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Die Erfindung betrifft einen Sporthelm mit einem beweglichen Visier.
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Sporthelme dienen als persönliche Körperschutzeinrichtung dem Träger zum Schutz vor Schlag- und Stoßeinwirkungen. Zum Schutz des Gesichtsbereiches weisen gattungsgemäße Sporthelme Visiere auf, die am Helm schwenkbar gelagert oder feststehend mit dem Helm, insbesondere der Helmkalotte, verbunden sind. Eine alternative Möglichkeit besteht in der Verwendung von Schutzbrillen, die über ein flaches elastisches Gummiband lösbar an der Außenschale des Helmes angeordnet sind.
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Ein Schutzhelm mit einem schwenkbaren Visier ist beispielsweise aus der
EP 2 422 636 A2 bekannt. Dabei ist das, in den Sichtbereich des Helmträgers herunterklappbare Visier an der Außenseite des Helmes über seitlich angeordnete Scharniere angebracht, die eine Verschwenkung und Halterung des Visiers ermöglichen.
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Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass das Visier beabstandet von der Helmaußenschale angeordnet ist, um ein Verschenken bzw. Hochklappen ohne Kollision mit der Helmschale zu ermöglichen. Daraus resultiert im heruntergeklappten Zustand des Visiers ein Spalt zwischen Visier und Helmaußenschale, der zu einer Gefährdung des Schutzhelmträgers, z. B. bei Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten oder bei sportlichen Aktivitäten, wie beim Mountainbiking, beim Military-Reiten, beim Skiabfahrtslauf, etc. durch eine mögliche Kollision mit Gegenständen führen kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass es, speziell bei der Nutzung des Schutzhelmes als Sporthelm bei höheren Relativgeschwindigkeiten zur Ausbildung von turbulenten Strömungen im Visierbereich kommt, die zum einen den Tragekomfort beeinträchtigen und zum anderen, insbesondere bei Leistungssportarten den spezifischen Luftwiderstand des Schutzhelmes erhöhen.
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Die gleichen Nachteile weist auch die Verwendung einer Schutzbrille anstelle eines Visieres und deren lösbare Verbindung mit dem Schutzhelm über ein flaches Gummiband auf. Auch hier ist bei Arbeiten oder sportlichen Aktivitäten eine Kollision, z. B. mit herunterragenden Gegenständen beim Mountainbiking oder beim Skiabfahrtslauf nicht ausgeschlossen. Ebenso verursacht das, auf der Außenseite des Helmes verlaufende Gummiband bei höheren Geschwindigkeiten Turbulenzen und unerwünschte Verwirbelungen an der Helmaußenschale.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass es beim Lösen und nach oben Schwenken der Schutzbrille durch die Federkraft des Gummibandes zu einem ungewollten Abrutschen der Schutzbrille von der Helmschale kommen kann.
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Aus dem Stand der Technik sind daneben Sporthelme für das Einzelzeit- oder das Verfolgungsfahren bekannt, bei denen die Helmschales eine aerodynamisch günstige, in der Draufsicht tropfenförmige Gestaltung mit einem im Nackenbereich spitz auslaufenden Bereich aufweist. Als Gesichtsschutz werden entweder Sportbrillen oder Visiere verwendet, die fest mit der Helmschale verbunden sind.
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Ein Nachteil dieser Bauform besteht darin, dass es bei bestimmten Sportarten, wie dem Einzel- oder Mannschaftsverfolgungsfahren, bei denen der Fahrer Blickkontakt zu den Kontrahenten oder den Teammitgliedern sucht und der Kopf um ca. 45° zur Seite gedreht wird, aufgrund der asymmetrischen, gestreckten Tropfenform zu Verwirbelungen und Turbulenzen im Heimbereich kommt. Ein weiterer Nachteil dieser Helme besteht darin, dass sie nur für unikate Einsatzzwecke konzipiert und für die Verwendung bei anderen Sportdisziplinen ungeeignet sind.
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Daneben ist aus der
US 3 366 972 A ein Pilotenhelm mit einem beweglichen Visier bekannt. Dieses Visier ist über zwei Schnüre mit zwei Fixpunkten an der Innenseite der Helmschale verbunden. Dabei verlaufen die zugfesten Schnüre durch mehrere ösenförmige Führungen, die an der Innenseite der Helmschale angeordnet sind.
