PL171747B1

PL171747B1 - Hełm bojowy i sposób jego wykonania

Info

Publication number: PL171747B1
Application number: PL30163293A
Authority: PL
Inventors: Aleksander Dutka
Original assignee: Przed Doswiadczalno Prod Szybo
Priority date: 1993-12-23
Filing date: 1993-12-23
Publication date: 1997-06-30
Also published as: PL301632A1

Abstract

1 Hełm bojowy składający się z kompozytowej skorupy twardej oraz przytwierdzonego do mej systemu taśm zawieszenia umożliwiającego dopasowanie go do głowy użytkownika i uregulowanie odległości skorupy od głowy użytkownika, znamienny tym, zejegoskorupa ozadanej obłej wzdłuz obwodu i wysokości, nierozwijalnej postaci ma budowę przekładkową złozoną z twardego płaszcza zewnętrznego (1), miękkiego wypełniacza (2), oraz przytwierdzonego doń twardego płaszcza wewnętrznego (3), który ponadto związanyjest u obrzeza pasem (4)z płaszczem zewnętrznym (1), przy czym twardy płaszcz zewnętrzny (1) ma wierzchnią warstwę z krzemionkowego zelkotu względnie z tkaniny szklanej a pod mą warstwy z niskomodułowych tkanin kevlarowych przesyconych pigmentowaną na zadany kolor żywicą, zaś twardy płaszcz wewnętrzny (3) stanowią przesycone pigmentowaną żywicą warstwy niskomodułowych tkanin kevlarowych i do mego przytwierdzony jest system taśm zawieszenia (5), którego taśma podbródkowa (6) wyposażona jest w zamek (7) korzystnie zatrzaskowy o wytypowanych miejscach zrywania przy przekroczeniu określonej siły, a ponadto skorupa u obrzeza zakończonajest promieniem równym połowie jej grubości 9 Sposób wykonania hełmu bojowego polegający na preformowamu skorupy, zadawaniu żywicy i formowaniu w autoklawie, znamienny tym, ze oddzielnie preformuje się, a następnie formuje w negatywowo-pozytywowej formie twardy płaszcz zewnętrzny (1) kładąc jako wierzchnią warstwę krzemionkowy zelkot względnie warstwę tkaniny szklanej, a następnie warstwy z niskomodułowych tkanin kevlarowych przesycając żywicą zapigmentowaną na zadany kolor i polimeryzując go w autoklawie, oddzielnie preformuje się miękki wypełniacz (2), oddzielnie preformuje się, a następnie

Description

Przedmiotem wynalazku jest hełm bojowy i sposób jego wykonania dla ochrony głowy człowieka przed odłamkami i pociskami.

Ze stanu techniki znane są co do postaci skorupy i systemu taśm mocujących je na głowie, hełmy stalowe użytkowane przez wojsko i policję.

Podobnie znany jest z polskiego wzoru użytkowego nr 39402 tworzywowy hełmofon lotniczy, oraz zbliżone doń powszechnie znane kaski motocyklowe.

Z patentów: francuskiego nr 1 558 613, amerykańskiego 3 241 154 i niemieckiego nr 2 061 087 znane są szczegóły rozwiązań systemu taśm mocujących hełm na głowie.

Natomiast z patentów amerykańskich nr 2 798 221, 3 066 305 oraz 3 400 407 znane są rozwiązania okulara chroniącego wzrok i jego pozycjonowania w żądanym położeniu - co nie jest przedmiotem wynalazku.

Wiadomo też, że podobne produkty są wytworami firm Gentex Corp. (USA) i Helmuth (Niemcy).

Celem wynalazku jest rozwiązanie hełmu bojowego i sposobu jego wykonania zapewniającego wyrób lżejszy od obecnie stosowanych, lepiej chroniący przed urazami i warunkami termicznymi, oraz umożliwiający prowadzenie łączności radiotelefonicznej.

171 747

Cele te - rozwiązanie według wynalazku - pozwala spełnić istota wynalazku.

Istota hełmu bojowego według wynalazku polega na tym, że jego kompozytowa skorupa o zadanej obłej wzdłuż obwodu i wysokości nierozwijalnej postaci ma budowę przekładkową złożoną z twardego płaszcza zewnętrznego, przytwierdzonego doń od spodu miękkiego wypełniacza, oraz z przytwierdzonego doń twardego płaszcza wewnętrznego, który ponadto związany jest u obrzeża pasem z płaszczem zewnętrznym.

