DE19842629C1 - Panzerung für ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Panzerung für ein Fahrzeug zum Schutz eines Fahrzeuginnenraumes, bei der ein Schutzelement an einer dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Innenseite einer Fahrzeugaußenverkleidung mittels wenigstens einem Befestigungselement befestigt ist. DOLLAR A Um eine derartige Panzerung hinsichtlich ihrer Schutzwirkung zu verbessern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Befestigungselement einenends am Schutzelement und anderenends an der Fahrzeugaußenverkleidung befestigt ist und eine Verstellbewegung des Schutzelementes relativ zur Fahrzeugaußenverkleidung zumindest in Richtung auf den Fahrzeuginnenraum zuläßt und sich dabei plastisch verformt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Panzerung für ein Fahrzeug zum Schutz eines Fahrzeuginnenraumes mit den Merkmalen des Ober­ begriffes des Anspruches 1.

Aus der DE 28 39 370 A1 ist eine derartige Panzerung be­ kannt. Dort wird ein Schutzelement an einer dem Fahrzeugin­ nenraum zugewandten Innenseite einer Fahrzeugaußenverklei­ dung mit Hilfe von Befestigungselementen befestigt. Das Schutzelement der bekannten Panzerung wird dabei durch eine Matte gebildet, die aus einem widerstandsfähigen, trägela­ stischen Werkstoff besteht und die kinetische Energie eines Geschosses oder Splitters gleichmäßig verteilt und absor­ biert. Zur Befestigung dieser Matte an der Innenseite der Fahrzeugaußenverkleidung werden Befestigungselemente verwen­ det, die eine elastisch nachgiebige Verbindung erzeugen. Als Befestigungselemente werden hierbei Metall- oder Gummifedern sowie Schrauben mit zwischengelegter Schraubenfeder vorge­ schlagen.

Die DE 37 23 779 A1 zeigt eine Panzerung, bei der an der Rückseite einer Primärpanzerung ein Schutzelement als Sekun­ därpanzerung befestigt ist. Die als Schutzmatte aus Aramid­ gewebe ausgebildete Sekundärpanzerung ist mittels Befesti­ gungselementen an der Primärpanzerung befestigt. Die dazu verwendeten Befestigungselemente bilden Abstandshalter, mit der Folge, daß durch die Primärpanzerung durchgedrungene Splitter oder kleinkalibrige Geschosse abkippen und erheb­ lich an Durchschlagskraft verlieren und aufgefangen werden.

Aus der DE-OS 24 24 098 ist eine Panzerung bekannt, bei der auf der Außenseite einer Primärpanzerung eine Vielzahl von Schutzelementen zur Ausbildung einer Sekundärpanzerung beab­ standet gehaltert sind. Die Halterung der einzelnen Schutze­ lemente erfolgt jeweils über eine Schraubenfeder, so daß ein auf der Sekundärpanzerung auftreffendes Geschoß das betref­ fende Schutzelement elastisch zur Primärpanzerung hin ver­ stellt.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine Panzerung der eingangs genannten Art hinsichtlich ihrer Schutzwirkung zu verbessern.

Das vorliegende Problem wird erfindungsgemäß durch eine Pan­ zerung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, Befesti­ gungselemente zu verwenden, die sich bei einer über das Schutzelement auf sie aufgebrachten Zugbelastung inelastisch bzw. bleibend bzw. plastisch verformen. Beispielsweise durchdringt ein Geschoß ohne weiteres die Fahrzeugaußenver­ kleidung und trifft dann auf das Schutzelement, auf das es seine gesamte kinetische Energie überträgt. Die kinetische Energie des Geschosses wird bei herkömmlichen Schutzelemen­ ten zumindest teilweise in Verformungsenergie umgewandelt, so daß das Schutzelement dann nur noch eine reduzierte kine­ tische Energie aufweist, die es auf die Befestigungselemente in Form von Zugkräften überträgt. Durch die Umwandlung der Zugbelastungen in Verformungsenergie in den Befestigungsele­ menten wird dann die kinetische Energie des Schutzelementes absorbiert. Die Schutzwirkung der Schutzelemente wird auf­ grund der erfindungsgemäß ausgebildeten Befestigungselemente verbessert. Darüber hinaus können zur Aufrechterhaltung ei­ ner gleichbleibenden Schutzwirkung auch dünnere, insbesonde­ re leichtere, Schutzelemente verwendet werden, so daß das gepanzerte Fahrzeug insgesamt leichter und wendiger wird.

