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WO2020250147A1 - Panzerungsplatte, panzerungsplattenverbund und panzerung - Google Patents

Panzerungsplatte, panzerungsplattenverbund und panzerung Download PDF

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WO2020250147A1
WO2020250147A1 PCT/IB2020/055448 IB2020055448W WO2020250147A1 WO 2020250147 A1 WO2020250147 A1 WO 2020250147A1 IB 2020055448 W IB2020055448 W IB 2020055448W WO 2020250147 A1 WO2020250147 A1 WO 2020250147A1
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WO
WIPO (PCT)
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armor
carrier
plates
layer
group
Prior art date
Application number
PCT/IB2020/055448
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English (en)
French (fr)
Inventor
Werner PARLOW
Manfred Wolf
Thomas THEUERKAUF
Original Assignee
Kennametal Inc.
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Publication date
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Priority to US17/618,620 priority patent/US11906273B2/en
Priority to GB2200122.6A priority patent/GB2599845B/en
Publication of WO2020250147A1 publication Critical patent/WO2020250147A1/de
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Definitions

  • the invention relates to an armor plate (so-called add-on armor), an armor plate assembly and armor with which objects, in particular vehicles and mobile units, can be protected against the effects of projectiles, grenades or the like.
  • a challenge in the development of armor is that a compromise has to be found between the protective effect that can be achieved, weight and costs.
  • the general rule here is that materials with a higher weight enable a higher protective effect, but also cause significantly higher costs.
  • the protective effect of armor can be compared using standardized guidelines.
  • STANAG Standardization Agreement
  • 4569 regulates the protection levels for occupants of logistics and light armored vehicles.
  • the object of the invention is to provide armor which has the lowest possible weight and the lowest possible manufacturing costs and at the same time is easy to change if necessary.
  • an armor plate with a thickness that is at least 3 mm and an edge length of at least 20 mm, wherein the armor plate consists of a material which is largely formed from a component selected from the group consisting of hard metal, cermet and / or combinations thereof.
  • Cermets and hard metals are characterized by a high level of hardness and a sufficiently high dead weight. As a result, these materials are particularly suitable for armor, which have a very good protective effect and can also be manufactured at acceptable costs.
  • One aspect of the invention is based on the knowledge that cermets are also suitable for the production of armor despite their noticeably lower density compared to hard metals. In this way, if necessary, by at least partial or complete replacement of the hard metal known from the prior art in armoring, the total weight of the armor can be considerably reduced.
  • the hard metal can have a hard material and a binder, the binder being composed of the elements selected from the group cobalt, nickel, copper, iron and / or mixtures thereof, in particular selected from the group nickel, iron and / or mixtures thereof.
  • the binder of the hard metal apart from unavoidable impurities, can accordingly consist only of cobalt or of a mixture of cobalt, nickel, copper and / or iron or also just of nickel and / or iron.
  • hard material in particular tungsten carbide can be used.
  • the grain size of the hard material after sintering can range from very fine, for example in the range from 0.5 to 0.8 ⁇ m (corresponding to the “very fine” classification according to DIN ISO 4499-2), to coarse, for example in the range from 2.5 to 6.0 gm (according to the classification "coarse” according to DIN ISO 4499-2).
  • the hard metal can contain other carbides known in the art, for example VC, Cr 3 C2, TiC, TaC, NbC, ZrC, HfC and / or mixtures thereof, in particular TiC, TaC, NbC, ZrC and / or mixtures thereof.
  • carbides known in the art, for example VC, Cr 3 C2, TiC, TaC, NbC, ZrC, HfC and / or mixtures thereof, in particular TiC, TaC, NbC, ZrC and / or mixtures thereof.
  • the hard metal can comprise several carbides selected from the group consisting of tungsten carbide, VC, Cr 3 C2, TiC, TaC, NbC, ZrC, HfC and / or mixtures thereof, in particular from the group consisting of tungsten carbide, TiC, TaC, NbC, ZrC and / or mixtures thereof
  • a further aspect of the invention is therefore based on the fact that a sufficiently stable armor plate can still be obtained when the known tungsten carbide as hard material is partially replaced by other carbides in the hard metal.
  • the hard metal can also contain nitrides known from the prior art as additives. Such nitrides can be used to form edge zones. Such an edge zone can have a thickness of 20 to 50 ⁇ m.
  • the binder can be composed of the elements selected from the group cobalt, nickel, copper, iron and / or mixtures thereof, in particular selected from the group nickel, iron and / or mixtures thereof.
  • the binder of the cermet apart from unavoidable impurities, can accordingly consist only of cobalt or of a mixture of cobalt, nickel, copper and / or iron or also just of nickel and / or iron.
  • the armor plate preferably has a thickness greater than 3 mm, preferably greater than 5 mm and in particular greater than 10 mm.
  • the dimensions of a single armor plate are preferably comparatively small. Edge lengths in the range of 20 to 150 mm, in particular in the range of 20 to 50 mm, have proven to be the optimal compromise between, on the one hand, good manufacturability and, on the other hand, not excessive effort when attaching the individual panels.
  • the armor plates can have any geometry that is suitable for completely covering an underlying surface with several armor plates arranged next to one another, apart from the joints between the adjacent armor plates.
  • the plates can have a hexagonal, triangular, square or rectangular shape.
  • the armor plates have a square shape with an edge length in the order of 50 mm.
  • an armor plate composite is also provided to achieve the above-mentioned object, comprising at least two layers of armor plates of the above-mentioned type, which are connected to one another.
  • the layers of armor plates can have armor plates made of different or the same material. In this way, tailor-made armored plate composites can be realized in sandwich construction.
  • the armor plates of the layers can have the same or different thicknesses, edge lengths and / or cross-sections.
  • the individual armor plates of the various layers are applied congruently to one another. This allows the armor plate assembly as a whole to be exchanged in a simple manner.
  • the armor plates of the layers are offset from one another. This ensures that no continuous joints between the armor plates are exposed in armor that is composed of the armor plates. Thus becomes prevents less stable areas from developing in armor that has such a composite armor plate.
  • the individual layers of the armor plate composite can be connected to one another in particular by gluing, sintering, screwing and / or soldering.
  • An adhesive based on silicone can serve as the adhesive.
  • a hard solder should be used as solder in order to be able to guarantee a sufficiently stable connection.
  • an armor with a carrier, an armor layer and an adhesive layer, by means of which the armor layer is connected to the carrier, wherein the armor layer has several armor plates, in particular wherein the armor layer is made of armor plates and / or armor plate composites of the aforementioned type is formed.
  • the armor layer can contain armor plates and / or armor plate composites made of different materials.
  • the armor plates arranged next to one another and applied to the carrier can be formed from the same and / or from different materials.
  • the several armor plate composites of the armor applied to the carrier can each consist of the same sequence of layers of armor plates or have a different sequence of layers of armor plates made of different materials.
  • the gap widths of the joints between the armor plates and / or the armor plate composite can be in a range from 0.01 to 0.8 mm. With larger gap widths, the armoring does not provide sufficient protection. An irregular gap width can also mean that the area arranged under the armor plates and / or the armor plate assemblies cannot be completely covered. Smaller gap widths, however, can only be achieved with great effort. If necessary, the circumferential surfaces of the armor plates and / or armor plate composites can be ground before they are attached to the carrier in order to compensate for the manufacturing tolerances of the edge lengths.