Przy czym twardy płaszcz zewnętrzny składa się z wierzchniej warstwy z krzemionkowego żelkotu, względnie z tkaniny szklanej, pod nią z warstw niskomodułowych tkanin kevlarowych i przesycony jest pigmentowaną na zadany kolor żywicą, zaś w odmianie wykonania płaszcza zewnętrznego jego zadaną obłą postać tworzą stykające się ze sobą krawędziami rozwijalne romboidy, zmniejszające się ku szczytowi, usytuowane długą przekątną wzdłuż wysokości i zagięte według postaci, natomiast płaskie wzdłuż małej przekątnej usytuowanej według obwodu skorupy, przy czym romboidy przechodzą w obłość postaci zarówno u obrzeża jak i u szczytu skorupy - a zadaniem takiego ukształtowania skorupy płaszcza zewnętrznego jest zwiększenie skuteczności rykosztowania zderzających się z nią pocisków lub odłamków.

Natomiast twardy płaszcz wewnętrzny stanowią przesycone pigmentowaną żywicą warstwy niskomodułowych tkanin kevlarowych, i do niego przytwierdzony jest system taśm zawieszenia, którego taśma podbródkowa wyposażona jest w zamek, korzystnie zatrzaskowy, o wytypowanych miejscach zrywnia przy przekroczeniu określonej siły, a ponadto skorupa u obrzeża zakończona była promieniem równym połowie jego grubości.

Przy tym miękki wypełniacz skorupowy stanowi kilka warstw maty najkorzystniej z niskomodułowych włókien aramidowych, albo kilka warstwa maty z niskomodułowych włókien aramidowych między którymi w wybranych strefach usytuowane są wkładki tytanowe, albo kilka warstw maty z niskomodułowych włókien aramidowych, które w zadanych strefach posiadają wybrania(okna) w które wciśnięte są wkłady z cermetów.

Bądź też w odmianie wykonania miękki wypełniacz skorupy stanowi preforma najkorzystniej z elastomeru poliuretanowego o dużej twardości, albo preforma z elastomeru poliuretanowego o dużej twardości z zatopionymi w nim w wybranych strefach wkładkami tytanowymi, albo też preforma z elastomeru poliuretanowego o dużej twardości w którego wybrania usytuowane w zadanych strefach wciśnięte są wkłady z cermetów.

Istota sposobu wykonania hełmu bojowego według wynalazku polega na tym, że oddzielnie preformuje się, a następnie formuje w negatywowo-pozytywowej formie twardy płaszcz zewnętrzny kładąc jako wierzchnią warstwę krzemionkowy żelkot względnie warstwę tkaninę szklanej, a następnie warstwy z niskomodułowych tkanin kevlarowych przesycając żywicą zapigmentowaną na zadany kolor i polimeryzując go w autoklawie. Oddzielnie preformuje się miękki wypełniacz. Oddzielenie preformuje się a następnie formuje w negatywowo-pozytywowej formie twardy płaszcz wewnętrzny z warstw niskomodułowych tkanin kevlarowych przesycając je zapigmentowaną żywicę i polimeryzując w autoklawie. Oddzielnie też w negatywowo-pozytywowej formie wykonuje się z przesyconego zapigmentowaną żywicą rovingu aramidowego pas polimeryzując go w autoklawie.

Następnie wyjmuje się pozytywowy foremnik z formy płaszcza zewnętrznego i odkłada, wnętrze znajdującego się w foremniku negatywowym płaszcza zewnętrznego pokrywa cienką warstwą żywicy i wprowadza weń preformowany miękki wypełniacz okalając go po obrzeżu skorupy pasem, a następnie na pozytywowym foremniku płaszcza wewnętrznego wprowadza się płaszcz wewnętrzny pokryty na zewnątrz cienką warstwą żywicy do wnętrza miękkiego wypełniacza, po czym całość ściska do zamknięcia się formy wzdłuż pasa po obrzeżu i polimeryzuje w podwyższonej temperaturze łącząc części składowe w integralną całość.

