CN102613732B - 撞击防护件、防护服以及层材料的用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及撞击防护件、防护服以及层材料的用途，具体而言，涉及用于防护服(2)的包括多层的层材料(3)的撞击防护件(1)，带有这种撞击防护件(1)的防护服(2)、以及用于撞击防护件的多层的层材料(3)的用途。撞击防护件(1)具有背离使用者的外侧(4)和面对使用者的内侧(5)。多层的层材料(3)面对外侧(4)具有由织物(6)制成的外层、面对内侧(5)具有由间隔针织物(7)制成的内层以及在织物(6)和间隔针织物(7)之间具有以粘合层(8)形式的中间层。织物(6)和间隔针织物(7)借助于粘合层(8)以面的方式相互粘合。间隔针织物(7)为透气的。

Description

撞击防护件、防护服以及层材料的用途

技术领域

本发明涉及一种用于防护服(Schutzanzug)的撞击防护件(Aufprallschutz)、带有撞击防护件的防护服以及用于这种撞击防护件的层材料(Schichtmaterial)的用途。

背景技术

在手操纵式工作器械(如室外修剪机(Freischneider)或类似者)的运行中可扬起颗粒(如木屑、石子或类似者)并且颗粒可撞击工作器械的使用者。因此，出于安全性原因，使用者穿着带有安全帽、护目镜(Visier)、手套以及防护服的防护服装，其提供必要的保护。

在一定的应用条件下，例如在多石的(steinig)底土(Untergrund)的情况下(例如这常常尤其地可在欧洲南部观察到)，从地面大量地扬起硬的颗粒(例如小石子或类似者)，这些颗粒之后可主要撞击使用者的小腿。在此通常穿着的防护服虽然对撞击进行缓冲(abfedern)，然而其中，尤其地在非常多石的环境中其吸收效果不总是令人满意的。

已知带有横向于其平面柔性的(nachgiebig)缓冲层的撞击保护材料以用于改进撞击缓冲。在已知的实施方案中，存在这样的问题，即，小的且硬的撞上的颗粒将基本上点状的负载引入保护材料中。必须在空间上非常狭窄的区域中吸收并且消减 撞击能，因此，缓冲层的一方面显著的层厚度以及另一方面实心的重的设计方案对于足够的缓冲作用来说是必须的。这导致妨碍使用者的自由运动性，并且同样妨碍尤其地在热的环境条件下用于排汗的空气循环。但是，相应地更薄地设计的撞击防护件没有所需的缓冲效果。

发明内容

本发明的目的为，如此改进这种类型的撞击防护件，即，尤其地在小的且尖的对象撞击时结合高的穿着舒适性实现改进的缓冲效果。

该目的根据本发明的撞击防护件实现。

此外，本发明的目的为，给出尤其地用于利用手操纵式工作器械进行的工作的防护服，改进其保护效果和穿着舒适性。

该目的根据本发明的防护服实现。

最后，本发明的目的为，给出用于高效的撞击防护件的多层的层材料的用途。

该目的根据本发明的层材料的用途实现。

撞击防护件包括多层的层材料，并且具有背离使用者的外侧和面对使用者的内侧。根据本发明设置成，层材料面对外侧具有由织物(Gewebe)制成的外层、面对内侧具有由间隔针织物(Abstandsgewirk)制成的内层以及在织物和间隔针织物之间具有以粘合层(Klebeschicht)形式的中间层。织物和间隔针织物借助于粘合层以面的方式 相互粘合。间隔针织物构造成透气的(atmungsaktiv)。

本发明基于这样的想法，即，尽可能大面积地分布由小的、硬的撞上的颗粒近似点状地引入的动能，并且在此保证，至少近似完全地利用所选择的基本材料的在能量吸收能力上的潜力。结果，由此可在高的缓冲效果的情况下将撞击防护件的总厚度减小到这样的尺寸，即，其在高的缓冲效果的情况下也产生高的穿着舒适性，尤其地在热的环境条件下。

