DE19624556A1 - Schutzvorrichtung für Kopf und Körper von Personen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen automatischen Schutzhelm sowie Überschlagschutz für Personen, der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegeben ist.

Eine derartige Schutzvorrichtung ist z. B. der DE 28 25 145 A1 bereits als bekannt zu ent­ nehmen. Die bekannte Schutzvorrichtung ist über dem Kopf feststehend, dadurch ist sie bei einer körperlichen Betätigung nicht sehr angenehm zu tragen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine passive Schutzeinrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß sie technisch so gestaltet wird, daß ohne ein aktives Zutun der Schutz optimal verbessert wird. Dadurch können nicht nur Kopfverletzungen, sondern auch Halswirbelfrakturen, Schlüsselbein- und Rückenverletzungen verhindert werden.

Die Schutzeinrichtung ist in einer körpergerechten rucksackähnlichen Cassette abgelegt und auf dem Rücken mit Schulter-, Hüft- und Hosengurten fixiert. Die einwirkenden Kräfte beim Sturz werden so großformatig auf den Körper übertragen.

Durch Auslösen eines Federspeichers kann die Schutzeinrichtung über eine Reißleine oder unter selbsttätiger Ansteuerung durch eine Sensorik bei einem drohenden Sturz in Sekundenbruch­ teilen in eine aufgestellte Schutzstellung gedreht werden.

Die ausgefahrenen u-förmigen Schutzbügel (S-Bügel) haben stoßdämpfende Eigenschaften und sind gegen die Kopf- und Körperseite mit Integralschaum, sowie mit einer Weichschaum­ auflage versehen. Diese Eigenschaften entsprechen in der Leichtbauweise dem Stand der Technik und werden beispielsweise bei Sturzhelmen angewendet. Weiterhin wäre auch das Aufblasen der S-Bügel eine technisch bekannte Möglichkeit (vgl. Air-bag).

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Haupt­ anspruches.

Aus den übrigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zu entnehmen.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von zeichnerischen Dar­ stellungen näher erläutert.

In den Darstellungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Pferdes 1 mit Reiter 2, der auf dem Rücken einen Rucksack (Cassette) mit eingeklappter Schutzvorrichtung trägt,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Pferdes 1, das den Reiter 2 abwirft und somit die Funktion der automatischen Schutzvorrichtung (Schutzhelm) ausgelöst zeigt,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Sicherheitscassette 3 zeigt die zusammengeklappte, federgespannte Schutzvorrichtung mit Auslöse- und Antriebsteil,

Fig. 4 eine Ansicht der Sicherheitscassette 3 zeigt die eingelegte, federgespannte Schutzvorrichtung mit Auslöse- und Antriebsteil, sowie Energiespeicher 27,

Fig. 5 eine Seitenansicht in Funktion, mit der ausgefahrenen Schutzvorrichtung, sowie aus­ gestelltem Gesichtsschutzbügel 10,

Fig. 6 eine Ansicht der Sicherheitscassette 3 mit nur einem S-Bügel 15 gezeichnet, die S-Bügel 11, 12, 13, 14, 16, 17, 18,19 sind abgebrochen gezeigt. Angedeutet ist der mögliche Kopfpendel und darüber angedeutet das Gewebeband 9, das mit den S-Bügeln 11-19 verbunden ist,

Fig. 7 ein Ausschnitt des Antriebs- und Halteteils gemäß der Ansicht 1 in Fig. 6,

Fig. 8 eine halbe Seite im Maßstab ca. 1 : 1 eines Querschnittes durch die Antriebsvorrichtung mit Feder 40.2, Zahnscheibe 7.2 und Stauraum 44 gemäß der Schnittlinie 11 - 11 in Fig. 6.

Fig. 1 zeigt ein Pferd 1 mit einem Reiter 2, der eine rucksackähnliche Sicherheitscassette 3 trägt. Diese Sicherheitscassette 3 ist mit Gurt 4, 5, 6 körperfest fixiert.

Diese insgesamt u-förmig gestalteten S-Bügel 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 sind mit den vorderen Endbereichen in den Verstärkungen 8.1, 8.2 und den Zahnscheiben 7.1, 7.2 an einer in der Cassette befestigten Führungsstange 20 schwenkbar gelagert. Der S-Bügel 11 ist mit den Zahnscheiben 7.1, 7.2 fest verbunden.

