专利名称：防冲力的防护服的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防冲力的防护服，其包括连接在一起的许多封闭圆环，以在服装内侧形成一层针对冲力提供防护的防护层。这类防护装置是众所周知的，而特别要提到的是欧洲专利申请第119406号，它表明一种由许多圆环组成的典型防护层。这种装置用于例如肉店老板的围裙，以防止尖锐物件穿透服装，因为彼此装接的许多封闭圆环可阻止这种物件通过，所以物件穿透服装的那部分会是一长长的切割刃。
不过，如果要防止带有一作为穿透服装的一部分的锐利尖端的物件通过，上面提及的装置是不完备的。一尖钉的尖端可能会穿过一个圆环，这取决于尖端的锐度，穿入单独一个圆环中的深度可以是十分可观的并造成对防护服穿着者的损伤。这些圆环在这种防护层中连接在一起的方式是，这些圆环套接起来，亦即它们以链状方式连接在一起，以形成一二维防护层。对于这一问题的一种可能的解决办法或许是采用尺寸足够小的圆环，但因需要特殊的制作工艺而使制作成本升高，而且就制作工艺而言，可以确证甚至是不可能构成为所需要那样严密的装置的。圆环的材料(金属丝)必须具有一定的粗细，以赋予防护层足够的拉伸强度，但另一方面，在制作工艺方面可能难以用一种粗厚的材料制成具有足够小直径的圆环。内径/材料粗厚度这一比值必须具有一定的最小值。
本发明的目的是消除上述各种缺点并提供一种防护服，其可有效地防止锐利的带尖物件穿透服装，因而尤其适用于在其职务中可能蒙受某种由一锐利钉状物件构成的袭击的人员，比如警察和监狱看守。为达到此目的，符合本发明的防护服主要的特征在于，具有限定柔性的细长充填件以穿引方式通过圆环。顺着冲力的方向观看时，一个充填件可因而减小周围圆环的空余面积，而且尽管在一个别圆环与穿过它的充填件之间仍然留有某一空隙，但它是如此之小，以致最后在钉状物件尖端之后的加宽部分将会卡在此空隙之中。各个充填件具有充分的强度和限定的柔性，这意味着它们刚硬到如此程度，以致在物件穿过圆环时它们保持其位置而不会挨着物件形成弯折。
其次，本发明具有一些在所附独立权利要求2至10之中和以下说明之中所提出的最佳实施例。金属或合金优先用作充填件的材料，以致至少其外层，是金属的，比方说，编在由另一种材料构成的一较轻芯件上的扭曲金属丝。
本发明在下面将比较详细地参照附图予以说明，附图中
图1以前视图表明符合本发明的防护服的防护层的结构和装接；图2以透视图表明使用在本发明之中的充填件，以及图3以铅直剖面表明符合本发明的防护服的上部。
图1中表明从前面，亦即沿冲力方向观看的一种抗冲力防护层1。该防护层的基本构造包括通过以链状方式相互套合而连接在一起的许多圆环2。这些圆环彼此套合而成一个二维的层，如前视图所示。此层不可能散开，因为它包括许多彼此永久连接起来的封闭圆环。这种类型的环网结构以前是为人熟知的，其是由头对头焊接许多短段金属丝，诸如钢丝，以构成许多圆环并把它们相互连接起来而制成的。制作方法和其中所用的各种设备也是早先已知的。
实际上，沿着一平面伸展的环网结构是以如下方式实现的，即它具有各平行的环列1a。在一列中，各环主要是彼此平行地倾斜得与主平面成一定的锐角，而在相邻的一列中，各环相对于层1的主平面倾斜得成一大致上相同大小的角度，但偏向相反的方向。每两个相邻的环列1a的连接方式是，一列1a的两个接续的圆环2由一相邻环列1a的一共用的圆环2穿接起来，圆环2因而相对于此层的主平面倾斜得成一锐角，该锐角的大小等于而方向反于所述两环的偏角。这样，相邻各列1a就以这种方式形成一层，其中各隔一列的各环2基本上是平行的。圆环的最常用材料是钢，但钛也是可用的，只要它能够完全焊接好即可。