应用这样的间隔针织物作为缓冲层，即，通过通常的网眼设计(Maschengestaltung)夹心式地利用作为覆盖层的两个面形的网眼结构和作为间隔保持部(Abstandshalter)以及中间层的横向于覆盖层的在厚度方向上伸延的线(Faden)构建该间隔针织物。根据本发明已经认识到，基本上垂直的间隔线(Abstandsfaden)虽然具有高的缓冲潜力，但是通过独自地应用间隔针织物不可利用该潜力。在小的且尖的对象(例如石子或类似者)撞击时，在其平面中软的且柔性的网眼结构不可将垂直的间隔线保持在原位(an Ort und Stelle)。一方面发生点状的负载引入，并且另一方面发生垂直的间隔线的侧向的偏移(Auswandern)或弯折(wegknicken)。

后者同样不仅仅通过施加以织物的形式的外覆盖层而防止，因为在没有其它措施的情况下在外织物层和邻接的覆盖层式的间隔针织物的网眼结构之间的相对运动是可能的。相反地，只有通过根据本发明的设计方案才能实现期望的效果，即，通过借助于粘合层以面的方式使织物和间隔针织物相互粘合。在此，利用多个相互补充的效应。

与间隔针织物的覆盖层式的网眼结构相比，以织物的形式的外覆盖层在其平面中为非常刚性的(steif)。在小的且尖的对象撞击时，这种在平面中作用的刚性通过以下方式起作用，即，建立与间隔针织物的面形的粘合。尤其地，在这样的区域中防止织物和间隔针织物的彼此滑动(Verrutschen)，即，在该区域中位于织物之下的间隔针织物由于撞击以凹进的方式变形。由于粘合，在厚度方向上作用的变形转换成应力建立，其在相对不易弯曲的织物的平面中起作用并且由此导致点状地引入的撞击能面形地分布到撞击防护件的相对大的面形的区段中。在间隔针织物和织物之间的粘合同时防止，基本上垂直于撞击防护件的平面布置的间隔线侧向地偏移。相反地，迫使其保留在原位，由此完全地利用其在能量吸收能力上的潜力。总结性地，通过根据本发明的结构，一方面产生点状地施加的撞击能的面形的分布，并且另一方面保证，在该面形地分布的区域中，也可由垂直地布置的间隔线完全地吸收该能量。

间隔针织物本身由于其网眼结构为可渗透空气的并且由此为透气的。甚至当选择封闭的粘合层和/或封闭的覆盖织物时，对于用于使用者的躯体的排汗或排水蒸气的空气输送来说间隔针织物的畅通的网眼结构可为足够的，因为畅通的间隔针织物位于面对使用者的内侧上，并且由于其厚度和结构提供至少在层材料的平面中充足的循环。此外，优选地应用同样可渗透的且透气的织物用于外层。相同的也适用于粘合层的选择，从而在有利的改进方案中，层材料穿过其所有层为透气的，即，在厚度方向上同样为透气的。总地，通过根据本发明的撞击防护件的设计方案，通过配备有这种撞击防护件的防护服或通过用于这种撞击防护件的带有上述结构的层材料的用途，实现即使在点状地引入的撞击能的情况下也带有高的能量吸收能力和良好的穿着舒适性的相对薄的材料。

可为适宜的是，利用封闭的粘合层整面地 实施在织物和间隔针织物之间的面形的粘合，其中，有利地可选择渗透蒸气的、透气的材料作为用于粘合层的材料。通过整面的粘合实现，在每个任意撞击部位处给出以上描述的相互的支撑和分布效果。在有利的备选方案中，织物和间隔针织物借助于粘合层在均匀地分布的格栅(Raster)中以面的形式相互粘合。这种格栅可设计成点状的或网状的。在足够紧密的格栅尺寸中，给出带有足够的均匀性的支撑和分布效果。同时，粘合部的格栅形式改进蒸气渗透性并由此改进透气性。在后者的情况中，粘合材料本身不必一定为透气的，因为，单独通过格栅状的粘合部已实现透气性。由此产生在选择待使用的粘合材料时更大的自由度。

根据上述实施形式，优选地，应用织物作为外覆盖层，其在其平面中为基本上刚性的且横向于该平面为柔性的。由此，给出明确的功能性的分离，相应地，织物负责在撞击防护件的平面中的负载分布，并且间隔针织物负责与其垂直地吸收能量。

