konstruktion zu verstehen, welche dem Durchdringen eines Geschosses unter definierten Bedingungen entgegengesetzt wird.
In diesem Sinne ist ein Material oder eine Konstruktion durchschusshemmend, wenn es einen definierten Widerstand gegen Angriffe mit bestimmten Waffen und Munitionsarten bietet.
Dabei bezeichnet der Begriff "Prüfstufe" eine Klassifizierung eines Widerstands gegen ein bestimmtes Angriffspotential.
Erfüllt ein Material das Kriterium der Durchschusshemmung gemäß Prüfstufe 9, ist es prinzipiell zur Ausrüstung bzw. Herstellung von Schutzwesten der Schutzklasse SK4 geeignet und bietet somit einen Schutz vor Langwaffenmunition mit Vollmantel und Hartkern.
Die Durchführung der ballistischen Prüfung erfolgt gemäß der Prüfrichtlinie "Durchschusshemmende plattenartige Materialien" der Vereinigung der Prüfstellen für angriffshemmende Materialien und Konstruktionen (VPAM-PM 2007).
Zur Prüfung mit standardisierten Munitionsarten gemäß Prüfstufe 9 wird eine Langwaffe vom Kaliber 308 Winchester mit einer Dralllänge von (254 mm ± 5) % und einer Lauflänge von 650 mm verwendet.
Als Munitionsart wird ein Stahlvollmantel mit Spitzkopf und Stahlhartkern bei einem Gewicht von (9,7 ± 0,2) g vom Typ P80 des Herstellers FN Herstal, Belgien bzw. Metallwerk Elisenhütte Nassau, Germany, verwendet.
Die Schussentfernung beträgt (10 ± 0,5) m bei einer Geschossgeschwindigkeit von mindestens 820 ± 10 m/s.
Die Durchführung der ballistischen Prüfung erfolgte bei einer Raumtemperatur von 21 °C und einer relativen Luftfeuchte von 59 %.
Ein zu prüfendes Material erfüllt die ballistischen Anforderungen gemäß Prüfstufe 9, wenn das Material unter den voranstehend definierten Prüfbedingungen durchschusshemmend ist.
(ii) Prüfungsergebnisse:

Nachfolgend sind die Ergebnisse der ballistischen Prüfung auf Basis der zuvor unter Ziff. 3. (i) genannten Prüfbedingungen für das erfindungsgemäße Schutzmaterial und das erfindungsgemäße Schutzelement zusammengefasst:

Nr.	Geschw. V(7,50) [m/s]	Energie E(7,50) [J]	Durchschuss	Winkel [Grad]	Bemerkung
1	835	3382	Nein	90,0	gestoppt im Hartschutz
2	826	3309	Nein	90,0	gestoppt im Hartschutz
3	821	3269	Nein	90,0	gestoppt im Hartschutz

Die Ergebnisse zeigen, dass das erfindungsgemäße Schutzmaterial bei allen drei Prüfdurchgängen gegenüber einer Geschossgeschwindigkeit von 820 m/s durchschusshemmend ausgebildet ist und somit die Anforderungen gemäß Prüfstufe 9 in Bezug auf VPAM-APR 2006 erfüllt.
Durch die Bereitstellung einer hartballistischen Schutzfunktion über die Vielzahl separater und zumindest im Wesentlichen kugelförmig ausgebildeter Formkörper kann somit eine signifikante Reduzierung des Gewichts bei einer Durchschusshemmung mindestens gemäß Prüfstufe 9 (VPAM-APR 2006) erreicht werden.
Im Ergebnis zeigen die voranstehenden Ausführungen somit, dass das erfindungsgemäße Schutzmaterial im Vergleich zum Stand der Technik deutlich verbesserte Eigenschaften hinsichtlich des Tragekomforts, insbesondere infolge einer signifikanten Reduzierung des Tragegewichts, aufweist.
Für Einzelheiten und Ausführungen in Bezug auf das erfindungsgemäße Schutzelements kann auf die voranstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schutzmaterial verwiesen werden.
Bezugszeichenliste

1: Schutzmaterial
2: hartballistischer Abschnitt
3: Formkörper
4: weichballistischer Abschnitt
5: Abdeckabschnitt
6: Adsorptionsabschnitt
7: Schutzelement
8: Schutzkleidung
9: Aufnahmevorrichtung
10: Schutzbekleidungseinheit
11: Flächenmaterial

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010029037 B4 [0018]
EP 1135663 B1 [0019]
US 6170378 B1 [0019]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 6507 [0081]
DIN EN ISO 6507 [0081]
DIN EN ISO 6507 [0082]

Claims

Schutzmaterial (1), vorzugsweise ballistisches Schutzmaterial mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, insbesondere mit einer Beschussfläche (B), wobei das Schutzmaterial (1) mindestens einen, insbesondere der Beschussfläche (B) zugeordneten und/oder die Beschussfläche (B) ausbildenden, hartballistischen Abschnitt (2), insbesondere mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, aufweist, wobei der hartballistische Abschnitt (2) eine Vielzahl von ballistischen und/oder beschusshemmenden, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen kugelförmigen Formkörpern (3), bevorzugt Panzerungsformkörpern, insbesondere zum Absorbieren und/oder Ableiten und/oder Verteilen kinetischer Energie von ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, aufweist oder hieraus zumindest im Wesentlichen gebildet ist bzw. besteht.
Schutzmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschussfläche (B) im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand einer, vorzugsweise unmittelbaren, Einwirkung der ballistischen Wirkkörper (Wurfkörper), insbesondere in Form eines Auftreffens und/oder Aufschlagens und/oder Einschlagens, ausgesetzt ist und/oder dass die Beschussfläche (B) im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand einem zu schützenden Bereich, insbesondere Körperbereich, zugeordnet ist und/oder dass die Beschussfläche (B) im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand einen zu schützenden Bereich, insbesondere Körperbereich, bedeckt.
Schutzmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der hartballistische Abschnitt (2) schichtartig, vorzugsweise flächig, insbesondere mit zwei gegenüberliegenden Seiten ausgebildet ist, insbesondere wobei die Beschussfläche (B) durch eine Seite, vorzugsweise Oberfläche, des hartballistischen Abschnitts (2) ausgebildet ist.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) innerhalb des hartballistischen Abschnitts (2) regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sind.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3), insbesondere innerhalb des hartballistischen Abschnitts (2), zumindest im Wesentlichen aneinander anliegend und/oder zumindest im Wesentlichen einander berührend angeordnet sind.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3), insbesondere innerhalb des hartballistischen Abschnitts (2), schichtweise, insbesondere geschichtet oder gestapelt, übereinander angeordnet sind.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) derart innerhalb des hartballistischen Abschnitts (2) angeordnet sind, dass die Volumendifferenz zwischen dem Gesamtvolumen des hartballistischen Abschnitts (2) einerseits und der Summe der je einzelnem Formkörper (3) eingenommenen Teilvolumina andererseits zumindest im Wesentlichen minimiert ist, insbesondere weniger als 50 Vol.-%, vorzugsweise weniger als 40 Vol.-%, bevorzugt weniger als 35 Vol.-%, besonders bevorzugt weniger als 30 Vol.-%, des Gesamtvolumens des hartballistischen Abschnitts (2) beträgt.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenanteil der Formkörper (3), bezogen auf das Gesamtvolumen des hartballistischen Abschnitts (2), im Bereich von 20 Vol.-% bis 99 Vol.-%, vorzugsweise im Bereich von 30 Vol.-% bis 95 Vol.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Vol.-% bis 90 Vol.-%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 50 Vol.-% bis 85 Vol.-%, noch weiter bevorzugt im Bereich von 60 Vol.-% bis 80 Vol.-%, liegt.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil der Formkörper (3), bezogen auf das Gesamtgewicht des hartballistischen Abschnitts (2), im Bereich von 20 Gew.-% bis 99 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 30 Gew.-% bis 98 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 97 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 96 Gew.-%, noch weiter bevorzugt im Bereich von 60 Gew.-% bis 95 Gew.-%, liegt.
Schutzmaterial nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) zumindest im Wesentlichen die gleiche Größe, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen den gleichen Durchmesser, aufweisen.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) eine Größe, insbesondere einen Durchmesser, im Bereich von 0,1 mm bis 10 cm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm bis 5 cm, besonders bevorzugt im Bereich von 1 mm bis 4 cm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2 mm bis 3 cm, noch mehr bevorzugt im Bereich von 5 mm bis 2 cm, aufweisen.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) hergestellt sind aus einem ballistisch beständigen Hartmaterial (Hartwerkstoff), insbesondere aus einem gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern) beständigen und/oder undurchdringbaren und/oder durchschusshemmenden Hartmaterial, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von (i) Polymerwerkstoffen, vorzugsweise Polyolefinen, wie Polyethylenen oder Polypropylenen, insbesondere schlagfesten und/oder metall- oder faserverstärkten Polymerwerkstoffen, besonders bevorzugt Polyolefinen mit ultrahohem Molekulargewicht (Ultra High Molecular Weight Polyolefins bzw. UHMW-PO); (ii) metallischen Werkstoffen, insbesondere Stahl; (iii) Keramikwerkstoffen; (iv) anorganischen, insbesondere (halb)metallischen Carbiden, Nitriden, Siliciden und Oxiden, insbesondere Aluminiumoxiden, Berylliumoxiden, Siliciumoxiden, Siliciumcarbiden, Siliciumnitriden, Borcarbiden und Bornitriden; sowie (v) Mischungen oder Kombinationen der vorgenannten Materialien.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) hergestellt sind aus einem ballistisch beständigen Hartmaterial (Hartwerkstoff), insbesondere aus einem gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern) beständigen und/oder undurchdringbaren und/oder durchschusshemmenden Hartmaterial, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von (i) metallischen Werkstoffen, insbesondere Stahl; (ii) Keramikwerkstoffen; (iii) anorganischen, insbesondere (halb)metallischen Carbiden, Nitriden, Siliciden und Oxiden, insbesondere Aluminiumoxiden, Berylliumoxiden, Siliciumoxiden, Siliciumcarbiden, Siliciumnitriden, Borcarbiden und Bornitriden; sowie (iv) Mischungen oder Kombinationen der vorgenannten Materialien.