ITRM20080135A1

ITRM20080135A1 - Pannello protettivo

Info

Publication number: ITRM20080135A1
Application number: IT000135A
Authority: IT
Inventors: Emo Agneloni
Original assignee: Tec Inn S R L
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2008-03-12
Publication date: 2009-09-13
Also published as: CN101959680A; EP2271488A1; JP2011516296A; IL207461A0; US20110008598A1; WO2009113120A1; RU2010141724A

Description

DESCRIZIONE

“PANNELLO PROTETTIVO”

La presente invenzione ha per oggetto un pannello protettivo, in particolare per veicoli di vario genere (ad esempio veicoli terrestri, aerei, navali, ecc...), strutture edili o coperture di protezione individuale quali schermi, scudi e simili. In dettaglio, la presente invenzione si riferisce ad un pannello protettivo accoppiabile alla superficie esterna di un corpo da schermare, per proteggere lo stesso dall’ulto di un proiettile di qualsiasi calibro, lanciato da un’arma da fuoco, e/o dall’effetto combinato di proiettili ed esplosione (ad esempio un razzo od una granata),

I pannelli protettivi noti sono costituiti da lamiere realizzate in materiale metallico, applicate sulla superficie esterna da schermare ad esempio con apposite resine adesive quali ad esempio resine epossidiche.

Tali lamiere sono generalmente realizzate da strati sovrapposti, preferibilmente in acciaio od altri materiali compositi particolarmente resistenti, atti a rompere l impatto di un proiettile evitando che lo stesso penetri attraverso la superficie esterna del corpo da proteggere.

Sono altresì noti pannelli realizzati con strati di materiale ceramico o di allumina, costituiti da una serie di piastre accostate l’un con l’altra a definire una superficie continua di protezione.

I pannelli sopra descritti subiscono normalmente una serie di operazioni di sagomatura, per rendere gli stessi adattabili alla forma della superficie che deve essere ricoperta.

Ad esempio, nel caso di veicoli corazzati, la lamiera viene sagomata, ed opportunamente adattata, alla zona della scocca esterna del veicolo che deve essere protetto. In questo modo, il veicolo viene ricoperto in tutte le parti desiderate, in particolare nelle zone particolarmente vulnerabili come ad esempio in corrispondenza dei cingoli dei mezzi terrestri.

I pannelli protettivi sopra descritti presentano tuttavia importanti inconvenienti. Un primo inconveniente è legato alle operazioni di sagomatura, che risultano essere particolarmente laboriose e pertanto di elevati costi di realizzazione per ogni singolo pannello, Tale inconveniente è dato dalla struttura di per se spessa e rigida e particolarmente resistente, e quindi difficilmente modellabile e deformabile, che deve avere la lamiera per arrestare efficacemente l’urto del proiettile.

Si noti inoltre che tali pannelli non possono essere utilizzati in corrispondenza di zone aventi forme particolari, quali ad esempio le zone angolari o le forme qualunque. Infatti, in questo caso la lamiera non può essere modellata per proteggere efficacemente superfici aventi sviluppi complessi.

Un ulteriore inconveniente è dato dal peso eccessivo di tali pannelli che, come sopra descritto, sono normalmente realizzati con lamiere di acciaio.

Di conseguenza, i pannelli protettivi noti non possono essere utilizzati per rinforzare dispositivi di protezione individuale che devono essere maneggiati dall’utilizzatore, quali ad esempio scudi o schermi.

Infine, un altro inconveniente del pannello di protezione sopra descritto è dato dal fatto che, a seguito dell’impatto del proiettile su una superficie, la stessa si può frantumare insieme al proiettile formando una serie di schegge che possono accidentalmente investire zone limitrofe al corpo da proteggere.

In questo contesto, il compito tecnico precipuo della presente invenzione è proporre un pannello protettivo in grado di superare gli inconvenienti sopra citati.

In particolare, è scopo della presente invenzione mettere a disposizione un pannello protettivo facilmente applicabile a qualsiasi tipo di superficie da proteggere.

È un ulteriore scopo della presente invenzione mettere a disposizione un pannello protettivo, leggero, ed allo stesso tempo in grado di trattenere eventuale formazione di schegge.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un pannello protettivo comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un pannello protettivo, come illustrato in figura 1 in cui viene mostrato in vista prospettica ed in parziale sezione, un pannello protettivo in accordo con la presente invenzione. Con riferimento all’unita figura, con 1 è stato complessivamente indicato un pannello protettivo in accordo con la presente invenzione.

Il pannello protettivo 1 trova vantaggioso impiego in veicoli di vario genere (terrestri, marini od aerei), nelle strutture edili, ed in sistemi di difesa individuale quali scudi o schermi.

