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Die
Erfindung betrifft eine Helmsicherung zur Verwendung in Rennsportfahrzeugen,
um eine Sicherung eines helmumschlossenen Kopfes vor Abbrems- und Beschleunigungsbewegungen
vorzunehmen, wobei ein vorgespanntes und im unausgelösten Zustand
nachgebende Gurt vorhanden ist, welcher den Helm mit einem statischen
Fahrzeugelement verbindet und bei vorgewählter Beschleunigung durch
ein Auslöserelement
arretiert und die beschleunigungsbedingte Bewegung des Kopfes einschränkt, wobei
der Gurt in Fahrtrichtung hinter dem Helm am Fahrzeugelement angeordnet
ist und der Helm mit dem Gurt durch ein schnell verschließbares Helm-
oder Gurtschloss verbunden ist.
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In
Rennsportfahrzeugen sind die Belastungen, welche durch starke Beschleunigung,
Abbremsung und durch Kurvenbewegung auf den Rennfahrer einwirken,
häufig
so hoch, dass diese die Grenzen der körperlichen Belastbarkeit erreichen.
Des Weiteren sind Bagatellunfälle
im Rennsport an der Tagesordnung, wobei unter Bagatellunfällen auch Zusammenstöße bei hoher
Geschwindigkeit zu verstehen sind, bei denen kein schwerer Personenschaden
entsteht. Bei diesen Bagatellunfällen,
bei denen meistens nur das Chassis der Rennsportfahrzeuge beschädigt wird,
sind die Beschleunigungsbewegungen, speziell die des Kopfes, so
hoch, dass hierdurch Nackenmuskulaturzerrungen und gegebenenfalls auch
Bandscheibenverletzungen in Halswirbelbereich des Rennfahrers vorkommen
können.
Zur Entlastung der Nackenmuskulatur und der oberen Halswirbelsäule ist
im Stand der Technik deshalb hierzu ein System entwickelt worden,
bei welchem ein Trägersystem
auf den Schultern des Rennfahrers angeordnet wird, an welchem ein
Helm des Rennfahrers mit Hilfe von Gurten befestigt ist. Dieses
sogenannte Head-and-Neck System (HANS) soll den Rennfahrer vor Nackenverletzungen
schützen.
Im sportlichen Einsatz hat sich jedoch erwiesen, dass auch bei Bagatellunfällen der
Schulterträger
den Rennfahrer verletzt und dass das Trägersystem vom Rennfahrer häufig als
sehr unangenehm empfunden wird, da dieses dem Rennfahrer häufig auch
einen Teil der notwendigen Beweglichkeit im Cockpit nimmt.
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Die
US 2001/0 002 087 A1 offenbart eine Helmsicherung; die in einer
ersten Ausführungsvariante
aus zwei seitlichen Sicherheitsgurten besteht, die ähnlich den
bekannten Sicherheitsgurten auf- und abrollbar und im Fall eines Zusammenstoßes arretierend
ausgebildet sind. Die Sicherheitsgurte sind seitlich mit dem Helm
verbunden. Eine weitere Variante geht von nur einem Sicherheitsgurt
aus, der ebenfalls einen Aufrollmechanismus enthält, um die Bewegung des Kopfes
mit Helm nicht einzuschränken
aber im Fall eines Unfalls eine Arretierung zu bewirken. Bei dieser
Variante ist oben auf dem Helm ein Entriegelungsschloss vorgesehen,
damit der Fahrer sich von dem Sicherheitsgurt des Helms befreien kann.
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Aus
der Gebrauchsmusterschrift
DE
200 03 911 U1 ist ein Kopfzurückhaltesystem bekannt, welches ähnlich der
aus der US-Schrift bekannten Ausführungsform aufgebaut ist und
zusätzlich
für den Fahrer
eine seitliche Reißleine
aufweist, die die Verbindung zu dem Sicherheitsgurt lösen kann.