Da bei herkömmlichen Panzerungen die Schutzelemente elastisch befestigt sind, können diese aufgrund der im normalen Fahrbe­ trieb des damit ausgestatteten Fahrzeuges auftretenden Er­ schütterungen und Vibrationen Relativbewegungen bezüglich be­ nachbarter Fahrzeugbauteile durchführen. Dabei können die Schutzelemente mehr oder weniger unregelmäßig mit diesen be­ nachbarten Fahrzeugbauteilen in Kontakt kommen, was zu einer Geräuschentwicklung führen kann, die im Inneren des Fahrzeu­ ges als unangenehmes Klappern bemerkbar ist.

Durch die erfindungsgemäß relativ starre Anbindung der Schut­ zelemente an der Fahrzeugaußenverkleidung ergibt sich außer­ dem der Vorteil, daß nur noch relativ kleine Relativbewegun­ gen zwischen dem Schutzelement und benachbarten Fahrzeugbau­ teilen möglich sind, so daß im normalen Fahrbetrieb des ge­ panzerten Fahrzeuges die Geräuschentwicklung reduziert ist.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Panzerung kann das Befestigungselement aus einem einen Elastizitätsbereich aufweisenden Werkstoff oder Werk­ stoffverbund bestehen und so geformt sein, daß Zugbelastungen an den Enden des Befestigungselementes in Bereichen des Befe­ stigungselementes zwischen seinen Enden in Biegebelastungen und/oder Torsionsbelastungen umgewandelt werden. Dabei soll diese Umwandlung so erfolgen, daß Zugbelastungen, die inner­ halb des vorgenannten Elastizitätsbereiches liegen, zu Biege­ belastungen und/oder Torsionsbelastungen führen, die außer­ halb des Elastiziätsbereiches liegen, und die plastische Ver­ formung des Befestigungselementes bewirken. Das bedeutet, daß aufgrund der Formgebung des Befestigungselementes in diesem Bereiche ausgebildet werden, in denen - beispielsweise durch die dort herrschenden Hebelverhältnisse - für den Werkstoff der Befestigungselemente an sich harmlose Zugbelastungen be­ reits kritische Biegebelastungen und/oder Torsionsbelastungen erzeugen und in diesen Bereichen eine plastische Verformung des Befestigungselementes bewirken. Diese Maßnahme bewirkt, daß bereits Zugbelastungen, die deutlich unterhalb der Ela­ stizitätsgrenze des Elastizitätsbereiches des Werkstoffes liegen, zu plastischen Verformungen und somit zur Energieab­ sorption im Befestigungselement führen.

Bei einer alternativen Ausführungsform kann das Befestigung­ selement aus einem Material bestehen, das einen Elastizitäts­ bereich aufweist, der so klein ist, daß Zugbelastungen an den Enden des Befestigungselementes, die bei typischen Belastun­ gen des Schutzelementes, z. B. durch Beschuß, auftreten, re­ gelmäßig außerhalb des Elastizitätsbereiches liegen und die plastische Verformung des Befestigungselementes bewirken. Durch diesen Vorschlag können besonders einfach gestaltete Befestigungselemente verwendet werden.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Panzerung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung an­ hand der Zeichnungen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Be­ schreibung näher erläutert.

Es zeigen, jeweils schematisch:

Fig. 1 eine Schnittansicht durch einen mit der erfin­ dungsgemäßen Panzerung versehenen Bereich ei­ nes Fahrzeuges im Ausgangszustand,

Fig. 2 eine Schnittansicht wie in Fig. 1, jedoch nach einer Beanspruchung durch Beschuß,

Fig. 3a und 3b Längsschnitte durch besondere Ausführungsfor­ men von Befestigungselementen nach der Erfin­ dung, die als Hohlkörper ausgebildet sind, und

Fig. 4a bis 4f Längsschnitte durch andere Ausführungsformen der Befestigungselemente, die aus Stäben, Bän­ dern oder Blechen hergestellt sind.

Entsprechend Fig. 1 ist an einer Innenseite 1 einer Fahrzeug­ außenverkleidung 2, die beispielsweise eine Seitenwand einer im übrigen nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie ist, ein Schutzelement 3 befestigt. Das Schutzelement 3 besteht vor­ zugsweise aus einer Stahlplatte, die für übliche Geschosse, Projektile, Splitter und dergleichen undurchdringbar ist. Das Schutzelement 3 ist innerhalb der Fahrzeugkarosserie zwischen der Fahrzeugaußenverkleidung 2 und einem Fahrzeuginnenraum 4 angeordnet, der in Fig. 1 durch eine stark vereinfacht darge­ stellte Fahrzeuginnenverkleidung 5 begrenzt ist.