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Daneben weist der Helm an der Außenseite der Helmschale eine Spann- und Justiereinrichtung auf, durch die die Schnüre im Helminneren aufgewickelt werden und das Visier druckdicht an die Außenseite der Helmschale angepresst wird. Zum Anlegen des Visiers an den Helm muss somit ein erheblicher Anpressdruck erzeugt werden, um einen gasdichten Abschluss zu gewährleisten. Dazu weist die Spann- und Justiereinrichtung ein Getriebe auf.
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Die eingesetzten zug- und reißfesten Schnüre, die die Kräfte übertragen müssen, weisen keine Federeigenschaften auf, um den Anpressdruck konstant aufrechtzuerhalten und ein unbeabsichtigtes Lösen des Visiers zu verhindern.
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Nachteilig ist der hohe konstruktive und fertigungstechnische Aufwand dieser Lösung. Zudem ist ein schnelles Hochschwenken und Überstülpen des Visiers über die Helmschale nicht möglich.
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Durch das auf der Helmschale aufliegende Visier wird zudem eine Abrisskante gebildet, die ebenso wie der an der Außenseite der Helmschale angeordnete Teil der Spann- und Justiereinrichtung beim Einsatz dieses Helmes bei höheren Geschwindigkeiten zu Turbulenzen und Verwirbelungen an der Außenseite der Helmschale führen würde. Da der Pilotenhelm für den Einsatz in druckdichten Kabinen von Kampfflugzeugen konzipiert ist, sind diese Nachteile in diesem Fall irrelevant.
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Aus der
EP 0 557 249 A1 ist ein Visier für Helme bekannt, das durch elastische Zwischenstücke mit Trägern verbunden ist, welche am Helm befestigt sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des bekannten Stand der Technik zu beseitigen und einen Sporthelm mit einem Gesichtsschutz in Form eines Visiers zu schaffen, der sich durch einen höheren Tragekomfort, eine größere Sicherheit bei der Benutzung, geringe Masse, einen reduzierten Luftwiderstand und die Vermeidung turbulenter Strömungen im Bereich der Helmaußenschale auszeichnet.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und des Nebenanspruchs 2. Vorzugsweise Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche 3 bis 13. Alternative Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Nebenansprüche 14 und 15.
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Erfindungsgemäß ist das Visier 1 durch zwei, bevorzugt an der Innenseite des Visiers 1 angelenkte Federelemente 2 mit zwei, im Inneren des Sporthelmes angeordneten Fixpunkten verbunden. Dabei treten die beiden, als Zugfedern ausgebildeten Federelemente 2 an den Austrittspunkten 31 aus dem Helminneren heraus. Das Visier 1 ist so ausgebildet, dass es im angelegten Zustand den Austrittspunkt 31 des Federelementes 2 überdeckt.
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Durch das formschlüssige Anliegen des Visiers 1 an dem, am äußeren Rand der Helmschale 3 verlaufenden Absatz 32 wird die dünnwandige, bevorzugt elastische Schale des Visiers 1 stabilisiert und zugleich fixiert. Durch die formschlüssige Verbindung von Visier 1 und Helmschale 3 und die verdeckte Anordnung der Federelemente erzielt der Schutzhelm im Strömungstest signifikant reduzierte cw-Beiwerte und zeichnet sich durch einen laminaren Strömungsverlauf im Windkanal aus.
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In einer alternativen Ausgestaltung ist am äußeren Rand der Helmschale 3 im Stirn- und Schläfenbereich ein aerodynamisch gestalteter Stoßabsorber angeordnet. Dieser, bevorzugt aus einem elastischen Kunststoff bestehende, bevorzugt wulstförmige Stoßabsorber dient als Stoßabsorber für den Stirn- und Schläfenbereich im Falle einer Kollision. Der Stoßabsorber ist bevorzugt lösbar mit der Helmschale verbunden. Vorteilhaft ist dabei das Visier 1 durch die zwei Federelemente 2 mit zwei Fixpunkten verbunden, die sich verdeckt im Inneren des Stoßabsorbers oder an dessen Innenseite befinden, die die Helmschale 3 berührt. So kann im Falle einer Ermüdung der Federelemente 2 ein einfacher Austausch durch das Lösen des abnehmbaren Stoßabsorbers erfolgen. Bevorzugt weist der Stoßabsorber an seiner Unterseite einen Absatz auf, der die dünnwandige, bevorzugt elastische Schale des Visiers 1 stabilisiert und zugleich fixiert.