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) und/oder das Material der Formkörper (3) jeweils eine Vickers-Härte von mindestens 1. 200 HV, vorzugsweise mindestens 1.600 HV, insbesondere von mindestens 1.800 HV, ganz besonders bevorzugt von mindestens 2.000 HV, insbesondere bestimmt gemäß DIN EN ISO 6507, aufweisen und/oder dass die Formkörper (3) und/oder das Material der Formkörper jeweils eine Vickers-Härte im Bereich von 1.200 HV bis 10.000 HV, vorzugsweise im Bereich von 1.600 HV bis 9.000 HV, insbesondere im Bereich von 1.800 HV bis 8.000 HV, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2.000 HV bis 6.000 HV, insbesondere bestimmt gemäß DIN EN ISO 6507, aufweisen.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) miteinander verbunden sind, insbesondere dauerhaft und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind, insbesondere mittels mindestens eines Bindemittels und/oder mittels Sintern, Löten, Schweißen oder dergleichen.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) zur Ausbildung des hartballistischen Abschnitts (2) miteinander verbunden und/oder hierin gehalten sind, insbesondere formschlüssig oder dauerhaft und/oder stoffschlüssig und/oder unlösbar miteinander verbunden sind, vorzugsweise mittels mindestens eines Bindemittels und/oder mittels Sintern, Löten, Schweißen oder dergleichen.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) zur Ausbildung eines zusammenhängenden, insbesondere strukturierten, Gefüges, insbesondere eines, vorzugsweise mehrschichtigen und/oder mehrkomponentigen, Verbundwerkstoffs (Kompositwerkstoffs), miteinander verbunden sind, insbesondere formschlüssig oder dauerhaft und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind, vorzugsweise mittels mindestens eines Bindemittels und/oder mittels Sintern, Löten, Schweißen oder dergleichen.
Schutzmaterial nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ausgewählt ist aus der Gruppe von (i) anorganischen Bindemitteln, insbesondere mineralischen, hydraulischen, nichthydraulischen, hartmetallischen oder keramischen Bindemitteln, insbesondere auf Basis von Zementen, Tonen und Tonerden, Wasserglas oder Silikaten; (ii) organischen Bindemitteln, insbesondere Kunstharzdispersionen oder 2-Komponenten-Reaktionsharze; (iii) Polymerwerkstoffen, vorzugsweise Polysulfiden, Polyurethanen, Epoxiden, Silikonen und/oder silanterminierten Polymeren; (iv) Klebstoffen, vorzugsweise organisch basierten und/oder polymerbasierten Klebstoffen, insbesondere Schmelzklebstoffen, vorzugsweise reaktiven Schmelzklebstoffen; sowie (v) Mischungen oder Kombinationen der vorgenannten Materialien.
Schutzmaterial nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel im ausgehärteten Zustand zumindest partiell verformbar ausgebildet ist, vorzugsweise zumindest partiell elastisch und/oder reversibel verformbar ausgebildet ist.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmaterial (1) zusätzlich zum hartballistischen Abschnitt (2) mindestens einen weichballistischen Abschnitt (4) aufweist und/oder dass das Schutzmaterial (1) außerdem mindestens einen weichballistischen Abschnitt (5) aufweist.
Schutzmaterial nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der weichballistische Abschnitt (4) schichtartig, vorzugsweise flächig, insbesondere mit zwei gegenüberliegenden Seiten, aufgebaut ist; und/oder dass der weichballistische Abschnitt (4) derart im Schutzmaterial (1) und/oder relativ zum hartballistischen Abschnitt (2) angeordnet ist, dass im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand der weichballistische Abschnitt (4) keiner unmittelbaren Einwirkung ballistischer Wirkkörper ausgesetzt ist und/oder dass, vorzugsweise ausschließlich, der hartballistische Abschnitt (2), insbesondere eine Seite des hartballistischen Abschnitts (2), einer unmittelbaren Einwirkung ballistischer Wirkkörper (Wurfkörper), insbesondere in Form eines Auftreffens und/oder Aufschlagens und/oder Einschlagens, ausgesetzt ist; und/oder dass der weichballistische Abschnitt (4) mit dem hartballistischen Abschnitt (2) verbunden ist, insbesondere dauerhaft verbunden ist, vorzugsweise durch Verkleben, Verheften, Vernähen oder dergleichen; und/oder dass der weichballistische Abschnitt (4) aus einem Polymerwerkstoff hergestellt ist, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von (i) Aramiden, insbesondere para-Aramiden; Polybenzazolen, insbesondere Poly(phenylen-2,6-benzobisoxazol) (PBO); (ii) Hochleistungspolyolefinen, insbesondere Hochleistungspolyethylenen (HPPEs oder High Performance Polyethylenes), vorzugsweise Polyethylenen mit ultrahohem Molekulargewicht (Ultra High Molecular Weight Polyethylenes bzw. UHMW-PEs); (iii) Hochleistungspolyestern (hochfesten Polyestern); sowie deren Copolymeren, Kombinationen und Mischungen; sowie (iv) Mischungen oder Kombinationen der vorgenannten Materialien.
