DE19642912A1 - Schutzmaterial - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schutzmaterial, insbesondere, aber nicht ausschließlich, für den Gebrauch in der Herstellung von Beklei­ dung, die von Motorradfahrern benutzt wird, um sie adäquat vor Verletzun­ gen bei Unfällen, die zu einem Aufprall auf die Straßenoberfläche führen, zu schützen, ohne dabei den Fahrer bei warmem Wetter einer übermäßigen Wär­ mebelastung auszusetzen.

Es ist allgemein bekannt, daß Motorradfahrer z. B. ihre Motorräder mit nor­ maler Straßenkleidung fahren, was ihnen nur wenig Schutz beim Aufprall auf die Straßenoberfläche verleiht, oder daß sie alternativ spezielle Lederbeklei­ dung tragen, die besseren Schutz bietet. Motorrad-Rennfahrer tragen fast immer Lederbekleidung, aber nur hochqualitatives, dickes Leder bietet guten Schutz bei Unfällen. Jedoch ist Leder selbst windundurchlässig, und das führt bei warmem Wetter zu einer Überhitzung des Fahrers, weil die Körper­ hitze aufgestaut wird, was zu übermäßigem Schwitzen innerhalb der Beklei­ dung führt. Um diesen Effekt abzuwehren, ist perforiertes Leder verwendet worden, aber wenn eine Bekleidung mit hoher Sichtbarkeit über dem perfo­ rierten Leder getragen wird, so wie z. B. der Typ von Bekleidung, der von Motorrad-Polizisten benutzt wird, wird der Luftstrom beträchtlich redu­ ziert, mit dem Resultat, daß der Motorradfahrer bei heißem Wetter überhitzt wird.

Für einige Jahre ist der Aufprallschutz bei Bekleidung für Motorradfahrer vorgesehen worden durch Einsetzen von Plastik oder synthetischen Gummi­ schaummaterialien, festen flexiblen Materialien, Plastikbandmaterialien, die etwas steifer sein können, und diversen Kombinationen dieser Materialien. Einige oder alle dieser Schichten sind windundurchlässig. Es gibt einige Ma­ terialausführungen, die Luftzirkulation innerhalb oder unterhalb in Bezug auf die Haut des Fahrers erlauben. Nachteiligerweise ist die Bewegung einge­ schränkt, wo dieser Schutz durch das Dehnen der Bekleidung über den Knien an den Körper gepreßt wird, und es baut sich Hitze auf, die Schweiß erzeugt, was zu Unbehagen führt, wenn der Fahrer zuviel Wärme entwickelt. In sol­ chen Bekleidungen wie den erwähnten wird die Abdampfung von Schweiß unterhalb der Stoßpolster bei Benutzung von Perforationen im Leder über dem Stoßpolster oder darum herum nicht erreicht. Dies ist auch der Fall, wenn normale Straßenkleidung oder normal gewebte Motorradfahrerbeklei­ dung verwendet wird, weil es keine hinreichende Luftzirkulation unterhalb des Stoßschutzes in jeder dieser Kombinationen gibt.

Obwohl sich die Materialqualitäten von Leder beispielsweise als gut erwie­ sen haben, muß Leder zum Schutz von Motorradfahrern daher perforiert oder mit anderen Systemen versehen werden, um die Kleidung zu lüften. Stoffbe­ kleidung liefert in der Regel nur geringen Schutz vor Abschürfungen und Schnitten, und sogar Hochleistungsstoffkleidung, die in der Regel ein viel­ schichtiges gewebtes Material und windundurchlässig ist, bietet immer noch geringen Schutz vor Abschürfungen und Schnitten in einem Hochgeschwin­ digkeitsunfall. Jeder Stoßschutz, der von Schaum- oder Plastikfuttern gelei­ stet wird, ist in der Regel undurchlässig für Wind und Schweiß und führt bei heißem Wetter zu einer Überhitzung des Fahrers. Der Schweiß kann unter­ halb des Stoßschutzmaterials nicht abdampfen, und als Konsequenz baut sich Feuchtigkeit auf.

Um diese besonderen Probleme zu überwinden, haben Hersteller solcher Ma­ terialien für den Gebrauch in Schutzbekleidung leichte wabenartige Materia­ lien aus Metall, Plastik, Papier und Zusammensetzungen ausgenutzt, wie sie in Bau- und Luftfahrtmaterialien verwendet werden. Diese bieten Steifheit bei besonders geringem Gewicht. Wenn wabenartige Materialien als Stoße­ nergieabsorber eingesetzt werden, führt jedoch das Zusammendrücken der wabenartigen Struktur der steifen Wände zu einem Knittern. Die besonderen Nachteile bei solch einem Material bestehen darin, daß nur ein einmaliger Gebrauch möglich ist, weil eine Regenerierung nach dem Knittern fast ausge­ schlossen ist und weil es steif ist.

Ähnliche Materialien, die aus verschiedenen Arten von Plastik bestehen und zu hexagonalen Zellen verschweißt werden oder aus parallelen Röhren herge­ stellt werden, die miteinander verklebt werden, liefern flexible leichtgewich­ tige Systeme mit einer gewissen Regenerierung nach Stößen. HEXEL (eingetragenes Warenzeichen) und AEROLEN (eingetragenes Warenzeichen) sind solche Materialien, die in solchen Produkten verwendet worden sind wie Trauma-Packungen ("trauma packs"), die unter ballistischen Panzerungen getragen werden. Obwohl die Produkte einen Abstand zwischen den Schich­ ten und Energieabsorption vorsehen und leicht sind, ist die Leistung dieser Produkte nicht adäquat, um als Futter für Motorradfahrerbekleidung zu die­ nen, wo die Stärke der Stöße sehr groß sein kann und dicke Materialien nicht akzeptabel sind, weil sie die Bewegung einschränken.

