EP0265550A1 - Multilayered ballistic armour - Google Patents

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EP0265550A1
EP0265550A1 EP86115114A EP86115114A EP0265550A1 EP 0265550 A1 EP0265550 A1 EP 0265550A1 EP 86115114 A EP86115114 A EP 86115114A EP 86115114 A EP86115114 A EP 86115114A EP 0265550 A1 EP0265550 A1 EP 0265550A1
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EP
European Patent Office
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material according
yarns
layers
layer
aramid yarns
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Withdrawn
Application number
EP86115114A
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Inventor
Erna Roth
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Roth Erna
Original Assignee
Individual
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0414—Layered armour containing ceramic material
    • F41H5/0428—Ceramic layers in combination with additional layers made of fibres, fabrics or plastics
    • F41H5/0435—Ceramic layers in combination with additional layers made of fibres, fabrics or plastics the additional layers being only fibre- or fabric-reinforced layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0442—Layered armour containing metal
    • F41H5/0457—Metal layers in combination with additional layers made of fibres, fabrics or plastics
    • F41H5/0464—Metal layers in combination with additional layers made of fibres, fabrics or plastics the additional layers being only fibre- or fabric-reinforced layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0471—Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers
    • F41H5/0485—Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers all the layers being only fibre- or fabric-reinforced layers