  • the adhesive layer serves as mechanical damping between the armor plates or the armor plate connections and the carrier, which increases the protective effect. At the same time, it is possible to replace the individual armor plates and armor plate assemblies separately, for example if one or one of them is damaged after being shot at.
  • the adhesive layer is in particular a permanently elastic adhesive layer.
  • the adhesive layer preferably has a thickness of at least 3 mm and in particular a thickness in the range from 3 to 3.5 mm.
  • a thicker layer of adhesive increases the armor's ability to absorb energy in the event of a fire. At the same time, however, as little adhesive as possible should be used in order to save costs and, if necessary, to enable simple replacement of individual armor plates or armor plate assemblies.
  • the adhesive layer can be applied to the carrier as a continuous, flat layer.
  • the adhesive layer has a wave-shaped profile, air being enclosed between adjacent wave crests. This increases the resilience of the adhesive layer.
  • the air can be on the side of the armor plates and / or the armor plate composites.
  • the adhesive layer is applied to the carrier, the armor plates and / or the armor plate composites then being applied to the adhesive layer.
  • the adhesive of the adhesive layer should ensure adequate adhesion of the armor components connected by the adhesive layer in a temperature range of -50 ° C to + 80 ° C.
  • the adhesive layer is preferably a silicone-based adhesive. This is characterized by good resilience with a high adhesive effect and, at the same time, good aging resistance when covering a high temperature range.
  • the adhesive of the adhesive layer and the adhesive connecting the individual layers of the armor plate composite can be the same or different adhesives.
  • the advantages and considerations relating to the adhesive of the adhesive layer apply in an analogous manner to the adhesive connecting the individual layers of the armor plate assembly.
  • the thickness of the adhesive layer between the carrier and the armor layer between the individual layers of the armor plate composite can be different or the same thickness.
  • the adhesive layer can also be implemented by means of a hard solder instead of an adhesive.
  • the armor layer can also be fastened mechanically to the carrier.
  • the carrier is preferably made of a material with which the carrier in turn already provides a certain protective effect.
  • the carrier can be composed of a material selected from the group of high-strength steel, aluminum, aluminum alloys, titanium, titanium alloys, synthetic fiber composites and / or combinations thereof.
  • Armored steel in particular can be used as high-strength steel.
  • a suitable synthetic fiber composite is in particular Kevlar.
  • a splinter protection is applied to the side of the armor layer opposite the adhesive layer. This prevents excessive flaking of the material of the armor layer in the event of fire.
  • the splinter protection can be glued directly onto the armor layer.
  • the splinter protection can be made of steel, high-strength steel, titanium, titanium alloys, aluminum, aluminum alloys, and / or composite materials. In particular, materials based on carbon and / or plastic can be used as the composite material. Furthermore, an additional protection can be applied to the side of the carrier opposite the adhesive layer. This serves to catch smaller fragments of the carrier and / or the projectile that can arise when the armor is fired.
  • Foils and / or mats made of composite materials, in particular based on carbon and / or plastic, can be used as additional protection.
  • the additional protection can also be attached to the carrier by gluing or a mechanical connection.
  • the carrier is the outside of an object provided with the armor, in particular a vehicle or a mobile unit.
  • a mobile unit is in particular a temporary infrastructure, for example a container.
  • spacers can be attached between the carrier and the outside of the object provided with the armor, in particular a vehicle or a mobile unit, which connect the carrier to the outside of the object.
  • the distance between the carrier and the outside of the object also provides additional space to intercept smaller fragments of the carrier and / or the projectile, so that they cannot damage the outer layer of the object.
  • FIG. 1 shows an armor plate in a perspective, schematic view
  • FIG. 2 shows a cross section of armor with a carrier to which several armor plates are glued by means of an adhesive layer;
  • FIGS. 3a to 3c are perspective views of various geometries of the armor plate
  • FIG. 4 shows a cross section of armor with a carrier to which several armor plate composites are glued by means of an adhesive layer;
  • FIG. 5 shows, in cross section, an alternative embodiment of armor with splinter protection and additional protection
  • FIG. 6 shows a cross section through a further alternative embodiment of armor
  • FIG. 7 shows a cross section through an alternative embodiment with spacers.
  • an armor plate 10 is shown schematically, which is rectangular in the embodiment shown and has a constant thickness d.
  • the thickness d is several millimeters and depends on the desired protective effect.
  • the armor plate preferably has a thickness greater than 3 mm.
  • the thickness of the armor plate 10 is chosen so that the plate as such is inherently stable and is only destroyed when bombarded.
  • the dimensions of the armor plate 10 are comparatively small.
  • the edge lengths a, b are in the order of magnitude from 20 mm to 150 mm and preferably in the range from 20 to 50 mm.
  • the armor plate 10 is a solid part made of a material that is largely formed from a component selected from the group Hard metal, cermet and / or combinations thereof.
  • the usual sintering processes which are generally known for these materials can be used for production.
  • FIG. 2 shows the structure of armor 11, which contains several of the armor plates 10 shown in FIG.
  • the armor 11 shown in Figure 2 uses a carrier 12 to which the armor plates 10 are glued to one another.
  • the armor plates 10 correspondingly form an armor layer 13 of the armor 11.
  • the carrier 12 consists of a steel alloy, in particular a high-strength steel alloy such as is used in the armoring of vehicles, for example armor steel.
  • the carrier 12 in addition to high-strength steel, a large number of other materials are suitable for the carrier 12, for example aluminum, aluminum alloys, titanium, titanium alloys, synthetic fiber composite materials and / or combinations thereof.
  • the armor plates 10 are glued to the carrier 12 by means of a first adhesive layer 14.
  • the adhesive forming the first adhesive layer 14 is a silicone-based adhesive. In principle, it is conceivable to use an adhesive layer with a constant thickness, so that a continuous, flat adhesive layer 14 is applied to the carrier 12.
  • an alternative form of the adhesive layer 14 is shown in which, viewed in cross section, it has a generally undulating profile. This means that the
  • Armor plates 10 are only in contact with the (flattened) wave crests of the first adhesive layer 14.
  • “Channels” 16 which are each filled with air, are formed between the individual wave crests.
  • the particular advantage of the armor 11 shown in FIG. 2 is that the individual armor plates 10 can be exchanged separately in a simple manner if this is necessary.
  • the first adhesive layer 14 ensures mechanical damping between the armor plates 10 and the carrier 12 underneath, which increases the protective effect.
  • the rectangular shape of the armor plates 10 in principle any shape can be used which is suitable for completely covering an underlying surface with several armor plates arranged next to one another (apart from the joints between adjacent armor plates 10).
  • Various geometries of the armor plates 10 are shown in FIGS. 3a to 3c.
  • the armor plates 10 can be square or rectangular (Figure 1 and Figure 3a), triangular (Figure 3b) and hexagonal (Figure 3c).
  • the joints between adjacent armor plates 10 should have a width in a range from 0.01 to a maximum of 0.08 mm in order to ensure a sufficiently good protective effect of the armor 11. If necessary, the individual armor plates 10 can be ground to the desired size after the manufacturing process in order to eliminate manufacturing-related tolerances and to ensure sufficiently small joints.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the armor 11a, which has an armor plate composite 18.
  • the armor plate composite 18 is glued to the carrier 12 by means of the first adhesive layer 14.
  • the first adhesive layer 14 is designed with a constant thickness.
  • the armor plate composite 18 has several layers 20a and 20b, which are connected to one another by means of a second adhesive layer 22 (“sandwich construction”). In this case, the entire armor plate composite 18 forms the armor layer 13 of the armor 11a.