Perforierte Kunststoffe sind in Produkten wie Schienbeinschonern von Foot­ ballspielern verwendet worden, aber nicht ausschließlich mit luftdurchlässi­ gen Materialien, und daher kann der Schweiß nicht durch sie abdampfen. Obwohl perforierte Schaummaterialien in Fußbekleidung verwendet worden sind, um die "Luftzirkulation zu unterstützen", werden sie allgemein ver­ wendet in Verbindung mit undurchlässigen Schichten und taugen daher nicht, um das Schweißabdampfen zu unterstützen.

Dem Problem, ein Abdampfen des auf der Haut sitzenden Schweißes zu er­ möglichen, ist teilweise entgegengetreten worden durch Materialien wie GO­ RETEX (eingetragenes Warenzeichen) und AQUATEX (eingetragenes Waren­ zeichen), die in Bekleidung verwendet werden. Weil diese Produkte vollstän­ dig windundurchlässig sind und keine heftigen Luftbewegungen zulassen, muß der auf der Haut erzeugte Schweiß in relativ ruhiger Luft abdampfen und zur Oberschicht der Bekleidung oder dem inneren Futter von GORETEX oder einem ähnlichen Material wandern, bevor er aus der Kleidung entweicht. Je­ doch ist die Menge von Schweiß, die in dieser Weise bei Materialien wie GORETEX abdampfen kann, begrenzt.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Schutzmaterial zum Gebrauch in Schutzbekleidung bereitzustellen, das im wesentlichen die oben beschrie­ benen Schwierigkeiten überwindet.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Schutzmaterial für Schutzbekleidung bereitgestellt, das eine erste äußere Schicht aus hitze- und abriebbeständigen Fasern von einer schleifengestrickten Form umfaßt, an der eine zweite Schicht von gestrickten Fasern von hoher Reißfestigkeit anliegt, wobei die Schleifen der schleifengestrickten Fasern der ersten äußeren Schicht in Richtung Außenseite des Schutzmaterials zeigen.

Gemäß einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung wird ein Schutzmaterial bereitgestellt, das eine dritte innerste Schicht von gestrickten Fasern umfaßt und eine vierte feste flexible Zwischenschicht aus einem stoß­ dämpfenden Element zwischen der zweiten und dritten Schicht mit einer Vielzahl von Löchern, die sich dadurch hindurch von einer Seite zur anderen Seite erstrecken, uni einen Luftstrom durch das stoßdämpfende Element zu ermöglichen, so daß beim Empfang eines Stoßes Energie absorbiert wird durch Deformation und Kompression des stoßdämpfenden Elementes in die Löcher.

In einer Ausführungsform des Schutzmaterials nach der vorliegenden Erfin­ dung umfaßt die erste äußere Schicht zwei separate Lagen, von denen eine Lage Fasern beinhaltet, die eine hohe Erweichungstemperatur besitzen. Die zweite Schicht besteht aus einer Masse, die hohe Abriebsbeständigkeit ge­ währleistet. Angemessenerweise werden die beiden Lagen der ersten äußeren Schicht miteinander verbunden durch ein Zusammennähen der Säume der Be­ kleidung, die aus dem Schutzmaterial hergestellt ist.

Angemessenerweise ist die vierte Zwischenschicht eine Einzelschicht aus flexiblem Material. Alternativ umfaßt die Zwischenschicht eine Vielzahl von teilweise überlappenden Schichten von stoßdämpfenden Elementen, wobei jede Schicht relativ zur anderen anliegenden Schicht bewegt werden kann.

Die Zwischen- oder stoßdämpfende Schicht wird bevorzugt hergestellt aus Polyurethan, Polynorboren, Nitril/PVC, Gummi oder synthetischem Gummi. Wenn das stoßdämpfende Element ein Schaum ist, kann es bis zu 30% aus Luft bestehen wie in NORSOREX 1910 (eingetragenes Warenzeichen). An­ gemessenerweise ist der Stoff, der die innere Schicht definiert, Polyamid- Strickware ("polyamide rachel knit"), die ein gestrickter oder geflochtener Stoff ist, der weichen Hautkontakt, Bequemlichkeit, leichte Bewegung und Durchlässigkeit gewährleistet.

Eine durchgehende erste äußere Schicht, d. h. nicht aus diskreten Flicken be­ stehend, besteht bevorzugt aus einer Terry Loop-Strickware. Angemes­ senerweise hat dieser Stoff eine Masse von 500 g·m^-2 bis zu 700 g·m^-2, um adäquaten Abriebswiderstand zu liefern, z. B. um einen Fahrer, der in der Endphase eines Unfalls auf der Straßenoberfläche gleitet, zu schützen. Ein bevorzugter Massenbereich für die Terry Loop-Strickware ist 580 g·m^-2 bis 620 g·m^-2. Die weitere Lage von Material der ersten äußeren Schicht ist be­ vorzugt ein hoch reißfestes Polyester mit einer Masse zwischen 300 g·m^-2 bis 450 g·m^-2, bevorzugt einer Masse von 400 g·m^-2. Es ist eine Ketten­ strickware, die einen hohen Luftstrom erlaubt.