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Aus
der Offenlegungsschrift
DE
44 45 219 A1 ist ferner eine Einrichtung zur Sicherung
des Kopfes und der Halswirbelsäule
von Fahrzeugführern
bekannt, die aus einem Überrollbügel besteht,
an dem seitliche Sicherheitsgurte mit Aufrollmechanismus angebracht
sind und mit Gurtschlössern
des Helms verbunden werden. Als nachteilig hat sich heraus gestellt,
dass die Position der Gurtschlösser
für einen nach
einem Unfall eingeklemmten Fahrer oder Hilfspersonal nur schwer
erreichbar sind, da diese sich nicht im Gesichtsfeld des Fahrers
befinden. So weit eine Reißleine
zur Lösung
der Verbindung offenbart wird, ist jedoch nicht sicher gestellt,
dass diese sich in einer definierten Position nach einem Unfall
befindet und für
den Fall eines Überschlags
oder einer seitlichen Lage des Fahrzeugs kann die Reißleine in Folge
der Schwerkraft in eine Position gelangen, die für den Fahrer nicht erreichbar
oder auffindbar ist und auch von Hilfskräften nicht sofort aufgefunden
wird und somit keine sofortige Lösung
des Sicherheitsgurtes ermöglicht:
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Helmsicherungssystem zur
Verfügung
zu stellen, welche es einem Rennfahrer erlaubt, Kopfbewegungen im
Cockpit während
des Rennens durchzuführen,
wobei Nick- und Schüttelbewegungen
des Kopfes, welche an der Nackenmuskulatur und an der oberen Halswirbelsäule zerren,
weitestgehend verhindert werden sollen und wobei das Helmsicherungssystem
auch in Stress- und Paniksituationen des Rennfahrers sicher entriegelt
werden kann.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Helmsicherungssystem zur
Verfügung
zu stellen, welches im Notfall schnell vom Rennfahrer und auch von
einem eventuell vorhandenen Rettungspersonal schnell zu lösen ist,
so dass der Rennfahrer verzögerungsfrei
aus dem Cockpit entfernt werden kann.
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Die
erfindungsgemäßen Aufgaben
werden dadurch gelöst,
dass das Helmschloss zusätzlich durch
ein manuell betätigbaren
Fernauslöser
entriegelbar ist, wobei der Fernauslöser in einer ausgewählten Position
oberhalb oder unterhalb direkt am Visierausschnitt des Helms befestigt
und über
eine Fernauslöseleitung
mit dem Helmschloss verbunden ist oder eine Befestigung des Fernauslösers durch die
Fernauslöseleitung
am Helm erfolgt, wobei die Fernauslöseleitung gabelförmig ausgebildet
seitlich am Helm befestigt ist und der Fernauslöser im Brustbereich des Fahrers
aufliegt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Die
bekannten Helmsicherungssysteme nach dem Stand der Technik, beispielsweise
der US 2001/0 002 087, offenbaren einen Helm, der mit einem statischen
Fahrzeugelement durch Riemen verbunden. Dabei ist das Schloss des
Gurtes, welcher den Helm und Träger
miteinander verbindet, in der Regel am hinteren oder oberen Teil
des Helmes angeordnet. Obwohl der Hinter- und Oberkopf für eine frei
bewegliche Person problemlos erreichbar ist, kann es vorkommen,
dass ein Rennfahrer speziell nach einem Unfall oder nach starker
Schleuderbewegung das Helmschloss nicht schnell genug findet und dadurch
in Panik gerät
oder, sofern der Aufenthalt im Cockpit nach einem Unfall den Rennfahrer
gefährdet, der
Rennfahrer sich nicht schnell genug aus den Cockpit entfernen kann.
Des Weiteren ist es möglich, dass
der Rennfahrer beispielsweise nach einem Unfall unter akuter Atemnot
leidet und er sich nicht schnell genug vom Helm befreien kann, so
dass die akute Atemnot dadurch zu einem lebensbedrohlichen Zustand
führen
kann. Durch die Verwendung eines Fernauslösers ist es möglich, den
Auslöser
für das
Helmschloss an eine leicht erreichbare Stelle zu positionieren,
wo der Rennfahrer auch in einer Stresssituation, wie beispielsweise
nach einem Unfall, diesen leicht erreichen kann. Des Weiteren ist
es notwendig, dass ein gegebenenfalls zu Hilfe kommendes Rettungspersonal
leicht an das Schloss des Helmsicherungssystems gelangt. Speziell
in Rennsport-Formel-Fahrzeugen, in welchem die Nackengegend des
Rennfahrers durch die Cockpit-Enge nicht unbedingt frei zugänglich ist,
ist es wichtig, dass das Helmschloss von außen leicht erreichbar ist.