Das Schutzelement 3 ist mit Hilfe von Befestigungselementen 6 an der Innenseite 1 der Fahrzeugaußenverkleidung 2 befestigt. Dabei ist das Schutzelement 3 durch die Befestigungselemente 6 so zwischen der Fahrzeugaußenverkleidung 2 und der Fahrzeu­ ginnenverkleidung 5 gehaltert, daß zwischen dem Schutzelement 3 und der Fahrzeuginnenverkleidung 5 ein Zwischenraum 7 aus­ gebildet ist.

Die Befestigungselemente 6 weisen erfindungsgemäß eine rela­ tiv kleine Federelastizität auf, so daß während des üblichen Fahrbetriebes des mit den Schutzelementen 3 ausgestatteten, im übrigen nicht dargestellten Fahrzeuges aufgrund von dabei auftretenden Erschütterungen und Vibrationen das Schutzele­ ment 3 kaum Relativbewegungen bezüglich benachbarter Fahr­ zeugbauteile, wie z. B. der Fahrzeugaußenverkleidung 2 durch­ führen kann. Dies hat zur Folge, daß beim Fahrbetrieb keine im Fahrzeuginnenraum 4 hörbaren Geräusche, wie z. B. ein Klap­ pern oder dergleichen, entstehen können.

Im Belastungsfall des Schutzelementes 3, wenn beispielsweise entsprechend Fig. 2 ein Geschoß 8 die Fahrzeugaußenverklei­ dung 2 durchdringt, trifft das Geschoß 8 auf das Schutzele­ ment 3 auf und bewirkt dort üblicherweise zumindest im Auf­ treffbereich eine plastische Verformung des Schutzelementes 3, was in Fig. 2 durch eine Ausbeulung 9 symbolisch darge­ stellt ist. Die hohe kinetische Energie des Geschosses 8 wird dabei auf das Schutzelement 3 übertragen, wobei ein Teil die­ ser kinetischen Energie zur Ausbildung der Beule 9 in Verfor­ mungsenergie umgewandelt wird. Die verbleibende kinetische Energie bewirkt eine Verstellbewegung des Schutzelementes 3 in Richtung auf den Innenraum 4.

Da die Befestigungselemente 6 einenends an der Innenseite 1 der Fahrzeugaußenverkleidung 2 und anderenends an dem Schut­ zelement 3 befestigt sind, bewirkt diese Verstellbewegung des Schutzelementes 3 eine an den Enden der Befestigungselemente 6 angreifende Zugbelastung. Erfindungsgemäß sind die Befesti­ gungselemente jedoch durch diese Verstellbewegung des Schut­ zelementes 3 plastisch verformbar, wodurch sich aufgrund der Zugbelastung die Länge der Befestigungselemente 6 vergrößert bzw. die Befestigungselemente 6 gestreckt werden. Die kineti­ sche Energie des Schutzelementes 3 wird dabei vollständig an den Befestigungselementen 6 in Verformungsenergie umgewan­ delt. Der Zwischenraum 7 ist dabei so dimensioniert, daß eine ausreichende Verformung der Befestigungselemente 6 stattfin­ den kann.

Es ist klar, daß die Schutzelemente 3 und deren Befestigung­ selemente 6 so dimensioniert sind, daß eine Vielzahl von Ge­ schoßeinschlägen erforderlich ist, um die Befestigungselemen­ te 6 bis an die Grenze ihrer Verformbarkeit zu verformen bzw. zu strecken.

Entsprechend den Fig. 3a und 3b können die Befestigungsele­ mente 6 entsprechend bevorzugter Ausführungsformen als Hohl­ körper, insbesondere als Hohlzylinder ausgebildet sein. Die beispielhaft dargestellten Ausführungsformen weisen dabei ei­ ne gestufte Außenkontur auf, die bei der Ausführung gemäß Fig. 3a durch einfache, radial verlaufende Bereiche 10 er­ reicht wird, die benachbarte, axial verlaufende Bereiche 11 miteinander verbinden. Im Falle einer Zugbelastung entspre­ chend einem Doppelpfeil 12 erfolgt in Übergangszonen 17 zwi­ schen einem Axialbereich 11 und einem Radialbereich 10 eine Biegeverformung, so daß das Befestigungselement 6 in Richtung der Zugbelastung 12 auseinandergezogen bzw. gestreckt wird.

Bei der Ausführungsform entsprechend Fig. 3b wird die stufige Außenkontur dadurch erzielt, daß in der Wandung des Befesti­ gungselementes 6 sich in radialer Richtung gegenseitig über­ lappende, koaxial umfassende Bereiche ausgebildet sind. Diese mit 13 bezeichnete Faltung wird im Verlaufe einer an den En­ den des Befestigungselementes 6 angreifenden Zugbelastung 12 auseinandergezogen.