Angemessenerweise kann innerhalb des Schutzmaterials ein gestricktes oder geflochten es Futter vorgesehen werden, um Bequemlichkeit beim Hautkon­ takt und leichte Bewegung zu gewährleisten. Ein nicht absorbierender Stoff aus Polyamid oder Polyester ist insbesondere geeignet als Futter. Das Futter liegt auf der Seite der inneren Schicht, die der Seite, die an der äußeren Schicht anliegt, abgewandt ist.

Angemessenerweise kann das so gestaltete Schutzmaterial auf seiner äußer­ sten Oberfläche einen Stoff haben, der der Bekleidung, die aus dem Schutz­ material hergestellt ist, eine "hohe Sichtbarkeit" erlaubt, oder mit einer Uni­ form oder einem Modestil vereinbar ist. Solcher äußere Stoff kann aus einem offen gestrickten oder geflochtenen Material bestehen, um hohe Winddurch­ lässigkeit bei warmem Wetter zu gewährleisten, oder alternativ können die äußeren Schichten bei kaltem Wetter aus einem windfesten Stoff bestehen. Bei nassem Wetter kann die gestrickte oder geflochtene Schicht der Beklei­ dung ersetzt werden durch wasserfesten Stoff, oder dieser kann separat dar­ über getragen werden.

Beispielhaft wird nun eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:

Fig. 1 eine vergrößerte ausgedehnte perspektivische Ansicht eines Teils der Lage des Schutzmaterials nach der vorliegenden Erfindung ist;

Fig. 2 eine vergrößerte teilperspektivische Ansicht eines Abschnittes der stoßdämpfenden Schicht, die in Fig. 1 verwendet wird, ist;

Fig. 3 eine Diagrammillustration der Durchlässigkeit des Schutzmaterials aus Fig. 1 und 2 ist;

Fig. 4 eine Diagrammillustration der Durchlässigkeit eines Schutzmaterials nach der vorliegenden Erfindung ohne stoßdämpfendes Material ist;

Fig. 5 eine Diagrammillustration der Undurchlässigkeit von Leder als bekanntem Schutzmaterial ist; und

Fig. 6 eine Diagrammillustration der Undurchlässigkeit eines speziellen Teils einer Lederbekleidung zum Schutz eines Gelenkes wie des Kniegelenks.

Bezugnehmend auf Fig. 1 der Zeichnungen wird ein Teil einer Lage des Schutzmaterials nach der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Schutzmaterial hat eine erste äußere Schicht, die eine Lage 1 aus Terry Loop-Strickware um­ faßt, die an einer zweiten Schicht befestigt ist, die eine Lage 2 umfaßt, die in Abstand von Lage 1 in Fig. 1 gezeigt wird, aber an Lage 1 befestigt ist, be­ vorzugt durch ein Zusammennähen (nicht gezeigt) in die Säume der Beklei­ dung. Eine dritte innere Schicht 3 aus Polyamid, die allgemein als "Bogennetz" ("Archery Net") bekannt ist, wird auch an den Lagen 1 und 2 in der Endform des Schutzmaterials befestigt, ebenfalls durch Nähen in einen oder mehrere Säume oder durch die Lagen, die aus einem anderen Material als die Säume bestehen.

Eine vierte solide flexible Zwischenschicht, die ein stoßdämpfendes Element 4 bildet, ist zwischen den äußeren und inneren Schichten 2 bzw. 3 angeord­ net. Das stoßdämpfende Element 4 wird gezeigt als aufgeteilt in eine Vielzahl von separaten gedehnten rechtwinkligen Blöcken 5, von denen jeder einen S- förmigen Querschnitt besitzt und durch Nähte 6 mit der inneren Schicht 3 verbunden ist. Jeder Block 5 überlappt den nächsten anliegenden Block ohne eine gesicherte Befestigung dazwischen, so daß beim Biegen des Materials das stoßdämpfende Element 4 so eingerichtet ist, daß es sich mit jedem Block 5 leicht über die Oberfläche des nächstanliegenden Blocks 5 biegt. Das feste Material kann Schaum mit bis zu 30% Luft sein.

Das Schutzmaterial, das von den Schichten 1, 2 und der inneren Schicht 3 gebildet wird, sowie das stoßdämpfende Element 4 bilden das Grundformat zum Gebrauch über Bereichen wie Knie und Schultern, aber dieses kann, wie in Fig. 1 angedeutet, mit einer äußeren Schicht 7 verwendet werden, die aus einem hoch sichtbaren Geflecht besteht, mit einer wasserfesten Schicht oder einer durchlässigen oder windfesten Modestoffschicht. Ein geflochtenes In­ nenfutter 8 ist vorgesehen, das an der freien Seite der inneren Schicht 3 an­ liegt und daran angemessen befestigt ist. Für Bereiche mit einem geringen Stoßrisiko werden dann z. B. die Knie- und Schulterschichten 3 und 4 ausge­ lassen.

Die durchgehenden äußeren Schutzschichten 1, 2 sind mit einer Kombination aus Terry Loop-Strickware 1 und einem hoch reißfesten Polyesterstoff 2 versehen mit einer Kettenstrickware von 400 g·m^-2, was die Stoffkombinati­ on aus den Lagen 1 und 2 mit einer hohen Dehnungsstärke versieht. Die ge­ strickten Schlaufen der Terry Loop-Strickware 1 erstrecken sich von deren äußerster Seite, das ist die Seite des Stoffes 1, die dem Polyesterstoff 2 ab­ gewandt ist.