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In einer alternativen Ausgestaltung ist das Visier 1 durch die zwei Federelemente 2 mit zwei Fixpunkten verbunden, die sich im Inneren des Sporthelmes befinden. Die Federelemente 2 durchdringen dabei den an der Helmschale 3 angeordneten Stoßabsorber. Bei dieser Anordnung weisen die als Federelemente 2 eingesetzte Gummikordel, Gummischnur oder Gummiband eine größere Länge auf, so dass bei gleicher Elastizität des Federelementes 2 ein Hochschwenken und Überstülpen des Visiers 1 über den, im Stirnbereich angeordneten Stoßabsorber problemlos möglich ist.
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Durch die formschlüssige Verbindung des Visiers 1 mit dem, an der Helmschale 3 angeordneten Stoßabsorbers und durch die verdeckte Anordnung der Federelemente erzielt der Schutz-helm im Strömungstest gleichfalls signifikant reduzierte cw-Beiwerte und zeichnet sich durch einen laminaren Strömungsverlauf im Windkanal aus.
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Das Federelement 2 besteht aus einer Gummikordel, einer Gummischnur oder einem flachen Gummiband. Dabei weist die Gummikordel oder die Gummischnur bevorzugt einen kreis-förmigen oder elliptischen Querschnitt auf.
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Bevorzugt wird eine Gummikordel mit einer Polyester- oder Polyamidumflechtung verwendet. Gummikordel, Gummischnur und Gummiband weisen bevorzugt eine Dehnung zwischen 100% und 130% auf. Die im angelegten Zustand des Visiers 1 vorgespannten Federelemente 2 ermöglichen aufgrund der federelastischen Eigenschaften des Gummis ein leichtes Abheben des Visiers 1 und seine Positionierung im stirnseitigen Bereich der Helmschale 3.
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In einer alternativen Ausbildung besteht das Federelement 2 aus einer Schraubenzugfeder, dessen erstes Ende in einem tunnelförmigen Hohlraum in der Helmschale angelenkt ist, und dessen zweites Ende über ein biegeschlaffes Zugband mit der Innenseite des Visiers verbunden ist.
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Die bevorzugte Verwendung einer Gummikordel oder eines runden, elliptischen oder flachen Gummibandes als Federelement 2 sichert in Verbindung mit der dünnwandigen Schale des Visiers 1 eine äußerst geringe Masse des Schutzhelms. Diese Eigenschaft ist insbesondere für Radsportarten, wie beim Bahnradrennen oder beim Einzelzeitfahren von besonderem Vorteil.
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In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung ist der äußere Rand des Visiers 1 im Gesichts- und Schläfenbereich als formideales Gegenstück der Helmschale 3 ausgebildet. Somit schließt sich das Visier 1 formschlüssig an die Außenkontur des Schutzhelmes an. Dadurch wird der Luftwiderstand von Helm und Visier deutlich reduziert. Aufgrund der formschlüssigen Verbindung, die bevorzugt einen Absatz 32 zwischen der Mantelfläche des Visiers und der Mantelfläche des Schutzhelmes im Stirn- und Schläfenbereich aufweist, wird eine laminare Strömung erzeugt, durch die verhindert wird, dass sich Verwirbelungen unterhalb des Visiers 1 bilden.
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In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung ist das Visier 1 sichelförmig gestaltet. Die äußeren Enden des sichelförmigen Visiers 1 erstrecken sich dabei bevorzugt bis über den Bereich der Ohren. Durch diese vorteilhafte Gestaltung werden Verwirbelungen im Sichtbereich des Sporthelmes verhindert.
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Die Helmschale 3 weist in der Draufsicht im Wesentlichen die Form einer Kalotte mit einem elliptischen Querschnitt auf. Dabei ist die Hauptachse der Ellipse im Verhältnis zur Nebenachse im Nackenbereich gestaucht.
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In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung weist die Helmschale 3 Aussparungen im Bereich der Ohren aus. Zum einen wird dadurch die akustische Wahrnehmung des Helmträgers verbessert. Zum anderen wird durch die Aussparungen die Masse des Sporthelmes reduziert.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird der, mit Aussparungen versehene Ohrenbereich der Helmschale 3 durch die schlag- und stoßsichere Schale des Visiers 1 partiell oder vollständig überdeckt.