Definitions

  • the invention relates to a material with high resistance to projectiles hitting it at high speed, which consists of at least two layers arranged one above the other, each of which is composed of aramid yarns.
  • Bulletproof jackets are usually made from aramid fibers. These aramid fibers are woven together. Several layers of the resulting fabrics are laid on top of each other and at least partially connected.
  • Such jackets have the disadvantage that the shot safety is only achieved by a relatively large number of layers of fabric.
  • approx. 23 superimposed layers of fabric must be expected with unconnected aramid fiber fabric. This large number of layers also causes considerable weight.
  • the damping effect of such a material is relatively small, so that a person wearing clothing is not directly injured by a projectile, but does suffer a relatively large blow to his body tissue (trauma effect), in an area which is below the respective point of impact of the projectile lies.
  • the object of the present invention is therefore to improve the material of the type mentioned in the introduction in such a way that a high level of security against projectiles hitting it is achieved even with a small number of layers lying one above the other.
  • this object is achieved in that the aramid yarns are laid and connected to at least one layer and the aramid yarns are woven in another layer.
  • woven and multiaxial layers follow one another in regular or irregular order. Due to these alternating layers, a special shot safety of the material is achieved in that the projectile hitting the material constantly faces other tissue formations on its way through the material. In addition, there is a favorable running of the pulse, which is triggered by the impact of the projectile. In addition, the non-curved fibers are more resilient than the curved ones.
  • the laid aramid yarns can consist of both non-continuous yarns and continuous yarns. It is also expedient to have a regular or irregular sequence of layers with laid or woven yarns. Surprisingly, attempts have shown that the penetration of projectiles / fragments is delayed more by the additional use of non-endless yarns, which are used in woven and laid layers, than if only endless yarns form these layers. These test results are particularly astonishing because both the endless and the non-endless yarns are the same basic material, namely aramid yarns.
  • a material with a high resistance to projectiles hitting it at high speed consists of two layers 1, 2 which overlap one another.
  • the upper layer lies with its surface facing the lower layer 2 directly on its surface 3 facing layer 1.
  • the layer 2 consists of laid aramid yarns 4 which extend parallel to one another through the layer 2.
  • the aramid yarns 4 are sewn together.
  • the laid aramid yarns 4 run obliquely to side edges 6 or longitudinal edges 7, which cut them at a predetermined angle.
  • the aramid yarns 4 run parallel to one of the edges 6, 7. If they form an angle with one of the edges 6, 7, this can be an acute angle 8 or an obtuse angle.
  • the upper layer lying on the lower layer 2 consists of a fabric 10 made of aramid yarns 11. Different types of weaves can be taken into account for the production of the fabric 10.
  • the aramid yarns 11 of the fabric 10o extend parallel to a side edge 12 of the layer and thus perpendicular to the longitudinal edge 13. However, it is also conceivable for the individual aramid yarns 11 to run obliquely to the edges 12, 13 at a predetermined angle.
  • either layer 1 or layer 2 can lie on the outside and be hit first by the projectile 14.
  • the projectile After the projectile has passed the aramid yarns 15, 16, 17, 18 in the area of its impact and has also enlarged its cross-section due to deformation caused by the projectile being flattened at its tip, it hits layer 2 an increased number of yarns or fibers, which on the one hand increase the deformation and on the other hand very quickly increase the resistance to the penetration of the projectile.
  • the projectile can thus already be caught in layer 2.
  • the fibers tear through the impact of the bullet. Depending on the shape of the bullet, the fibers are also displaced.
  • both the layers 19, 20 composed of laid aramid yarns 4 can lie on the outside in the direction of the approaching projectile 14. However, it is also possible to leave the layers consisting of fabric 10o lying outside in the direction of the approaching projectile 14.
  • the material on its inside, adjacent to the object to be protected to approach the direction of the object facing away from the projectile 14, either from layers 19, 2o, which consist of laid aramid yarns 4 or from fabrics 1o of the aramid yarns 11.
  • the aramid yarns 4, 11, 15, 16, 17, 18 can, on the one hand, be non-continuous yarns 23. These non-continuous yarns 23 are spun fibers made of aramid yarns 4, 11, 15, 16, 17, 18. However, it is also conceivable to use the aramid yarns 4, 11, 15, 16, 17, 18 as continuous yarns 24 (extruded yarns). Both the aramid yarns 15, 16, 17, 18 of the fabric 10 and the laid aramid yarns 4 can be designed either as continuous yarns 24 or as non-continuous yarns 23. It is also conceivable that layers 1, 2; 19, 20, 21, 22; replace each other, one of which consists of continuous yarns 24 and the other of non-continuous yarns 23.
  • Layers 19; in which the aramid yarns 4 run in one direction can be combined with layers 2o in which the aramid yarns 4 are at a different angle, for example at right angles to the aramid yarns 4 of the adjacent layers 19; run.
  • hard armor In connection with metal sheets, in particular steel sheets or ceramic plates or ceramic platelets, which lie on layer 1, for example, or are connected to layer 1 by an adhesive, for example an elastomer, hard armor can also arise, which can then be known as plates or can be processed into helmets in the form of molded parts, for example.
  • the ceramic layer is formed by plates or platelets that abut one another with their edges.
  • plastics33 can lie directly on the metal sheets.
  • the medium connecting the continuous yarns 24 to one another can consist of an adhesive.
  • An elastomer for example a rubber adhesive, can be used as the adhesive.
  • Such an adhesive can also be used to apply the individual layers 1, 2; 19, 2o; 21, 22; connect with each other.
  • the number of layers 1, 2; 19, 2o; 21, 22; can be varied.
  • the material can have up to a hundred layers, and a number of six to eighteen layers are usually used to produce a second protection, which is used, for example, as clothing.
  • These layers must be protected from moisture and UV radiation to maintain their ability to prevent projectiles from entering them.
  • the layers 1, 2, 19, 20, 21, 22 are provided on their surfaces 3 with a packaging which consists of a water-impermeable material. This is also resistant to UV radiation.
  • This packaging will be applied to the surface 3 in one layer. It contributes to the protection against projectiles 14 only to a very small extent and is not classified as layer 1, 2; 19, 2o; 21, 22; viewed.
  • the layers A and B consist of laid aramid yarns 4 with endless yarns 24.
  • the layers C and D are designed as woven fabrics 10o of aramid yarns 11, which can be endless or not endless.
  • Layer E consists of woven continuous yarns 24,
  • layer F consists of laid aramid yarns 4, which are designed as continuous yarns 24.
  • packaging G and H which protect layers A to F against moisture and UV radiation.
  • a layer I is applied to the packaging G, which is provided with a hard cover layer 30 and protects against the penetration of pointed objects, for example stabbing weapons.
  • a hard guard is shown in FIG. This consists, for example, of a steel sheet 32, behind which a number of layers of aramid fibers 4, 11 are arranged.
  • Such a combination of layers of steel sheets 32, aramid fibers 4, 11 and plastics 33 can be repeated as often as desired, for example by following the layer of plastics with another layer of steel sheets 32, layers of aramid fibers 4, 11 and a layer of plastics 33. This faces the object to be protected.

Abstract

A material of high resistance against projectiles striking it at high speed consists essentially of at least two mutually superposed layers, each composed of aramid yarns. Within at least one layer, the aramid yarns are laid and connected to one another, and in at least one other layer the aramid yarns are woven. The laid aramid yarns can be designed either as filament yarns or as non-filament yarns. Likewise, the woven aramid yarns can also be designed either as filament yarns or as non-filament yarns.

Description

Die Erfindung betrifft ein Material mit hoher Widerstandskraft gegen auf es mit hoher Geschwindigkeit auftreffende Projektile, das aus mindestens zwei übereinander angeordneten Schichten besteht, von denen jede sich aus Aramidgarnen zusammensetzt.The invention relates to a material with high resistance to projectiles hitting it at high speed, which consists of at least two layers arranged one above the other, each of which is composed of aramid yarns.

Schußsichere Jacken werden heute üblicherweise aus Aramidfasern hergestellt. Diese Aramidfasern werden miteinander verwebt. Von den dabei entstehenden Geweben werden mahrere Lagen übereinander gelegt und mindestens zum Teil miteinander verbunden.Bulletproof jackets are usually made from aramid fibers. These aramid fibers are woven together. Several layers of the resulting fabrics are laid on top of each other and at least partially connected.