  • Each of the layers 20a and 20b comprises a plurality of armor plates 10a and 10b, it being possible for the material of which the armor plates 10a and 10b are made to differ between the layers 20a and 20b.
  • the armor plates 10a can consist of a cermet, while the armor plates 10b are formed from a hard metal.
  • the armor plates can also differ within each layer 20a and 20b, so that, for example, different armor plates 10a and 10a ‘or 10b and 10b are used.
  • the possible maximum total weight of the armor 11 that can be used is usually determined by the object that is to be provided with the armor 11.
  • the individual armor plates 10a and 10b can have a smaller thickness compared to the embodiment shown in FIG. 2, so that the armor plate composite 18 overall has a thickness analogous to the thickness of the armor layer 13 from FIG.
  • the first adhesive layer 14 and the second adhesive layer 22 can use the same or different adhesives.
  • the second adhesive layer like the first adhesive layer 14, can also have “channels” 16 or, as shown in FIG. 4, have a constant thickness.
  • the second adhesive layer 22 ensures mechanical damping between the armor plates 10a and 10b.
  • the layers 20a and 20b can also be connected to one another by means of sintering, screwing or soldering, in particular hard soldering, instead of the second adhesive layer 22.
  • the layers 20a and 20b of the armor plate composite 18 are arranged one above the other in such a way that the armor plates 10a and 10b of the layers 20a and 20b, viewed in a cross-section, are arranged one above the other so that the armor plates 10a and 10b are congruent one above the other, so that the joints between the armor plates 10a and 10b also lie one above the other. It has been shown that if the joint width is sufficiently small, no impairment of the protective effect of the armor 11a is to be expected in this case either. With such an arrangement, it is particularly easy to exchange individual armor plates 10a and 10b as well as entire armor plate assemblies 18, for example after damage to the armor 11a.
  • the armor plates 10a and 10b can also be arranged offset to one another, so that the joints between the individual armor plates 10a and 10b do not lie exactly one above the other. Even if the protective effect of the armor 11 can theoretically be increased further in this way, in particular with regard to a case of repeated bombardment at the same point of the armor 11, the cost of a repair increases in such an embodiment.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the armor 11b, in which a splinter protection 24 is applied, in particular glued, to the side of the armor layer 13 opposite the adhesive layer 14.
  • the armor layer 13 can be constructed from individual armor plates 10 or from armor plate composites 18, analogously to the previously shown embodiments.
  • the splinter protection 24 is for example made of steel, high-strength steel, titanium, titanium alloys, aluminum, aluminum alloys, composite materials, in particular based on carbon and / or plastic, and / or combinations thereof.
  • the splinter protection 24 generally has a smaller thickness than the armor layer 13.
  • the armor plates 10 of the armor layer 13 splinter due to the impact.
  • the splinter protection 24 ensures that these splinters cannot flake off to a large extent from the surface of the armor 11 b. It has been shown that the stability of the armor layer 13 overall and thus the protective effect of the armor 11b can be further increased.
  • the armor 11 b shown in FIG. 5 has an additional protection 26 on the side of the carrier 12 opposite the adhesive layer 14.
  • the additional protection 26 is in particular glued and / or mechanically fastened to the carrier.
  • Foils and / or mats made of composite materials, in particular based on carbon and / or plastic, can be used as additional protection.
  • the additional protection 26 serves to catch smaller splinters from the carrier 12 and / or the projectile that may arise when the armor is fired.
  • FIG. 6 a further embodiment of the armor 11 c is shown which, analogously to FIG. 5, has the splinter protection 24 and the additional protection 26.
  • the carrier 12 is the outside 28 of an object provided with armor 11, so that part of the object itself is also part of armor 11c.
  • the object is a vehicle or a mobile unit.
  • a mobile unit is understood here to mean, in particular, temporary infrastructure, for example a container.
  • an already existing protective effect of the object for example the armored outer layer of a vehicle, can be used and its protective effect can only be achieved through the other components of the armor 11c can be added. It is thus also possible to retrofit existing items with armor 11 in a simple manner.
  • the additional protection 26 is particularly advantageous in an embodiment according to FIG. 6, for example when an occupant of an armored vehicle is located directly behind the carrier 12. Even if the projectile, which strikes the armor 11 c when it is fired, for example, cannot penetrate it, splinters could break off from the carrier 12 in the direction of the occupant and injure him. This is effectively prevented by the additional protection 26.
  • the armor layer 13 and the carrier 12 absorb the majority of the force of the impact, the parts of the carrier 12 splintering in the direction of the occupant hardly have any penetration force, so that a thin film and / or mat is sufficient as additional protection 26.
  • FIG. 7 shows a further embodiment of the armor 11d, the armor 11d being fastened by means of spacers 30 to the outside 28 of an object, in particular to the outside of a vehicle or a mobile unit.
  • Such an embodiment is particularly suitable in the event that the carrier 12, the armor layer 13 and / or the adhesive layer 14 cannot be applied directly to the outside 28 or the outside 28 itself is not made of a sufficiently stable material, so that an embodiment according to Figure 6 cannot be realized.
  • the spacers 30 also ensure that, for example, splinters or flaking of the carrier 12 do not strike the outside 28 directly when the armor 11 d is fired. Accordingly, no additional protection 26 is provided in the embodiment according to FIG.
  • the spacers 30 make it easy to replace the armor 11d in the event of damage, since it only has to be detached from the spacers 30 and a new armor 11d must be installed at the damaged point.

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Abstract

Panzerungsplatte mit einer Dicke, die mindestens 3 mm beträgt, und einer Kantenlänge von mindestens 20 mm, wobei die Panzerungsplatte (10) aus einem Material besteht, das größtenteils gebildet ist aus einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe Hartmetall, Cermet und/oder Kombinationen davon. Ferner ist ein Panzerungsplattenverbund, umfassend zumindest zwei Schichten aus Panzerungsplatten sowie eine Panzerung angegeben.

Description

Panzerungsplatte, Panzerungsplattenverbund und Panzerung
Die Erfindung betrifft eine Panzerungsplatte (sogenannter Add-on Armor), einen Panzerungsplattenverbund sowie eine Panzerung, mit der Gegenstände, insbesondere Fahrzeuge und mobile Einheiten, gegen die Wirkung von Beschuss mit Projektilen, Granaten oder ähnlichem geschützt werden können.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ansätze bekannt, um die Beschussfestigkeit zu erhöhen. Beispielsweise sind zusätzlich zu befestigende Panzerungsplatten bekannt, die aus Keramik bestehen. Bekannt sind auch Panzerungsplatten aus einem Verbundmaterial.
Eine Herausforderung bei der Entwicklung von Panzerungen besteht darin, dass ein Kompromiss zwischen erzielbarer Schutzwirkung, Gewicht sowie Kosten gefunden werden muss. Dabei gilt im Allgemeinen, dass Materialien mit höherem Gewicht eine höhere Schutzwirkung ermöglichen, jedoch auch deutlich höhere Kosten verursachen.
Die Schutzwirkung von Panzerungen kann anhand von standardisierten Richtlinien miteinander verglichen werden. Beispielsweise werden in der STANAG (Standardization Agreement) 4569 die Schutzstufen für Insassen von Logistik- und leichten Panzerfahrzeugen geregelt.