Po utwardzeniu obrabia się obrzeże skorupy promieniem równym połowie jej grubości, owierca płaszcz wewnętrzny według wzornika i w miejscach owiercenia przytwierdza doń nitami zrywalnymi system taśm zawieszenia hełmu na głowie.

Przy tym miękki wypełniacz preformuje się z kilku warstw maty z niskomodułowych włókien aramidowych szczepiając je w kilkunastu miejscach i okrawając według wzornika, albo preformuje się z kilku warstw maty z niskomodułowych włókien aramidowych szczepiając je tak, aby w zadanych strefach wytworzyły się między matami kieszenie w których wprowadza się wkładki tytanowe, po czym okrawa go według wzornika, albo preformuje się z kilku warstw maty z niskomodułowych włókien aramidowych szczepiając je w kilkunastu punktach, po czym w zadanych strefach wykrawa wybrania w które w procesie formowania skorupy na gotowo wciska się wkłady z cermetów, oraz okrawa skraj według wzornika.

Bądź też, w odmianie wykonania, miękki wypełniacz preformuje się w negatywowopozytywowej formie z elastomeru poliuretanowego o dużej twardości, albo preformuje się w negatywowo-pozytywowej formie z elastomeru poliuretanowego o dużej twardości zatapiając w nim w wybranych strefach wkładki tytanowe, albo też preformuje się w negatywowo-pozytywowej formie z elastomeru poliuretanowego o dużej twardości z wybranymi w zadanych strefach w których usytuowane są wstawione do form wkłady z cerametów.

Zaletą hełmu bojowego i sposobu jego wykonania według wynalazku jest prosta technologia jego wytworzenia, znacznie obniżony ciężar a zarazem podwyższona odporność na przebicia odłamkami, rykoszetami i pociskami, przy tym wysoka termoizolacyjność zarówno od zimna jak i gorąca, nie ekranowanie - co umożliwia prowadzenie łączności radiotelefonicznej, a przy tym odporność skorupy na ścieranie i działanie większości związków chemicznych, oraz zabezpieczenie przed promieniowaniem ultrafioletowym.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia hełm bojowy w widoku z boku z częściowym przekrojem, fig. 2 - hełm w widoku z boku w odmianie wykonania płaszcza zewnętrznego, fig. 3 przedstawia w przekroju fragment hełmu z miękkim wypełniaczem z kilku warstw maty z niskomodułowych włókien aramidowych, fig. 4 przekrój fragmentu hełmu z wkładkami tytanowymi usytuowanymi między warstwami maty, fig. 5 - przekrój fragmentu hełmu z wkładem z cermetu usytuowanym w wybraniu miękkiego wypełniacza z kilku warstw maty, fig. 6 - uwidacznia w przekroju fragment hełmu z miękkim wypełniaczem z elastomeru poliuretanowego o dużej twardości, fig. 7 przedstawia przekrój fragmentu hełmu z miękkim wypełniaczem z elastomeru poliuretanowego w którym zatopione są wkładki tytanowe, fig. 8 - przekrój fragmentu hełmu z miękkim wypełniaczem z elastomeru poliuretanowego w którego wybrania wciśnięte są wkłady z cermetu.

Jak przedstawiono na rysunku hełm bojowy wykonany według sposobu stanowiącego przedmiot wynalazku składa się z twardego płaszcza zewnętrznego 1 o wierzchniej warstwie z krzemionkowego żelkotu, względnie z tkaniny szklanej - dla ochrony przed ultrafioletowym promieniowanie, a pod nią z warstw z niskomodułowych tkanin kevlarowych przesyconych pigmentowaną na zadany kolor żywicą, mającego zadaną obłą nierozwijalną wzdłuż obwodu i wysokości postać, bądź w odmianie wykonania obła postać płaszcza zewnętrznego 1 utworzona jest ze stykających się ze sobą krawędziami rozwijalnych romboidów zmniejszających się ku szczytowi, usytuowanych długą przekątną wzdłuż wysokości i zagiętych według postaci, natomiast płaskich wzdłuż małej przekątnej usytuowanej według obwodu, a przechodzących w obłość postaci u obrzeża jak i u szczytu skorupy, zaś do wnętrza płaszcza zewnętrznego 1 przytwierdzony jest na spolimeryzowanej żywicy miękki wypełniacz 2 oraz otaczający go wzdłuż obrzeża pas 4 prefabrykowany z przesyconego pigmentowaną żywicą rovingu z włókien aramidowych.