Schutzmaterial nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der weichballistische Abschnitt (4) als ein vorzugsweise textiles Flächengebilde oder als ein vorzugsweise textiles Flächenmaterial, insbesondere als ein Gewebe, Gewirke, Gestricke, Gelege, Vlies oder Nonwoven, ausgebildet ist; und/oder dass der weichballistische Abschnitt (4) Fasern und/oder Garne auf Basis von Polymerwerkstoffen aufweist oder hieraus besteht, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe von (i) Aramiden, insbesondere para-Aramiden; (ii) Polybenzazolen, insbesondere Poly(phenylen-2,6-benzobisoxazol) (PBO); (iii) Hochleistungspolyolefinen, insbesondere Hochleistungspolyethylenen (HPPEs oder High Performance Polyethylenes), vorzugsweise Polyethylenen mit ultrahohem Molekulargewicht (Ultra High Molecular Weight Polyethylenes bzw. UHMW-PEs); (iv) Hochleistungspolyestern (hochfesten Polyestern); sowie (v) deren Copolymeren, Kombinationen und Mischungen; und/oder dass der weichballistische Abschnitt (4) aus Polyparaphenylenterephthalamid-Fasern und/oder Polyethylen-Fasern und/oder Glasfasern besteht; und/oder dass der weichballistische Abschnitt (4) mindestens ein Polyolefin mit ultrahohem Molekulargewicht, insbesondere mindestens ein Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (Ultra High Molecular Weight Polyethylene bzw. UHMW-PE), aufweist oder hieraus besteht, insbesondere in Form von Fasern und/oder Garnen; und/oder dass der weichballistische Abschnitt (4) als ein vorzugsweise textiles Flächengebilde oder als ein vorzugsweise textiles Flächenmaterial, insbesondere als ein Gewebe, Gewirke, Gestricke, Gelege, Vlies oder Nonwoven, ausgebildet ist, wobei der weichballistische Abschnitt (4) Fasern und/oder Garne aus mindestens einem Polyolefin mit ultrahohem Molekulargewicht, insbesondere auf Basis mindestens eines Polyethylens mit ultrahohem Molekulargewicht (Ultra High Molecular Weight Polyethylene bzw. UHMW-PE), aufweist oder hieraus besteht.
Schutzmaterial nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der weichballistische Abschnitt (4) in Form einer Folie ausgebildet ist.
Schutzmaterial nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der hartballistische Abschnitt (2) und der weichballistische Abschnitt (4) ein Verbundmaterial ausbilden.
Schutzmaterial nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmaterial (1) mehrere, vorzugsweise abwechselnd aufeinander angeordnete, hartballistische Abschnitte (2) und weichballistische Abschnitte (5) aufweist, vorzugsweise zur Ausbildung eines mehrschichtigen Verbundmaterials und/oder dass das Schutzmaterial (1) mehrere weichballistische Abschnitte (5), gleich oder verschieden, aufweist.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmaterial (1) außerdem mindestens einen Abdeckabschnitt (5), bevorzugt in Form eines textilen Flächenmaterials, aufweist und/oder dass das Schutzmaterial (1) zusätzlich zum hartballistischen Abschnitt (2) und dem gegebenenfalls vorhandenen weichballistischen Abschnitt (4) mindestens einen Abdeckabschnitt (5), bevorzugt in Form eines textilen Flächenmaterials, aufweist; insbesondere wobei der Abdeckabschnitt (5) schichtartig, insbesondere mit zwei gegenüberliegenden Seiten, aufgebaut ist; und/oder insbesondere wobei der Abdeckabschnitt (5) und der hartballistische Abschnitt (2) jeweils schichtartig, insbesondere jeweils mit zwei gegenüberliegenden Seiten, aufgebaut sind, insbesondere wobei der Abdeckabschnitt (5) im Schutzmaterial (1) derart angeordnet ist, dass im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand der Abdeckabschnitt (5) keiner unmittelbaren Einwirkung ballistischer Wirkkörper ausgesetzt ist und/oder dass, vorzugsweise ausschließlich, der hartballistische Abschnitt (2) einer unmittelbaren Einwirkung ballistischer Wirkkörper ausgesetzt ist; und/oder insbesondere wobei der hartballistische Abschnitt (2) und der Abdeckabschnitt (5) sowie der gegebenenfalls vorhandene weichballistische Abschnitt (4) ein Verbundmaterial ausbilden; und/oder insbesondere wobei das Schutzmaterial (1) mehrere, vorzugsweise jeweils an den gegenüberliegenden Außenseiten des Schutzmaterials (1) angeordnete, Abdeckabschnitte (5), gleich oder verschieden, aufweist, vorzugsweise zur Ausbildung eines mehrschichtigen Verbundmaterials; und/oder insbesondere wobei der Abdeckabschnitt (5) mit dem übrigen Schutzmaterial (1), insbesondere mit dem oder den an den Abdeckabschnitt (5) angrenzenden Abschnitten (2, 4), verbunden ist, insbesondere dauerhaft verbunden ist, vorzugsweise durch Verkleben, Verheften, Vernähen oder dergleichen; und/oder insbesondere wobei der Abdeckabschnitt (5) feuerbeständig und/oder flammbeständig ausgebildet ist.