In seiner sichtbar gezeichneten Ruhestellung ist die Schutzvorrichtung etwa parallel zum Rücken abgelegt, wobei die S-Bügel eingelassen in einer Cassette 3 angeordnet sind. Aus dieser abgelegten Ruhestellung ist sie um einen Winkel von ca. 220° nach vorn hochklappbar, wonach sie eine aufgerichtete, den Kopfbereich überspannende Schutzstellung eingenommen hat, wie Fig. 5 zeigt. Zum Schwenkbetrieb der Schutzvorrichtung zwischen ihrer abgelegten Ruhestellung und ihrer aufgerichteten Schutzstellung sind in Cassette 3 zwei vorgespannte Speicherfedern 40.1, 40.2 positioniert.

Zur Auslösung der Schutzvorrichtung ist im unteren Bereich der Cassette ein Magnetschalter 21, der bei drohendem Sturz des Sportlers von einem Sensor 23 angesteuert wird. Durch das Anziehen des verschiebbaren Sperrbolzen 22 im Magnetschalter 21, wird die Verriegelung der Schutzvorrichtung selbsttätig aufgehoben, wodurch der S-Bügel 11 freigegeben wird und unter Federbelastung nach oben schnellt. Diese Sensorik ist auch im Fahrzeugbau mit Überrollbügel schon bekannt. Sie spricht auf Veränderung der Neigung, sowie der Beschleunigung und Verzögerung an.

Wie in Verbindung der Darstellungen Fig. 3, 4, 5, 6,7 und 8 zu erkennen ist, besteht die Cassette aus einer tiefgezogenen, an den Körper angepaßten Formschale 24, die aus Kunststoff gefertigt sein kann. Zur Gewichtsoptimierung kann zwischen der Verstärkung 28 die Form­ schale 24 ausgeschnitten sein und mit einem Rucksacktuch geschlossen werden.

In Fig. 4 und 6 ist die Verstärkung 28 zur Aufnahme der Gurte 4, 5, 6 und Magnetschalter 21 zu sehen sowie angedeutet ein Reißverschluß 29 im Rucksackbezug, der als Zugang zum Stauraum 44 dient.

Wie in Fig. 8 halbseitig in einem Maßstab von ca. 1 : 1 gezeigt wird, ist die Verstärkung 28 rechts und links mit den Verstärkungen 8.1 und 8.2, die zur Aufnahme der oben quer durchgehenden Führungsstange 20 dient, verbunden.

Die Fig. 8 zeigt die drehbar gelagerte Zahnscheibe 7.2 mit Scheibe 30 und Sicherung 31. Ersichtlich ist auch die auf die Führungsstange 20 aufgesteckte Speicherfeder 40.2, die sich in der Mitte an der Verstärkung 33 abstützt und außen am S-Bügel 11 eingehängt ist. Die Speicherfedern und die Führungsstange werden vom Stauraum mit einer Abdeckung 48 getrennt.

Da nur der S-Bügel 11 mit den Zahnscheiben 7.1, 7.2 fest verbunden ist und die restlichen Bügel aus Platzgründen schwenkbar gelagert und versetzt angeordnet sind, werden diese verbunden durch ein Gewebeband 9 nacheinander vom S-Bügel 11 aus der Cassette gezogen. Wie in Fig. 5 ersichtlich, wird zusätzlich ein Gesichtsschutzbügel 10 aus dem S-Bügel 11 ansehlagzwangsgesteuert vor das Gesicht gedreht. Die Feder 32 drückt solange den Gesichts­ bügel 10 an S-Bügel 11 bis die Zwangssteuerung greift.

Beim Hochschnellen der S-Bügel und Drehen der Zahnscheiben 7.1, 7.2 um die Führungs­ stange 20 schwenken die Sperrklinken 34.1, 34.2 geringfügig gegen ihre Federbelastung aus, wodurch die Zahnscheiben 7.1, 7.2 ratschenartig über die Sperrklinken 34. 1, 34.2 bewegt werden. Bei Richtungsumkehrung (Unfall oder Belastung) der S-Bügel wirken die Ver­ zahnungen der Zahnscheiben 7.1, 7.2 augenblicklich als Sperre mit den Klinken 34.1, 34.2. Die Kraftübertragung erfolgt über die Bolzen 47. Die Verstärkungen 45.1, 45.2 sind mit den Verstärkungen 8.1, 8.2 verpunktet und dienen auch als Klinken- und Bolzenaufnahme.

