DE4234369C1

DE4234369C1 - Sprengschutzmatte

Info

Publication number: DE4234369C1
Application number: DE4234369A
Authority: DE
Inventors: Hans Boehne; Michael Mohr
Original assignee: Clouth Gummiwerke AG; Akzo Faser AG
Current assignee: Bhc Gummi-Metall 53340 Meckenheim De GmbH; Teijin Aramid GmbH
Priority date: 1992-10-12
Filing date: 1992-10-12
Publication date: 1994-03-17
Anticipated expiration: 2012-10-13
Also published as: DK0592821T3; EP0592821A1; GR3022176T3; ATE144826T1; EP0592821B1; IL107099A0; IL107099A; JPH06201298A; DE59304354D1; ES2093897T3; US5517894A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprengschutzmatte, insbesondere zum Schutz der Wandung von Fahrgastzellen von Fahrzeugen, bestehend aus mehreren Lagen antiballistischer textiler Flächengebilde, welche der Form der Wandung folgend in eine Matrix eingebettet sind, und ein Verfahren zur Herstellung dieser Sprengschutzmatten.

Eine Sprengschutzmatte der oben genannten Art ist aus der Praxis bekannt. Diese Matte besteht aus bis zu 6 Lagen Aramidgewebe, die durch Handlaminieren in eine Harzmatrix eingebettet werden. Eine solche Matte bietet zwar guten Schutz gegen Beschuß, jedoch nahezu keinen Schutz vor Druck wellen. Die Herstellung der Matte ist sehr zeitintensiv, da zunächst die Aramidgewebe im Fahrzeug ausgelegt und an schließend mit Harz getränkt werden müssen. Während der ca. 3 Tage andauernden Trocknungsphase des Harzes ist eine weitere Bearbeitung des Fahrzeuges nicht möglich.

Aus der DE-PS 36 27 485 sind Verkleidungselemente für Kraft fahrzeuge bekannt. Diese Verkleidungselemente bestehen aus mehreren beschußfesten Gewebeschichten, die einseitig mit einer Schaumstoffschicht als Tragschicht versehen sind. Die Gewebeschichten einer derartigen Vorrichtung weisen zwar eine ausreichende Widerstandskraft gegen Geschosse und Bomben- bzw. Granatsplitter auf, bieten jedoch nur unzurei chenden Schutz gegen die bei einer Explosion auftretenden Druckkräfte.

Aus der DE-PS 39 34 558 ist es bekannt, Formteile aus glas faserverstärktem Kunststoff (GFK) an der dem Einschuß eines Projektils abgewandten Fläche mit einer elastischen Schutz schicht, insbesondere aus mehrschichtigem Silikon, zu verse hen. Diese Schutzschicht verhindert das Mitreißen von Glas fasersplittern aus dem GFK-Material beim Projektildurch schlag.

Aus der DE-OS 20 48 205 ist eine für Rad- und Kettenfahrzeu ge bestimmte Verkleidung bekannt, die zum ballistischen Schutz und gegen Staub- und Schneeaufwirbelung verwendet wird. Die Verkleidung besteht aus einem elastischen Werk stoff, in den Metallplatten und Gewebeeinlagen eingebettet sind. Diese Einlagen sollen das Knick- und Biegevermögen der Verkleidung erhöhen. Aufgabe der Gewebeeinlagen ist hierbei, ein Einreißen der Verkleidung bei großen Biegewinkeln zu verhindern. Als Sprengschutzmatte von Fahrgastzellen ist die Verkleidung ungeeignet und für die Verwendung im Personen- Fahrzeugbau zu schwer.

Aus der DE-OS 26 59 727 ist ein Verfahren zur Herstellung energieabsorbierender Schutzschichten bekannt, bei welchem auf einer flexiblen Trägerschicht Platten aus Metall, Kera mik oder Glas aufgeklebt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sprengschutzmatte zu schaffen, die bei niedrigem Gewicht und geringem Herstel lungsaufwand eine ausreichend hohe Schutzwirkung vor Ge schossen, Minen-, Bomben- und Granatsplittern sowie dem Detonationsdruck hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Matrix aus einem flexibel abbindenden Material, insbesondere Gummi, besteht und daß zwischen zwei inneren Lagen des textilen Flächengebildes eine biegesteife Verbundplatte angeordnet ist.