Derartige Jacken haben den Nachteil, daß die Schußsicherheit nur durch eine relativ große Anzahl von Gewebeschichten erreicht wird. Bei einem direkten Beschuß mit einer durchschlagkräfigten Munition muß bei unverbundenem Gewebe aus Aramid-Fasern mit ca. 23 übereinander liegenden Gewebeschichten gerechnet werden. Diese Vielzahl von Schichten verursacht zudem ein erhebliches Gewicht. Darüber hinaus ist der Dämpfungseffekt eines derartigen Materials relativ gering, so daß ein die Kleidung tragender Mensch von einem Geschoß zwar nicht unmittelbar verletzt wird, aber einen relativ großen Schlag auf seineKörpergewebe davonträgt (Traumaeffekt), in einem Bereich, der unterhalb der jeweiligen Aufschlagstelle des Geschosses liegt.Such jackets have the disadvantage that the shot safety is only achieved by a relatively large number of layers of fabric. In the case of direct bombardment with bullet-proof ammunition, approx. 23 superimposed layers of fabric must be expected with unconnected aramid fiber fabric. This large number of layers also causes considerable weight. In addition, the damping effect of such a material is relatively small, so that a person wearing clothing is not directly injured by a projectile, but does suffer a relatively large blow to his body tissue (trauma effect), in an area which is below the respective point of impact of the projectile lies.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Material der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß eine hohe Sicherheit gegen auftreffende Projektile auch mit einer geringen Anzahl von übereinander liegenden Schichten erreicht wird.The object of the present invention is therefore to improve the material of the type mentioned in the introduction in such a way that a high level of security against projectiles hitting it is achieved even with a small number of layers lying one above the other.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aramidgarne mindestens einer Schicht gelegt und miteinander verbunden sind und die Aramidgarne einer anderen Schicht gewebt sind.According to the invention, this object is achieved in that the aramid yarns are laid and connected to at least one layer and the aramid yarns are woven in another layer.

In diesem Material folgen gewebte und multiaxial gelegte Schichten in regelmäßiger oder unregelmäßiger Reihenfolge aufeinander. Durch diese einander abwechselnden Schichten wird eine besondere Schußsicherheit des Materials dadurch erreicht, daß das auf das Material auftreffende Projektil auf seinem Wege der Durchdringung des Materials sich ständig anderen Gewebeformationen konfrontiert sieht. Außerdem tritt ein günstiges Ablaufen des Impulses auf, der durch das Auftreffen des Geschosses ausgelöst wird. Zudem sind die ungekrümmten Fasern höher belastbar als die gekrümmten.In this material, woven and multiaxial layers follow one another in regular or irregular order. Due to these alternating layers, a special shot safety of the material is achieved in that the projectile hitting the material constantly faces other tissue formations on its way through the material. In addition, there is a favorable running of the pulse, which is triggered by the impact of the projectile. In addition, the non-curved fibers are more resilient than the curved ones.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die gelegten Aramidgarne sowohl aus Nichtendlosgarnen als auch aus Endlosgarnen bestehen. Zweckmäßig ist auch eine regelmäßige oder unregelmäßige Folge von Schichten mit gelegten bzw. gewebten Garnen. Erstaunlicherweise haben Versuche ergeben, daß das Eindringen von Geschossen/Splitter durch die zusätzliche Verwendung nicht endloser Garne, welche Verwendung finden in gewebten und gelegten Schichten, stärker verzögert wird, als wenn nur endlose Garne diese Schichten bilden. Erstaunlich sind diese Versuchsergebnisse insbesondere deshalb, weil es sich sowohl bei den endlosen als auch bei den nicht endlosen Garnen um dasselbe Grundmaterial handelt, nämlich Aramidgarne.According to a preferred embodiment of the invention, the laid aramid yarns can consist of both non-continuous yarns and continuous yarns. It is also expedient to have a regular or irregular sequence of layers with laid or woven yarns. Surprisingly, attempts have shown that the penetration of projectiles / fragments is delayed more by the additional use of non-endless yarns, which are used in woven and laid layers, than if only endless yarns form these layers. These test results are particularly astonishing because both the endless and the non-endless yarns are the same basic material, namely aramid yarns.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind.Further details of the invention result from the following detailed description and the drawings, in which preferred embodiments of the invention are illustrated, for example.

In den Zeichnungen zeigen:

  • Fig. 1: eine schematische räumliche Darstellung von zwei sich teilweise überlappenden Schichten,
  • Fig. 2: eine schematische räumliche Darstellung von vier sich teilweise überlappenden Schichten,
  • Fig. 3: eine schematische Darstellung von zwei sich teilweise einander überlappenden Schichten,
  • Fig. 4: einen Querschnitt durch ein aus mehreren Schichten bestehendes Material,
  • Fig. 5: eine Draufsicht auf ein Gewebe
    und
  • Fig. 6: einen Querschnitt durch einen Materialaufbau.
The drawings show:
  • 1: a schematic spatial representation of two partially overlapping layers,
  • 2: a schematic spatial representation of four partially overlapping layers,
  • 3 shows a schematic representation of two layers which partially overlap one another,
  • 4: a cross section through a material consisting of several layers,
  • 5: a top view of a fabric
    and
  • 6: a cross section through a material structure.