Die durchgehenden Schichten, die von der Kombination aus den Lagen I und 2 gebildet werden, nutzen die Terry Loop-Strickware aus, die aus jeder Faser hergestellt werden kann, die eine hohe Erweichungstemperatur besitzt, sowie die, die nicht unterhalb einer Temperatur von 400°C mildern. Wie durch die eingetragenen Warenzeichen KEVLAR 29 oder TWARON allgemein bekannt, sind Para-Aramidfasern in dieser Hinsicht von besonderem Nutzen, wenn sie eine Masse in dem Bereich 580 bis 620 g·m^-2 besitzen. Solch eine Faser mit den Schlaufen auf der Außenseite liefert einen adäquaten Abriebswiderstand, um den Fahrer, der in der Endphase eines Unfalls auf der Straßenoberfläche entlanggleitet, zu schützen, weil die Schlaufen von der Straßenoberfläche aufgeschnitten werden und der Stoff 1 beim Gleiten über die Straßenoberflä­ che zu einem Büschelteppicheffekt ("tufted carpet effect") führt. Jedoch haben diese Stoffe selbst, wie vorher angedeutet, keine ausreichende Deh­ nungsstärke, und daher werden sie mit einer starken Kettenstrickware kom­ biniert, so wie Lage 2 aus hoch reißfestem Polyester einer Kettenstrickware von 400 g·m^-2. Sowohl Lage 1 als auch Lage 2 erlauben einen hohen Luft­ strom durch sie hindurch. Das hoch reißfeste Polyester kann ersetzt werden durch ein hoch reißfestes Polyethylen oder eine ähnliche Faser.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das feste oder geschäumte stoßdämpfende Element 4 an einer Oberfläche 9 eines gestrickten Stoffes 3 befestigt, der durch Stiche im Abstand um das äußere Ende der stoßdämpfenden Schicht mit der inneren Oberfläche der durchgehenden äußeren Schutzschicht vernäht ist, das ist die innerste Seite 10 von Lage 2 und durch bis zu Lage 1. Die festen oder ge­ schäumten Elemente können aus jedem passenden stoßdämpfenden Material wie Polyurethan, Polynorboren, Nitril/PVC oder synthetischen Gummi be­ stehen. Die eingetragenen Warenzeichen NORSOREX, NOENE, VITACEL 8/60, CATANE und ASTROSORB sind geschützte Materialien, die allgemei­ ner bekannt sind. Diese Elemente sind perforiert durch Löcher, die sich von einer Hauptoberfläche zur entgegengesetzten Hauptfläche des Lagenmaterials erstrecken, so daß eine Luftbewegung durch sie hindurch möglich ist. Die innere Schicht 3, auf der das stoßdämpfende Material angebracht ist, ist ein Stoff aus Polyamid-Strickware allgemeiner bekannt als "Bogennetz", der be­ vorzugt der Masse zwischen 450-550g·m^-2 besitzt. Das offene Geflecht der Bogenstrickware und die Kanäle und Öffnungen, die durch die Öffnungen des stoßdämpfenden Materials gebildet werden, erlauben einen Luftstrom durch die Bekleidung hindurch und über die Haut einer Person, die ein Kleidungs­ stück trägt, das aus dem Schutzmaterial nach der vorliegenden Erfindung her­ gestellt ist.

Die Kombination eines stoßdämpfenden Elementes mit dem Bodennetz liefert zusätzlichen Abriebschutz in den Bereichen wesentlicher Stöße auf der Stra­ ßenoberfläche, so wie die Knie, Ellbogen etc. Eine komplette Perforation aller Schichten sollte auch bei Hochgeschwindigkeitsstürzen auf die Straßen­ oberfläche nicht eintreten. Die Verwendung des stoßdämpfenden Elementes in einer Vielzahl von separaten Blöcken 5, von denen jeder an der inneren Stoffschicht 3 befestigt ist, führt angemessenerweise zu größerer Bewegungs­ freiheit und mehr Komfort für die Person, die das Bekleidungsstück trägt, als wenn das stoßdämpfende Element direkt an der äußeren Schutzschicht ange­ bracht wäre.

Die mechanischen Schutzqualitäten der äußeren Schicht 7 aus hochsichtbarem Geflecht, wasserfestem Material oder Modestoffen sind nicht bedeutend. Die Wahl bei warmen Wetter ist der Gebrauch von offen gestrickten oder gefloch­ tenen Materialien, die hohe Winddurchlässigkeit gewährleisten und aus sehr auffallendem Material bestehen können, so daß die derzeitigen europäischen Standards EN 471 und pr EN 1150 erfüllt werden. Bei kaltem Wetter würde ein windfester Außenstoff verwendet werden, während bei nassem Wetter die gestrickte oder geflochtene Kleidungsschicht durch einen wasserfesten Stoff ersetzt werden oder dieser über der offengestrickten oder geflochtenen Schicht getragen werden kann.

Die gestrickten oder geflochtenen Außenstoffe erlauben vorteilhafterweise Windeinlaß, während die windfesten und wasserfesten Stoffe Windeinlaß verhindern. Die Wahl der Stoffe erlaubt den Kleidungsstücken "hohe Sicht­ barkeits"-Eigenschaften zu besitzen oder zu einer Uniform oder einem Mo­ destil zu passen.