Aus der DE 10 2017 1 16 319 sind Panzerungsplatten bekannt, die aus einem Material bestehen, das als wesentlichen Bestandteil Wolfram-Schwermetall oder Wolframcarbid enthält. Es hat sich jedoch gezeigt, dass solche Panzerungsplatten eine relativ große Dicke aufweisen müssen, um eine ausreichend hohe Schutzwirkung zu erreichen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Panzerung bereitzustellen, die ein möglichst geringes Gewicht sowie möglichst niedrige Herstellungskosten aufweist und gleichzeitig bei Bedarf leicht zu wechseln ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Panzerungsplatte mit einer Dicke, die mindestens 3 mm beträgt, und einer Kantenlänge von mindestens 20 mm, wobei die Panzerungsplatte aus einem Material besteht, das größtenteils gebildet ist aus einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe Hartmetall, Cermet und/oder Kombinationen davon.
Cermets sowie Hartmetalle zeichnen sich durch eine hohe Härte sowie ausreichend hohes Eigengewicht aus. Dadurch eignen sich diese Materialien in besonderer Weise für Panzerungen, die eine sehr gute Schutzwirkung haben und außerdem zu akzeptablen Kosten hergestellt werden können.
Ein Aspekt der Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass sich auch Cermets trotz merklich geringerer Dichte im Vergleich zu Hartmetallen für die Herstellung einer Panzerung eignen. Auf diese Weise kann bei Bedarf durch zumindest teilweisen oder vollständigen Ersatz des aus dem Stand der Technik bekannten Hartmetalls in Panzerungen deren Gesamtgewicht erheblich reduziert werden.
Das Hartmetall kann einen Hartstoff und einen Binder aufweisen, wobei der Binder zusammengesetzt ist aus den Elementen ausgewählt aus der Gruppe Kobalt, Nickel, Kupfer, Eisen und/oder Mischungen davon, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Nickel, Eisen und/oder Mischungen davon.
Der Binder des Hartmetalls kann, abgesehen von unvermeidlichen Verunreinigungen, entsprechend lediglich aus Kobalt bestehen oder aus einer Mischung aus Kobalt, Nickel, Kupfer und/oder Eisen oder auch lediglich aus Nickel und/oder Eisen.
Als Hartstoff können alle dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannten Hartstoffe eingesetzt werden, insbesondere kann Wolframcarbid verwendet werden.
Die Korngröße des Hartstoffs nach dem Sintern kann von sehr fein, beispielsweise im Bereich 0,5 bis 0,8 gm (entsprechend Klassifizierung„Feinst“ nach DIN ISO 4499-2), bis grob, beispielsweise im Bereich 2,5 bis 6,0 gm (entsprechend der Klassifizierung„Grob“ nach DIN ISO 4499-2), gewählt werden.
Das Hartmetall kann weitere im Stand der T echnik bekannte Carbide enthalten, beispielsweise VC, Cr3C2, TiC, TaC, NbC, ZrC, HfC und/oder Mischungen davon, insbesondere TiC, TaC, NbC, ZrC und/oder Mischungen davon. Auf diese Weise lassen sich die Eigenschaften der aus dem Hartmetall hergestellten Panzerungsplatten zielgerichtet anpassen, insbesondere lassen sich Gewichtsreduzierungen bei zumindest teilweisem Austausch von Wolframcarbid im Hartmetall erzielen.
Entsprechend kann das Hartmetall mehrere Carbide umfassen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wolframcarbid, VC, Cr3C2, TiC, TaC, NbC, ZrC, HfC und/oder Mischungen davon, insbesondere aus der Gruppe bestehend aus Wolframcarbid, TiC, TaC, NbC, ZrC und/oder Mischungen davon
Ein weiterer Aspekt der Erfindung beruht daher darauf, dass bei teilweisem Austausch des bekannten Wolframcarbids als Hartstoff durch andere Carbide im Hartmetall weiterhin eine ausreichend stabile Panzerplatte erhalten werden kann.
Zusätzlich kann das Hartmetall auch aus dem Stand der Technik bekannte Nitride als Zusatz enthalten. Solche Nitride können zum Ausbilden von Randzonen dienen. Eine solche Randzone kann eine Dicke von 20 bis 50 pm aufweisen.
Als Hartstoff des Cermets kann eine Vielkomponentenlegierung der Carbide, Nitride und/oder Carbonitride von dem Fachmann bekannten Metallen dienen, beispielsweise von Titan, Zirkon, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Aluminium und/oder Kombinationen davon, insbesondere TiCN.
Als Binder können im Cermet die bereits für das Hartmetall diskutierten Binder eingesetzt werden. Beispielsweise kann der Binder zusammengesetzt sein aus den Elementen ausgewählt aus der Gruppe Kobalt, Nickel, Kupfer, Eisen und/oder Mischungen davon, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Nickel, Eisen und/oder Mischungen davon.
Der Binder des Cermets kann, abgesehen von unvermeidlichen Verunreinigungen, entsprechend lediglich aus Kobalt bestehen oder aus einer Mischung aus Kobalt, Nickel, Kupfer und/oder Eisen oder auch lediglich aus Nickel und/oder Eisen.
Vorzugsweise hat die Panzerungsplatte eine Dicke größer 3 mm, vorzugsweise größer 5 mm und insbesondere größer 10 mm. Die Abmessungen einer einzelnen Panzerungsplatte sind vorzugsweise vergleichsweise klein. Als optimaler Kompromiss zwischen einerseits einer guten Herstellbarkeit und andererseits einem nicht ausufernden Aufwand bei der Anbringung der einzelnen Platten haben sich Kantenlängen im Bereich 20 bis 150 mm herausgestellt, insbesondere im Bereich 20 bis 50 mm.
Die Panzerungsplatten können jedwede Geometrie aufweisen, die geeignet ist, um mit mehreren nebeneinander angeordneten Panzerungsplatten eine darunterliegende Fläche vollständig abzudecken, abgesehen von Fugen zwischen den benachbarten Panzerungsplatten.
So können die Platten insbesondere eine hexagonale, dreieckige, quadratische oder rechteckige Form haben.
In einer Ausführungsvariante haben die Panzerungsplatten eine quadratische Form mit einer Kantenlänge in der Größenordnung von 50 mm.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Panzerungsplattenverbund vorgesehen, umfassend zumindest zwei Schichten aus Panzerungsplatten der oben genannten Art, die miteinander verbunden sind.
Die Schichten aus Panzerungsplatten können dabei Panzerungsplatten aus verschiedenen oder aus dem gleichen Material aufweisen. Auf diese Weise lassen sich in Sandwich-Bauweise maßgeschneiderte Panzerungsplattenverbunde realisieren.
Die Panzerungsplatten der Schichten können sowohl gleiche als auch unterschiedliche Dicken, Kantenlängen und/oder Querschnitte aufweisen.
In einer Ausführungsform sind die einzelnen Panzerungsplatten der verschiedenen Schichten deckungsgleich aufeinander aufgebracht. Dadurch lässt sich der Panzerungsplattenverbund als Ganzes auf einfache Art und Weise austauschen.
In einer alternativen Ausführungsform liegen die Panzerungsplatten der Schichten versetzt zueinander vor. Dadurch wird gewährleistet, dass in einer Panzerung, die aus den Panzerplattenverbunden zusammengesetzt ist, keine durchgehenden Fugen zwischen den Panzerungsplatten freiliegen. Somit wird verhindert, dass in einer Panzerung, die einen solchen Panzerungsplattenverbund aufweist, weniger stabile Bereiche entstehen.