Ein Material mit einer hohen Widerstandskr aft gegen auf es mit hoher Geschwindigkeit auftreffende Projektile besteht aus zwei Schichten 1, 2, die sich gegenseitig überlappen. Die obere Schicht liegt mit ihrer der unteren Schicht 2 zugewandten Oberfläche unmittelbar auf deren der Schicht 1 zugewandten Oberfläche 3 auf. Die Schicht 2 besteht aus gelegten Aramidgarnen 4 die einander parallel verlaufend sich durch die Schicht 2 erstrecken. Die Aramidgarne 4 sind untereinander vernäht. Die gelegten Aramidgarne 4 verlaufen schräg zu Seitenkanten 6 beziehungsweise Längskanten 7, die sie unter einem vorgegebenen Winkel schneiden. Es ist jedoch auch denkbar, dass die gelegten Aramidgarne 4 parallel zu einer der Kanten 6, 7 verlaufen. Soweit sie einen Winkel mit einer der Kanten 6, 7 bilden, kann dieser ein spitzer Winkel 8 oder einer stumpfer Winkel sein.A material with a high resistance to projectiles hitting it at high speed consists of two layers 1, 2 which overlap one another. The upper layer lies with its surface facing the lower layer 2 directly on its surface 3 facing layer 1. The layer 2 consists of laid aramid yarns 4 which extend parallel to one another through the layer 2. The aramid yarns 4 are sewn together. The laid aramid yarns 4 run obliquely to side edges 6 or longitudinal edges 7, which cut them at a predetermined angle. However, it is also conceivable that the aramid yarns 4 run parallel to one of the edges 6, 7. If they form an angle with one of the edges 6, 7, this can be an acute angle 8 or an obtuse angle.

Die auf der unteren Schicht 2 aufliegende obere Schicht besteht aus einem Gewebe 1o aus Aramidgarnen 11. Dabei können für die Herstellung des Gewebes 1o verschiedene Webarten Berücksichtigung finden. Die Aramidgarne 11 des Gewebes 1o erstrecken sich parallel zu einer Seitenkante 12 der Schicht und damit senkrecht zu deren Längskante 13. Es ist jedoch auch denkbar, die einzelnen Aramidgarne 11 unter einem vorgegebenen Winkel schräg zu den Kanten 12, 13 verlaufen zu lassen.The upper layer lying on the lower layer 2 consists of a fabric 10 made of aramid yarns 11. Different types of weaves can be taken into account for the production of the fabric 10. The aramid yarns 11 of the fabric 10o extend parallel to a side edge 12 of the layer and thus perpendicular to the longitudinal edge 13. However, it is also conceivable for the individual aramid yarns 11 to run obliquely to the edges 12, 13 at a predetermined angle.

In Richtung eines auf das Material auftreffenden Projektils 14 kann entweder die Schicht 1 oder die Schicht 2 außen liegen und von dem Projektil 14 zuerst getroffen werden. Je nach der dem Projektil 14 innewohnenden kinetischen Energie kann es die erste Schicht 1 durchdringen. Nachdem das Geschoß die Aramidgarne 15, 16, 17, 18 im Bereich seines Auftreffens passiert hat und dabei auch seinen Querschnitt durch Deformierung, die dadurch zustande kommt, daß das Geschoß an seiner Spitze plattgedrückt wird, vergrößert hat, trifft es in der Schicht 2 auf eine vergrößerte Anzahl von Garnen beziehungsweise Fasern, welche einerseits die Deformier ung vergrößern und andererseits den Widerstand gegen das Eindringen des Geschoßes sehr rasch erhöhen. Das Geschoß kann somit in der Schicht 2 schon aufgefangen werden. Durch die Wucht des Geschosses reißen die Fasern. Zum Teil je nach der Form des Geschosses werden die Fasern auch verdrängt.In the direction of a projectile 14 striking the material, either layer 1 or layer 2 can lie on the outside and be hit first by the projectile 14. Each after the kinetic energy inherent in the projectile 14, it can penetrate the first layer 1. After the projectile has passed the aramid yarns 15, 16, 17, 18 in the area of its impact and has also enlarged its cross-section due to deformation caused by the projectile being flattened at its tip, it hits layer 2 an increased number of yarns or fibers, which on the one hand increase the deformation and on the other hand very quickly increase the resistance to the penetration of the projectile. The projectile can thus already be caught in layer 2. The fibers tear through the impact of the bullet. Depending on the shape of the bullet, the fibers are also displaced.

