DE19645432A1 - Sichtkörper für einen Schutzhelm oder eine Schutzbrille mit Heizvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sichtkörper für einen Schutzhelm oder eine Schutzbrille, z. B. ein Visier von einem Motorradhelm oder eine Skibrille, mit einer Heizvorrichtung, die ein Beschlagen des Sichtkörpers mit Luftfeuchtigkeit verhindert, wobei sich die Heizvorrichtung im wesentlichen nicht im Sichtbereich des Sichtkörpers befindet.

Die Sichtscheiben eines Sichtkörpers beschlagen sich, wenn die Temperatur von warmer feuchter Luft an kühlen Sichtscheiben den Taupunkt erreicht oder unterschreitet. Im allgemeinen ist das der Fall bei kaltem Wetter, wobei sich die Feuchtigkeit der warmen Luft, z. B. im Innenraum eines Motorradhelms oder einer Skibrille, insbesondere an der Innenseite des Sichtkörper niederschlägt. Im Sichtbereich beschlagene Sichtkörper erhöhen das Unfallrisiko, z. B. beim Motorradfahren oder Skifahren.

Eine bekannte Maßnahme, um ein Beschlagen des Sichtkörpers zu vermeiden, ist, die Sichtscheibe des Sichtkörper mit mehreren im wesentlichen parallel verlaufenden Heizdrähten zu versehen (DE-OS 33 23 670, DE-OS 35 06 011). Durch Heizen der Drähte wird die Sichtscheibe ausreichend stark erwärmt, so daß sich die Sichtscheibe nicht mit Feuchtigkeit beschlägt. Ein entscheidender Nachteil dieser Anordnung ist das Beeinträchtigen der Sicht durch die Heizdrähte im Sichtbereich.

Eine andere bekannte Maßnahme ist, die Sichtscheibe des Sichtkörpers mit einem transparenten, elektrisch leitenden, dünnen Film aus einem Metall oder einer Metallverbindung zu versehen (DE-OS 36 42 596, DE-OS 29 43 472, DE 32 29 021). Der Film dient als Heizelement, das durch einen elektrischen Strom die Sichtscheibe erwärmt und somit ein Beschlagen des Sichtscheibe verhindert. Nachteilig ist, daß der Film, der sich im Sichtbereich befindet, die Sicht durch zusätzliche Reflexionen zwischen Film und Sichtscheibe beeinträchtigen kann und unter Umständen weitere dünne Schichten notwendig sind zur Entspiegelung und zur Verhinderung der Oxidation des metallischen Films (DE-OS 29 43 472). Zudem können die Schichten zu einer Dämpfung des Lichts führen, was insbesondere bei Dunkelheit nachteilig ist. Das Aufbringen der Schichten ist im allgemeinen teuer (DE-OS 32 29 021) und die Schichten können leicht durch thermische und mechanische Belastungen beschädigt werden.

Ferner sind Sichtkörper bekannt, die eine Innen- und Außenscheibe aufweisen mit einem Zwischenraum, um durch bessere Wärmeisolation ein Beschlagen der Sichtscheiben zu verhindern (US-PS 33 77626, DE-PS 30 05 048). Diese Maßnahme vermindert zwar das Problem des Beschlagens, sie kann es jedoch bei größeren Temperaturdifferenzen und bei sehr hoher Luftfeuchtigkeit, z. B. im Helm, nicht ganz beheben. Zudem ist es bei im allgemeinen aus flexiblem Kunststoff bestehenden Sichtscheiben erforderlich, daß der Zwischenraum einen feinen Luftkanal zum Außenraum aufweisen muß, um einen Druckausgleich zwischen Gas im Zwischen- und Außenraum bei atmosphärischen Druck- und Temperaturänderungen zu ermöglichen und damit eine Deformation der Sichtscheiben zu verhindern. Über den Luftkanal kann Feuchtigkeit in den Zwischenraum gelangen, die zum Beschlagen vor allem der Innenseite der Außenscheibe führt, was mit besonderen Maßnahmen zu verhindern versucht werden muß (DE-PS 30 05 048).