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In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung ist die Verbindung des Federelementes 2 im Inneren des Helmes lösbar ausgebildet. So kann ein leichter Austausch des Federelementes 2 aber auch eine stufenlose oder gestufte Einstellung der Federkraft und damit der Flächenpressung bzw. des Andrucks des Visiers 1 an der Helmschale mit an sich bekannten Mitteln vorgenommen werden. In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung ist das Federelement 2 lösbar mit der Innenseite des Visiers 1 verbunden. Dadurch ist ein Auswechseln des Visiers 1, z. B. der Wechsel eines transparenten Visiers gegen ein getöntes Visier bei geänderten Lichtverhältnissen oder ein Austausch des Visiers 1 bei etwaigen Beschädigungen problemlos möglich.
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In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausbildung besteht das Visier 1 aus einer zwei- oder dreidimensional gekrümmten elastischen Schale aus Polycarbonat oder Polyurethan mit einer Wanddicke von 1,0 mm bis 2,0 mm, bevorzugt 1,5 mm.
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Das Federelement 2 besteht in einer besonders bevorzugten, kostengünstigen und zuverlässigen Ausführungsform aus einer Gummischnur mit einem Durchmesser von 1,0 mm bis 10,0 mm, bevorzugt von 1,5 mm bis 5,0 mm oder aus einem Flachgummi mit einem Querschnitt zwischen 1,0 mm × 5,0 mm und 2,0 mm × 10,0 mm. In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung weist die Gummikordel oder Gummischnur einen Kern aus Elastomerfibrillen mit einer Polyesterummantelung und einem Dehnungsfaktor von 110% bis 150% auf.
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In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung wird die als Federelement 2 eingesetzte Gummikordel im Helminneren durch einen Kanal zwangsgeführt. Dadurch kann das Federelement 2 auch an Fixpunkten 21 angelenkt werden, die sich in Abhängigkeit von der Gestaltung des Sporthelmes im Bereich des Nackens oder des Hinterkopfes befinden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend beschrieben und in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigen:
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1 einen Sporthelm, insbesondere einen Radhelm, in einer stilisierten Seitenansicht mit angelegtem Visier 1;
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2 den Sporthelm gemäß 1 beim Lösen des Visiers 1 von der Helmschale durch translatorische Bewegung in Pfeilrichtung;
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3 das nachfolgende Hochschwenken des Visiers 1 in Pfeilrichtung aus dem Gesichtsbereich;
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4 die stilisierte Darstellung eines Schnitts durch eine Schalenhälfte des Sporthelms in einer Draufsicht.
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1 zeigt in einer stilisierten Seitenansicht einen Radhelm mit einer äußeren Helmschale 3 aus Polycarbonat und einem transparenten Visier 1, das als gekrümmte Schale aus Polycarbonat mit einer Wanddicke von 1,5 mm ausgebildet ist. Die Verbindung des Visiers 1 mit einem Fixpunkt 21 im Helminneren erfolgt beidseitig im Schläfen- bzw. Ohrenbereich des Trägers über jeweils ein Federelement 2 in Form einer federelastischen Gummikordel.
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Dabei verläuft das Federelement 2, ausgehend vom Fixpunkt 21, der sich oberhalb des Ohres im Bereich des Hinterkopfes befindet, durch einen röhrenförmigen Führungskanal 35 (vergleiche 4) und tritt an dem Austrittspunkt 31 aus dem Helminneren heraus. Von dort verläuft es durch zwei stilisiert dargestellte laschenförmige Führungselemente 23 an der Innenseite des Visiers 1 bis zum Fixpunkt 22 im vorderen Bereich des Visiers 1.
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Das Visier 1 liegt im angelegten Zustand an einem Absatz 32 der Helmschale 3 an. Dabei ist die äußere Kontur des Visiers 1 formschlüssig an den Konturenverlauf des Absatzes 32 in der Helmschale 3, zumindest im Stirn- und Schläfenbereich angepasst.