Es ist einzusehen, daß der Energieverlust bei Motorradunfällen z. B. sehr hoch sein kann und daß Knochenverletzungen bei Motorradfahrern häufig sind, wobei die Beine einem besonderen Risiko ausgesetzt sind, wie die Un­ fallstatistiken zeigen. Undurchlässige Polsterschichten sind in Hosen ver­ wendet worden; diese sind insbesondere unbequem, weil sie eng an der Haut gehalten werden durch die Motorradhosen, die so geschnitten sind, um eng zu sitzen. Polster über den Knieen und den oberen Schienbeinen werden normalerweise in Bereichen plaziert, wo der meiste Wind in die Hose eintre­ ten und die Fahrer kühlen könnte, und möglicherweise nehmen die Fahrer diese Polsterungen aufgrund der Unbequemlichkeit häufig heraus, was sie in ein erhöhtes Verletzungsrisiko versetzt.

Die stoßdämpfenden Elemente, die derzeit in der Bekleidung von Motorrad­ fahrern verwendet werden, sind in der Regel dicht und weich (400 kg·m^-3-750·m^-3). Steifer oder sogar harter Schaum kann in viel leichteren Polstern verwendet werden, aber dann entstehen Probleme beim gelenkigen Verbinden dieser harten Stücke, um adäquaten Komfort und Schutz zu gewährleisten. Die weichen dichten Elemente haben eine Struktur von feinverteilten Luftlö­ chern und sind weich, weil das Gummimaterial sich dehnen kann und die Luftlöcher ihre Größe verändern können. Die Elemente funktionieren bei Stößen in der Weise, daß sie komprimiert und deformiert werden, so daß grobe strukturelle und molekulare Deformation den Zeitverlauf des Stoßimpulses beim Stoß verändert.

Bei den neuen stoßdämpfenden Elementen, wie sie bei der Gestaltung des Schutzmaterials nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden, werden Löcher direkt durch das stoßdämpfende Element gebohrt, geschnitten oder gegossen, und abhängig von den physikalischen Eigenschaften des Polymer- Gemisches, das verwendet wird, müssen die Löcher verschiedene Größen und Abstand haben. Z.B. müssen die Löcher in härteren Materialien enger beiein­ ander liegen und kleineren Durchmesser besitzen als in weicheren Materiali­ en.

In einer speziellen Form des stoßdämpfenden Elementes mit einer 4mm-8mm dicken Lage von ASTROSORB (eingetragenes Warenzeichen) hat sich eine Vielzahl von zylindrischen Löchern mit 4 mm Durchmesser, angeordnet in einem quadratischen Gittermuster mit 8 mm Abstand zwischen den Zen­ tren der Löcher, als insbesondere geeignet erwiesen. Wird ein steiferes Mate­ rial verwendet so wie CATANE F (eingetragen es Warenzeichen), sind Löcher mit 3,5 mm Durchmesser und einem Abstand von 7 mm von Zentrum zu Zen­ trum besser. Diese Elemente sind insbesondere geeignet zum Schutz von Knieen, Hüfte, Ellbogen und Schultern. Ein weicheres stoßdämpfendes Ele­ ment wird hergestellt unter der Verwendung von sogar noch kleineren Lö­ chern mit 2,5 mm Durchmesser und einem Abstand von Zentrum zu Zentrum von 5 mm. Das verwendete weichere Material ist bekannt als NORSOREX 1910 (eingetragenes Warenzeichen), das teilweise aus geschäumten Polynor­ boren von 500-650 kg·m^-3 besteht und ein Produkt zu sein scheint, das z. B. sehr geeignet ist für den Gebrauch in Handschuhen, wo ein weicheres Mate­ rial erforderlich ist, um weichere Knochen wie die im Handgelenk zu schüt­ zen oder Verletzungen zu vermeiden, die durch eine Vielzahl von Stößen wie bei Vibrationen entstehen.

Wie oben angedeutet beeinflussen Größe und Abstand der Löcher die Lei­ stung des Materials. Bei Kompression während des Stoßes wird die Masse des Materials seitwärts in die Löcher gedrückt. Wenn die Löcher beim ersten Kontakt geschlossen werden, wird die Struktur bei weiterem Anstieg der ausgeübten Kraft steifer und zunehmend weniger zusammengedrückt, bis die Löcher fast getilgt sind, wobei das Material die Eigenschaft von unperforier­ tem Material zeigt. Die Löcher geben dem Material auch gesteigerte Flexibili­ tät, wenn es nicht komprimiert wird. Dies ist wichtig für den Komfort im Normalgebrauch, wenn es keinen Stößen ausgesetzt ist. Des weiteren kann das Material mit Löchern, die in die Richtung des Stoßes zeigen, effektiver sein als geschäumtes Material, so daß es in dünneren Schichten bei gleicher Leistung verwendet werden kann.

Das in Fig. 1 durch die Schicht 8 gezeigte Futter ist angemessenerweise ein gestricktes oder geflochtenes Futter, das innerhalb der anderen Schichten vorgesehen ist, damit eine weiche innerste Schicht entsteht, um Komfort beim Hautkontakt und Bewegungsfreiheit zu erreichen. Insbesondere passend ist ein nichtabsorbierender Stoff aus Polyamid oder Polyester. Die innerste Schicht ist bevorzugt eine Polyamid-Strickware mit einer Masse von 450-550 g·m^-2.

Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten Teilansicht einen Abschnitt einer Lage des stoßdämpfenden Elementes, das einen Körper 11 besitzt, obere und untere Seiten 11A bzw. 12A und Löcher 13, die sich direkt von der Oberseite 11A zur Unterseite 12A erstrecken. Der Körper besteht aus einem festen flexi­ blen synthetischen Gummi.

Fig. 2 offenbart diagrammartig eine Form von Schutzmaterial, wie es z. B. in der Herstellung von Bekleidung für Motorradfahrer verwendet wird, wobei das Material durchlässig ist für Luft, die an der Außenseite der Bekleidung angreift und durch das Material hindurch auf die Haut strömt, um die Ab­ dampfung von Schweiß zu unterstützen und den Körper zu kühlen. Der Luft­ strom umfaßt den Körper und tritt durch das Material nach außen in Berei­ chen geringen Drucks auf dem Rücken des Körpers. Hier wird ein Geflecht 20 von "hoher Sichtbarkeit" mit hoher Winddurchlässigkeit und hoher Sicht­ barkeit verwendet, so daß den europäischen Standards EN 471 und pr EN 1150 Rechnung getragen wird. Das Geflecht in Fig. 3 bedeckt eine KEVLAR (eingetragenes Warenzeichen) -Strickware, angemessenerweise in der Form eines Terry Loop-Stoffs, der eine Polyester-Kettenstrickware und ein ge­ flochtenes Futter 21, 22 bzw. 23 bedeckt. Dieses Schutzmaterial, das die Bekleidung eines Motorradfahrers bildet, bedeckt z. B. die Kleidung 24 des Motorradfahrers, die er über dem Körper 25 trägt. Ein vergrößerter Pfeil 26 zeigt die Größe und die Richtung des Windstromes durch das Schutzmaterial zum Körper des Trägers der Bekleidung im Gebrauch an. Die kleineren dic­ ken schwarzen Pfeile 27 zeigen die Hitze an, die Schweiß erzeugt, der ab­ dampft und hauptsächlich durch den Luftstrom um den Körper entfernt wird, so daß das Schweißabdampfen den Körper abkühlt. Eine solche Kombination von Geflechten und Strickwaren ist insbesondere gut unter sehr heißen kli­ matischen Bedingungen, besitzt aber sehr geringe Stoßdämpfung. Die Stoß­ dämpfung wird erreicht durch die Hinzufügung des perforierten Stoßdämp­ fungselementes, das am Bogennetz angebracht wird, wie in Fig. 3 gezeigt.

Das ähnliche Schutzmaterial, wie es in Fig. 3 beschrieben ist, wird in Fig. 4 dargestellt, aber ohne das stoßdämpfende Element und dessen Unterstützung durch das Bogennetz, und anstelle des Geflechts 20 ist in Fig. 4 ein wasser­ fester oder windfester äußerer Stoff vorgesehen, der jeweils wasserdampf­ durchlässig sein kann. Die wasser- oder windfeste Außenschicht wird durch angezeigt, und der Pfeil 26, der den Windstrom im Gebrauch darstellt, wird durch die äußere wasserfeste Schicht abgelenkt dargestellt, so daß Wind oder Luft nicht in das Material eindringen kann. Dabei baut sich, wie durch die Pfeile 27 angezeigt, Hitze zwischen den Schichten des Schutzmaterials der Motorradbekleidung auf, was dazu führt, daß die Hitze durch Lufträume in den Stoffen und zwischen den Stoffen aufgestaut wird. Durch die Hitze erzeugt er Schweiß bildet sich auf der Haut des Trägers, obwohl eine kleine Menge von Dampf, der vom abdampfenden Schweiß gebildet wird, durch die wasserfeste Außenschicht 30 dringen kann. Während dieses System gut an feuchten oder kalten Tagen ist, führt es zur Überhitzung des Motorradfah­ rers unter heißen klimatischen Bedingungen.

Bezugnehmend auf Fig. 5 wird eine derzeitige Form von Motorradbekleidung dargestellt, die aus Leder 31 mit einem Futter 32 besteht. Das Leder ist zwar windfest, aber nicht wasserfest und wiederum wird Hitze aufgestaut zwi­ schen Lufträumen im Futterstoff 32 und zwischen den Stoffen (Leder 31 und Futter 32) und der Kleidung 24 des Fahrers. Obwohl diese Anordnung gut an kalten trockenen Tagen ist, ist sie weder insbesondere gut geeignet unter nassen Bedingungen, noch ist sie durchlässig, wodurch Hitze und erzeugter Schweiß 33 zwischen Leder 31 und Körper 25 festgehalten werden. Dies kann dazu führen, daß der Motorradfahrer überhitzt wird, insbesondere unter warmen klimatischen Bedingungen.

In Fig. 6 wird in Diagrammform ein spezieller Bereich einer Lederbekleidung dargestellt, der dazu gedacht ist, um ein Gelenk wie z. B. das Kniegelenk ei­ nes Motorradfahrers zu schützen. An diesem Punkt wird eine Doppelschicht aus Leder 31, 34 und eine äußere Plastikschale 35 auf einem Block von Pla­ stikschaum 36 geformt. Die Schale 35 ist fest und undurchlässig, wie es na­ türlich auch die Schalen 31, 34 aus Leder sind, daher entsteht an Stellen, wo die Bekleidung über dem Knie gestreckt wird, ein schwerer Hitzestau, der zu Schweißbildung führt, was sehr unbequem und störend für den Motorradfah­ rer ist.