各环列1a在层1的主平面方向上构成了各平直通路，细长的各充填件3穿过这些通路。一个充填件3因而穿过同一环列1a的各接续的圆环2，以便充填不然就在圆环内部出现的空隙。各充填件3具有限定的柔性，在各充填件3的纵向上弯曲的程度可使该层具有服装用途所需的柔性。在垂直于充填件的纵向的方向上，防护层1比较柔软，因为相邻各环列1a能够不受阻于充填件而彼此作相对转动。因此，服装中充填件3的最有利取向是铅直的，服装围绕一竖直身体部位，诸如胸部、腹部和背部，会很服贴。在此情况下，从上到下伸展的各环列在其各上端处采用适当的解决办法装接到相应各充填件3的上端，例如图1实例所示，借助于一种固定到充填件3的上端并通过一装配环圈7连接于最上面圆环2的耳环6。这样，各细长的充填件3同时就可把此层保持充分地伸展在竖直方向上并可防止它向下滑动。每隔一定距离只在某些细的充填件3具有这种装接件就足够了。因此，各细长充填件的下端可配备类似的装接件，以防止层1沿相反的方向朝中间滑动，例如在服装于贮放期间被暂时头朝下放置的情况之下。
图1还表明层1如何可以例如借助于一线绳8装接到背衬材料上，线绳在各环列1a的上端处沿着宽度每隔一定距离穿过各圆环2，层1可以同样的方式沿着其侧面边沿和下面边沿装接到背衬材料上。
图2更加详细地表明充填件3的结构。细长件3在层1的平面的方向上具有充分的宽度，以便完好地充填圆环2的内部空隙。这一宽度对圆环的内径的比值优选是使得(D-d)/2不大于3毫米，较好的是不大于2.5毫米以及最好不大于2毫米，D在公式中代表在细长件3的宽度方向上的圆环内径，而d代表细长件3的宽度。因而以上各极限值是，当充填件大致穿过圆环的中心时留在该元件两侧的空隙的宽度。从图1中显然可见，各圆环的这些内部空隙部分部分地也被相邻各环列中的各圆环的材料占据。
为了使充填件3具有充分的宽度和强度而不需要使之太重，最好是制成一复合线绳，其具有一耐冲力的金属外皮3b，以及由一种轻于外皮的材料制成的绳芯3a。绳芯可以例如由一种轻于外皮的合成聚合物纤维、天然纤维、陶瓷纤维或者金属纤维制成。许多金属细线作成多股、双股、双双股或围绕绳芯编织起来以形成外层3b，最后得到一种金属丝绳，其足够轻，但却强固刚硬。此金属例如可以由钢、钛或铅丝构成，包括合金和不同金属丝的组合。
再者，在复合绳条中可以采用一金属绳芯和塑料覆层，如线或者玻璃、碳素或金属纤维或它们的某种组合作为芯绳，而在芯绳外面也可使用一种由喷镀制成的塑料覆层。也可以是如下一种组合，即金属绳芯由表面一层天然纤维围绕。
显然，充填件可以完全由同一纤维材料整体制成，而由于金属丝的刚性，诸如钢、钛、铝或其某种合金是最为合适的。这些细丝形成多股、双双股或编织起来以制成一绳条。
图2上部表明一具有良好横截面的充填件3。该充填件的横截面在层1的平面方向上的尺寸大于在垂直于此平面方向上的尺寸。这一形状的充填件，在平面方向上较宽，可很好地充填圆环的内部，因为圈环在平面方向上看时是椭圆的。这类“扁平”绳条结构可以用例如编织方法制成。
无论充填件3的结构或形状如何，它们都应当具有充分的韧性以维持其阻隔尖锐物件的位置进而防止刺入。可以认为，弹性模量与涉及韧性的那些特性密切相关，弹性模量不小于40千牛顿/毫米2(40KN/mm2)的充填件是值得推荐的。
图3以沿垂直方向，亦即平行于充填件3的方向，截取的纵剖面表明符合本发明的防护服的一个实例。防护层1位于服装里面，一用于防护子弹的由防冲击纤维制成的层4设置在其外侧。在这一部位最好是使用一种织物纤维，因为当一个人在层4的这一侧上被一钉状物件击中时，一些纤维会从织物上脱落下来，并且随着它们与物件一起运行，它们更多地充填了防护层1之中的各圆环2与充填件3之间的空隙。层4可以由任何已知的具有能以吸收子弹能量特性的防冲击纤维材料制成，比如芳族聚酰胺纤维、VECTRAN纤维(全芳族聚酰胺聚酯，HBA-HNA共聚物)或PE纤维(UHMPE，超大分子聚乙烯)。在防护层1的内侧，即朝向身体的一侧，有一较厚的多孔隔热层5，这可以比如说是泡沫塑料。此层的用途是增大冲力承受层1的前表面离开身体的距离，并也增加穿着者的舒适感。隔热层5还充作背衬材料，防护层1可通过密布绳条而以上述方式予以固定。一种配备防冲击织物和冲力防护层1的保护服，作为既抵挡“急速”冲力(子弹)又抵挡“缓慢”冲力(带刃的兵器)的一种防护服，其工作是很良好的。在层1的内侧上也可以设置一种防冲击织物以便对子弹提供更为有效的防护。