Die Fig. 4a bis 4f zeigen weitere vorteilhafte Ausführungs­ formen für die Befestigungselemente 6, die aus einem Band, einem Draht oder aus einer Blechtafel oder einem ähnlichen langgestreckten Körper hergestellt sind. Die Ausführungsfor­ men der Fig. 4a bis 4d sind im Längsschnitt mäanderförmig ausgebildet, während die Ausführungsform entsprechend Fig. 4e einen zick-zack-förmigen und die Ausführungsform entsprechend Fig. 4f einen wellenförmigen Längsschnitt aufweisen. Wie aus den Fig. 4a bis 4f deutlich hervorgeht, weist die Struktur der Befestigungselemente 6 stets Bereiche 14 auf, die gegen­ über der Verstellrichtung des Schutzelementes 3 geneigt, ins­ besondere quer, verlaufen, so daß Zugbelastungen an den Enden der Befestigungselemente 6 dort in Biegebelastungen umgewan­ delt werden. In bestimmten Zonen 15, von denen einige bei­ spielhaft in den Fig. 4a bis 4f gekennzeichnet sind, bewirken diese Biegebelastungen dann inelastische bzw. plastische bzw. bleibende Biegeverformungen.

Bei den in den Fig. 4a bis 4f dargestellten Ausführungsformen verlaufen Endabschnitte 16 der Befestigungselemente 6 paral­ lel zum Schutzelement 3 bzw. parallel zur Innenseite 1 der Fahrzeugaußenverkleidung 2, wodurch die Befestigungselemente 6 besonders einfach, beispielsweise durch Verschweißung, am Schutzelement 3 bzw. an der Fahrzeugaußenverkleidung 2 befe­ stigbar sind.

Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform kann das Befestigungselement 6 aus einem Draht oder Stab herge­ stellt sein, der nach Art einer Schraubenfeder geformt ist. Die Zugbelastungen an den Enden dieses Befestigungselementes 6 bewirken dann Torsionsbelastungen im Draht und haben auf­ grund des gewählten Materials bleibende Torsionsverformungen im Draht des Befestigungselementes 6 zur Folge.

Claims (6)

1. Panzerung für ein Fahrzeug zum Schutz eines Fahrzeugin­ nenraumes (4), bei der ein Schutzelement (3) an einer dem Fahrzeuginnenraum (4) zugewandten Innenseite (1) einer Fahr­ zeugaußenverkleidung (2) mittels wenigstens einem Befesti­ gungselement (6) befestigt ist, wobei das Befestigungsele­ ment (6) einenends am Schutzelement (3) und anderenends an der Fahrzeugaußenverkleidung (2) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Schutzelement (3) vom Befestigungselement (6) so ge­ haltert ist, daß die kinetische Energie des Schutzelements (3) auf das Befestigungselement (6) übertragen wird, und
daß das Befestigungselement (6) aus einem solchen Material besteht und so geformt ist, daß die vom Schutzelement (3) darauf übertragene kinetische Energie im Befestigungselement (6) in Verformungsenergie umgewandelt wird, wobei sich das Befestigungselement (6) plastisch verformt und eine Ver­ stellbewegung des Schutzelementes (3) relativ zur Fahr­ zeugaußenverkleidung (2) zumindest in Richtung auf den Fahr­ zeuginnenraum (4) zuläßt.

2. Panzerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (6) so geformt ist, daß Zugbela­ stungen, die vom Schutzelement (3) auf die Befestigungsele­ mente (6) übertragen werden und unterhalb der Elastizitäts­ grenze des Materials des Befestigungselements (6) liegen, in durch die Formgebung der Befestigungselemente (6) im jewei­ ligen Befestigungselement (6) ausgebildete Bereichen zu pla­ stischen Verformungen des Befestigungselements (6) führen.

3. Panzerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (6) in einem Längsschnitt in Richtung einer an den Enden (16) des Befestigungselementes (6) angreifenden Zugbelastung (12) eine treppen- oder stu­ fen- oder falten- oder mäander- oder wellen- oder zick-zack- förmige Struktur aufweist.

4. Panzerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (6) aus elastischem Kunststoff oder aus relativ dünnwandigem Blech hergestellt ist.

5. Panzerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Befestigungselementes (6) einen Elasti­ zitätsbereich aufweist, der so klein ist, daß an den Enden des Befestigungselementes (6) angreifende Zugbelastungen, die bei typischen Belastungen des Schutzelementes (3), z. B. durch Beschuß, auftreten, regelmäßig außerhalb des Elastizi­ tätsbereiches liegen und die plastische Verformung des Befe­ stigungselementes (6) bewirken.

6. Panzerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (6) aus mindestens einem Stab oder aus mindestens einem Band oder aus mindestens einer Blechtafel oder aus mindestens einem Hohlkörper gebildet ist.