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Durch die gewählte Form der Verbindung von Visier 1 und Helmschale 3 verläuft das Federelement 2 vollständig unterhalb des Visiers 1 bzw. im Inneren der Helmschale 3. Dadurch kann es bei der Benutzung des Sporthelms, z. B. bei Down-Hill-Rennen, nicht zu einer Kollision des Federelementes 2 mit auskragenden Gegenständen in der Umgebung der Fahrtroute kommen. Durch das formideale Anliegen des Visiers 1 an der Helmschale 3 entsteht keine Abrisskante, die zu Turbulenzen und Verwirbelungen im Bereich der Helmschale bzw. unterhalb des Visiers führen können. Das ist insbesondere beim Bahnradfahren oder beim Straßenzeitfahren von Vorteil.
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Das tief in den Gesichtsbereich heruntergezogene Visier 1 und die formschlüssige Helmschale 3 bilden in Anströmrichtung A des Luftstroms, dem der Helmträger ausgesetzt ist, im Wesentlichen die Form einer Kugeloberfläche.
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2 zeigt den Sporthelm nach 1 ebenfalls in einer Seitenansicht der linken Seite des Helmes beim Lösen des Visiers 1 durch eine Zugbewegung in Pfeilrichtung. Dabei wird die sich dehnende Gummikordel des Federelementes 2 durch die zwei fluchtend angeordneten, laschenförmigen Führungselemente 23 an der Innenseite des Visiers 1 geführt. Aufgrund der Elastizität der verwendeten, 3,0 mm starken Gummikordel (Kern aus Elastomerfibrillen mit einer Polyesterummantelung und einem Dehnungsfaktor von 130%) kann das Visier 1 problemlos aus dem Stirnbereich entfernt werden. 3 zeigt das Hochschwenken und Überstülpen des Visiers 1 in Pfeilrichtung über die Helmschale 3 im Stirnbereich. In dieser Position ist das Gesichtsfeld des Helmträgers freigelegt. Auf diese Weise kann das Visier 1 in der hochgeschwenkten Position (z. B. bei einer kurzen Fahrtunterbrechung) verbleiben. In dieser Position ist der Bereich der Ohren (Aussparung 36 in der Helmschale 3) nicht mehr vom Visier 1 überdeckt und ermöglicht dem Träger eine ungehinderte Kommunikation. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass das Visier 1 ständig am Sporthelm verbleiben kann und es keiner gesonderten Aufnahme des Visiers 1 (z. B. in einem Futteral oder in einem Etui).
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Bei dieser Schwenkbewegung wirkt der Austrittspunkt 31 des Federelementes 2 in Ver-bindung mit der elastischen Gummikordel wie ein Gelenk oder Scharnier, an dem das Visier 1 bewegt wird.
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4 zeigt einen stark schematisierten Schnitt in der Ebene des Federelementes 2 durch eine Schalenhälfte des Sporthelms mit angelegtem Visier 1.
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Deutlich sichtbar ist das formschlüssige Anliegen des dünnwandigen Visiers 1 aus Polycarbonat im Bereich des Absatzes 32 des äußeren Randes der Helmschale 3. Stilisiert dargestellt sind die Anlenkpunkte des Federelementes 2, nämlich der an der Innenseite des Visiers 1 angeordnete Fixpunkt 22, der im Helminneren angeordnete Fixpunkt 21 des Federelementes 2 und die Führungselemente 23 an der Innenseite des Visiers 1.
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Um einen kollisionsfreien Bewegungsablauf des Rundgummis beim Abheben des Visiers 1 zu ermöglichen, verläuft der Führungskanal 35 des Federelementes 2 im Helminneren bevorzugt unter einem Winkel von 30° bis 60° zur Oberfläche der Helmschale 3 und mündet im Austrittspunkt 31.
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Bezugszeichenliste
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- A
- Anströmrichtung
- 1
- Visier
- 2
- Federelement
- 21
- Fixpunkt des Federelementes 2 im Helminnern
- 22
- Fixpunkt des Federelementes 2 an der Innenseite des Visiers 1
- 23
- Führungselement
- 3
- Helmschale
- 31
- Austrittspunkt des Federelementes 2 in das Helminnere
- 32
- Absatz/Nut/Vertiefung des äußeren Randes der Helmschale 3
- 33
- Innenseite des Helms 3
- 34
- Innenschale des Helms 3
- 35
- Führungskanal des Federelementes 2 im Helm
- 36
- Aussparung der Helmschale 3 im Ohrenbereich