Es ist auch möglich, mehr als zwei Schichten übereinander anzuordnen. Dabei kann die Reihenfolge der Schichten in der Weise vorgesehen sein, daß jeweils einer aus gelegten Aramidgarnen bestehenden Schicht eine Schicht aus gewebten Aramidgarnen folgt. Es ist jedoch auch denkbar, mehrere Schichten 19, 2o, beispielsweise zwei Schichten von gelegten Aramidgarnen 4 zu kombinieren und diesen Schichten 19, 2o eine gleiche oder andere Anzahl von aus gewebten Aramidgarnen 15, 16, 17, 18 bestehenden Schichten den Schichten 19, 2o aus gelegten Aramidgarnen 4 folgen zu lassen. Dabei können einerseits sowohl die aus gelegten Aramidgarnen 4 bestehenden Schichten 19, 2o in Richtung des sich näherenden Projektils 14 aussen liegen. Es ist jedoch auch möglich, in Richtung des anfliegenden Projektils 14 die aus Gewebe 1o bestehenden Schichten aussen liegen zu lassen. Andererseits ist es auch denkbar, das Material auf seiner dem zu schützenden Objekt benachbarten Innenseite , die der Richtung des anfliegen den Projektils 14 abgewandt ist, entweder aus Schichten 19, 2o herzustellen, die aus gelegten Aramidgarnen 4 bestehen oder aus Geweben 1o der Aramidgarne 11 hergestellt sind.It is also possible to arrange more than two layers one above the other. The order of the layers can be such that a layer consisting of laid aramid yarns is followed by a layer of woven aramid yarns. However, it is also conceivable to combine a plurality of layers 19, 2o, for example two layers of laid aramid yarns 4, and these layers 19, 2o have the same or a different number of layers 19, 2o consisting of woven aramid yarns 15, 16, 17, 18 to follow from laid aramid yarns 4. On the one hand, both the layers 19, 20 composed of laid aramid yarns 4 can lie on the outside in the direction of the approaching projectile 14. However, it is also possible to leave the layers consisting of fabric 10o lying outside in the direction of the approaching projectile 14. On the other hand, it is also conceivable for the material on its inside, adjacent to the object to be protected, to approach the direction of the object facing away from the projectile 14, either from layers 19, 2o, which consist of laid aramid yarns 4 or from fabrics 1o of the aramid yarns 11.

Bei den Aramidgarnen 4,11, 15, 16, 17, 18 kann es sich einerseits um Nichtendlosgarne 23 handeln. Diese Nichtendlosgarne 23 sind gesponnene Fasern aus Aramidgarnen 4, 11, 15, 16, 17, 18. Es ist jedoch auch denkbar, die Aramidgarne 4, 11, 15, 16, 17, 18 als Endlosgarne 24 zu verwenden (extrudierte Garne). Dabei können sowohl die Aramidgarne 15, 16, 17, 18 der Gewebe 1o als auch die gelegten Aramidgarne4 entweder als Endlosgarne 24 oder als Nichtendlosgarne 23 ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, daß sich Schichten 1,2; 19, 2o, 21, 22; einander ablösen, von denen jeweils eine aus Endlosgarnen 24 und die andere aus Nichtendlosgarnen 23 besteht. Darüber hinaus sind jedoch auch andere Kombinationen möglich, bei denen mehrere Schichten 1, 2; 19, 2o; 21, 22 aufeinander folgend entweder aus Nichtendlosgarnen 23 oder Endlosgarnen 24 bestehen, auf die eine gleiche Anzahl Schichten 1, 2; 19, 2o; 21, 22 aus Endlosgarnen 24 folgen.The aramid yarns 4, 11, 15, 16, 17, 18 can, on the one hand, be non-continuous yarns 23. These non-continuous yarns 23 are spun fibers made of aramid yarns 4, 11, 15, 16, 17, 18. However, it is also conceivable to use the aramid yarns 4, 11, 15, 16, 17, 18 as continuous yarns 24 (extruded yarns). Both the aramid yarns 15, 16, 17, 18 of the fabric 10 and the laid aramid yarns 4 can be designed either as continuous yarns 24 or as non-continuous yarns 23. It is also conceivable that layers 1, 2; 19, 20, 21, 22; replace each other, one of which consists of continuous yarns 24 and the other of non-continuous yarns 23. In addition, however, other combinations are possible in which a plurality of layers 1, 2; 19, 2o; 21, 22 in succession either consist of non-continuous yarns 23 or continuous yarns 24 onto which an equal number of layers 1, 2; 19, 2o; Follow 21, 22 from continuous yarns 24.