Andere Maßnahmen versuchen durch Antibeschlagfilme auf der Sichtscheibe, die leicht beschädigt werden können, oder durch entsprechende Lüftungseinrichtungen am Sichtkörper mit Hilfe des Fahrtwinds (DE-PS 37 05 003) oder eines Lüfters (DE-PS 30 46 046) das Problem zu beseitigen, was aber nur teilweise gelingt, oder mit anderen Nachteilen, wie Zugluft, verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile weitestgehend zu beseitigen, und die Sichtkörper zu verbessern, so daß der Sichtbereich nicht durch Heizvorrichtungen eingeschränkt wird und ein Beschlagen der Sichtscheiben verhindert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Anspruch 1 gelöst. Der Sichtkörper weist zumindest eine Innen- und eine Außenscheibe auf mit einem Zwischenraum zwischen der Innen- und Außenscheibe, der vorzugsweise mit Luft gefüllt ist. Eine Sichtscheibe kann auch eine Sichtscheibe eines weiteren Sichtkörpers, z. B. ein Visier eines Helms, an dem der Sichtkörper angebracht ist, darstellen. Zudem kann er eine Fassung, die z. B. mit Lüftungsschlitzen oder -klappen zum Luftaustausch versehen sein kann, zur Befestigung der Sichtscheiben aufweisen, z. B. der Innen- und Außenscheibe, die z. B. aus flexiblem Kunststoff bestehen, sowie Vorrichtungen zum Befestigen des Sichtkörpers, z. B. an einem Helm, oder an einem anderen Sichtkörper und zum Anbringen oder Anschließen der Heizeinrichtung. Die Heizvorrichtung, vorzugsweise nach Anspruch 2 eine elektrische Widerstandsheizung, wie z. B. Heizdrähte mit Wärmeleitblechen, ist vorteilhaft im wesentlichen, d. h. insbesondere auch vollständig, außerhalb des Sichtbereichs angeordnet und dient zum Erwärmen des Gases im Zwischenraum. Der Sichtbereich ist also der Bereich des Sichtkörpers, der durchsichtig und frei von jeglicher Sichtbehinderung sein muß, um ein ausreichend großes Gesichtsfeld für den Benutzer des Sichtkörpers zu gewährleisten. Das Gas im Zwischenraum, das außerhalb des Sichtbereiches erwärmt wird, transportiert die Wärme z. B. durch Wärmeleitung oder Konvektion, unter anderem in den Sichtbereich und erwärmt dort die Sichtscheiben. An den so erwärmten Scheiben kann sich kein Niederschlag bilden. Vorteilhaft kann durch das Zusammenwirken der erfindungsgemäß angeordneten Heizvorrichtung, des Gases im Zwischenraum als transparentes Wärmetransportmedium und des Zwischenraums zur Isolation und zur Gasführung erreicht werden, daß bei ausreichender Erwärmung des Gases bzw. der Luft im Zwischenraum ein Beschlagen der Sichtscheiben auch bei großen Temperaturdifferenzen zwischen der Außenluft und der Luft im Innenraum, z. B. im Schutzhelm, verhindert wird, ohne den Sichtbereich einzuschränken. Nicht erforderlich sind leicht zu beschädigenden, teuren Beschichtungen oder dünnen Heizdrähte im Sichtbereich. Auch der Luftaustausch zwischen Außen- und Zwischenraum zum Druckausgleich ist unproblematisch, da die über einen Luftkanal ins Innere gelangte Feuchtigkeit durch Erwärmen des Gases im Zwischenraum ausgeheizt werden kann. Der Vorteil einer Doppelscheibe als zusätzlich Wärmeisolierung kann auch bei der erfindungsgemäßen Anordnung genutzt werden. Die Außen- und Innenscheibe können einfach auswechselbar angebracht sein, da Scheiben nicht luftdicht angeordnet sein müssen. Insbesondere in der erfindungsgemäßen Anordnung können sie kostengünstig ausgetauscht werden, da sie keine teueren Beschichtungen oder Heizelemente aufweisen. Die Heizvorrichtung kann z. B. mit Abwärme oder bei elektrischer Widerstandsheizung mit Batterie, z. B. eines Motorrads, betrieben werden.