Dabei ist es möglich,
dass das Chassis des Rennsportfahrzeuges nach einem Unfall gegebenenfalls
so deformiert ist, dass die Helmregion des Rennfahrers nicht von
allen Seiten leicht erreichbar ist. Durch die Fernauslösung wird
erreicht, dass das Helmschloss zwar an idealer Stelle für die die
Beschleunigung dämpfenden
Elemente angeordnet ist, jedoch die Auslösung an einer anderen auch
in Stresssituationen leicht erreichbaren Stelle für Rennfahrer
und Rettungspersonal erreichbar ist.
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Der
Fernauslöser
kann sich an einem Fahrzeugelement im Gesichtsfeld des Rennfahrers
befinden. Durch die Verwendung eines Fernauslösers im Gesichtsfeld ist es
möglich,
dem Rennfahrer eine Auslöseposition
für das
Helmschloss zur Verfügung zu
stellen, welche in Stress- oder Paniksituationen beziehungsweise
nach Trauma leicht zu erreichen ist.
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Alternativ
befindet sich der Fernauslöser
auf der Brust, vor dem Hals oder vor dem Bauch des Fahrers. Die
Brust-, Hals- und Bauchpositionen sind die für die Hände am besten erreichbaren
Körperpositionen,
welche auch unter extremen Stresssituationen gefunden werden können, zu
denen die dazu notwendige Körper-Arm-Haltungen
einer natürlichen Kauerhaltung
entsprechen, in die sich erfahrungsgemäß traumatisierte Personen begeben.
Hierdurch wird erfindungsgemäß erreicht,
dass eine reflexartige Haltung dazu führt, dass die Fernauslösung sicher vom
Rennfahrer erreicht wird.
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In
vorteilhafter Weise befindet sich der Fernauslöser dabei an der Helmstirn
oder am Kinnschutz des Helmes. Ein Fernauslöser, welcher sich am Kinnschutz
oder an der Stirn des Helmes befindet, ist vom Rennfahrer auch in
einer Stresssituation sehr leicht zu erreichen, da die Hand- Gesichtskoordination
des menschlichen Körpers
erfahrungsgemäß selbst
in Stresssituationen beziehungsweise in Situationen nach einem Unfall
nicht oder nur kaum eingeschränkt ist.
Demgegenüber
steht eine im Stand der Technik notwendige und empfindliche Hand-Nackenkoordination,
welche erfahrungsgemäß durch
Stress beziehungsweise Trauma eingeschränkt wird, mit deren Hilfe ein
im Nackenbereich angeordnetes Schloss in dieser Situation nur in
Verbindung mit zeitverzögernden
Schwierigkeiten erreicht werden kann.
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Das
Helmschloss befindet sich hinter dem Helm, vorzugsweise im Hinterkopfbereich
des Helmes und/oder am Fahrzeugrahmen, am Überrollbügel oder am Fahrersitz. Durch
die Verwendung eines Schlosses, welches hinter dem Helm angebracht
ist, wird verhindert, dass das Helmschloss durch eine aufwändige Gurtführung an
einer anderen Stelle sitzt als es der natürlichen Kräfteverteilung bei einer Beschleunigung
entspricht. Beispielsweise wird hierdurch verhindert, dass das Helmschloss
selbst in der Kinn- beziehungsweise Stirnregion angeordnet ist, was
nur dadurch erreicht werden kann, dass der Gurt um den Helm geführt wird.
Bei einer so gestalteten Gurtführung
kann es passieren, dass bei einem Unfall sich der Gurt durch Hitze,
Reibung oder Stauchung am Helm verfängt und so gegebenenfalls trotz Schlossauslösung der
Helm nicht aus der Helmsicherung entfernbar ist. Dieses könnte eine
lebensbedrohliche Situation für
den Rennfahrer nach sich ziehen. Durch die vorteilhaft gewählte Schlossanordnung
wird diese potentiell gefährliche
Situationen vermeiden.
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In
bevorzugter Weise ist das Befestigungselement ein Sicherheitsgurt
mit Bewegungsspielraum und Arretierung. Vergleichbar mit einem gattungsgemäßen Sicherheitsgurt,
wie er in Personenkraftwagen außerhalb
des Rennsportbereiches verwendet wird, gestattet die Helmsicherung
dem Rennfahrer beziehungsweise dem Helmträger einen Bewegungsspielraum
im nicht arretierten Zustand. Hierdurch wird erreicht, dass die
Beweglichkeit des Kopfes nahezu uneingeschränkt ist, wobei im Beschleunigungsfalle
der Gurt arretiert und somit den Kopf des Helmträgers in einer Position fixiert.