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmaterial (1) außerdem mindestens einen Adsorptionsabschnitt (6), insbesondere mit Schutzfunktion gegenüber chemischen oder biologischen Gift- oder Kampfstoffen, aufweist und/oder dass das Schutzmaterial (1) zusätzlich zum hartballistischen Abschnitt (2) und dem gegebenenfalls vorhandenen weichballistischen Abschnitt (4) sowie dem gegebenenfalls vorhandenen Abdeckabschnitt (5) mindestens einen Adsorptionsabschnitt (6), insbesondere mit Schutzfunktion gegenüber chemischen oder biologischen Gift- oder Kampfstoffen, aufweist; insbesondere wobei der Adsorptionsabschnitt (6) schichtartig, insbesondere mit zwei gegenüberliegenden Seiten, aufgebaut ist; und/oder insbesondere wobei der Adsorptionsabschnitt (6) und der hartballistische Abschnitt (2) jeweils schichtartig, insbesondere jeweils mit zwei gegenüberliegenden Seiten, aufgebaut sind, insbesondere wobei der Adsorptionsabschnitt (6) derart im Schutzmaterial (1) angeordnet ist, dass im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand der Adsorptionsabschnitt (6) keiner unmittelbaren Einwirkung ballistischer Wirkkörper ausgesetzt ist und/oder dass der hartballistische Abschnitt (2) einer unmittelbaren Einwirkung ballistischer Wirkkörper ausgesetzt ist; und/oder insbesondere wobei der Adsorptionsabschnitt (6) zusammen mit dem hartballistischen Abschnitt (2) und dem gegebenenfalls vorhandenen Abdeckabschnitt (5) sowie dem gegebenenfalls vorhandenen weichballistischen Abschnitt (4) ein Verbundmaterial ausbilden; und/oder insbesondere wobei das Schutzmaterial (1) mehrere Adsorptionsabschnitte (6), gleich oder verschieden, aufweist, vorzugsweise zur Ausbildung eines mehrschichtigen Verbundmaterials; und/oder insbesondere wobei der Adsorptionsabschnitt (6) mit dem übrigen Schutzmaterial (1), insbesondere mit dem oder den an den Adsorptionsabschnitt (6) angrenzenden Abschnitten (2, 4, 5), verbunden ist, insbesondere dauerhaft verbunden ist, vorzugsweise durch Verkleben, Verheften, Vernähen oder dergleichen; und/oder insbesondere wobei der Adsorptionsabschnitt (6) chemische oder biologische Gift- oder Kampfstoffe adsorbierende Adsorbenspartikel, insbesondere auf Basis von Aktivkohle, vorzugsweise in Form von Aktivkohleteilchen, aufweist oder hieraus besteht; und/oder insbesondere wobei der Adsorptionsabschnitt (6) chemische oder biologische Gift- oder Kampfstoffe adsorbierende Adsorbenspartikel in Form diskreter Aktivkohleteilchen in Kornform ("Kornkohle") oder Kugelform ("Kugelkohle") aufweist oder hieraus besteht.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil der Formkörper (3), bezogen auf das Gesamtgewicht des Schutzmaterials (1), im Bereich von 15 Gew.-% bis 98 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 Gew.-% bis 95 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereichvon 30 Gew.-% bis 90 Gew.-%, liegt.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmaterial (1) zumindest partiell verformbar und/oder biegbar und/oder dehnbar ausgebildet ist, insbesondere zumindest partiell elastisch und/oder reversibel verformbar und/oder biegbar und/oder dehnbar ausgebildet ist.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hartballistische Abschnitt (2) und/oder das Schutzmaterial (1) einen Splitter- und/oder Ballistikschutzwert V₅₀, bestimmt nach STANAG 2920, von mindestens 180 m/s, insbesondere mindestens 200 m/s, vorzugsweise mindestens 225 m/s, bevorzugt mindestens 250 m/s, besonders bevorzugt mindestens 300 m/s, ganz besonders bevorzugt mindestens 500 m/s aufweist; und/oder insbesondere wobei der weichballistische Abschnitt (4) einen Splitter- und/oder Ballistikschutzwert V₅₀, bestimmt nach STANAG 2920, im Bereich von 180 m/s bis 800 m/s, insbesondere 200 m/s bis 750 m/s, vorzugsweise 225 m/s bis 700 m/s, bevorzugt 250 m/s bis 650 m/s, besonders bevorzugt 275 m/s bis 600 m/s, ganz besonders bevorzugt 300 m/s bis 550 m/s, noch weiter bevorzugt 325 m/s bis 525 m/s, wiederrum weiter bevorzugt 350 m/s bis 525 m/s, aufweist.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmaterial (1) und/oder der hartballistische Abschnitt (2) mindestens gegenüber der Prüfstufe 9 gemäß den Allgemeinen Prüfungsgrundlagen für ballistische Material-, Konstruktions- und Produktprüfungen der Vereinigung der Prüfstellen für angriffshemmende Materialien und Konstruktionen (VPAM-APR 2006) durchschusshemmend ausgebildet ist und/oder mindestens eine ballistische Schutzfunktion der Prüfstufe 9 gemäß VPAM-APR 2006 erfüllt.
Schutzmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzmaterial (1) und/oder der hartballistische Abschnitt (2) einen ballistischen Grenzwert V₅₀, bestimmt nach VPAM-KNB, von mindestens 500 m/s, insbesondere mindestens 600 m/s, vorzugsweise mindestens 700 m/s, bevorzugt mindestens 800 m/s, besonders bevorzugt mindestens 850 m/s, ganz besonders bevorzugt mindestens 900 m/s, aufweist und/oder dass das Schutzmaterial (1) und/oder der hartballistische Abschnitt (2) einen ballistischen Grenzwert V₅₀, bestimmt nach VPAM-KNB, im Bereich von 500 m/s bis 1.000 m/s, insbesondere 600 m/s bis 980 m/s, vorzugsweise 700 m/s bis 960 m/s, besonders bevorzugt 800 m/s bis 940 m/s, aufweist.
Schutzelement (7), vorzugsweise ballistisches Schutzelement, insbesondere mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, vorzugsweise in Form einer ballistischen Schutzplatte, insbesondere eines ballistischen Panzerungsbauteils, besonders bevorzugt einer ballistischen und/oder beschusshemmenden Verbundpanzerplatte, wobei das ballistische Schutzelement (7) eine Vielzahl von ballistischen und/oder beschusshemmenden, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen kugelförmigen Formkörpern (3), bevorzugt Panzerungsformkörpern, insbesondere zum Absorbieren und/oder Ableiten und/oder Verteilen kinetischer Energie von ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, aufweist oder hieraus zumindest im Wesentlichen gebildet ist bzw. besteht; insbesondere wobei das Schutzelement (7) im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand einem Bereich, vorzugsweise Körperbereich, zugeordnet ist und/oder im Gebrauchszustand (Verwendungszustand) und/oder Tragezustand einen Körperbereich bedeckt.
Schutzelement nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) innerhalb des ballistischen Schutzelements (7) regelmäßig oder unregelmäßig angeordnet sind; und/oder dass die Formkörper (3), insbesondere innerhalb des ballistischen Schutzelements (7), zumindest im Wesentlichen aneinander anliegend und/oder zumindest im Wesentlichen einander berührend angeordnet sind; und/oder dass die Formkörper (3), insbesondere innerhalb des ballistischen Schutzelements (7), schichtweise, insbesondere geschichtet oder gestapelt, übereinander angeordnet sind; und/oder dass die Formkörper (3) derart innerhalb des ballistischen Schutzelements (7) angeordnet sind, dass die Volumendifferenz zwischen dem Gesamtvolumen des ballistischen Schutzelements (7) einerseits und der Summe der je einzelnem Formkörper (3) eingenommenen Teilvolumina andererseits zumindest im Wesentlichen minimiert ist, insbesondere weniger als 50 Vol.-%, vorzugsweise weniger als 40 Vol.-%, bevorzugt weniger als 35 Vol.-%, besonders bevorzugt weniger als 30 Vol.-%, des Gesamtvolumens des ballistischen Schutzelements (7) beträgt; und/oder dass der Volumenanteil der Formkörper (3), bezogen auf das Gesamtvolumen des ballistischen Schutzelements (7), im Bereich von 20 Vol.-% bis 99 Vol.-%, vorzugsweise im Bereich von 30 Vol.-% bis 95 Vol.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Vol.-% bis 90 Vol.-%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 50 Vol.-% bis 85 Vol.-%, noch weiter bevorzugt im Bereich von 60 Vol.-% bis 80 Vol.-%, liegt; und/oder dass der Gewichtsanteil der Formkörper (3), bezogen auf das Gesamtgewicht des ballistischen Schutzelements (7), im Bereich von 20 Gew.-% bis 99 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 30 Gew.-% bis 98 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 40 Gew.-% bis 97 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 50 Gew.-% bis 96 Gew.-%, noch weiter bevorzugt im Bereich von 60 Gew.-% bis 95 Gew.-%, liegt; und/oder dass die Formkörper (3) zumindest im Wesentlichen die gleiche Größe, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen den gleichen Durchmesser, aufweisen; und/oder dass die Formkörper (3) eine Größe, insbesondere einen Durchmesser, im Bereich von 0,1 mm bis 10 cm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm bis 5 cm, besonders bevorzugt im Bereich von 1 mm bis 4 cm, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2 mm bis 3 cm, noch mehr bevorzugt im Bereich von 5 mm bis 2 cm, aufweisen.