Da der vordere S-Bügel 11 über die Zahnscheiben 7.1, 7.2 gesperrt ist und die hinteren S-Bügel 16, 17, 18, 19 gegen einen Anschlag fahren, werden die S-Bügel 12-19 in bestimmten Abständen vor dem Zurückklappen durch ein Gewebeband 9 gehalten. Der S-Bügel 19 stützt sich z. B. mit Ausleger 49 gegen die Zahnscheiben 7.1, 7.2 ab.

Um ein zu hartes Auflaufen der S-Bügel 11, 16, 17, 18, 19 in seinen Endlagen zu verhindern, können in den Anschlagsbereichen stoßdämpfende Pufferelemente 35 angeordnet sein, die z. B. aus einem gummielastischen Werkstoff bestehen können.

Bei einer möglichen Fehlauslösung kann, nach Abnehmen der Cassette, durch die beiden Öffnungen in der Schale 24 und Schaum 50 rechts und links mit dem Finger 36 die Klinken 34.1, 34.2 gegen ihre Federkraft angehoben werden, wie in Fig. 7 deutlich zu erkennen ist. So kann die ganze Schutzvorrichtung in die Cassette 3 gedrückt werden, bis der Magnetschalter 21 wieder mit der Kronenfeder 43 zur Einrastung kommt.

Als Alternative zur Kontaktstelle 37 an der Cassette kann auch die Kontaktstelle 38 am Sattel benutzt werden, wodurch die Auslösesicherheit erhöht werden kann. Bei einem bestimmten Entfernen der Person vom Sattel öffnet die Reißleine 39, die über eine Klemmeinstellscheibe 42 geführt ist, mechanisch den Magnetschalter 21 und die Schutzvorrichtung geht in Funktion.

Claims (8)

1. Eine automatische Schutzvorrichtung für Kopf und Körper von Personen, durch die die Schutzvorrichtung aus einer abgelegten Ruhelage in eine Schutzstellung aufstellbar ist. Die Schutzvorrichtung ist ein Schutzhelmsystem, das in einer Cassette auf dem Rücken oder der Brust getragen werden kann und mit einem in der Cassette integrierten Antriebselement aus­ gestattet ist. Durch die Kraft des Antriebselementes ist die Schutzvorrichtung nach oben drehbar, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement zwei runde Scheiben (7.1, 7.2) mit Verzahnung aufweist und durch die Kraft der Speicherfedern (40.1, 40.2) die Zahnscheiben in eine Drehbewegung (in Pfeil­ richtung, wie in Fig. 3 angedeutet) versetzt werden, dadurch werden die 5-Bügel (11-19) in Schutzsteilung gebracht.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement einen Federspeicher (Schenkelfedern 40.1, 40.2) umfaßt, durch dessen Kraft ein Verriegelungsmittel (Magnetschalter 21) beaufschlagt wird und die Schutzvorrichtung nach Aufheben der Verriegelung in die obere schützende Lageschnellen läßt.

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Zahnscheiben (7.1, 7.2) ein Rastglied, das eine Verzahnung aufweist, bewegt wird. Diese Verzahnung wirkt während der Drehung in die obere Endlage mit einer sperrenden Gegenverzahnung zusammen. Diese Gegenverzahnung wird durch zwei Sperrklinken (34.1, 34.2), die mit Federn (46.1, 46.2) belastet werden, gehalten.

4. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel die Zahnscheiben (7. 1, 7.2) und der Federspeicher (Schenkel­ federn (40.1, 40.2)) von der Führungsstange (20) drehbar aufgenommen werden. Der Stauraum (44) wird vom Aggregatraum durch die Abdeckung (48) und die Trennwände (25, 26) getrennt.

5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein 5-Bügel (11) mit den Zahnscheiben (7.1, 7.2) fest verbunden ist und dieser den Gesichtsschutz-Bügel (10) integriert hat, sowie den Schulterschutz (41). Alle übrigen S-Bügelrohre sind schwenkbar gelagert und werden in ihrer Schutzstellung durch ein Gewebe­ band (9) auf Abstand gehalten.

6. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im dargestellten Ausführungsbeispiel auch alternativ ein Airbag mit gleichem Systemablauf eine überspannende Schutzwirkung übernehmen kann (z. B. ohne S-Bügel 12, 13, 14, 16, 17, 18 nur in 5-Bügel 11, 15, 19 eingehängt).

7. Schutzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das System motorisch angetrieben auch als überspannender Regenschutz eingesetzt werden kann.

8. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Schutzvorrichtung in einer rucksackähnlichen Cassette integriert ist.