可考虑不同材料用于织物。尤其地，至少部分地由高强的多元酯、由高强的聚酰胺(例如 )或由尼龙(例如 )组成的设计方案已证实为适宜的。在此，应用的材料不必为同质的(sortenrein)。相反地，尤其地在应用塑料纤维时可为适宜的是，织物此外包含由天然纤维、尤其地由棉组成的份额。通过这种类型的混合织物可进一步改进穿着舒适性。总地实现，根据其以上描述的目标设定，织物在其平面中为尽可能刚性的且此外稳定的。

为了形成间隔针织物，优选地应用热塑性的塑料纤维。除了高的抵抗性 、能量吸收能力以及良好的耐久性，热塑性的变形也是可能的，通过该变形可将撞击防护件引入期望的形状中。尤其地，设置至少一个、且优选地多个、适宜地以热的方式压入间隔针织物中的可弯曲沟槽(Flexibilisierungskerbe)，其允许，空间上使由于其厚度而相对刚性的材料弯曲，并且由此与使用者的躯体相匹配。

有利地，间隔针织物的厚度在4mm(包括在内(einschlieβlich))至10mm(包括在内)的范围中，优选地在5mm(包括在内)至8mm(包括在内)的范围中，并且尤其地，至少约为6mm。注意到的是，在所提及的厚度范围中，一方面，保证高的且即使在严峻的(schwierig)应用条件下也充足的能量吸收能力。另一方面，不妨碍或基本上不妨碍使用者的运动自由度和撞击防护件的透气性。

有利地，织物和粘合层共同地具有这样的厚度，即，其不大于间隔针织物的厚度的10％。由此，在撞击防护件的厚度和重量方面优化能量吸收能力和点状地引入的能量的面形的分布。

根据本发明的撞击防护件可应用于不同目的。优选地，撞击防护件包括小腿防护件且尤其地也包括膝盖防护件。这允许在小腿和膝盖的区域中应用在防护服中，尤其地扬起的石子在该处的撞击可能性最大。

附图说明

下面根据图纸详细描述本发明的实施例。其中：

图1显示了带有部分地插入的根据本发明实施的撞击防护件的根据本发明实施的防护服的透视的图示；

图2以示意性的图示显示了带有其层结构的细节的用于制造根据图1的撞击防护件的层材料的局部；

图3以示意性的俯视图显示了带有小腿和膝盖保护的根据图1的撞击防护件的变型方案；

图4显示了带有布置在其中的可弯曲沟槽的细节的根据图3的撞击防护件的示意性的横截面图；

图5以透视的示意图显示了在取消在外织物和位于其下的间隔针织物之间的粘合的情况下在起撞击作用的外来物的作用下的撞击防护件；

图6利用变形性能的细节显示了根据图5的布置方案的示意性的横截面图；

图7显示了在外来物撞击的情况下带有在外织物和内间隔针织物之间的粘合层的根据图5的布置方案的根据本发明的改进方案；

图8利用其变形性能的细节显示了根据图7的布置方案的示意性的横截面图。

具体实施方式

图1以透视的视图在其裤腿12的区域中显示了根据本发明实施的防护服2。裤腿12具有膝盖区域15和小腿区域14。在所显示的实施例中，裤腿12设有容纳袋13以用于分别在箭头23的方向上插入根据本发明实施的撞击防护件1。在此，撞击防护件1以简单的矩形的形状实施成小腿防护件9以用于保护胫部区域，但是也可具有例如根据图3的复杂的形状。相应于在此显示的撞击防护件1的设计方案，容纳袋13仅仅在小腿区域14上延伸，但是也可伸到直至包括到膝盖区域15中。同样可能的是，在小腿区域14和膝盖区域15中分别设置独立的容纳袋13。此外，根据本发明的撞击防护件1也可应用在防护服2的其它部位处。