Tuttavia, va specificato che il pannello protettivo 1 può essere impiegato per qualsiasi applicazione in cui è richiesta la protezione di un corpo dall’urto recato da un proiettile di vario calibro, lanciato da armi da fuoco e/o dallo scoppio di un ordigno che produca alte temperature e frammenti (ad esempio un razzo od una granata).

In dettaglio, il pannello protettivo 1 comprende una struttura multistrato 2 costituita da almeno uno strato in materiale ceramico 3 accoppiato ad almeno uno strato in tessuto 4 ad alta resistenza.

In maggiore dettaglio, come viene meglio illustrato in figura 1, lo strato in materiale ceramico 3 è costituito da una pluralità di piastre rigide 3 a di forma e dimensioni adeguate, accostate l’un con l’altra per definire una superficie continua di protezione.

Le piastre 3a sono vantaggiosamente realizzate in allumina e presentano sviluppo periferico sostanzialmente poligonale, preferibilmente esagonale.

Come viene chiaramente illustrato in figura 1, le piastre 3a sono reciprocamente adiacenti e giuntate l’un con l’altra a mosaico per potersi adattare alla forma della superfìcie da rivestire.

Lo strato in materiale ceramico 3, che risulta essere lo sfiato più esterno rispetto al corpo da proteggere, è atto a disarticolare il proiettile che colpisce le singole piastre 3a ed a proteggere dalle alte temperature il corpo da rivestire.

Lo strato in tessuto 4 è accoppiato allo strato in materiale ceramico 3 per mezzo di uno strato adesivo 5 realizzato in materiale elastico, che meglio sarà descritto in seguito. Tale strato in tessuto 4, che è disposto tra il colpo da proteggere e lo strato in materiale ceramico 3, risulta essere poco deformabile ed è costituito da una maglia metallica, preferibilmente acciaio, a trama fittissima e incrociata se necessario su molteplici strati sovrapposti. Lo strato in tessuto 4 è particolarmente resistente data la sua struttura a maglia ed è atto a trattenere sia il proiettile che eventuali frammenti delle piastre 3a di allumina dello strato in materiale ceramico 3 resistendo e chiamando a collaborare lintorno dell’area colpita dal proiettile.

Inoltre, la struttura multistrato 2 presenta uno strato in materiale deformabile 6 realizzato in materiale aramidico ed interposto tra lo strato in tessuto 4 ed il corpo da proteggere.

Lo strato in materiale deformabile 6 è ancorato allo strato in tessuto 4 per mezzo di un ulteriore strato adesivo 5 realizzato in materiale elastico, e costituisce una ulteriore barriera sia al proiettile che ad eventuali frammenti di allumina e di struttura.

Tale strato in materiale deformabile 6 è vantaggiosamente costituito da un serie di pannelli accostati l’un con l’altro o, in alternativa, da un tessuto di fibre aramidiche disposte a maglia fìtta. Si noti che, lo strato 6 presenta un modulo elastico avente più elevata deformabilità (ad esempio rispetto al tessuto in acciaio) per meglio dissipare progressivamente ed assorbire efficacemente l’energia dell’urto provocato dal proiettile.

Inoltre, lo strato in materiale deformabile 6 presenta in corrispondenza di una rispettiva superficie prossima al corpo da proteggere, uno strato adesivo 5a realizzato in materiale elastico avente preferibilmente spessore maggiore delio spessore presentato dagli altri strati adesivi 5.

Tale strato adesivo 5a prossimo al corpo da proteggere presenta preferibilmente spessore compreso tra 0.5 e 2cm per permettere deformazioni, adeguate rispetto alle esigenze specifiche e complessive, al fine di poter assorbire e trattenere eventuali frammenti di proiettile e degli strati precedenti, dissipando l’energia residua.

Ancora, lo strato adesivo 5a può essere addizionato di materiale ad elevata durezza, quale ad esempio polvere di allumina per aumentare la resistenza meccanica dello strato 5a stesso ed armato con materiale resistente alla trazione 5b ma con modulo elastico relativamente basso, quale ad esempio fibra di vetro, onde permettere deformazioni basse (ma sempre molto superiori a quelle degli strati precedenti) medie o alte.

Inoltre, gli strati 5 e 5a possono essere parzialmente disaccoppiati attraverso disarmanti chimici, pellicole fìsiche, ecc...(release agent). In questo modo, gli strati 5, 5 a vengono divisi in due mantenendo le rispettive caratteristiche originali, al fine di poter migliorare la risposta complessiva della struttura 2, che può avere maggiori e meglio distribuite deformazioni dissipative, sotto particolari eventi.

