CZ34035U1

CZ34035U1 - Odlehčená bezskořepinová přilba

Info

Publication number: CZ34035U1
Application number: CZ2020-37418U
Authority: CZ
Inventors: Aleš Steklý
Original assignee: Singing Rock S.R.O.
Priority date: 2020-04-08
Filing date: 2020-04-08
Publication date: 2020-05-26
Also published as: DE202021101601U1

Description

Odlehčená bezskořepinová přilba

Oblast techniky

Technické řešení se týká odlehčené bezskořepinové přilby obsahující skelet pro ochranu hlavy a upínací systém spojený se skeletem pro upevnění skeletu k hlavě.

Dosavadní stav techniky

Přilba zajišťuje ochranu hlavy při mnoha pracovních a sportovních aktivitách člověka. Přilba chrání hlavu jednak při pádu předmětů na hlavu nebo při úderu hlavy o okolní předměty, nebo překážky.

Přilba obsahuje několik částí. Hlavní částí je skelet. Skelet odráží vnější síly působící na přilbu a absorbuje, tj. tlumí vnější sílu. Vnější povrch skeletu rovněž plní estetickou fúnkci a vnitřní povrch skeletu zajišťuje pohodlné usazení přilby na hlavě. Ve skeletu bývají otvory pro odvětrání hlavy a zamezení zapařování uvnitř přilby. Ke zvýšení komfortu při nošení přilby na hlavě přispívá vnitřní výstelka umístěná mezi hlavou a skeletem. Výstelka zároveň pomáhá lepšímu odvětrání prostoru mezi hlavou a skeletem. Přilba se k hlavě upevňuje pomocí upínacího systému, nejčastěji pomocí pásku upínaného pod bradou. Některé přilby jsou vybaveny nastavitelným obvodovým upínacím pásem kolem obvodu hlavy.

Skelet je ve většině případů vytvořen ze dvou vrstev upevněných na sobě, vnějšího skeletu tj. skořepiny, a vnitřního skeletu. Vnější skelet pokrývá celou nebo podstatnou část vnitřního skeletu. Vnější a vnitřní skelet jsou upevněny k sobě bodově nebo po celé styčné ploše. Vnější skelet slouží především ke zvýšení mechanické odolnosti přilby, absorpční funkci plní vnitřní skelet. Vnější skelet bývá vyroben nej častěji z tvrdého plastu, například polykarbonátu (PC) nebo Akrylonitrilbutadienstyrenu (ABS). Vnitřní skelet bývá vyroben často z expandovaného polystyrenu (EPS), expandovaného polypropylenu (EPP) nebo ho tvoří sestava pásů z textilního materiálu. Díky použitým materiálům vnitřního skeletu je vnitřní skelet lehký a schopen efektivně absorbovat většinu nárazů.

Nevýhodou dvouvrstvých skeletů je vyšší hmotnost vnějšího skeletového dílu vycházející z použití tvrdého plastu o vyšší hustotě. Protože těžší část přilby tedy vnější skelet, je vnější částí přilby, zvyšuje se poloha těžiště přilby. Vyšší hmotnost a výše položené těžiště přilby snižují pohodlí uživatele při nošení přilby. Tvrdý povrch přilby navíc zvyšuje rázovou sílu přenesenou na uživatele při nárazech s menší energií např. méně než 50 J, což představuje bezpečnostní riziko.

Pro některé aktivity člověka je podstatné, aby váha přilby byla velmi nízká. Proto se vyrábějí tzv. odlehčené přilby, u kterých se nízká váha dosahuje pomocí speciálních materiálů skeletu a chudších konstrukcí přilby. Skelet odlehčených přileb je buď jednovrstvý, nebo dvouvrstvý. Dvouvrstvý skelet odlehčených přileb má vnitřní skelet, tj. hlavní skeletový díl, vyroben z EPS a vnější skelet, tj. skořepinu, z tenké vrstvy PC. Vnější skelet pokrývá celou nebo podstatnou část vnitřního skeletu. Jednovrstvý skelet odlehčených přileb je tvořený hlavním skeletovým dílem a je většinou vyroben z EPP. Jednovrstvý skelet odlehčených přileb tvoří tzv. bezkořepinovou přilbu, tzn. odlehčenou přilbu bez vnějšího skeletu, tj. skořepiny. Jednovrstvý skelet odlehčených přileb přebírá funkci jak vnitřního skeletu, tak vnějšího skeletu z dvouvrstvých přileb, a to i za cenu menší mechanické odolnosti přilby.