撞击防护件1具有背离使用者的外侧4和面对使用者的内侧5。在所显示的实施例中，以深色标记外侧4并且以浅色标记内侧5，以使得对于使用者保证的是，撞击防护件1在插入容纳袋13中时实际上以其外侧4背离使用者且以其内侧5面对使用者。也就是说，从以下实施方案中得到，对于根据本发明的效果来说实际上取决于，外侧4面对可能撞击的外来物(如扬起的石子或类似者)。

图2以透视的示意图显示了用于制造撞击防护件1或用于应用于撞击防护件1的根据本发明实施的多层的层材料3的局部，例如在图1，3和4中示例性地示出该撞击防护件1。根据本发明的层材料包括至少三个层、在此刚好三个层。详细地，层材料3面对外侧4具有由织物6制成的外层、面对内侧5具有由间隔针织物7制成的内层以及在织物6和间隔针织物7之间具有以粘合层8形式的中间层。织物6和间隔针织物7借助于粘合层8以面的方式相互粘合。在所显示的实施例中，面形的粘合部实施在紧密的、均匀地分布的格栅中，在此，示例性地通过紧密地彼此相邻的粘合点形成格栅。但是，也可设置粘合层8的网形的或线性的格栅。

面对外侧4的织物6在其平面中基本上为刚性的，并且在横向于平面(即，在层材料3的厚度方向上)的负载下由于其易弯性(Biegeweichheit)为柔性的。对于织物6的以下还详细描述的效果来说，取决于其在其平面中的相对高的刚度，为此，该刚度明显在间隔针织物7的或其以下继续描述的覆盖层式的网眼结构16的在相同的平面中所测量的刚度之上，优选地，至少为其十倍。织物6至少部分包括由高强的相互交织的纱线，为此优选地应用高强的多元酯、高强的聚酰胺(例如 )或尼龙(例如 )。所选择的材料可为同质的。此外，织物6也可还包含由天然纤维、尤其地由棉组成的份额。在所显示的实施例中，选择由65％的多元酯和35％的棉组成的混合织物。但是，其它混合比例也可为适宜的。

间隔针织物7为连续的、以夹心的方式构建的且针织的网眼物品(Maschengebilde)，其带有两个覆盖层式的、面形地位于间隔针织物7的平面中的网眼结构16和位于其之间的间隔线17。间隔线17在两个覆盖层式的网眼结构16之间基本上在间隔针织物7的厚度方向上伸延，并且固定地与网眼结构16编结在一起(verwirken)。以这种方式形成带有与织物6相比明显更大的厚度的整体的(einheitlich)纺织的面构型物品 。由于其与织物6相比更大的厚度及其夹心式的结构，间隔针织物7为相对弯曲刚性的。但是，与内部的邻接内侧5的网眼结构16相比，借助于间隔线17以在厚度方向上弹性地易弯曲的方式支撑(betten)外部的网结构16。

作为带有畅通的网眼结构16和彼此成间距的间隔线17的网眼组织，间隔针织物7自身可透过空气和蒸气并且由此为透气的。有利地，选择这样的网结构和配备用于织物6，即，其同样允许蒸气和空气透过，由此，织物6也为透气的。由于其格栅结构，同样粘合层8也为透气的，结果层材料3整体上可穿过其所有的层而透气。

图3以示意性的俯视图显示了撞击防护件1的备选的实施例，从其内侧5示出撞击防护件1。除了尤其地用于使用者的胫部的小腿防护件9，在此显示的撞击防护件1也包括膝盖防护件10，其中，那么为此如有可能以相应的方式匹配根据图1的容纳袋13。相应于根据图3的图示，撞击防护件1设有至少一个、在此多个相交的可弯曲沟槽11。可至少沿着灵活化刻痕11翻起(umklappen)或折起(umknicken)由于间隔针织物7(图2)的大的厚度而本身弯曲刚性的层材料3(图2)，由此可使其与使用者的躯体相匹配。为了进一步简化形状匹配，在小腿防护件9和膝盖防护件10之间两侧地布置切口18，以使得使用者可在不受撞击防护件1阻碍的情况下弯曲(anwinkeln)其膝盖。