Vorteilhaft nach Anspruch 3 ist es, durch Anordnung der Heizvorrichtung im Zwischenraum der Innen- und Außenscheibe am unteren Rand des Sichtkörpers, eine Ausbildung einer freien Konvektion beim Heizen der Luft im Zwischenraum zu fördern und damit den Wärmetransport von der Heizeinrichtung zum Sichtbereich zu unterstützen. Die Luft wird am unteren Rand erwärmt, und steigt aufgrund ihrer im erwärmten Zustand geringeren Dichte im Zwischenraum zum Sichtbereich auf gibt dabei die Wärme im wesentlichen an die Sichtscheiben ab und sinkt nach Abkühlung wieder zur Heizvorrichtung ab. Auch kann die Heizvorrichtung am unteren Rand im Zwischenraum näher an der Innenscheibe als an der Außenscheibe angeordnet sein, um eine freie Konvektion mit aufsteigender warmer Luft an der Innenscheiben und abfallender Luft an der Außenscheibe im Zwischenraum zu erhalten. Die Konvektion kann nach Anspruch 4 vorteilhaft durch einen kleinen Ventilator unterstützt werden, wobei in diesem Fall die Heizvorrichtung auch außerhalb des Sichtkörpers, z. B. am Helm, befestigt werden kann, und der Ventilator über einen Luftkanal eine Luftströmung zwischen Heizvorrichtung und dem Zwischenraum zwischen den Sichtscheiben des Sichtkörpers erzeugen kann.

Ferner kann nach Anspruch 5 die Außenseite der Innen- und/oder Außenscheibe, vorteilhaft mit einem Feuchtigkeitssensor bzw. Feuchtigkeitssensoren versehen sein, um die Heizvorrichtung so zu regeln, daß mit kleiner Leistung ein Beschlagen der Sichtscheiben verhindert wird. Mit den Sensoren läßt sich vorteilhaft die Heizvorrichtung automatisch zu- und abschalten.

Die Heizleistung kann auch durch eine Anordnung nach Anspruch 6 herabgesetzt werden. Der Sichtkörper besteht in diesem Fall aus drei Scheiben mit zwei Zwischenräumen zur Isolation, wobei das Gas in dem Zwischenraum zwischen der inneren und mittleren Scheibe mit der Heizvorrichtung erwärmt wird. Durch den zusätzlichen Zwischenraum zur Außenscheibe wird das erwärmte Gas, das sonst an der im allgemeinen kalten Außenscheibe relativ stark gekühlt wird, nicht so stark an der mittleren Scheibe gekühlt und es kann vorteilhaft mehr Wärme bei gleicher Heizleistung an die Innenscheibe abgeben. Die obigen Maßnahmen zur Verringerung der Heizleistung sind vor allem bei Batteriebetrieb von Vorteil.

Nach Anspruch 7 kann der erfindungsgemäße Sichtkörper mit Heizeinrichtung so ausgebildet sein, daß er an einem anderen Sichtkörper, z. B. an einem Visier von einem Helm, befestigt werden kann. In diesem Fall kann die Sichtscheibe des anderen Sichtkörpers auch gleichzeitig die Sichtscheibe des erfindungsgemäßen Sichtkörpers darstellen. Dadurch wird einerseits ein Beschlagen, z. B. des Visiers, verhindert, andererseits kann z. B. ein beschädigtes Visier einfach ausgewechselt bzw. der erfindungsgemäße Sichtkörper einfach nachträglich, an z. B. Visiere von Schutzhelmen, angebracht werden.