Deshalb ist ein Schutzmaterial nach den Prinzipien der Erfindung offenbart worden, das, wenn es für die Herstellung von Motorradfahrerbekleidungen verwendet wird, einen Luftstrom über die gesamte Oberfläche des Schutzma­ terials durch die Schichten zuläßt. Tritt z. B. Wind durch die Vorderseite der Fahrerbekleidung ein, kann er bis zur Haut vordringen, so daß Schweiß, der als Resultat der erhöhten Temperatur der Person, die die Bekleidung trägt, erzeugt wird, direkt von der Haut abdampfen kann, wodurch die Haut des Fahrers abgekühlt wird. Dies wird dadurch erzielt, daß warme feuchte Luft von der Bekleidung in jeden Bereich mit geringerem Luftdruck abgeführt wird, so wie über den ganzen Rücken der Bekleidung während der Vorwärts­ bewegung des Motorrades. Zudem ist das Schutzmaterial relativ leicht an Gewicht und einfach herzustellen und damit kostengünstig.

Gleichzeitig wird ein hochqualitativer Unfallschutz geboten durch gesonder­ te Materialien, von denen jedes ein spezielle Form von Schutz bietet. Die Materialien sind so kombiniert, daß sie sich gegenseitig schützen.

Das leichtgewichtige äußere Geflecht und windfeste oder wasserfeste Schich­ ten, die benutzt werden, sind bevorzugt abnehmbar. Diese leichtgewichtigen Schichten schützen das innere Material vor Verschmutzung und können selbst leicht gewaschen oder ersetzt werden, wenn sie schmutzig sind.

Der Terry Loop-gestrickte Para-Aramid-Stoff ist insbesondere nützlich um die hoch reißfeste Polyesterlage vor Abrieb zu schützen, wie er bei einer Person auftreten kann, die nach einem Unfall über den Untergrund gleitet und hinreichend Reibung erzeugt, die sonst die hoch reißfeste Polyesterlage zum Schmelzen bringen könnte. Im Gegenzug schützt die hoch reißfeste Poly­ ester-Kettenstrickware die Terry Loop Para-Aramid-Strickware vor übermä­ ßigen Dehnungskräften, die sonst die Schlaufen in die Strickware ziehen und sie zerreißen könnten.

Das stoßdämpfende Element wird vor kontinuierlichem Abrieb und hohen Dehnungskräften geschützt, indem es am Bogennetz befestigt ist, das selbst an der äußeren Schicht außerhalb der Hauptstoßbereiche angebracht ist, wo­ durch eine Verschiebung bei schweren Stößen vermieden wird. Vorteilhafter­ weise sind die stoßdämpfenden Elemente weich und verformen oder biegen sich während des Stoßes, so daß der Kontaktbereich der Terry Loop- Strickware zwischen Unregelmäßigkeiten in der Straßenoberfläche und Ge­ lenken wie dem Knie oder dem Ellbogen vergrößert wird und sehr hohe Drüc­ ke in kleinen Bereichen reduziert werden. Dieses steigert die Abriebbestän­ digkeit des Terry-Loop-Materials.

Im Gebrauch, wo größere Weichheit erforderlich oder eine größere Dicke bei dem Polstersystem akzeptabel ist, kann das Schutzmaterial nach der vorlie­ genden Erfindung mit geschäumten oder ähnlichen Materialien, die Lufträume enthalten, verwendet werden. Ein solcher Gebrauch beinhaltet Körperschüt­ zer für Reiter und Körper- und Gliederschützer für Hockeyspieler und Cric­ ketspieler. Schutzpolsterungen für Ball- und Pucksportarten benutzen oft eine Außenschicht aus Material wie eine Lage aus Polyethylen oder PVC in niedriger Dichte. Diese funktioniert in der Weise, daß sie Energie absorbiert, wenn sie von einem Ball bei einem Stoß gedehnt wird und daß das Material darunter zusammengedrückt und eine Mulde geformt wird. Wenn die Kom­ pression auftritt, werden die Stoßkräfte gestreut, so daß der Effekt des Sto­ ßes gedämpft wird. Wie vorher beschrieben sind der Schaum oder das synthe­ tische Gummi und die äußeren Schichten angemessenerweise perforiert durch Löcher, die durch die Lagenmaterialien verlaufen, um Luftstrom zuzulassen. Bei einer geeigneten Wahl von Lochgröße und Abstand und unter Verwendung von Elementen, die dick genug sind, wird eine adäquate Leistung beim Stoß aufrechterhalten, während ein guter Luftstrom sowohl in die Bekleidung hin­ ein als auch heraus gewährleistet ist, wenn das Material nach der vorliegen­ den Erfindung verwendet wird.

In einer alternativen Ausführungsform nach den Prinzipien der Erfindung umfaßt die äußere Schicht zwei separate Lagen, von denen eine Fasern ent­ hält, die eine hohe Erweichungstemperatur besitzen. Die andere Lage hat eine Masse, die hohe Abriebsbeständigkeit liefert. Angemessenerweise sind die beiden Lagen der ersten äußeren Schicht miteinander verbunden durch Nähte auf den Säumen der Bekleidung, die aus dem Schutzmaterial hergestellt ist.

Angemessenerweise ist die weitere Lage von Material der ersten äußeren Schicht ein hoch reißfestes Polyester mit einer Masse von 300 g·m^-2 bis 450 g·m^-2, bevorzugt mit einer Masse von 400 g·m^-2. Es ist eine Ketten­ strickware, die einen hohen Luftstrom erlaubt.