Il disaccoppiamento parziale degli strati 5 e 5a avviene ad esempio realizzando forme geometriche regolari (quadrati, rettangoli, ecc...) definenti una alternanza a scacchiera di zone vuote disaccoppiate attraverso il citato disarmante chimico, con zone piene in cui la poliurea è in continuità chimica, fisica e meccanica.. La dimensione delle zone vuote e piene viene determinata in funzione della forma e delle dimensioni del corpo da proteggere, ed in funzione delle caratteristiche attese del fenomeno esterno da cui proteggere il corpo per avere una opportuna e vantaggiosa distribuzione di tali zone.

La strattura multistrato 2 così costituita può essere realizzata con dimensioni diverse in funzione del tipo di protezione che deve effettuare. Ad esempio ogni singolo strato può avere spessore variabile e può essere previsto un numero di strati superiore a quello sopra descritto. Ancora, la maglia dello strato in tessuto 4 e la maglia dello strato in materiale deformabile 6 può essere più o meno larga in base al tipo di proiettile o effetto complesso (proiettile, onda d’urto e temperatura) che deve essere trattenuto.

Vantaggiosamente, la struttura multistrato 2 è ancorata e chiusa a “pacchetto” tra una superficie interna 7 ed una superficie esterna 8.

Come viene illustrato in figura 1, la superficie interna 7 è prossima ed associabile al corpo da proteggere mentre la superfìcie esterna 8 è distale dal citato corpo.

Si noti che lo strato in materiale ceramico 3 è accoppiato alla superfìcie esterna 8 per mezzo di uno ulteriore strato adesivo 5 realizzato in materiale elastico. Vantaggiosamente, la superficie interna 7 è accoppiata allo strato in materiale deformabile 6 attraverso il citato strato adesivo 5a avente spessore maggiorato. Le supeifici 7, 8 possono essere realizzate in qualsiasi materiale e spessore in funzione del tipo di corpo da proteggere.

Gli strati adesivi 5, 5 a in materiale elastico sono preferibilmente realizzati in poliurea ad alta tenacità e basso modulo elastico.

In maggiore dettaglio, gli strati adesivi 5, 5a sono realizzati in polyurea, preferibilmente mediante un procedimento di spruzzaggio diretto della polyurea stessa sui rispettivi strati da accoppiare.

In questo modo, quando la polyurea viene spruzzata sugli strati costituiti da tessuti a maglia (strato in tessuto 4 e strato in materiale deformabile 6), la polyurea stessa va ad avvolgere i filamenti così che, ad indurimento della polyurea avvenuto, tali filamenti rimangano irreversibilmente associati in modo permanente agli strati adesivi 5, 5a realizzato con la polyurea stessa.

Per effettuare la copertura di una qualsiasi superficie del corpo da ricoprire, il pannello protettivo 1 sopra descritto viene attestato alla superficie stessa attraverso il processo di spruzzaggio della poliurea che raggiunge allo stato liquido la superficie, adattandosi perfettamente alla forma anche in punti singolari, e solidifica in tempi limitatissimi (anche pochi secondi), facendolo opportunamente aderire alla superficie.

Si noti che, la struttura particolarmente flessibile del pannello 1 permette una buona adattabilità dello stesso indipendentemente dalla forma della superficie del corpo da proteggere.

In alternativa, i vari strati sopra descritti vengono adagiati in sequenza direttamente sulla superficie del corpo.

In questo caso si noti che, sia lo strato in materiale deformabile 6 che lo strato in tessuto 4 sono pieghevoli (deformabili) anche in quanto realizzati in una maglia. Inoltre, come sopra descritto, gli strati adesivi 5, 5a vengono spruzzati direttamente sui rispettivi strati in modo tale da sagomare direttamente tali strati adesivi 5, 5a alla particolare forma della superficie da ricoprire.

Ancora, anche lo strato in materiale ceramico 3 risulta essere pieghevole in quanto le piastre 3 a, che sono tra loro accostate e non reciprocamente vincolate, possono orientarsi in funzione dello sviluppo planare della superficie del corpo da ricoprire.

La presente invenzione raggiunge pertanto gli scopi proposti, superando gli inconvenienti lamentati nella tecnica nota.

La realizzazione di un pannello protettivo 1 particolarmente flessibile, consente di coprire qualsiasi tipo di superficie del corpo da proteggere indipendentemente dal proprio sviluppo.