Nevýhodou odlehčených přileb s jednovrstvým skeletem např. odlehčených bezskořepinových přileb je, že skelet je vyroben pouze z jednoho druhu materiálu. Tím se obtížně volí materiál, který by současně byl dostatečně mechanicky odolný a zároveň efektivně pohlcoval nárazovou

- 1 CZ 34035 UI energii. Při volbě materiálu jednovrstvého skeletu se vždy jedná o kompromis mezi kvalitním zajištěním obou funkcí.

Cílem technického řešení je poskytnout odlehčenou přilbu s jednovrstvým skeletem, tj. bez vnějšího skeletu tedy skořepiny, z materiálu o vyšší hustotě, který bude mechanicky odolný a bude účinně tlumit energii nárazu, čímž bude zvyšovat bezpečnost ochrany hlavy při použití odlehčené přilby s jednovrstvým skeletem.

Podstata technického řešení

Uvedeného cíle se dosahuje odlehčenou bezskořepinovou přilbou obsahující skelet pro ochranu hlavy a upínací systém spojený se skeletem pro upevnění skeletu k hlavě podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že skelet obsahuje hlavní skeletový díl a alespoň jeden doplňkový skeletový díl, kde na vnitřní ploše hlavního skeletového dílu je uspořádáno alespoň jedno vybrání, do kterého zapadá doplňkový skeletový díl, přičemž skeletové díly jsou navzájem spojeny a hustota materiálu doplňkového skeletového dílu je menší než hustota materiálu hlavního skeletového dílu.

Výhodou odlehčené bezskořepinové přilby podle technického řešení je snížení hmotnosti přilby, což přináší vyšší komfort při nošení přilby. Další výhodou je níže položené těžiště přilby, čímž přilba drží lépe na hlavě a tím lépe chrání hlavu, např. při pádu člověka s přilbou. Další výhodou je lepší pohlcování nárazů s menší energií např. méně než 50 J. Další výhodou je, že dva materiály o různé hustotě, které jsou uloženy nad sebou v ose nárazu, dokáží pohltit náraz s vysokou energií lépe, než přilba mající jednovrstvý skelet vyrobený z materiálu pouze o jedné hustotě.

Podle výhodného provedení odlehčené bezskořepinové přilby navazuje na vybrání alespoň jeden průchozí otvor, vystupující na vnější povrch hlavního skeletového dílu, kde doplňkový skeletový díl zapadá do vybrání a do otvoru a rozprostírá se otvorem na povrch hlavního skeletového dílu. Větší podíl doplňkového skeletového dílu o nižší hustotě dále snižuje hmotnost přilby a poskytuje uživateli větší komfort při nošení přilby. Skeletové díly mohou mít rozdílnou barvu, čímž mají i estetickou funkci vnějšího povrchu přilby.

Podle výhodného provedení odlehčené bezskořepinové přilby je vybrání uspořádáno v hlavním skeletovém dílu v oblasti pokrývající týl hlavy. Tím je zajištěna zvýšená ochrana hlavy v části, na kterou kladou bezpečnostní standardy přileb nejvyšší požadavky.

Podle výhodného provedení odlehčené bezskořepinové přilby je hlavní skeletový díl z expandovaného polypropylenu (EPP) a doplňkový skeletový díl z expandovaného polypropylenu (EPP) nebo z expandovaného polystyrenu (EPS). Dvě pěny o různé hustotě, které jsou uloženy nad sebou v ose nárazu, dokáží pohltit náraz s energií větší než 90J lépe, než přilba mající jednovrstvý skelet vyrobený pouze z pěny o jedné hustotě při zachování nízkého profilu přilby.