Schichten 19; bei denen die Aramidgarne 4 in eine Richtung verlaufen, können kombiniert werden mit Schichten 2o, bei denen die Aramidgarne 4 in einem anderen Winkel, beispielsweise rechtwinklig zu den Aramidgarnen 4 der benachbarten Schichten 19; verlaufen.Layers 19; in which the aramid yarns 4 run in one direction can be combined with layers 2o in which the aramid yarns 4 are at a different angle, for example at right angles to the aramid yarns 4 of the adjacent layers 19; run.

In Verbindung mit Metallblechen, insbesondere Stahlblechen oder Keramikplatten beziehungsweise Keramikplättchen, welche zum Beispiel auf der Schicht 1 aufliegen oder mit der Schicht 1 durch einen Kleber, zum Beispiel einem Elastomer, verbunden sind, kann auch eine harte Panzerung entstehen, welche sich dann als Platten oder in Form von Formteilen zum Beispiel zu Helmen verarbeiten läßt. Die Keramikschicht wird von Platten beziehungsweise Plättchen gebildet, die mit ihren Rändern aneinander stoßen. Darüber hinaus ist es möglich, sowohl die Keramikschicht als auch die Bleche zusätzlich mit einer Schicht aus Kunststoffen33 zu kombinieren. Die Kunststoffe 33 können in unmittelbarer Beschichtung auf den Blechen aufliegen. Es ist jedoch auch möglich, zwischen den Kunststoffen 33 und den Blechen die Schichten der Aramidgarne anzuordnen. Dabei ist jedoch darauf zu achten, daß in Richtung des auftreffenden Projektils 14 das Blech zuerst liegt. Die Anbringung eines Bleches auf der dem zu schützenden Objekt zugewandten Innenseite ist nicht zulässig.In connection with metal sheets, in particular steel sheets or ceramic plates or ceramic platelets, which lie on layer 1, for example, or are connected to layer 1 by an adhesive, for example an elastomer, hard armor can also arise, which can then be known as plates or can be processed into helmets in the form of molded parts, for example. The ceramic layer is formed by plates or platelets that abut one another with their edges. In addition, it is also possible to combine both the ceramic layer and the sheets with a layer of plastics33. The plastics 33 can lie directly on the metal sheets. However, it is also possible to arrange the layers of the aramid yarns between the plastics 33 and the sheets. However, care must be taken that the sheet lies first in the direction of the projectile 14 that strikes. It is not permitted to attach a sheet to the inside of the object to be protected.

Das die Endlosgarne 24 gegenseitig miteinander verbindende Medium kann aus einem Kleber bestehen. Es ist jedoch auch möglich, die gelegten Endlosgarne beziehungsweise Nichtendlosgarne durch Garne(39) miteinander zu vernähen. Als Kleber kommt ein Elastomer, beispielsweise ein Kautschuk-Kleber in Betracht. Ein derartiger Kleber kann auch dazu Verwendung finden, um die einzelnen Schichten 1, 2; 19, 2o; 21, 22; miteinander zu verbinden.The medium connecting the continuous yarns 24 to one another can consist of an adhesive. However, it is also possible to sew the continuous yarns or non-continuous yarns together with yarns (39). An elastomer, for example a rubber adhesive, can be used as the adhesive. Such an adhesive can also be used to apply the individual layers 1, 2; 19, 2o; 21, 22; connect with each other.

Je nach Einsatzzweck kann die Anzahl der Schichten 1, 2; 19, 2o; 21, 22; variiert werden. Das Material kann bis zu hundert Schichten aufweisen.Im Regelfall wird für die Herstellung eines zweiten Schutzes, der beispielsweise als Kleidung Verwendung findet, eine Anzahl von sechs bis achtzehn Schichten verwendet. Diese Schichten müssen zur Aufrechterhaltung ihrer Fähigkeit, Projektile nicht in sie eindringen zu lassen, gegen Feuchtigkeit und UV-Bestrahlung geschützt werden. Zu diesem Zwecke werden die Schichten 1, 2, 19, 2o, 21, 22, auf ihren Oberflächen 3 mit einer Verpakkung versehen, die aus einem wasserundurchlässigen Material besteht. Dieses ist auch gegen UV-Bestrahlung beständig. Diese Verpackung wird in einer Lage auf die Oberfläche 3 aufgebracht werden. Sie trägt zum Schutz gegen Projektile 14 nur in sehr geringem Umfange bei und wird nicht als Schicht 1, 2; 19, 2o; 21, 22; angesehen.Depending on the application, the number of layers 1, 2; 19, 2o; 21, 22; can be varied. The material can have up to a hundred layers, and a number of six to eighteen layers are usually used to produce a second protection, which is used, for example, as clothing. These layers must be protected from moisture and UV radiation to maintain their ability to prevent projectiles from entering them. For this purpose, the layers 1, 2, 19, 20, 21, 22 are provided on their surfaces 3 with a packaging which consists of a water-impermeable material. This is also resistant to UV radiation. This packaging will be applied to the surface 3 in one layer. It contributes to the protection against projectiles 14 only to a very small extent and is not classified as layer 1, 2; 19, 2o; 21, 22; viewed.