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Die
Bewegungsenergie des Kopfes wird hierbei durch Verformung des im
Helm befindlichen Dämpfungsmaterials
aufgenommen. Des Weiteren ist es möglich, dass auch der Gurt Energie
durch plastische Verformung aufzehrt oder dass Dämpfungselemente vorhanden sind,
die die kinetische Energie des Kopfes aufnehmen, wie beispielsweise Dämpfungselemente,
welche am oder im Helmbefestigungselement angebracht sind.
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In
bevorzugter Weise verbindet das Befestigungselement den Helm mit
dem Fahrzeugrahmen, dem Überrollbügel des
Fahrzeuges oder dem Fahrersitz. Jedes der drei Elemente ist ein
starr angeordnetes Fahrzeugelement, welches dazu geeignet ist, den
Helm und damit den Kopf des Helmträgers zu sichern.
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Der
Fahrzeugrahmen eignet sich deshalb zur Sicherung des Helms, da der
Fahrzeugrahmen das stabilste Fahrzeugelement im Fahrzeug darstellt. Des
Weiteren ist es möglich,
statt den Fahrzeugrahmen den Überrollbügel des
Fahrzeuges als Element der Helmsicherung zu verwenden, da dieser
als Zusatzteil zum Fahrzeugrahmen meist hinter dem Kopf des Fahrers
angeordnet ist. Eine weitere Möglichkeit ist,
den Helm durch das Befestigungselement mit dem Fahrersitz zu verbinden.
Sofern der Fahrersitz über
genügend
Stabilität
verfügt,
kann hierdurch erreicht werden, dass das Befestigungselement besonders
kurz ausfällt
und dadurch gegebenenfalls vor unfallbedingter Beschädigung geschützt ist,
so dass das Helmsicherungssystem nicht selbst durch Unfallfolgen
beeinträchtigt
oder zerstört
wird.
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In
besonders bevorzugter Weise ist der Fernauslöser der erfindungsgemäßen Helmsicherung
ein Zugband. Die Verwendung eines Zugbandes ist erfahrungsgemäß die sicherste
Methode, mechanisch ein Schloss fern auszulösen. Weitere Auslösemechanismen,
beispielsweise eine elektrische Auslösung, könnte bei einem Unfall beschädigt werden,
sodass diese gegebenenfalls nach einem Unfall nicht mehr funktioniert,
und dadurch die Helmsicherung in diesem Fall dem Helmträger mehr
Schaden zufügt,
als es den Helmträger
sichert. Die Verwendung eines Zugbandes hat dabei den weiteren Vorteil,
dass das Zugband an beliebiger Stelle positioniert werden kann,
so dass der Helmträger
die Zugbandposition nach seinen individuellen Wünschen positionieren kann.
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Ebenso
bevorzugt ist der Fernauslöser über einen
Bowdenzug mit Schloss verbunden, wobei das Schloss durch eine Mechanik,
die durch den Bowdenzug ausgelöst
wird, entriegelt werden kann. Eine entsprechende mechanische Umsetzung
für den Bowdenzug
befindet sich in diesem Fall innerhalb des Fernauslösers.
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Ein
weiteres bevorzugtes Element im Sinne der Erfindung zur Fernauslösung des
Helmschlosses ist ein Fernauslöser,
der über
eine pneumatische oder eine hydraulische Leitung mit dem Schloss
verbunden ist. In diesem Fall wird der mechanische Druck auf dem
Fernauslöser
durch ein Druckpolster erzeugt, wobei der Druck über die pneumatische oder die
hydraulische Leitung an das Schloss weitergeleitet wird und dort
entsprechend das Schloss auslöst.
Die Auslösemechanismen
sind dabei gattungsgemäße Druck-
beziehungsweise Schubschalter.
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Die
Erfindung wird anhand von 4 Figuren näher erläutert.
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Es
zeigt
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1 einen
Helm mit Helmsicherung, gemäß des Standes
der Technik,
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2 einen
Helm mit Helmschloss und Fernauslösung in fünf verschiedenen Ausführungsbeispielen,
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3 einen
Helm mit Helmschloss und Fernauslöser und
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4 einen
Helm mit Helmsicherungssystem und Fernauslöser.