图4显示了根据图3的撞击防护件1的示意性的横截面图，相应地，在此对于根据图2的设计方案备选地设置整面的、连续的粘合层8。粘合层8不可透过空气和蒸气。在所显示的有利的实施形式中，选择这样的粘合层8的材料，即，其即使在没有格栅结构的情况下也透过空气和蒸气并且由此为透气的。

由热塑性的纤维形成间隔针织物7。热塑性的纤维允许如此的热塑性的变形，即，自内侧5起在外侧4的方向上直至粘合层8以热的方式压入可弯曲沟槽。但是，实际上，可弯曲沟槽11不完全在厚度方向上穿过间隔针织物7，而是不允许损坏面对粘合层8h或外织物6的网眼结构16(图2)。

根据图4，间隔针织物7具有厚度D，其在包括4mm至包括10mm的范围内，适宜地，在包括5mm至包括8mm的范围内，并且在所显示的优选的实施例中，为至少约6mm。与此相比，织物6和粘合层8明显更薄。织物6和粘合层8共同具有厚度d，其不大于间隔针织物7的厚度的10％。只要没有其它说明，根据图1，2和3，4的实施例在其其它特征和参考标号方面一致。但是，也可在其它实施形式中实现某一实施形式的不同特征。

为了说明根据本发明的撞击防护件1的工作原理和根据本发明的层材料3的用途，在图5至8中示出在小的尖的外来物19撞击时的情况。作为小的外来物19尤其地提及以通常的形式的碎石、砾石、石子以及其它硬的颗粒，其空间的长度与层材料3的总厚度在相同的数量级上，即，可具有几毫米(例如2至3毫米)的平均直径或同样可更小。但是，即使在更大的外来物19时，也出现与以下解释相似的有利的缓冲效果。

为了说明在外来物19撞击时的问题，以根据图5的透视的示意图显示出撞击防护件1或层材料3，在其中未在织物6和间隔针织物7之间布置粘合层8。对于根据图5的透视的图示，附加地，在图6中还显示了在外来物19撞击时该布置方案的示意性的横截面图。从图5和6的共同观察中得到，在箭头20的方向上撞击到面对外侧4的织物6上的外来物19近似点状地较深地沉入间隔针织物7中。由于没有在织物6和间隔针织物7之间的粘合，两个层在箭头21的方向上可相对彼此滑动，由此，织物6本身高的刚度在其平面中不起作用。没有显著的负载分布。此外，在厚度方向上在网眼结构16之间伸延的间隔针织物17未在其侧向的方向上被支撑，并且可侧向地弯折(ausknicken)。在直接邻近外来物19的撞击点处，间隔针织物17弯折(einknicken)，从而外来物19侵入穿过撞击防护件1的整个厚度，而在此没有在期望的程度上衰减 外来物19的撞击能。

在借助于粘合层8在织物6和间隔针织物7之间进行粘合的情况中表现为不同的，如在图7和8中示出的那样。在此，根据图7的图示相应于根据图5的图示，而根据图8的图示相应于根据图6的图示，然而其中，由于粘合层8的作用情况明显不同。

从对图7和8的共同观察中得到，外来物19的撞击能相应于箭头22相对于撞击点径向地分布在撞击防护件1或层材料3的平面中。通过实现尤其地在层材料3的平面中在间隔针织物7和织物6之间没有相对运动，在此织物6的相对于间隔针织物7的高的刚性在其平面中起作用。外来物19在外侧4上近似地点状地施加的撞击能相应于箭头22分布到相对于外来物19的空间上的长度明显更大的面上。尤其地可从根据图8的图示中得出，织物6以与图6相比大得多的弯曲半径弹性地易弯曲地在厚度方向上沉入间隔针织物7中。在此，外来物19的撞击能分布到大量的间隔线17上。由于此外粘合层8防止间隔线17的侧向的纵弯，发生单个间隔线17在层材料3的厚度方向上受控的、吸收能量的凹进(Nachgeben)，因此，与根据图6的布置方案相比，每个单个间隔线7可使大得多的部分能量衰减。由于此外与图6相比多得多的间隔线17发挥其缓冲作用，得到总地显著提高的缓冲能力，从而以面状地分布在内侧5处的方式，不再将明显的负载作用到使用者上。