Dadurch, daß die die Flächengebilde umschließende Matrix aus einem nach dem Abbinden flexiblen, insbesondere vulkanisier baren Material besteht, kann die Sprengschutzmatte nach ihrem Fertigstellen aus der Fertigungsform entnommen werden und als Formteil in die Fahrgastzelle des Fahrzeuges einge baut werden. Durch das Einfügen der biegesteifen Verbund platte zwischen zwei innere Lagen des textilen Flächengebil des erhält die Sprengschutzmatte die nötige Festigkeit zur Aufnahme der Detonationsdruckkräfte.

Vorzugsweise besteht die biegesteife Verbundplatte aus einer mit zwei Deckschichten versehenen Wabenstruktur aus Kunst stoff oder Aluminium. Alternativ kann eine Wellstruktur aus Kunststoff oder Aluminium zur Bildung der Verbundplatte mit zwei Deckschichten versehen sein. Diese zweite Konstruktion ist jedoch nur in einer Richtung biegesteif. Für eine aus reichende Aufnahme der Detonationsdruckkräfte reicht eine Verbundplatte mit einer Dicke von 5-20 mm. Durch den Detonationsdruck bei den festgelegten Prüfbedingungen ergibt sich eine Verformung eines derart gepanzerten Fahrzeugbodens von weniger als 10 cm, also etwa 1/3 der Verformung des in Kunststoff eingegossenen Aramidgewebes. Die so hergestellte Sprengschutzmatte hat ein Gewicht von unter 6 kg/m² und bietet daher gegenüber den bekannten GFK-Paketen eine erheb liche Gewichtsreduzierung.

Das textile Flächengebilde der Sprengschutzmatte ist vor zugsweise ein Aramidgewebe. Es haben sich Aramidgewebe mit Panamabindung und gleicher Festigkeit in Schuß und in Kettrichtung besonders bewährt. Da das Aramidgewebe auch einen Teil seiner antiballistischen Wirkung durch elastische Verformung erreicht, ist vorzugsweise die größere Anzahl der Gewebelagen zwischen der Verbundplatte und der Fahrgastzelle anzuordnen. Die zwischen Fahrzeugwandung und Verbundplatte angeordneten Lagen können Geschosse und Splitter nicht stark verzögern, da sie nicht elastisch nachgeben können.

Um eventuelle Vibrationen zwischen der Verbundplatte und den der Fahrzeugwandung folgenden Lagen des Flächengebildes zu verhindern, können die Hohlräume in diesem Bereich mit einem Kunststoff ausgeschäumt sein.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein wenig aufwen diges und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung der Sprengschutzmatte zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 8 erfüllt.

Das Einlegen der Lagen antiballistischen Flächengebildes und der Verbundplatte in die Fertigungsform kann dabei automati siert werden. Die Abbindezeit ist in den Fertigungsprozeß für die Sprengschutzmatte integriert und verzögert daher nicht die Arbeiten an der Panzerung des Fahrzeuges. Durch die Fertigung entsteht ein Formteil, welches schnell an dem entsprechenden Bereich der Fahrgastzelle angebracht und befestigt werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Matrixmaterial Gummi verwendet, welches nach Einlegen der gummierten Flächengebilde und der Verbundplatte in die Fertigungsform in einem Autoklav bei einem Druck von etwa 7 bar und einer Temperatur von etwa 150°C vulkanisiert wird.

Als Fertigungsform kann das die Fahrzeugwandung bildende Blech verwendet werden, und es ist keine kostspielige Anfer tigung einer speziellen Form nötig.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteran sprüchen und aus der nun folgenden Zeichnungsbeschreibung. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 den Längsschnitt durch eine in der Fahrgastzelle angeordnete bevorzugte Ausführungsform der Spreng schutzmatte und

Fig. 2 eine in der Fahrgastzelle angeordnete Sprengschutz matte mit ausgeschäumten Hohlräumen im Längsschnitt.