Claims (24)

1. Schutzmaterial für Schutzkleidung, umfassend eine erste äußere Schicht aus hitze- und abriebsbeständigen Fasern einer schlaufengestrickten Form und daran anliegend eine zweite Schicht aus gestrickten Fasern mit ei­ ner hohen Reißfestigkeit, wobei die Schlaufen der schlaufengestrickten Fa­ sern der ersten äußeren Schicht zur Außenseite des Schutzmaterials gerichtet sind.

2. Schutzmaterial nach Anspruch 1, umfassend eine dritte innerste Schicht von gestrickten Fasern und eine vierte feste flexible Zwischenschicht zwischen der zweiten und dritten Schicht aus einem stoßdämpfenden Ele­ ment mit einer Vielzahl von Löchern, die sich direkt dort hindurcherstrecken von einer Seite zur anderen, um einen Luftstrom durch das stoßdämpfende Element zuzulassen, so daß beim Auftreffen eines Stoßes Energie durch De­ formation und Kompression des stoßdämpfenden Elementes in die Löcher absorbiert wird.

3. Material nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste äußere Schicht erste und zweite separate Lagen umfaßt, von denen die erste Lage Fasern umfaßt, die eine hohe Erweichungstemperatur haben.

4. Material nach Anspruch 3, wobei die erste äußere Schicht eine zweite Schicht aus einer Masse umfaßt, die eine hohe Abriebsbeständigkeit liefert.

5. Material nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die ersten und zweiten Lagen verknüpft sind durch Stiche auf die Säume der Beklei­ dung, die aus dem Schutzmaterial hergestellt ist.

6. Material nach Anspruch 4 oder 5 wobei die zweite Schicht ein hoch reißfestes Polyester ist.

7. Ein Material nach Anspruch 6, wonach das hoch reißfeste Polyester eine Kettenstrickware mit 400 g·m^-2 ist und einen hohen Luftstrom dadurch hindurch erlaubt.

8. Ein Material nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das stoßdämpfende Element eine Vielzahl von teilweise übereinanderliegenden Teilen umfaßt, wobei jeder Teil relativ zum anderen anliegenden Teil beweg­ lich ist.

9. Material nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei das stoßdämpfende Element eine einzelne durchgehende Schicht von flexiblem Material ist.

10. Material nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei das stoßdämpfende Element aus irgendeinem der Materialien Polyurethan, Polynorboren, Ni­ tril/PVC, Gummi oder synthetischem Gummi besteht.

11. Material nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die dritte innerste Schicht eine Polyamid-Strickware ist.

12. Material nach Anspruch 11, wobei die Polyamid-Strickware eine Mas­ se von 450-550 g·m^-2 hat.

13. Material nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die dritte innerste Schicht eine Polyester-Strickware ist.

14. Material nach einem der Ansprüche 2 bis 13 mit einem inneren Futter, umfassend einen gestrickten oder geflochtenen Stoff, um weichen Hautkon­ takt, Bequemlichkeit, Leichtigkeit der Bewegung und Durchlässigkeit zu ge­ währleisten.

15. Material nach einem der voranstehenden Ansprüche mit einem Futter aus nichtabsorbierendem Stoff aus Polyamid oder aus Polyester.

16. Material nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die schlau­ fengestrickten Fasern eine Terry Loop-Strickware sind.

17. Material nach Anspruch 16, wobei die Terry Loop-Strickware eine Masse im Bereich von 580-620 g·m^-2 hat, um adäquaten Abriebswiderstand zu leisten.

18. Material nach einem der Ansprüche 2 bis 17, wobei das Schutzmaterial auf seiner äußeren Oberfläche einen Stoff hat, der zu hoher Sichtbarkeit führt und zu einer Uniform oder einem Modestil paßt.

19. Material nach Anspruch 18, wobei dieser äußere Stoff aus einer offe­ nen Strickware oder einem Geflecht besteht, um hohe Winddurchlässigkeit bei warmem Wetter zu gewährleisten.

20. Material nach Anspruch 18, wobei die äußere Schicht aus windfestem Stoff besteht für den Gebrauch bei kaltem Wetter.

21. Material nach Anspruch 18, wobei die äußere Schicht aus wasserfe­ stem Material besteht für den Gebrauch bei nassem Wetter.

22. Schutzbekleidung, hergestellt aus einem Schutzmaterial, umfassend eine erste äußere Schicht aus hitze- und abriebsbeständigen Fasern in schlau­ fengestrickter Form und daran anliegend eine zweite Schicht aus gestrickten Fasern, die eine hohe Reißfestigkeit besitzen, wobei die Schlaufen der schlaufengestrickten Fasern der ersten äußeren Schicht zur Außenseite des Schutzmaterials zeigen.

23. Bekleidung nach Anspruch 22, beinhaltend eine dritte innerste Schicht von gestrickten Fasern und eine vierte flexible Zwischenschicht zwischen der zweiten und der dritten Schicht aus einem stoßdämpfenden Element mit einer Vielzahl von Löchern, die sich direkt dadurch hindurch von einer Seite zur anderen erstrecken, um einen Luftstrom durch das stoßdämpfende Element zu gewährleisten, so daß beim Empfang eines Stoßes Energie durch die Kom­ pression des stoßdämpfenden Elementes in die Löcher absorbiert wird.

24. Bekleidung nach Anspruch 22, worin das schlaufengestrickte Material Para-Aramid ist.