Claims (21)

1.一种用于防护服(2)的撞击防护件(1)，包括多层的层材料(3)，其中，所述撞击防护件(1)具有背离使用者的外侧(4)和面对使用者的内侧(5)，并且其中，所述层材料(3)面对所述内侧(5)具有由透气的间隔针织物(7)制成的内层，其特征在于，所述层材料(3)面对所述外侧(4)具有由织物(6)制成的外层以及在所述织物(6)和所述间隔针织物(7)之间具有以粘合层(8)形式的中间层，其中，所述织物(6)和所述间隔针织物(7)借助于所述粘合层(8)以面的方式相互粘合，并且其中，所述织物(6)在其平面中为刚性的且横向于其平面为柔性的。

2.根据权利要求1所述的撞击防护件，其特征在于，所述织物(6)为透气的。

3.根据权利要求2所述的撞击防护件，其特征在于，所述层材料(3)穿过其所有层为透气的。

4.根据权利要求1所述的撞击防护件，其特征在于，所述织物(6)和所述间隔针织物(7)借助于所述粘合层(8)以整面的方式相互粘合。

5.根据权利要求1所述的撞击防护件，其特征在于，所述织物(6)和所述间隔针织物(7)借助于所述粘合层(8)以面的方式在均匀地分布的格栅中相互粘合。

6.根据权利要求1所述的撞击防护件，其特征在于，所述织物(6)至少部分地由高强的多元酯或聚酰胺制成。

7.根据权利要求6所述的撞击防护件，其特征在于，所述织物(6)包含由天然纤维组成的份额。

8.根据权利要求7所述的撞击防护件，其特征在于，所述织物(6)包含由棉组成的份额。

9.根据权利要求1所述的撞击防护件，其特征在于，所述间隔针织物(7)由热塑性的纤维形成。

10.根据权利要求1所述的撞击防护件，其特征在于，所述间隔针织物(7)具有厚度(D)，其在包括4mm至包括10mm的范围中。

11.根据权利要求10所述的撞击防护件，其特征在于，所述间隔针织物(7)具有厚度(D)，其在包括5mm至包括8mm的范围中。

12.根据权利要求10所述的撞击防护件，其特征在于，所述间隔针织物(7)具有厚度(D)，其为6mm。

13.根据权利要求1所述的撞击防护件，其特征在于，所述织物(6)和粘合层(8)共同地具有厚度(d)，该厚度(d)不大于所述间隔针织物(7)的厚度(D)的10%。

14.根据权利要求1所述的撞击防护件，其特征在于，所述撞击防护件(1)包括小腿防护件(9)。

15.根据权利要求1所述的撞击防护件，其特征在于，所述撞击防护件(1)包括膝盖防护件(10)。

16.根据权利要求1所述的撞击防护件，其特征在于，所述撞击防护件(1)具有至少一个可弯曲沟槽(11)。

17.根据权利要求16所述的撞击防护件，其特征在于，所述撞击防护件(1)具有多个可弯曲沟槽(11)。

18.根据权利要求16所述的撞击防护件，其特征在于，所述至少一个可弯曲沟槽(11)以热的方式压入所述间隔针织物(7)中。

19.根据权利要求1所述的撞击防护件，其特征在于，所述织物(6)至少部分地由尼龙制成。

20.一种防护服(2)，带有根据权利要求1至19中任一项所述的撞击防护件(1)。

21.一种层材料在根据权利要求1至19中任一项所述的撞击防护件中的应用，其中，所述撞击防护件(1)具有背离使用者的外侧(4)和面对使用者的内侧(5)，其中，所述层材料(3)面对所述外侧(4)具有由织物(6)制成的外层、面对所述内侧(5)具有由间隔针织物(7)制成的内层以及在所述织物(6)和所述间隔针织物(7)之间具有以粘合层(8)形式的中间层，其中，所述织物(6)和所述间隔针织物(7)借助于所述粘合层(8)以面的方式相互粘合，其中，所述织物(6)在其平面中为刚性的且横向于其平面为柔性的，并且其中，所述间隔针织物(7)为透气的。