Folgende Beispiele zeigen Aufbauten von bewährten Materialien, ohne daß sie eine bevorzugte Auswahl darstellen:
1)The following examples show structures of proven materials without being a preferred choice:
1)

Bei dem in Figur 4 dargestellten Material bestehen die Schichten A und B aus gelegten Aramidgarnen 4 mit endlosen Garnen 24. Die Schichten C und D sind als Gewebe 1o von Aramidgarnen 11 ausgebildet, welche endlos oder nicht endlos sein können. Die Schicht E besteht aus gewebten Endlosgarnen 24, die Schicht F aus gelegten Aramidgarnen 4, die als Endlosgarne 24 ausgebildet sind. Diese Schichten A bis F sind auf ihren beiden Oberflächen abgedeckt von je einer Verpackung G und H, die die Schichten A bis F gegen Feuchtigkeit und UV-Einstrahlung schützen. Schließlich ist auf der Verpackung G eine Schicht I aufgebracht, die mit einer harten Deckschicht 3o versehen ist und gegen das Eindringen spitzer Gegenstände, beispielsweise von Stichwaffen, schützt.In the material shown in FIG. 4, the layers A and B consist of laid aramid yarns 4 with endless yarns 24. The layers C and D are designed as woven fabrics 10o of aramid yarns 11, which can be endless or not endless. Layer E consists of woven continuous yarns 24, layer F consists of laid aramid yarns 4, which are designed as continuous yarns 24. These layers A to F are covered on their two surfaces by packaging G and H, which protect layers A to F against moisture and UV radiation. Finally, a layer I is applied to the packaging G, which is provided with a hard cover layer 30 and protects against the penetration of pointed objects, for example stabbing weapons.

In Figur 6 ist ein Hartschutz dargestellt. Dieser besteht zum Beispiel aus einem Stahlblech 32, hi nter dem eine Anzahl von Schichten aus Aramidfasern 4,11 angeordnet sind. Hinter dieser Schicht von Aramidfasern ist eine weitere Schicht vorgesehen, die aus Kunststoffen 33 besteht. Eine derartige Kombination von Schichten aus Stahlblechen 32, Aramidfasern 4,11 und Kunststoffen 33 kann beliebig häufig wiederholt werden, indem beispielsweise auf die Schicht von Kunststoffen eine weitere Schicht aus Stahlblechen 32, Schichten aus Aramidfasern 4,11 und eine Schicht aus Kunststoffen 33 folgt. Diese ist dem zu schützende Objekt zugewandt. A hard guard is shown in FIG. This consists, for example, of a steel sheet 32, behind which a number of layers of aramid fibers 4, 11 are arranged. A further layer, which consists of plastics 33, is provided behind this layer of aramid fibers. Such a combination of layers of steel sheets 32, aramid fibers 4, 11 and plastics 33 can be repeated as often as desired, for example by following the layer of plastics with another layer of steel sheets 32, layers of aramid fibers 4, 11 and a layer of plastics 33. This faces the object to be protected.

Claims (24)