Schutzelement nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (3) hergestellt sind aus einem ballistisch beständigen Hartmaterial (Hartwerkstoff), insbesondere aus einem gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern) beständigen und/oder undurchdringbaren Hartmaterial, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von (i) Polymerwerkstoffen, vorzugsweise Polyolefinen, wie Polyethylenen oder Polypropylenen, insbesondere schlagfesten und/oder metall- oder faserverstärkten Polymerwerkstoffen, besonders bevorzugt Polyolefinen mit ultrahohem Molekulargewicht (Ultra High Molecular Weight Polyolefins bzw. UHMW-PO); (ii) metallischen Werkstoffen, insbesondere Stahl; (iii) Keramikwerkstoffen; (iv) anorganischen, insbesondere (halb)metallischen Carbiden, Nitriden, Siliciden und Oxiden, insbesondere Aluminiumoxiden, Berylliumoxiden, Siliciumoxiden, Siliciumcarbiden, Siliciumnitriden, Borcarbiden und Bornitriden; sowie (v) Mischungen oder Kombinationen der vorgenannten Materialien; und/oder dass die Formkörper (3) hergestellt sind aus einem ballistisch beständigen Hartmaterial (Hartwerkstoff), insbesondere aus einem gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern) beständigen und/oder undurchdringbaren Hartmaterial, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe von (i) metallischen Werkstoffen, insbesondere Stahl; (ii) Keramikwerkstoffen; (iii) anorganischen, insbesondere (halb)metallischen Carbiden, Nitriden, Siliciden und Oxiden, insbesondere Aluminiumoxiden, Berylliumoxiden, Siliciumoxiden, Siliciumcarbiden, Siliciumnitriden, Borcarbiden und Bornitriden; sowie (iv) Mischungen oder Kombinationen der vorgenannten Materialien; und/oder dass die Formkörper (3) und/oder das Material der Formkörper (3) jeweils eine Vickers-Härte von mindestens 1.200 HV, vorzugsweise mindestens 1.600 HV, insbesondere von mindestens 1.800 HV, ganz besonders bevorzugt von mindestens 2.000 HV, insbesondere bestimmt gemäß DIN EN ISO 6507, aufweisen und/oder dass die Formkörper (3) und/oder das Material der Formkörper jeweils eine Vickers-Härte im Bereich von 1.200 HV bis 10.000 HV, vorzugsweise im Bereich von 1.600 HV bis 9.000 HV, insbesondere im Bereich von 1.800 HV bis 8.000 HV, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2.000 HV bis 6.000 HV, insbesondere bestimmt gemäß DIN EN ISO 6507, aufweisen; und/oder dass die Formkörper (3) miteinander verbunden sind, insbesondere dauerhaft und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind, insbesondere mittels mindestens eines Bindemittels und/oder mittels Sintern, Löten, Schweißen oder dergleichen; und/oder dass die Formkörper (3) zur Ausbildung eines zusammenhängenden, insbesondere strukturierten, Gefüges, insbesondere eines vorzugsweise mehrschichtigen Kompositwerkstoffs (Verbundwerkstoffs), miteinander verbunden sind, insbesondere dauerhaft und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind, vorzugsweise mittels mindestens eines Bindemittels und/oder mittels Sintern, Löten, Schweißen oder dergleichen.
Schutzelement nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ausgewählt ist aus anorganischen oder organischen Bindemitteln; und/oder dass das Bindemittel aus anorganischen Bindemitteln, insbesondere mineralischen, hydraulischen, nichthydraulischen, hartmetallischen oder keramischen Bindemitteln, insbesondere auf Basis von Zementen, Tonen und Tonerden, Wasserglas oder Silikaten, ausgewählt ist; und/oder dass das Bindemittel aus Polymerwerkstoffen, vorzugsweise aus der Gruppe von Polysulfiden, Polyurethanen, Epoxiden, Silikonen und/oder silanterminierten Polymeren, ausgewählt ist; und/oder dass das Bindemittel aus vorzugsweise organisch basierten und/oder polymerbasierten Klebstoffen, insbesondere Schmelzklebstoffen, vorzugsweise reaktiven Schmelzklebstoffen, ausgewählt ist; und/oder dass das Bindemittel im ausgehärteten Zustand zumindest partiell verformbar ausgebildet ist, vorzugsweise zumindest partiell elastisch und/oder reversibel verformbar ausgebildet ist.