Die erzielbaren Vorteile werden an den nun folgenden Ausführungsbeispielen erläutert. In den Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise veranschaulicht und zwar zeigen

Fig. 1a und 1b einen Sichtkörper, der eine Innen- und Außenscheibe aufweist,

Fig. 2a und 2b einen Sichtkörper, der neben der Innen- und Außenscheibe eine zusätzliche Sichtscheibe aufweist,

Fig. 3a und 3b einen Sichtkörper, der an einem anderen Sichtkörper befestigt ist.

In Fig. 1a und 1b ist ein Sichtkörper mit einer erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt, bestehend zwei Sichtfenstern, einer Innen- 1 und einer Außenscheibe 1', die z. B. aus flexiblem Kunststoff bestehen und sich in einer Fassung 2 befinden mit einer Vorrichtung 2' zum Befestigen z. B. an einem Helm. Der Zwischenraum 6 ist mit Luft gefüllt, die über z. B. verstellbare Öffnungen 4 an der Fassung 2 mit der Luft im Außenraum in Verbindung stehen kann. Die Heizvorrichtung ist eine elektrische Widerstandsheizung 3 mit einem Wärmeleitblech 3', das einen guten Wärmeübergang zur Luft im Zwischenraum 6 bewirken soll. Als Stromquelle für die Heizvorrichtung 3/3' kann z. B. eine Batterie von einem Motorrad dienen. Über eine elektronische Regeleinrichtung 3'' wird die Heizleistung gesteuert mit Hilfe eines Feuchtigkeitssensors 5, der sich hier an der Außenseite der Innenscheibe 1 befindet. Die Heizvorrichtung 3/3' befindet sich vorteilhaft unten im Zwischenraum 6, außerhalb des Sichtbereichs der Sichtscheiben 1 und 1', um vorteilhaft eine freie Konvektion der Luft im Zwischenraum 6 und damit den Wärmetransport zur Innenscheibe 1 zu unterstützen. Die Luft wird also durch die Heizvorrichtung 3/3' im Zwischenraum 6 außerhalb des Sichtbereichs der Sichtscheiben 1 und 1' erwärmt und transportiert dann die Wärme unter anderem zum Sichtbereich der Innenscheibe 1. Vorteilhaft kann die Heizvorrichtung 3/3' auch näher an der Innenscheibe 1 als an Außenscheibe 1' unten im Zwischenraum 6 angeordnet werden, um eine freie Konvektion mit warmer aufsteigender Luft entlang der Innenseite der Innenscheibe 1 und abfallender Luft an der Innenseite der Außenscheibe 1' hervorzurufen. Die Temperatur der Innenscheibe 1 wird vorteilhaft mit einem Feuchtigkeitssensor 5 so geregelt, daß der Taupunkt der Luft, z. B. im Helm, an der Oberfläche von der Innenscheibe 1 nicht unterschritten wird und somit ein Beschlagen verhindert wird. Zudem wird in dieser Anordnung auch die Außenscheibe 1' erwärmt, und es wird auch dort ein Beschlagen verhindert, das bei einem Temperaturwechsel von kalter nach warmer feuchter Außenluft auftreten kann. Mit Hilfe der Öffnungen 4, die z. B. verstellbar bzw. verschließbar sein können, kann ein Druckausgleich und ein Luftaustausch, z. B. zum Entfernen von Feuchtigkeit aus dem Zwischenraum 6, vorgenommen werden. Ein Beschlagen mit Feuchtigkeit im Zwischenraum 6 kann durch ausreichende Erwärmung der Luft im Zwischenraum 6 verhindert werden und ist daher kein Problem. Das vereinfacht die Konstruktion z. B. der Fassung 2, so daß die Sichtscheiben 1 und 1' einfach ausgewechselt werden können. Das Auswechseln von Sichtscheiben 1 und 1' ist bei dem erfindungsgemäßen Sichtkörper kostengünstig, da die Sichtscheiben 1 und 1' nur z. B. aus Kunststoff bestehen und keine Beschichtungen oder Teile von der Heizvorrichtung 3/3' mit ausgetauscht werden müssen. Der Feuchtigkeitssensor 5 ermöglicht, die für eine beschlagfreie Innenscheibe 1 notwendige minimale Heizleistung einzustellen bzw. die Heizvorrichtung zu- und abzuschalten, was bei Batterie betriebenen Sichtkörpern von Vorteil ist.