1. Material mit hoher Widerstandskraft gegen auf es mit hoher Geschwindigkeit auftreffende Projektile, das aus mindestens zwei übereinander angeordneten Schichten besteht, von denen jede sich aus Aramidgarnen zusammensetzt,dadurch gekennzeichnet, daß die Aramidgarne (4,11) mindestens einer Schicht (1,2, 19, 2o, 21, 22, 25, 26, 27, 28) gelegt und miteinander verbunden sind und die Aramidgarne(15, 16, 17, 18) einer anderen Schicht gewebt sind.1. Material with high resistance to projectiles hitting it at high speed, which consists of at least two layers arranged one above the other, each of which is composed of aramid yarns, characterized in that the aramid yarns (4, 11) have at least one layer (1,2 , 19, 2o, 21, 22, 25, 26, 27, 28) are laid and connected to one another and the aramid yarns (15, 16, 17, 18) are woven from another layer. 2. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gelegter Aramidgarne (4)Nichtendlosgarne (23) sind.2. Material according to claim 1, characterized in that the laid aramid yarns (4) are non-continuous yarns (23). 3. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gelegten Aramidgarne(4) Endlosgarne (24) sind.3. Material according to claim 1, characterized in that the aramid yarns (4) are continuous yarns (24). 4. Material nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Schicht mehrere Lagen von gelegten Aramidgarnen(4)miteinander verbunden sind.4. Material according to claim 1 to 3, characterized in that several layers of laid aramid yarns (4) are interconnected in one layer. 5. Material nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aramidgarne(4) einer Schicht (19) unter einem bestimmten Winkel schräg zu den Aramidgarnen(4) einer anderen Schicht (2o) verlaufen.5. Material according to claim 1 to 4, characterized in that the aramid yarns (4) of one layer (19) at a certain angle obliquely to the aramid yarns (4) of another layer (2o). 6. Material nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gewebten Aramidgarne(11) Nichtendlosgarne (23) sind.6. Material according to claim 1 to 5, characterized in that the woven aramid yarns (11) are non-continuous yarns (23). 7. Material nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gewebten Aramidgarne (11) Endlosgarne (24) sind.7. Material according to claim 1 to 5, characterized in that the woven aramid yarns (11) are continuous yarns (24). 8. Material nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aramidgarne (4, 11) mit einer Umhüllung (36) versehen sind.8. Material according to claim 1 to 7, characterized in that the aramid yarns (4, 11) are provided with a covering (36). 9. Material nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (36) wasserabstoßend ist.9. Material according to claim 8, characterized in that the covering (36) is water-repellent. 1o. Material nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens eine gelegte Schicht (2, 19, 2o, 25, 26, 28) mindestens eine gewebte Schicht (1, 21, 2, 24) folgt.1o. Material according to claims 1 to 9, characterized in that at least one woven layer (2, 19, 2o, 25, 26, 28) is followed by at least one woven layer (1, 21, 2, 24). 11. Material nach Anspruch 1 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Anzahl gelegter Schichten (19, 2o) eine gleiche Anzahl gewebter Schichten (21, 22) folgt.11. Material according to claim 1 to 1o, characterized in that an equal number of woven layers (21, 22) follows on a number of layers (19, 2o). 12. Material nach Anspruch 1 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Anzahl gelegter Schichten (19, 2o) eine andere Anzahl gewebter Schichten (21, 23) folgt.12. Material according to claim 1 to 1o, characterized in that a number of layers (19, 2o) is followed by a different number of woven layers (21, 23). 13. Material nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung des auftreffenden Projektils (14) zunächst mindestens eine gelegte Schicht (2, 19, 2o, 23, 24, 25, 26, 28) vorgesehen ist.13. Material according to claim 1 to 12, characterized in that in the direction of the projectile hitting (14) at least one laid layer (2, 19, 2o, 23, 24, 25, 26, 28) is initially provided. 14. Material nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung des auftreffenden Projektils (14) zunächst mindestens eine gewebte Schicht (1, 21, 22, 27) vorgesehen ist.14. Material according to claim 1 to 12, characterized in that at least one woven layer (1, 21, 22, 27) is provided in the direction of the projectile (14). 15. Material nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine seiner beiden einander weitgehend planparallel verlaufenden Oberflächen (3) von einem Blech bedeckt ist.15. Material according to claim 1 to 14, characterized in that at least one of its two mutually plane-parallel surfaces (3) is covered by a sheet. 16. Material nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech mindestens einlagig auf der Oberfläche (3) aufliegt.16. Material according to claim 1 to 15, characterized in that the sheet rests at least in one layer on the surface (3). 17. Material nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung auf Keramik besteht.17. Material according to claim 1 to 14, characterized in that the cover is made of ceramic. 18. Material nach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung mit der Oberfläche (3) verklebt ist.18. Material according to claim 1 to 17, characterized in that the cover is glued to the surface (3). 19. Material nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech mit mindestens einer Schicht von Kunststoffen(33)kombiniert ist.19. Material according to claim 1 to 18, characterized in that the sheet is combined with at least one layer of plastics (33). 2o.Material nach anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Blech und den Kunststoffen (33) Schichten (1, 2; 19, 2o; 21, 22; 2 5, 26, 27, 28) aus Aramidgarnen (4, 11, 15, 16, 17, 18) angeordnet sind.2o.Material according to claim 1 to 19, characterized in that between the sheet and the plastics (33) layers (1, 2; 19, 2o; 21, 22; 2 5, 26, 27, 28) made of aramid yarns (4, 11, 15, 16, 17, 18) are arranged. 21. Material nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial zur Herstellung eines Kleidungsstückes flexibel ausgebildet ist.21. Material according to claim 1 to 14, characterized in that the starting material for producing a garment is flexible. 22. Material nach Anspruch 1 bis 21, daß die gelegten Aramidgarne (4) (multiaxiale Gelege) durch Fäden (39) miteinander verbunden sind.22. Material according to claim 1 to 21, that the laid aramid yarns (4) (multiaxial fabrics) are connected to each other by threads (39). 23.Material nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (1, 2; 19, 2o; 21, 22; 25, 26, 27, 28) durch einen Kleber miteinander verbunden sind.23. Material according to claim 1 to 22, characterized in that the layers (1, 2; 19, 2o; 21, 22; 25, 26, 27, 28) are connected to one another by an adhesive. 24. Material nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Kombination von etwa hundert Schichten besteht.24. Material according to claim 1 to 23, characterized in that it consists of a combination of about a hundred layers.
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