Schutzelement nach einem der Ansprüche 33 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (7) einen Splitter- und/oder Ballistikschutzwert V₅₀, bestimmt nach STANAG 2920, von mindestens 180 m/s, insbesondere mindestens 200 m/s, vorzugsweise mindestens 225 m/s, bevorzugt mindestens 250 m/s, besonders bevorzugt mindestens 300 m/s, ganz besonders bevorzugt mindestens 500 m/s, aufweist und/oder dass das ballistische Schutzelement (7) einen Splitter- und/oder Ballistikschutzwert V₅₀, bestimmt nach STANAG 2920, im Bereich von 180 m/s bis 1.000 m/s, insbesondere 200 m/s bis 950 m/s, vorzugsweise 225 m/s bis 900 m/s, bevorzugt 250 m/s bis 850 m/s, aufweist.
Schutzelement nach einem der Ansprüche 33 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass Schutzelement (7) mindestens gegenüber der Prüfstufe 9 gemäß den Allgemeinen Prüfungsgrundlagen für ballistische Material-, Konstruktions- und Produktprüfungen der Vereinigung der Prüfstellen für angriffshemmende Materialien und Konstruktionen (VPAM-APR 2006) durchschusshemmend ausgebildet ist und/oder mindestens eine ballistische Schutzfunktion der Prüfstufe 9 gemäß VPAM-APR 2006 erfüllt.
Schutzelement nach einem der Ansprüche 33 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzelement (7) einen ballistischen Grenzwert V₅₀, bestimmt nach VPAM-KNB, von mindestens 500 m/s, insbesondere mindestens 600 m/s, vorzugsweise mindestens 700 m/s, bevorzugt mindestens 800 m/s, besonders bevorzugt mindestens 850 m/s, ganz besonders bevorzugt mindestens 900 m/s, aufweist und/oder dass das Schutzelement (7) einen ballistischen Grenzwert V₅₀, bestimmt nach VPAM-KNB, im Bereich von 500 m/s bis 1.000 m/s, insbesondere 600 m/s bis 980 m/s, vorzugsweise 700 m/s bis 960 m/s, bevorzugt 800 m/s bis 940 m/s, aufweist.
Schutzbekleidung (8), vorzugsweise ballistische Schutzoberbekleidung, insbesondere in Form einer ballistischen und/oder beschusshemmenden Schutzweste oder -jacke, bevorzugt mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, hergestellt unter Verwendung mindestens eines Schutzmaterials (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und/oder mindestens eines Schutzelements (7) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche bzw. aufweisend mindestens ein Schutzmaterial (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und/oder mindestens ein Schutzelement (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Schutzbekleidung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzbekleidung (8) mindestens eine Aufnahmevorrichtung (9), insbesondere Aufnahmetasche, aufweist, insbesondere zur Aufnahme des mindestens einen, vorzugsweise lösbar und/oder herausnehmbar und/oder abnehmbar mit der Schutzbekleidung (8) verbundenen Schutzmaterials (1) und/oder Schutzelements (7).
Schutzbekleidungseinheit (10), vorzugsweise ballistische Schutzbekleidungseinheit, bevorzugt mit Schutzfunktion gegenüber ballistischen Wirkkörpern (Wurfkörpern), insbesondere gegenüber bewehrungsdurchdringenden und/oder panzerbrechenden Geschossen, Schubkörpern oder Eindringkörpern, mit Oberbekleidung und/oder Unterbekleidung sowie gegebenenfalls mit separatem Kopf- und/oder Gesichtsschutz, Halsschutz, Schulterschutz, Armschutz, Handschutz, Rumpfschutz, Torsoschutz, Genital- und/oder Analschutz und/oder Beinschutz, wobei die Schutzbekleidungseinheit (10) voneinander verschiedene, im Tragezustand unterschiedlichen Körperbereichen zugeordnete und/oder im Tragezustand unterschiedliche Körperbereiche bedeckende Schutzmaterialien (1) und/oder Schutzelemente (7), jeweils ausgebildet gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweist.
Schutzbekleidungseinheit nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzbekleidungseinheit (10) außerdem mindestens ein, vorzugsweise textiles, Flächenmaterial (11) aufweist, insbesondere wobei das Flächenmaterial (11) mit dem mindestens einen Schutzmaterial (1) und/oder Schutzelement (8) eine insbesondere einlagige und/oder einschichtige (Grund-)Fläche der Schutzbekleidungseinheit (10) ausbildet und/oder insbesondere wobei das Flächenmaterial (11) randseitig, vorzugsweise randseitig überlappend, mit dem mindestens einen Schutzmaterial (1) und/oder Schutzelement (7) verbunden, insbesondere dauerhaft verbunden, ist.