In der Fig. 1 sind die an die Fahrzeugwandung 1, in diesem Fall das Bodenblech, anliegenden Lagen 2 antiballistischen textilen Flächengebildes zu erkennen. Zwischen diesen Lagen ist eine Verbundplatte 3 angeordnet, die aus einer Waben struktur und zwei damit verbundenen Deckplatten besteht. Die Verbundplatte 3 ist nur auf der Bodenebene des Bodenblechs 1 angeordnet, über dem der Sitz für die Fahrzeuginsassen angeordnet ist. In den seitlich hiervon gelegenen Bereichen, wie zum Beispiel rechts dem Kardantunnel und links dem durch den Türschweller verstärkten Bereich, ist eine große Biege steifigkeit der Sprengschutzmatte weniger wichtig.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Sprengschutzmatte wird die biegesteife Zwischenlage der Verbundplatte 3′ von einer Well- oder Zick-Zack-Platte aus Aluminium oder Kunststoff gebildet, die mit zwei Deckschichten fest verbunden ist. Da die Verbundplatte 3′ in der Fig. 2 lediglich auf den Rippen im Fahrzeugbodenblech 1 folgenden Bereichen der Lagen 2 des Flächengebildes aufliegt, sind zur Verhinderung von Vibra tionen der Verbundplatte 3′ die Zwischenräume mit einem Kunststoff 4 ausgeschäumt.

Die in den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Darstellungen entspre chen auch den bei der Herstellung der Sprengschutzmatte zum Vulkanisieren in einen Autoklav schiebbaren Formanordnungen. Als Vulkanisierform dient ein einfaches Bodenblech 1, wel ches vom Fahrzeughersteller zur Verfügung gestellt werden kann.

Bezugszeichenliste:

1 Fahrzeugwandung
2 Lagen antiballistischen Flächengebildes (Aramidgewebe)
3, 3′ Verbundplatte
4 Kunststoff

Claims

1. Sprengschutzmatte, insbesondere zum Schutz der Wandung (1) von Fahrgastzellen von Fahrzeugen, bestehend aus mehre ren Lagen (2) antiballistischer textiler Flächengebilde, welche der Form der Wandung (1) folgend in eine Matrix eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix aus einem flexibel abbindenden Material, insbesondere Gummi, besteht und daß zwischen zwei inneren Lagen des textilen Flächengebildes eine biegesteife Verbundplatte (3, 3′) einge bettet ist.

2. Sprengschutzmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die biegesteife Verbundplatte (3) eine mit zwei Deckschichten versehene Wabenstruktur ist.

3. Sprengschutzmatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die biegesteife Verbundplatte (3′) eine mit zwei Deckschichten versehene Wellstruktur ist.

4. Sprengschutzmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundplatte (3, 3′) eine Dicke von 5 bis 20 mm hat.

5. Sprengschutzmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbundplatte (3, 3′) parallel zur Hauptebene der Wandung (1) angeordnet ist.

6. Sprengschutzmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das antiballistische textile Flächengebilde ein Aramidgewebe ist.

7. Sprengschutzmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wandung (1) und der Verbundplatte (3, 3′) mindestens eine Lage (2) und zwischen der Verbundplatte (3, 3′) und der Fahrgastzelle mindestens drei Lagen (2) des antiballistischen textilen Flächengebil des angeordnet sind.

8. Sprengschutzmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume zwischen der Verbundplatte (3, 3′) und dem textilen Flächengebilde (2) mit einem Kunststoff (4) ausgeschäumt sind.

9. Verfahren zur Herstellung einer Sprengschutzmatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die fol genden Schritte:

- Einlegen mindestens einer mit dem matrixbildenden Material getränkten Lage (2) antiballistischen textilen Flächengebildes in eine Form, deren Kontur der Kontur der Fahrzeugwandung (1) entspricht,
- Einlegen mindestens einer zugeschnittenen Verbundplatte (3, 3′) auf die Lagen (2) des Flächengebildes,
- Abdecken der Verbundplatte (3, 3′) in der Form mit mehreren mit dem matrixbildenden Material getränkten Lagen (2) antiballistischer textiler Flächengebilde und
- Entnahme der Sprengschutzmatte aus der Form nach dem Abbinden des Matrixmaterials.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Matrixmaterial ein vulkanisierbares Elastomer verwendet wird und die Form vor der Entnahme der Sprengschutzmatte zum Vulkanisieren der Matrix in einen Autoklav geschoben wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich net, daß vor dem Abdecken der Verbundplatte (3, 3′) die Zwischenräume zwischen dieser und dem der Kontur der Fahr zeugwandung (1) folgenden textilen Flächengebilde (2) mit Kunststoff (4) ausgeschäumt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Form das die Fahrzeugwandung bilden de Blech (1) verwendet wird.