Die einzelnen Schichten des Panzerungsplattenverbundes können insbesondere durch Verkleben, Sintern, Verschrauben und/oder Löten miteinander verbunden werden. Als Klebstoff kann ein Klebstoff auf Silikonbasis dienen. Als Lot sollte ein Hartlot verwendet werden, um eine ausreichend stabile Verbindung gewährleisten zu können.
Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Panzerung mit einem Träger, einer Panzerungsschicht und einer Klebstoffschicht, mittels der die Panzerungsschicht mit dem Träger verbunden ist, wobei die Panzerungsschicht mehrere Panzerungsplatten aufweist, insbesondere wobei die Panzerungsschicht aus Panzerungsplatten und/oder Panzerungsplattenverbunden der vorstehend genannten Art gebildet ist.
Die Panzerungsschicht kann Panzerungsplatten und/oder Panzerungsplatten- verbunde aus unterschiedlichen Materialien enthalten.
So können die nebeneinander angeordneten Panzerungsplatten, die auf dem Träger aufgebracht sind, aus den gleichen und/oder aus verschiedenen Materialien gebildet sein.
Ebenso können die mehreren Panzerungsplattenverbunde der Panzerung, die auf dem Träger aufgebracht sind, jeweils aus der gleichen Abfolge von Schichten aus Panzerungsplatten bestehen oder eine unterschiedliche Abfolge von Schichten aus Panzerungsplatten aus verschiedenen Materialien aufweisen.
Die Spaltbreiten der Fugen zwischen den Panzerungsplatten und/oder den Panzerungsplattenverbunden können in einem Bereich von 0,01 bis 0,8 mm liegen. Bei größeren Spaltbreiten wird keine ausreichende Schutzwirkung der Panzerung erreicht. Auch kann eine unregelmäßige Spaltbreite dazu führen, dass die unter den Panzerungsplatten und/oder den Panzerungsplattenverbunden angeordnete Fläche nicht vollständig abgedeckt werden kann. Kleinere Spaltbreiten hingegen lassen sich nur mit großem Aufwand erzielen. Bei Bedarf können die Umfangsflächen der Panzerungsplatten und/oder Panzerungsplattenverbunde vor Anbringen auf dem Träger geschliffen werden, um die herstellungsbedingten Toleranzen der Kantenlängen auszugleichen.
Die Klebstoff Schicht dient als mechanische Dämpfung zwischen den Panzerungsplatten bzw. den Panzerungsplattenverbunden und dem Träger, was die Schutzwirkung erhöht. Gleichzeitig ist es möglich, die einzelnen Panzerungsplatten sowie Panzerungsplattenverbunde separat auszutauschen, beispielsweise wenn eine oder einer von ihnen nach einem Beschuss beschädigt ist. Die Klebstoffschicht ist insbesondere eine dauerelastische Klebstoffschicht.
Die Klebstoffschicht hat vorzugsweise eine Dicke von mindestens 3 mm und insbesondere eine Dicke im Bereich 3 bis 3,5 mm. Eine dickere Klebstoffschicht erhöht dabei die Fähigkeit der Panzerung, bei einem Beschuss Energie zu absorbieren. Gleichzeitig soll jedoch so wenig Klebstoff wie möglich verwendet werden, um Kosten zu sparen und bei Bedarf ein einfaches Austauschen einzelner Panzerungsplatten oder Panzerungsplattenverbunde zu ermöglichen.
Die Klebstoffschicht kann als durchgehende, ebene Schicht auf den Träger aufgetragen werden.
Die Klebstoffschicht hat gemäß einer Ausführungsform, in einem Schnitt betrachtet, ein wellenförmiges Profil, wobei zwischen benachbarten Wellenbergen Luft eingeschlossen ist. Dies erhöht das Federungsvermögen der Klebstoffschicht. Die Luft kann sich auf der Seite der Panzerungsplatten und/oder der Panzerungsplattenverbunde befinden. Anders ausgedrückt wird die Klebstoff Schicht auf den Träger aufgebracht, wobei dann die Panzerungsplatten und/oder die Panzerungsplattenverbunde auf die Klebstoffschicht aufgebracht werden. Eine solche Ausführungsform kann insbesondere bei Anbringen der Panzerung während der Produktion vorteilhaft sein, während bei einer Reparatur eine ebene Klebstoffschicht als einfache Alternative zur Verfügung steht.
Der Kleber der Klebstoffschicht sollte in einem Temperaturbereich von -50°C bis +80°C eine ausreichende Haftung der mittels der Klebstoffschicht verbundenen Komponenten der Panzerung gewährleisten. Bei der Klebstoffschicht handelt es sich vorzugsweise um einen Klebstoff auf Silikonbasis. Dieser zeichnet sich durch ein gutes Federungsvermögen bei hoher Klebwirkung und gleichzeitig guter Alterungsbeständigkeit bei Abdeckung eines hohen Temperaturbereichs aus.
Der Klebstoff der Klebstoffschicht sowie der die einzelnen Schichten des Panzerungsplattenverbundes verbindende Klebstoff können sowohl der gleiche als auch unterschiedliche Klebstoffe sein. Die Vorteile und Überlegungen zum Klebstoff der Klebstoffschicht gelten dabei in analoger Weise für den die einzelnen Schichten des Panzerungsplattenverbundes verbindenden Klebstoff.
Ebenso kann die Dicke der Klebstoffschicht zwischen dem Träger und der Panzerungsschicht zwischen den einzelnen Schichten des Panzerungsplattenverbunds unterschiedlich oder gleich dick sein.
Alternativ kann die Klebstoffschicht statt mit einem Kleber auch mittels eines Hartlots realisiert werden. Auch kann eine mechanische Befestigung der Panzerungsschicht auf dem Träger erfolgen.
Der Träger besteht vorzugsweise aus einem Material mit dem der Träger seinerseits schon eine gewisse Schutzwirkung bereitstellt. Der Träger kann aus einem Material zusammengesetzt sein ausgewählt aus der Gruppe hochfester Stahl, Aluminium, Aluminiumlegierungen, Titan, Titanlegierungen, Kunstfaserverbundwerkstoffen und/oder Kombinationen davon.
Als hochfester Stahl kann insbesondere Panzerstahl genutzt werden. Ein geeigneter Kunstfaserverbundwerkstoff ist insbesondere Kevlar.
In einer Ausführungsform ist auf der der Klebstoffschicht entgegengesetzten Seite der Panzerungsschicht ein Splitterschutz aufgebracht. Dieser verhindert ein übermäßiges Abplatzen von Material der Panzerungsschicht bei Beschuss.
Der Splitterschutz kann direkt auf die Panzerungsschicht aufgeklebt werden.
Der Splitterschutz kann aus Stahl, hochfestem Stahl, Titan, Titanlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen, und/oder Verbundwerkstoffen sein. Als Verbundwerkstoff können insbesondere Materialien auf Kohlenstoff- und/oder Kunststoffbasis genutzt werden. Ferner kann auf der der Klebstoff Schicht entgegengesetzten Seite des Trägers ein Zusatzschutz aufgebracht sein. Dieser dient dazu, kleinere Splitter des Trägers und/oder des Projektils aufzufangen, die bei Beschuss der Panzerung entstehen können.
Als Zusatzschutz können insbesondere Folien und/oder Matten aus Verbundwerkstoffen, insbesondere auf Kohlenstoff- und/oder Kunststoffbasis, genutzt werden.