Eine weitere Möglichkeit die Heizleistung herabzusetzen ist, die Anordnung einer zusätzlichen Sichtscheibe 1'' zwischen der Innenscheibe 1 und der Außenscheibe 1' mit einem weiteren Zwischenraum 6', wie in Fig. 2a und 2b gezeigt. Der Zwischenraum 6' zwischen der mittleren Scheibe 1'' und der Außenscheibe 1' dient als zusätzliche Isolation neben dem Zwischenraum 6, in dem die Luft mit der Heizvorrichtung 3 beheizt wird. Durch diese weitere Scheibe 1'' wird die Heizleistung, die notwendig ist um die Innenscheibe 1 beschlagfrei zu halten, vorteilhaft herabgesetzt. In diesem Beispiel sitzt die Heizvorrichtung 3 außerhalb des Zwischenraums 6, wobei ein kleiner Ventilator 7 die Luft zum Erwärmen an der Heizvorrichtung 3 und zum Wärmetransport zur Sichtscheibe 1 über die Schläuche 8 umwälzt. Die Eintritts- und Austrittsöffnungen der Schlauchstücke 8' im Zwischenraum 6 sind so angeordnet, daß eine möglichst gleichmäßige Luftströmung im Zwischenraum 6 entsteht.

In Fig. 3a und 3b ist ein erfindungsgemäßer Sichtkörper gezeigt, der sich zum Einbau an z. B. Visieren von Helmen eignet, wobei hier die Außenscheibe des Sichtkörpers die Visierscheibe 1''' darstellt, und der Zwischenraum 6 von der Innenscheibe 1 und Visierscheibe 1''' gebildet wird. Die Fassung 2 ist z. B. durch eine spezielle Vorrichtung bzw. einen speziellen Rand 2'' so ausgebildet, daß sie z. B. auf die Visierscheibe 1''' geklebt, angesteckt oder angeschraubt werden kann. Das ermöglicht, eine beschädigte Visierscheibe einfach auszuwechseln, oder bei Bedarf, die Innenscheibe 1 mit Fassung 2 und Heizvorrichtung 3/3' leicht zu entfernen.

Claims (7)

1. Sichtkörper für einen Schutzhelm oder eine Schutzbrille, der zumindest zwei Sichtscheiben (1, 1' bzw. 1''') mit einem Zwischenraum (6), indem sich vorzugsweise ein Gas oder Gasgemisch befindet, aufweist, mit zumindest einer Heizvorrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (3) im wesentlichen eine Heizvorrichtung für das Gas oder Gasgemisch im Zwischenraum (6) ist und im wesentlichen außerhalb des Sichtbereichs angeordnet ist.

2. Sichtkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (3) eine elektrische Widerstandsheizung ist.

3. Sichtkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (3, 3') unten im Zwischenraum (6) des Sichtkörpers angeordnet ist.

4. Sichtkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sichtkörper einen Ventilator (7) zur Umwälzung des Gases oder Gasgemisches im Zwischenraum (6) aufweist.

5. Sichtkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der Innen- (1) und/oder Außenscheibe (1' bzw. 1''') des Sichtkörpers ein Feuchtigkeitssensor (5)/Feuchtigkeitssensoren (5) angebracht ist/sind.

6. Sichtkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sichtkörper drei Scheiben (1, 1', 1'') mit zwei Zwischenräumen (6, 6') aufweist, wobei die Heizvorrichtung (3) eine Vorrichtung zum Erwärmen des Gases oder Gasgemisches im Zwischenraum (6) zwischen der Innenscheibe (1) und der mittleren Scheibe (1'') ist.

7. Sichtkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sichtkörper eine Konstruktion (2'') zur Befestigung an einem anderen Sichtkörper (1''') aufweist, wobei eine Sichtscheibe (1''') des anderen Sichtkörpers auch eine Sichtscheibe (1''') des Sichtkörpers darstellen kann.