Przy tym miękki wypełniacz 2 stanowi preforma z kilku warstw maty najkorzystniej z niskomodułowych włókien aramidowych, albo preforma w której między warstwami maty w wybranych strefach usytuowane są wkładki tytanowe 8, albo preforma z mat w których w zadanych strefach wycięto wybrania i wyciśnięto w nie wkłady z cermetów 9. Bądź też w odmianie wykonania miękki wypełniacz 2 stanowi preforma z elastomeru poliuretanowego o dużej twardości, albo preforma z tegoż elastomeru z zatopionymi w nim w zadanych strefach wkładkami tytanowymi 8, albo też preforma z elastomeru w którego wybraniach wciśnięte są wkłady z cermetów 9.

Z kolei od spodu do miękkiego wypełniacza 2 i do pasa 4 wzdłuż obrzeża przytwierdzony jest na spolimeryzowanej żywicy twardy płaszcz wewnętrzny 3 wykonany z przesyconych pigmentowaną żywicą warstw z niskomodułowych tkanin kevlarowych, a obrzeże tak wytworzonej przekładkowej skorupy hełmu wykończone jest promieniem równym połowie grubości skorupy.

Przy tym do płaszcza wewnętrznego 3 przytwierdzony jest system taśm zawieszenia 5, którego taśma podbródkowa 6 wyposażona jest w zamek 7, korzystnie zatrzaskowy, o wytypowanych miejscach zrywania po przekroczeniu określonej siły.