Podle výhodného provedení odlehčené bezskořepinové přilby jsou hlavní skeletový díl a doplňkový skeletový díl navzájem spojeny slepením. Slepení je spolehlivé pevné celoplošné spojení skeletových dílů.

Podle výhodného provedení odlehčené bezskořepinové přilby jsou hlavní skeletový díl a doplňkový skeletový díl navzájem spojeny mechanickými zámky. Spojení mechanickými zámky je spolehlivé spojení s jednoduchou montáží bez použití lepidla as nízkými náklady na výrobu.

-2CZ 34035 UI

Podle výhodného provedení odlehčené bezskořepinové přilby je doplňkový skeletový díl vstříknut do vybrání a otvorů hlavního skeletového dílu. Tím je opět zajištěno pevné spolehlivé spojení bez použití lepidla.

Objasnění výkresů

Na obr. 1 je znázorněn příklad provedení odlehčené bezskořepinové přilby s hlavním skeletovým dílem a jedním doplňkovým skeletovým dílem při pohledu zboku.

Na obr. 2 je znázorněn příklad provedení odlehčené bezskořepinové přilby z obr. 1 při pohledu zepředu.

Na obr. 3 je znázorněn příklad provedení odlehčené bezskořepinové přilby z obr. 1 při pohledu shora.

Na obr. 4 je znázorněn příklad provedení odlehčené bezskořepinové přilby z obr. 1 v bočním řezu A-A.

Na obr. 5 je znázorněn příklad provedení odlehčené bezskořepinové přilby z obr. 1 v čelním řezu B-B.

Na obr. 6 je znázorněn příklad provedení odlehčené bezskořepinové přilby z obr. 1 v čelním řezu C-C.

Na obr. 7 je prostorové znázornění odlehčené bezskořepinové přilby z obr. 1.

Na obr. 8 je znázorněn příklad provedení spoje části hlavního skeletového dílu a části doplňkového skeletového dílu mechanickým zámkem.

Příklady uskutečnění technického řešení

Na obr. 1 až 7 je znázorněno jedno provedení odlehčené bezskořepinové přilby v různých pohledech, řezech a rovněž v prostorovém zobrazení. Odlehčená bezskořepinová přilba znázorněná na obr. 1 až 7 obsahuje hlavní skeletový díl 2 a jeden doplňkový skeletový díl 3. Hlavní skeletový díl 2 má na vnitřní ploše v oblasti týlu hlavy vybrání 4. Půdorysná plocha vybrání 4 je pňbližně obdélníková se zaoblenými rohy a zaoblenými stranami. Půdorysná plocha vybrání 4 je symetrická podle osy přilby, kde osa přilby se rozprostírá od přední do zadní části přilby z pohledu přilby nasazené na hlavě, přičemž kratší strany obdélníkového tvaru vybrání 4 jsou orientovány napříč kose přilby a delší strany podél osy přilby. Hloubka vybrání 4 je do poloviny tloušťky hlavního skeletového dílu 2 v oblasti týlu hlavy. Boční stěny vybrání 4 mají mírně kónický tvar, kdy se zužují směrem od vnitřního povrchu hlavního skeletového dílu 2 kjeho vnějšímu povrchu pod úhlem 5° z důvodu usnadnění vyjmutí ze vstřikovací formy. Na vybrání 4 navazují tři otvory 5 vystupující na povrch hlavního skeletového dílu 2. Otvory 5 mají tvar štěrbin. Štěrbiny jsou orientovány napříč k ose přilby, křižující osu přilby a rozprostírají se symetricky kolem této osy. Otvory 5 jsou umístěné za sebou se vzájemným odstupem. Šířka otvorů 5 je stejná. Délka prostředního otvoru 5 je největší, délka zadního otvoru 5, z pohledu nošení přilby na hlavě, je nejkratší. Boční stěny otvorů 5 mají mírně kónický tvar, kdy se zužují směrem od vnějšího povrchu hlavního skeletového dílu 2 kjeho vnitřnímu povrchu pod úhlem 5° z důvodu usnadnění vyjmutí ze vstřikovací formy. Tvar doplňkového skeletového dílu 3 zapadá do vybrání 4 a do otvorů 5 v hlavním skeletovém dílu 2 tak, že doplňuje vnitřní a vnější povrch hlavního skeletového dílu 2 do přibližně zarovnaného povrchu bez větších výstupků nebo prohlubní. Skeletové díly 2, 3 jsou spojeny vstřiknutím materiálu doplňkového skeletového dílu 3