Der Zusatzschutz kann ebenfalls durch Kleben oder eine mechanische Verbindung am Träger befestigt sein.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Träger die Außenseite eines mit der Panzerung versehenen Gegenstands, insbesondere eines Fahrzeugs oder einer mobilen Einheit. Als mobile Einheit wird hier und im Folgenden insbesondere temporäre Infrastruktur bezeichnet, beispielsweise ein Container.
Somit ist es möglich, dass eine erfindungsgemäße Panzerung direkt auf der Außenseite eines bereits vorhandenen Gegenstands - auch nachträglich - aufgebracht wird. Somit eignet sich die vorliegende Erfindung auch dazu, auf einfache Weise eine zusätzliche Panzerung zu realisieren.
In einer weiteren Ausführungsform können zwischen dem Träger und der Außenseite des mit der Panzerung versehenen Gegenstands, insbesondere eines Fahrzeugs oder einer mobilen Einheit, Distanzhalter angebracht sein, die den Träger mit der Außenseite des Gegenstands verbinden.
Dadurch wird es möglich, die erfindungsgemäße Panzerung auch auf Gegenständen anzubringen, deren Außenflächen keine direkte Anbringung der Panzerung ermöglichen. Durch den Abstand des Trägers zur Außenseite des Gegenstands steht zudem zusätzlicher Platz zur Verfügung, um kleinere Splitter des Trägers und/oder des Projektils abzufangen, sodass diese nicht die Außenschicht des Gegenstands beschädigen können.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Zeichnungen. In diesen zeigen:
Figur 1 in einer perspektivischen, schematischen Ansicht eine Panzerungsplatte; Figur 2 in einem Querschnitt eine Panzerung mit einem Träger, auf den mehrere Panzerungsplatten mittels einer Klebstoffschicht aufgeklebt sind;
Figur 3a bis 3c perspektivische Ansichten verschiedener Geometrien der Panzerungsplatte;
Figur 4 in einem Querschnitt eine Panzerung mit einem Träger, auf den mehrere Panzerungsplattenverbunde mittels einer Klebstoffschicht aufgeklebt sind;
Figur 5 in einem Querschnitt eine alternative Ausführungsform einer Panzerung mit einem Splitterschutz und einem Zusatzschutz;
Figur 6 einen Querschnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform einer Panzerung; und
Figur 7 einen Querschnitt durch eine alternative Ausführungsform mit Distanzhaltern.
Für gleiche Bauteile werden in allen Figuren dieselben Bezugszeichen verwendet und die entsprechenden Vorteile und Eigenschaften, welche in Bezug auf eine Ausführungsform aufgeführt sind, gelten für die Bauteile mit gleichem Bezugszeichen in verschiedenen Ausführungsformen in analoger Weise.
In Figur 1 ist schematisch eine Panzerungsplatte 10 gezeigt, die im gezeigten Ausführungsbeispiel rechteckig ist und eine konstante Dicke d aufweist.
Die Dicke d beträgt mehrere Millimeter und hängt von der gewünschten Schutzwirkung ab. Vorzugsweise hat die Panzerungsplatte eine Dicke größer 3 mm.
In jedem Fall ist die Dicke der Panzerungsplatte 10 so gewählt, dass die Platte als solche eigenstabil ist und lediglich bei Beschuss zerstört wird.
Die Abmessungen der Panzerungsplatte 10 sind vergleichsweise gering. Die Kantenlängen a, b liegen in der Größenordnung von 20 mm bis 150 mm und vorzugsweise im Bereich von 20 bis 50 mm.
Die Panzerungsplatte 10 ist ein massives Teil aus einem Material, das größtenteils gebildet ist aus einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe Hartmetall, Cermet und/oder Kombinationen davon. Zur Herstellung können die üblichen Sinterverfahren verwendet werden, die für diese Werkstoffe allgemein bekannt sind.
In Figur 2 ist der Aufbau einer Panzerung 1 1 gezeigt, die mehrere der in Figur 1 gezeigten Panzerungsplatten 10 enthält.
Die in Figur 2 gezeigte Panzerung 1 1 verwendet einen Träger 12, auf den die Panzerungsplatten 10 aneinander angrenzend aufgeklebt sind. Die Panzerungsplatten 10 bilden entsprechend eine Panzerungsschicht 13 der Panzerung 1 1. Der Träger 12 besteht in der gezeigten Ausführungsform aus einer Stahllegierung, insbesondere einer hochfesten Stahllegierung, wie sie im Bereich der Panzerung von Fahrzeugen verwendet wird, beispielsweise Panzerstahl.
Grundsätzlich eignet sich jedoch neben hochfestem Stahl eine Vielzahl weiterer Materialien für den Träger 12, beispielsweise Aluminium, Aluminiumlegierungen, Titan, Titanlegierungen, Kunstfaserverbundwerkstoffe und/oder Kombinationen davon.
Auf den Träger 12 sind die Panzerungsplatten 10 mittels einer ersten Klebstoff Schicht 14 aufgeklebt. Der die erste Klebstoff Schicht 14 bildende Klebstoff ist ein silikonbasierter Klebstoff. Grundsätzlich ist denkbar, eine Klebstoffschicht mit einer konstanten Dicke zu verwenden, sodass eine durchgehende, ebene Klebstoffschicht 14 auf den Träger 12 aufgebracht wird.
In der Ausführungsform in Figur 2 ist eine alternative Form der Klebstoff Schicht 14 gezeigt, bei der diese, in einem Querschnitt betrachtet, ein allgemein wellenförmiges Profil aufweist. Dadurch stehen die
Panzerungsplatten 10 lediglich mit den (abgeplatteten) Wellenbergen der ersten Klebstoff Schicht 14 in Kontakt. Zwischen den einzelnen Wellenbergen sind „Kanäle“ 16 gebildet, die jeweils mit Luft gefüllt sind.
Eine solche Klebstoffschicht 14 ist jedoch aufwendiger herzustellen, sodass sich diese Ausführungsform vor allem in der Erstherstellung der Panzerung 1 1 eignet. Muss die Panzerung 1 1 hingegen lediglich repariert werden oder soll das Herstellungsverfahren weiter vereinfacht werden, kann auch eine ebene Klebstoff Schicht 14 verwendet werden.
Der besondere Vorteil der in Figur 2 gezeigten Panzerung 1 1 besteht darin, dass die einzelnen Panzerungsplatten 10 auf einfache Weise separat ausgetauscht werden können, falls dies notwendig ist. Die erste Klebstoff Schicht 14 gewährleistet eine mechanische Dämpfung zwischen den Panzerungsplatten 10 und dem darunterliegenden Träger 12, was die Schutzwirkung erhöht.
Abweichend von der rechteckigen Form der Panzerungsplatten 10 kann grundsätzlich jede Form verwendet werden, die geeignet ist, um mit mehreren nebeneinander angeordneten Panzerungsplatten eine darunterliegende Fläche vollständig (abgesehen von den Fugen zwischen benachbarten Panzerungsplatten 10) abzudecken. So sind in den Figuren 3a bis 3c verschiedene Geometrien der Panzerungsplatten 10 gezeigt. Beispielsweise können die Panzerungsplatten 10 quadratisch bzw. rechteckig (Figur 1 und Figur 3a), dreieckig (Figur 3b) und hexagonal (Figur 3c) sein.