在防护服的整个厚度中，防护层1位于靠近外侧处并与中面间隔开来，亦即朝向要设法终止的冲力所产生的地方推移。内侧上的厚隔热层5能够缩紧并会阻尼冲击能。防护服在其内和外表面上还可涂敷一适当的表面层9，它形成围绕防护层1的一种外壳而保护留在里面的层4、5不受磨损。
一种符合本发明的防护服是比如一种防护背心10，它可防护身体的胸部或胸部和背部，并具有已知的如此结构。不过，可以把本发明的这种解决办法也施用于外衣和其他一些服装上。还可以是，防护层1只位于服装的某一部位上，比如用以防护身体的最为重要的一些部分。
在一个实际体现中，防护层1由一金属环网制成，环网包括大约0.8毫米粗细的金属丝。金属丝头对头焊接起来形成内直径大约为5.5毫米的圆环，它许多圆环构成的各环列中穿有粗细大约为2毫米的各笔直的钢丝绳，其绳芯是棉制绳条。在按照欧洲标准EN 4121993(尖钉的宽度3毫米，落体连同刀身的重量1035克)制定的冲击试验中，已经发现，此层可有效地防止锐利的钉状物件刺入能对防护服穿着者造成危险的深度处。当在层1的前面使用由芳族聚酰胺纤维制成的一种防冲击织物时，其防护能力可达到抵挡住一9毫米手枪在4米距离处的镍壳子弹的射击。
本发明并不局限于只是以上示于各图的结构，而是可在各项权利要求所提供的发明思想之内予以修改。充填件3也可以结合具有另一种结构的许多环网，以充填圆环内部的空隙而服务于本发明的目的。其次，本发明并不只是局限于上述的各种制作材料，而是可以在其中采用能提供良好防护特性的未曾提及或尚未已知的一些材料。
权利要求
1.一种防冲力的防护服，其包括许多封闭的圆环(2)，它们连接在一起而形成服装内侧的一层(1)，以便对冲力提供防护，其特征在于，具有限定柔度的许多细长充填件(3)穿引通过各圆环(2)，以防止钉状物件通过各圆环(2)而刺入。
2.按照权利要求1所述的一种防护服，其特征在于，各充填件(3)彼此平行地穿引通过平行的各环列(1a)。
3.按照权利要求2所述的一种防护服，其特征在于，各环列(1a)是由各接续的圆环(2)构成的，各环的平面彼此平行，而且其中每两个接续的圆环借助于一通过所述两环(2)的一个相邻环列的圆环(2)彼此连接起来，所述圆环的平面则与所述两不的各平面成一角度。
4.按照权利要求1、2或3所述的一种防护服，其特征在于，各充填料(3)设置得使它们从上向下伸展于服装的使用位置之中。
5.按照权利要求4所述的一种防护服，其特征在于，各圆环(2)装接于各充填件(3)的上端以防止层(1)塌缩。
6.按照前述各项权利要求中任何一项所述的一种防护服，其特征在于，至少各充填件(3)的外层(3b)是由金属或合金制成的。
7.按照权利要求6所述的一种防护服，其特征在于，各充填件(3)包括一轻于外层(3b)的芯子(3a)。
8.按照权利要求1至7中任何一项所述的防护服，其特征在于，充填件(3)的横截面在层(1)的平面的方向上的尺寸大于垂直于此平面方向上的尺寸。
9.按照前述各项权利要求中任何一项所述的一种防护服，其特征在于，在防护冲力的层(1)的外侧上有一层(4)，该层由防冲织物制成。
10.按照前述各项权利要求中任何一项所述的一种防护服，其特征在于，它是一种防护背心(10)。
全文摘要
一种防冲力的防护服，其包括许多封闭的圆环(2)，它们连接在一起而形成服装内侧的一防冲力的防护层(1)。具有限定的柔度的各细长充填件(3)穿引通过各圆环(2)，以防止钉状物件通过各圆环(2)刺入。
文档编号A41D31/00GK1159147SQ96190827
公开日1997年9月10日 申请日期1996年6月6日 优先权日1995年6月7日
发明者M·杭卡拉 申请人:瓦尔蒂翁特克尼里伦图基穆斯克斯库斯公司