Vantaggiosamente, come sopra descritto, il pannello 1 può essere realizzato direttamente su tale superfìcie da ricoprire posando in sequenza uno strato sopra l’altro partendo da quello più prossimo al corpo da proteggere. In relazione all'impiego di polyurea, vanno evidenziati tra i vantaggi il suo ridottissimo tempo di presa (alcuni secondi per ottenerne l'indurimento) e la sua facilità di applicazione, che è realizzabile mediante semplice spruzzaggio (in pressione e temperatura).

Vantaggiosamente, il pannello protettivo 1 non deve subire ulteriori operazioni di sagomatura con i conseguenti vantaggi in termini di tempi e costi di produzione.

Inoltre, la struttura del pannello risulta essere particolarmente leggera data la presenza di strati poliuretanici e strutture a maglia metallica. Pertanto, il pannello protettivo 1 può essere inoltre impiegato nei dispositivi di copertura personali quali ad esempio scudi od indumenti in dotazione alle forze dell’ordine, con opportuni accorgimenti.

Va altresì rilevato che la presenza di una struttura multistrato determina una azione di resistenza agli urti del proiettile di tipo progressivo, apportando un'efficace azione di protezione balistica ed una notevole dissipazione di energia. Tale caratteristica è data dalla presenza di strati aventi caratteristiche di deformabilità e resistenza differenziate. Inoltre, gli strati adesivi 5, 5a determinano (in combinazione con gli strati 4 e 6) una azione dissipativa atta a trattenere il proiettile assorbendone l’energia di impatto e preservando il corpo da proteggere.

Infine, un ulteriore vantaggio è dato dalla struttura a maglia realizzata in fibre metalliche ed aramidiche degli strati 4 e 6, i quali trattengono eventuali schegge o frammenti acuminati che si generano conseguentemente all’urto del proiettile sulle piastre 3a ceramiche e/o dall’ impatto/scoppio sulla struttura da proteggere.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Pannello protettivo, caratterizzato dal fatto che comprende: - una superficie interna (7) prossima ad un corpo da proteggere ed una superfìcie esterna (8) distale da detto corpo; - una struttura multistrato (2) interposta tra detta superficie interna ed esterna (7, 8), detta struttura multistrato (2) comprendendo almeno uno strato in materiale ceramico (3) ed almeno uno strato in tessuto (4) ad alta resistenza, accoppiati tra di loro per mezzo di uno strato adesivo (5) realizzato in materiale elastico.
2. Pannello secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto strato in materiale ceramico (3) comprende una pluralità di piastre rigide (3a), accostate l’un con l’altra per definire una superficie continua; dette piastre (3a) essendo realizzate in allumina.
3, Pannello secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto strato in materiale ceramico (3) è accoppiato a detta superficie esterna (8) per mezzo di uno strato adesivo (5) realizzato in materiale elastico.
4. Pannello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sfiato in tessuto (4) comprende una maglia metallica.
5. Pannello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre uno strato in materiale deformabile (6) realizzato in materiale aramidico; detto strato in materiale deformabile (6) essendo interposto tra detto strato in tessuto (4) e detta superficie interna (7).
6. Pannello secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto strato in materiale deformabile (6) è costituito da una pluralità di pannelli.
7. Pannello secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto strato in materiale deformabile (6) è costituito da un tessuto di fibre aramidiche.
8. Pannello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7, caratterizzato dal fatto che detto strato in materiale deformabile (6) è accoppiato a detto strato in tessuto (4) ed a detta superficie interna (7) per mezzo di rispettivi strati adesivi (5) realizzati in materiale elastico.
9. Pannello secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto strato adesivo (5a) realizzato in materiale elastico interposto tra la superficie interna (7) e lo strato in materiale deformabile (6) presenta spessore maggiore rispetto agli altri strati adesivi (5).
10. Pannello secondo la rivendicazione 8 o 9, caratterizzato dal fatto che detto strato adesivo (5a) realizzato in materiale elastico interposto tra la superficie interna (7) e lo strato in materiale deformabile (6) presenta spessore compreso tra 0.5 e 2 cm.
11. Pannello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sfiato adesivo (5, 5a) in materiale elastico è realizzato in materiale poliuretanico ad alta tenacità e basso modulo elastico.
12. Pannello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 11, caratterizzato dal fatto che detto strato adesivo (5a) realizzato in materiale elastico interposto tra la superficie interna (7) e lo strato in materiale deformabile (6) comprende un materiale ad elevata durezza, preferibilmente costituito da polvere di allumina.
13. Pannello secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto strato adesivo (5, 5a) è armato con un materiale resistente alla trazione (5b).
14. Pannello secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto materiale resistente alla trazione (5b) comprende fibre di vetro.