Die Fugen zwischen benachbarten Panzerungsplatten 10 sollten eine Breite in einem Bereich von 0,01 bis maximal 0,08 mm aufweisen, um eine ausreichend gute Schutzwirkung der Panzerung 1 1 zu gewährleisten. Bei Bedarf können die einzelnen Panzerungsplatten 10 nach dem Herstellungsprozess auf die gewünschte Größe zurecht geschliffen werden, um herstellungsbedingte Toleranzen zu eliminieren und ausreichend kleine Fugen zu gewährleisten.
In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform der Panzerung 1 1 a gezeigt, die einen Panzerungsplattenverbund 18 aufweist.
Der Panzerungsplattenverbund 18 ist auf den Träger 12 mittels der ersten Klebstoff Schicht 14 aufgeklebt. Die erste Klebstoffschicht 14 ist mit einer konstanten Dicke ausgeführt.
Der Panzerungsplattenverbund 18 weist mehrere Schichten 20a und 20b auf, die mittels einer zweiten Klebstoffschicht 22 miteinander verbunden sind („Sandwich-Bauweise“). In diesem Fall bildet der gesamte Panzerungsplattenverbund 18 die Panzerungsschicht 13 der Panzerung 1 1 a. Jede der Schichten 20a und 20b umfasst mehrere Panzerungsplatten 10a und 10b, wobei sich das Material aus dem die Panzerungsplatten 10a und 10b bestehen zwischen den Schichten 20a und 20b unterscheiden kann.
Beispielsweise können die Panzerungsplatten 10a aus einem Cermet bestehen, während die Panzerungsplatten 10b aus einem Hartmetall gebildet sind. Zudem können sich auch die Panzerungsplatten innerhalb jeder Schicht 20a und 20b unterscheiden, sodass beispielsweise verschiedene Panzerungsplatten 10a und 10a‘ bzw. 10b und 10b‘ verwendet werden.
Somit kann über die Auswahl der Materialien der Panzerungsplatten 10a und 10b ein optimaler Kompromiss zwischen Schutzwirkung, Kosten und Gewicht der Panzerung 1 1 getroffen werden.
In dieser Ausführungsform sind insgesamt zwei Schichten 20a und 20b aus Panzerungsplatten 10a und 10b vorhanden. Es können jedoch auch mehr als zwei Schichten den Panzerungsplattenverbund 18 bilden. Jedoch ist es vorteilhaft, so wenige Schichten wie möglich zum Erreichen der gewünschten Schutzwirkung zu nutzen, und insbesondere lediglich eine Schicht wie in Figur 1 gezeigt, um das Gewicht der Panzerung 1 1 so gering wie möglich zu halten.
Das mögliche maximal verwendbare Gesamtgewicht der Panzerung 1 1 wird dabei üblicherweise durch den Gegenstand bestimmt, der mit der Panzerung 1 1 versehen werden soll.
Die einzelnen Panzerungsplatten 10a und 10b können im Vergleich zu der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform eine geringere Dicke aufweisen, sodass der Panzerungsplattenverbund 18 insgesamt eine Dicke analog zur Dicke der Panzerungsschicht 13 aus Figur 1 aufweist.
Die erste Klebstoffschicht 14 und die zweite Klebstoffschicht 22 können den gleichen oder unterschiedliche Klebstoffe verwenden. Auch kann die zweite Klebstoff Schicht ebenso wie die erste Klebstoffschicht 14„Kanäle“ 16 aufweisen oder wie in Figur 4 gezeigt eine konstante Dicke besitzen. Die zweite Klebstoff Schicht 22 gewährleistet eine mechanische Dämpfung zwischen den Panzerungsplatten 10a und 10b. Analog zur ersten Klebstoffschicht 14 können die Schichten 20a und 20b statt durch die zweite Klebstoffschicht 22 auch mittels Sintern, Verschrauben oder Löten, insbesondere Hartlöten, miteinander verbunden sein.
In der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform sind die Schichten 20a und 20b des Panzerungsplattenverbundes 18 so übereinander angeordnet, dass die Panzerungsplatten 10a und 10b der Schichten 20a und 20b in einem Querschnitt betrachtet so übereinander angeordnet sind, dass die Panzerungsplatten 10a und 10b deckungsgleich Übereinanderliegen, sodass auch die Fugen zwischen den Panzerungsplatten 10a und 10b Übereinanderliegen. Es hat sich gezeigt, dass bei ausreichend geringer Fugenbreite auch in diesem Fall keine Beeinträchtigung der Schutzwirkung der Panzerung 1 1 a zu erwarten ist. Mit einer solchen Anordnung ist es besonders einfach, einzelne Panzerungsplatten 10a und 10b sowie ganze Panzerungsplattenverbunde 18 auszutauschen, beispielsweise nach einer Beschädigung der Panzerung 1 1 a.
Alternativ können die Panzerungsplatten 10a und 10b auch versetzt zueinander angeordnet sein, sodass die Fugen zwischen den einzelnen Panzerungsplatten 10a und 10b nicht genau Übereinanderliegen. Auch wenn die Schutzwirkung der Panzerung 1 1 auf diese Weise theoretisch weiter erhöht werden kann, insbesondere in Bezug auf einen Fall mehrmaligen Beschusses an die gleiche Stelle der Panzerung 1 1 , steigt jedoch in einer solchen Ausführungsform der Aufwand für eine Reparatur.
Entsprechend muss eine Abwägung zwischen Herstellungskosten, Stabilität der Panzerung sowie dem Aufwand im Reparaturfall getroffen werden.
In Figur 5 ist eine weitere Ausführungsform der Panzerung 1 1 b gezeigt, in welcher auf der der Klebstoffschicht 14 entgegengesetzten Seite der Panzerungsschicht 13 ein Splitterschutz 24 aufgebracht, insbesondere geklebt, ist.
Die Panzerungsschicht 13 kann analog zu den zuvor gezeigten Ausführungsformen aus einzelnen Panzerungsplatten 10 oder aus Panzerungsplattenverbunden 18 aufgebaut sein.
Der Splitterschutz 24 ist beispielsweise aus Stahl, hochfestem Stahl, Titan, Titanlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen, Verbundwerkstoffen, insbesondere auf Kohlenstoff- und/oder Kunststoffbasis, und/oder Kombinationen davon.
Der Splitterschutz 24 weist im Allgemeinen eine geringere Dicke als die Panzerungsschicht 13 auf.
Trifft beispielsweise ein Projektil auf die Panzerung 1 1 b auf, zersplittern die Panzerungsplatten 10 der Panzerungsschicht 13 aufgrund des Aufpralls. Der Splitterschutz 24 sorgt dafür, dass diese Splitter nicht von der Oberfläche der Panzerung 1 1 b in größerem Maße abplatzen können. Es hat sich gezeigt, dass dadurch die Stabilität der Panzerungsschicht 13 insgesamt und somit die Schutzwirkung der Panzerung 1 1 b weiter erhöht werden kann.
Ferner weist die in Figur 5 dargestellte Panzerung 1 1 b auf der der Klebstoff Schicht 14 entgegengesetzten Seite des Trägers 12 einen Zusatzschutz 26 auf. Der Zusatzschutz 26 ist insbesondere an den Träger geklebt und/oder mechanisch befestigt.
Als Zusatzschutz können insbesondere Folien und/oder Matten aus Verbundwerkstoffen, insbesondere auf Kohlenstoff- und/oder Kunststoffbasis, genutzt werden.
Der Zusatzschutz 26 dient dazu, kleinere Splitter des Trägers 12 und/oder des Projektils aufzufangen, die bei Beschuss der Panzerung entstehen können.