Fig. 3

Fig.4

Fig.5

171 747

Fig.6

Fig.7

Fig.8

171 747

Fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Hełm bojowy składający się z kompozytowej skorupy twardej oraz przytwierdzonego do niej systemu taśm zawieszenia umożliwiającego dopasowanie go do głowy użytkownika i uregulowanie odległości skorupy od głowy użytkownika, znamienny tym, że jego skorupa o zadanej obłej wzdłuż obwodu i wysokości, nierozwijalnej postaci ma budowę przekładkową złożoną z twardego płaszcza zewnętrznego (1), miękkiego wypełniacza (2), oraz przytwierdzonego doń twardego płaszcza wewnętrznego (3), który ponadto związany jest u obrzeża pasem (4)z płaszczem zewnętrznym (1), przy czym twardy płaszcz zewnętrzny (1) ma wierzchnią warstwę z krzemionkowego żelkotu względnie z tkaniny szklanej a pod nią warstwy z niskomodułowych tkanin kevlarowych przesyconych pigmentowaną na zadany kolor żywicą, zaś twardy płaszcz wewnętrzny (3) stanowią przesycone pigmentowaną żywicą warstwy niskomodułowych tkanin kevlarowych i do niego przytwierdzony jest system taśm zawieszenia (5), którego taśma podbródkowa (6) wyposażona jest w zamek (7) korzystnie zatrzaskowy o wytypowanych miejscach zrywania przy przekroczeniu określonej siły, a ponadto skorupa u obrzeża zakończona jest promieniem równym połowie jej grubości.
2. Hełm według zastrz. 1 znamienny tym, że płaszcz zewnętrzny (1) jego skorupy ma zadaną obłą postać utworzoną ze stykających się ze sobą krawędziami rozwijalnych romboidów zmniejszających się ku szczytowi, usytuowaną długą przekątną wzdłuż wysokości i zagiętych według postaci, natomiast płaskich wzdłuż małej przekątnej usytuowanej według obwodu skorupy, przy czym romboidy przechodzą w obłość postaci zarówno u obrzeża jak i u szczytu skorupy .
3. Hełm według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jego miękki wypełniacz (2) stanowi kilka warstw maty najkorzystniej z niskomodułowych włókien aramidowych.
4. Hełm według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jego miękki wypełniacz (2) stanowi kilka warstw maty najkorzystniej z niskomodułowych włókien aramidowych, między którymi w wybranych strefach usytuowane są wkładki tytanowe (8).
5. Hełm według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jego miękki wypełniacz (2) utworzony z kilku warstw maty najkorzystniej z niskomodułowych włókien aramidowych posiada w zadanych strefach wybrania, w które wciśnięte są wkłady z cermetów (9).
6. Hełm według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jego miękki wypełniacz (2) utworzony jest korzystnie z preformowanego elastomeru poliuretanowego dużej twardości.
7. Hełm według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jego miękki wypełniacz (2) utworzony jest korzystnie z preformowanego elastomeru poliuretanowego o dużej twardości, w którym w zadanych strefach zatopione są wkładki tytanowe (8).
8. Hełm według zastrz 1 albo 2, znamienny tym, że jego miękki wypełniacz (2) utworzony jest korzystnie z preformowanego elastomeru poliuretanowego o dużej twardości i posiada w zadanych strefach wybrania, w które wciśnięte są wkłady z cermetów (9).
9. Sposób wykonania hełmu bojowego polegający na preformowaniu skorupy, zadawaniu żywicy i formowaniu w autoklawie, znamienny tym, że oddzielnie preformuje się, a następnie formuje w negatywowo-pozytywowej formie twardy płaszcz zewnętrzny (1) kładąc jako wierzchnią warstwę krzemionkowy żelkot względnie warstwę tkaniny szklanej, a następnie warstwy z niskomodułowych tkanin kevlarowych przesycając żywicą zapigmentowaną na zadany kolor i polimeryzując go w autoklawie, oddzielnie preformuje się miękki wypełniacz (2), oddzielnie preformuje się, a następnie formuje w negatywowo-pozytywowej formie twardy płaszcz wewnętrzny (3) z warstw niskomodułowych tkanin kevlarowych przesycając je zapigmentowaną żywicą i polimeryzując w autoklawie, oddzielnie też w negatywowo-pozytywowej formie wykonuje się z przesyconego zapigmentowaną żywicą rovingu aramidowego pas (4) polimeryzując go w autoklawie, po czym wyjmuje się pozytywowy foremnik płaszcza zewnętrznego i odkłada, wnętrze płaszcza zewnętrznego (1) pokrywa się cienką warstwą żywicy i wprowadza weń preferowany miękki wypełniacz (2) okalając go po obrzeżu skorupy pasem (4), a następnie na pozytywowym foremniku płaszcza wewnętrznego wprowadza się płaszcz wewnętrzny (3) pokryty na zewnątrz cienką warstwą żywicy do wnętrza miękkiego wypełniacza (2), całość ściska do zamknięcia się formy wzdłuż pasa (4) po obrzeżu i polimeryzuje w podwyższonej temperaturze łącząc części składowe w integralną całość, zaś po utwardzeniu obrabia się obrzeże skorupy promieniem równym połowie jej grubości, owierca płaszcz wewnętrzny (3) według wzornika i w miejscach owiercenia przytwierdza doń nitami zrywalnymi system taśm zawieszenia (5) hełmu na głowie.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że miękki wypełniacz (2) preformuje się z kilku warstw maty z niikomodułowych włólken aramidowych szczepii-agc je w kilkunastu miejscach i okrywając według wzornika.
11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że miękki wypełniacz (2) preformuje się z kilku warstw maty z niskomodułowych włókien aramidowych szczepiając je tak, aby w zadanych strefach wytworzyły się między matami kieszenie, w które wprowadza się wkładki tytanowe (8), po czym okrywa go według wzornika.
12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że miękki wypełniacz (2) preformuje się z kilku warstw maty z niskomodułowych włókien aramidowych szczepiając je w kilkunastu punktach, po czym w zadanych strefach wykrawa wybrania, w które w procesie formowania skorupy na gotowo wciska się wkłady z cerametów (9), oraz okrawa skraj według wzornika.
13. Sposób zastrz.9, znamienny tym, że miękki wypełniacz (2) preformuje się w negatywowo-pozytywowej formie z elastomeru poliuretanowego o dużej twardości.
14. Sposób według według zastrz. 9, znamienny tym, że miękki wypełniacz (2) preformuje się w negatywowo-pozytywowej formie z elastomeru poliuretanowego o dużej twardości zatapiając w nim w wybranych strefach wkładki tytanowe (8).
15. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że miękki wypełniacz (2) preformuje się w negatywowo-pozytywowej formie z elastomeru poliuretanowego o dużej twardości z wybraniami w zadanych strefach, w których usytuowane są wstawione do form wkłady z cermetów (9).