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In 1 ist
ein Gurtsystem für
einen Helm gemäß des Standes
der Technik abgebildet. Im Stand der Technik wird der Helm durch
zwei Gurte, welche seitlich an den Helm angebracht sind, am Fahrzeugrahmen
befestigt, sodass Schleuderbewegungen bei einem Unfall weitestgehend
vermieden werden.
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In 2 ist
in fünf
verschiedenen Ausführungsformen
ein Helm abgebildet, der durch einen Gurt 13 oder durch
ein Gurtpaar 17 mit einem hier nicht abgebildeten Fahrzeugelement
verbunden ist. Ausführungsform 10 weist
dabei ein Helmschloss 12 auf, welches den Helm über den
Gurt 13 mit einem Fahrzeugelement verbindet. Ein Fernauslöser 14 ist im
Stirnbereich des Helmes über
eine Verbindungsleitung 11 mit dem Helmschloss verbunden.
Die Verbindungsleitung 11 kann eine pneumatische oder auch
hydraulische Verbindungsleitung sein oder kann auch ein Bowdenzug
sein über
den die mechanische Kraft aus dem manuell zu betätigenden Fernauslöser 14 in
das Helmschloss 12 übertragen
wird.
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In
der Ausführungsvariante 20 ist
ein Helm abgebildet, bei welchem sich der Fernauslöser 14 im Kinnbereich
des Helmes befindet und in welchem die Verbindungsleitung 11 zwischen
Fernauslöser 14 und
Helmschloss 12 über
den Mundschutz und dem Seitenbereich des Helmes erstreckt.
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In
Ausführungsvariante 30 der
erfindungsgemäßen Helmsicherung
befindet sich das Helmschloss zwar auf dem Helm jedoch wird der
Gurt an einem Fahrzeugelement befestigt, wobei der Gurt 13, mit
Hilfe eines Gurtschlosses 15 an diesem Fahrzeugelement
befestigt wird. Ein auf dem Kinnschutz befindlicher Fernauslöser ist über eine
Fernauslöseleitung 11 mit
dem Gurtschloss 15 verbunden.
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In
Ausführungsvariante 40 ist
ein Helm mit einem Gurtpaar 17 verbunden, das den Helm
mit einem Fahrzeugelement verbindet. In dieser Ausführungsvariante
befindet sich der Fernauslöser
auf dem Kinnschutz 14 und ist durch zwei Übertragungsleitungen 11 mit
den Helmschlössern 16 verbunden.
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In
Ausführungsvariante 50 ist
der gleiche Helm wie in Ausführungsvariante 40 abgebildet,
jedoch befindet sich der Fernauslöser im Stirnbereich des Helmes.
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In 3 ist
ein Fahrer abgebildet, welcher eine Ausführungsvariante 60 der
erfindungsgemäßen Helmsicherung
trägt.
In diesem Beispiel ist der Helm wie in 1 über ein
Gurtpaar 17 mit einem hier nicht eingezeichneten Fahrzeugelement
verbunden. Der Fahrer trägt
einen Fernauslöser 14 an
einer Halskette 15, wobei der Fernauslöser 14 mit je einer Verbindungsleitung 11 mit
den Helmschlössern 16 verbunden
ist.
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In 4 ist
eine Ausführungsvariante 70 der erfindungsgemäßen Helmsicherung
abgebildet, wobei der Helm über
ein Gurt 13 mit einem hier nicht eingezeichneten Fahrzeugelement über ein
Gurtschloss 15 verbunden ist. In diesem Falle befindet sich
der Fernauslöser
im Gesichtsfeld des Fahrers beispielsweise an einem hier nicht eingezeichneten Armaturenbrett,
wobei der Fernauslöser 14 über eine Verbindungsleitung 11 mit
dem Gurtschloss verbunden ist.
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- 10
- Ausführungsvariante
- 11
- Fernauslöseleitung
- 12
- Helmschloss
- 13
- Gurt
- 14
- Fernauslöser
- 15
- Gurtschloss
- 16
- Helmschloss
- 17
- Gurt
- 20
- Ausführungsvariante
- 30
- Ausführungsvariante
- 40
- Ausführungsvariante
- 50
- Ausführungsvariante
- 60
- Ausführungsvariante
- 70
- Ausführungsvariante