In Figur 6 ist eine weitere Ausführungsform der Panzerung 1 1 c gezeigt, die analog zu Figur 5 den Splitterschutz 24 sowie den Zusatzschutz 26 aufweist. In der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform ist der Träger 12 jedoch die Außenseite 28 eines mit der Panzerung 1 1 versehenen Gegenstands, sodass ein Teil des Gegenstands selbst auch Teil der Panzerung 1 1 c ist.
Beispielsweise ist der Gegenstand ein Fahrzeug oder eine mobile Einheit. Unter einer mobilen Einheit wird hier insbesondere temporäre Infrastruktur verstanden, beispielsweise ein Container.
Somit kann eine bereits bestehende Schutzwirkung des Gegenstands, beispielsweise die gepanzerte Außenschicht eines Fahrzeugs, ausgenutzt und lediglich über die weiteren Bestandteile der Panzerung 1 1 c in ihrer Schutzwirkung ergänzt werden. Damit ist auch eine Nachrüstung bereits bestehender Gegenstände mit der Panzerung 1 1 auf einfache Weise möglich.
Der Zusatzschutz 26 ist insbesondere in einer Ausführungsform nach Figur 6 von Vorteil, beispielsweise wenn sich ein Insasse eines gepanzerten Fahrzeugs direkt hinter dem T räger 12 befindet. Selbst wenn das Projektil, das beispielsweise bei Beschuss auf die Panzerung 1 1 c auftrifft, diese nicht durchschlagen kann, könnten vom Träger 12 Splitter in Richtung des Insassen abplatzen und diesen verletzen. Dies wird durch den Zusatzschutz 26 effektiv verhindert.
Da die Panzerungsschicht 13 sowie der T räger 12 den Großteil der Wucht des Einschlages aufnehmen, weisen die in Richtung des Insassen absplitternden Teile des Trägers 12 kaum noch Durchschlagskraft auf, sodass eine dünne Folie und/oder Matte als Zusatzschutz 26 ausreichend ist.
In Figur 7 ist eine weitere Ausführungsform der Panzerung 1 1 d gezeigt, wobei die Panzerung 1 1 d mittels Abstandshaltern 30 an der Außenseite 28 eines Gegenstands befestigt ist, insbesondere an der Außenseite eines Fahrzeugs oder einer mobilen Einheit.
Eine solche Ausführungsform eignet sich insbesondere in dem Fall, dass der Träger 12, die Panzerungsschicht 13 und/oder die Klebstoffschicht 14 nicht direkt auf der Außenseite 28 angebracht werden kann oder die Außenseite 28 nicht selbst aus einem ausreichend stabilen Material besteht, sodass eine Ausführungsform gemäß Figur 6 nicht realisiert werden kann.
Die Abstandshalter 30 sorgen zusätzlich dafür, dass beispielsweise Splitter oder Abplatzungen des Trägers 12 bei Beschuss der Panzerung 1 1 d nicht direkt auf die Außenseite 28 auftreffen. Entsprechend ist in der Ausführungsform nach Figur 7 kein Zusatzschutz 26 vorgesehen.
Zusätzlich ist über die Abstandshalter 30 ein einfaches Austauschen der Panzerung 1 1 d bei Beschädigung möglich, da diese lediglich von den Abstandshaltern 30 gelöst und eine neue Panzerung 1 1 d an der beschädigten Stelle montiert werden muss.

Claims

Patentansprüche
1. Panzerungsplatte mit einer Dicke, die mindestens 3 mm beträgt, und einer Kantenlänge von mindestens 20 mm, wobei die Panzerungsplatte (10) aus einem Material besteht, das größtenteils gebildet ist aus einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe Hartmetall, Cermet und/oder Kombinationen davon.
2. Panzerungsplatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hartmetall einen Hartstoff und einen Binder aufweist, wobei der Binder des Hartmetalls zusammengesetzt ist aus den Elementen ausgewählt aus der Gruppe Kobalt, Nickel, Kupfer, Eisen und/oder Mischungen davon, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Nickel, Eisen und/oder Mischungen davon.
3. Panzerungsplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartmetall mehrere Carbide umfasst ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wolframcarbid, VC, Cr3C2, TiC, TaC, NbC, ZrC, HfC und/oder Mischungen davon, insbesondere aus der Gruppe bestehend aus Wolframcarbid, TiC, TaC, NbC, ZrC und/oder Mischungen davon.
4. Panzerungsplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Cermet einen Hartstoff und einen Binder aufweist, wobei der Hartstoff des Cermets eine Vielkomponentenlegierung der Carbide, Nitride und/oder Carbonitride zumindest eines Elements ausgewählt aus der Gruppe Titan, Zirkon, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Aluminium und/oder Kombinationen davon ist, insbesondere TiCN, und wobei der Binder des Cermets zusammengesetzt ist aus den Elementen ausgewählt aus der Gruppe Kobalt, Nickel, Kupfer, Eisen und/oder Mischungen davon, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Nickel, Eisen und/oder Mischungen davon.
5. Panzerungsplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenlänge der Panzerungsplatte (10) im Bereich 20 bis 150 mm liegt, insbesondere im Bereich 20 bis 50 mm.
6. Panzerungsplattenverbund, umfassend zumindest zwei Schichten aus Panzerungsplatten (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die miteinander verbunden sind.
7. Panzerung mit einem Träger (12), einer Panzerungsschicht (13) und einer Klebstoff Schicht (14), mittels der die Panzerungsschicht (13) mit dem Träger (12) verbunden ist, wobei die Panzerungsschicht (13) mehrere Panzerungsplatten (10) aufweist, insbesondere wobei die Panzerungsschicht (13) aus Panzerungs platten (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder aus Panzerungsplatten verbunden (18) nach Anspruch 6 gebildet ist.
8. Panzerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Panzerungsschicht (13) mehrere Panzerungsplatten (10) und/oder Panzerungs- plattenverbunde (18) aus unterschiedlichen Materialien enthält.
9. Panzerung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (12) aus einem Material zusammengesetzt ist ausgewählt aus der Gruppe hochfester Stahl, Aluminium, Aluminiumlegierungen, Titan, Titanlegierungen, Kunstfaserverbundwerkstoffe und/oder Kombinationen davon.
10. Panzerung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffschicht (14) eine Dicke von mindestens 3 mm hat, insbesondere eine Dicke von 3 bis 3,5 mm.
1 1. Panzerung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltbreite zwischen den Panzerungsplatten (10) und/oder Panzerungsplattenverbunden (18) im Bereich 0,01 und 0,8 mm liegt.
12. Panzerung nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Klebstoff Schicht (14) entgegengesetzten Seite der Panzerungsschicht (13) ein Splitterschutz (24) aufgebracht ist.
13. Panzerung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Klebstoffschicht (14) entgegengesetzten Seite des Trägers (12) ein Zusatzschutz (26) aufgebracht ist.
14. Panzerung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (12) die Außenseite (28) eines mit der Panzerung (1 1 ) versehenen
Gegenstands, insbesondere eines Fahrzeugs oder einer mobilen Einheit, ist.
15. Panzerung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Träger (12) und der Außenseite (28) des mit der Panzerung (1 1 ) versehenen Gegenstands, insbesondere eines Fahrzeugs oder einer mobilen Einheit, Distanzhalter (30) angebracht sind, die den Träger (12) mit der Außenseite (28) des Gegenstands verbinden.
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