-3 CZ 34035 UI při tlaku 10 Bar a teplotě 150 °C do vybrání 4 a otvorů 5 hlavního skeletového dílu 2, který je uložený ve vstřikovací formě, a vytvrzením materiálu doplňkového skeletového dílu 3.

Na obr. 8 je příklad provedení spoje části hlavního skeletového dílu 2 a části doplňkového skeletového dílu 3 mechanickým zámkem 6. Mechanický zámek 6 je tvořen do sebe zapadajícími protikusy, které jsou integrovanou součástí skeletových dílů 2, 3. Jeden protikus je realizován vybráním v hlavním skeletovém dílu 2 a má kruhový tvar s krkem, kde krk má menší šířku než průměr kruhového tvaru a vybrání se rozprostírá od okraje hlavního skeletového dílu 2, kde začíná krkem, na který navazuje kruhový tvar. Druhý protikus představuje výstupek v doplňkovém skeletovém dílu 3 zapadající do vybrání kruhového tvaru s krkem v hlavním skeletovém dílu 2. Skeletové díly 2, 3 s tímto mechanickým zámkem 6 se spojí tak, že se protikusy přiloží kruhovými částmi a krky k sobě a zasunou se do sebe.

V dalším provedení může být mechanický zámek 6 rovněž vytvořen tak, že se výstupky mechanického zámku 6 v doplňkovém skeletovém dílu 3 zformují v rámci vstřiknutí materiálu doplňkového skeletového dílu 3 do vybrání 4 a otvorů 5 hlavního skeletového dílu 2, kdy vstřikovaný materiál vyplní i vybrání mechanického zámku 6 uspořádané v hlavním skeletovém dílu 2.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Odlehčená bezskořepinová přilba obsahující skelet (1) pro ochranu hlavy a upínací systém spojený se skeletem (1) pro upevnění skeletu (1) k hlavě, vyznačující se tím, že skelet (1) obsahuje hlavní skeletový díl (2) a alespoň jeden doplňkový skeletový díl (3), kde na vnitřní ploše hlavního skeletového dílu (2) je uspořádáno alespoň jedno vybrání (4), do kterého zapadá doplňkový skeletový díl (3), přičemž skeletové díly (2, 3) jsou navzájem spojeny a hustota materiálu doplňkového skeletového dílu (3) je menší než hustota materiálu hlavního skeletového dílu (2).
2. Odlehčená bezskořepinová přilba podle nároku 1, vyznačující se tím, že na vybrání (4) navazuje alespoň jeden otvor (5), vystupující na vnější povrch hlavního skeletového dílu (2), kde doplňkový skeletový díl (3) zapadá do vybrání (4) a do otvoru (5) a rozprostírá se otvorem (5) na povrch hlavního skeletového dílu (2).
3. Odlehčená bezskořepinová přilba podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vybrání (4) je uspořádáno v hlavním skeletovém dílu (2) v oblasti pokrývající týl hlavy.
4. Odlehčená bezskořepinová přilba podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že hlavní skeletový díl (2) je z expandovaného polypropylenu a doplňkový skeletový díl (3) je z expandovaného polypropylenu, nebo expandovaného polystyrenu.
5. Odlehčená bezskořepinová přilba podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že hlavní skeletový díl (2) a doplňkový skeletový díl (3) jsou navzájem spojeny slepením.
6. Odlehčená bezskořepinová přilba podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že hlavní skeletový díl (2) a doplňkový skeletový díl (3) jsou navzájem spojeny mechanickými zámky (6).
7. Odlehčená bezskořepinová přilba podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že doplňkový skeletový díl (3) je vstříknut do vybrání (4) a otvorů (5) hlavního skeletového dílu (2).