DE19954530A1

DE19954530A1 - Hitzeschutz-Kopfbedeckung

Info

Publication number: DE19954530A1
Application number: DE19954530A
Authority: DE
Inventors: Karlfried Cost
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2001-05-17

Abstract

Technische Aufgabe und Zielsetzung DOLLAR A Die neue Hitzeschutz-Kopfbedeckung soll bei einfachem Aufbau eine sehr gute Kühlungsleistung bieten. DOLLAR A Lösung der technischen Aufgabe DOLLAR A Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bewegliche Teile, die sich von innen nach außen erstrecken, einen Luftstrom erzeugen, welcher sowohl den Kopf als auch den Hut selbst sehr wirksam kühlt. Durch Zusatzteile, Wellung und Wasserkühlung kann die Kühlwirkung weiter verstärkt werden. DOLLAR A Dabei kann das Grundgestell, welches die beweglichen Teilstücke mit dem Kopfe verbindet und in ihrer Lage hält, wesentlich kleiner sein als die Grundfläche der Hitzeschutzkopfbedeckung. DOLLAR A Anwendungsgebiet DOLLAR A Ein Anwendungsgebiet ist die Nutzung als Hitzeschutzhut im heißen Wüstenklima. DOLLAR A Zeichnung DOLLAR A Die Zeichnung (Fig. 3) zeigt ein Anwendungsbeispiel. DOLLAR A Erläuterung der Zeichnung: DOLLAR A Das sehr stark luftdurchlässige Grundgestell (1) sitzt auf dem Kopf auf wie ein Hut. An diesem Grundgestell sind mittels der Gelenke (7) die flächengebenden, in sich starren Teilstücke (6) angeordnet, die mittels der Gummischnüre (8) und (9) in ihrer Mittellage gehalten werden. Aufgrund kleinster Körperbewegungen geraten die Teilstücke ins Schwingen (17) und erzeugen somit einen kühlenden Luftstrom, welcher sowohl den Kopf des Menschen als auch die Hitzeschutzkopfbedeckung selbst abkühlt.

Description

Gattung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Hitzeschutz für Mensch und Tier.

Angaben zur Gattung

Mit Hilfe der Hitzeschutz-Kopfbedeckung soll auf preiswerte Art und ohne Aufwand an Fremdenergie ein wirkungsvoller Hitzeschutz erreicht werden.

Stand der Technik

Die Verwendung von Kopfbedeckungen als Schutz gegen Sonne und Hitze ist allgemein bekannt.

An dieser Stelle sind zu nennen die großen Strohhüte (Sombreros) aus Mexiko.

Weiterhin: Die FR 345 414 betrifft eine Kopfbedeckung aus einem form- und festigkeitsgebenden Grundgestell, an dem sonnenstrahlenabsorbierende, leichtgewichtige, flächenhafte, ein Mehrfaches der Grundfläche ausmachende Teilstücke befestigt sind, jedoch sind die Teilstücke dort nicht beweglich.

Die US B1 RE 29452 und FR 2 554 327 betreffen Hitzeschutzkopfbedeckungen aus sonnenstrahlenabsorbierendem, leichtgewichtigen, flächenhaften, ein Mehrfaches der Grundfläche ausmachenden Teilstücken, jedoch sind die Teilstücke dort weder beweglich noch an einem Grundgestell befestigt.

Weiterhin ist zu nennen mein eigenes Patent, DE 197 11 635 C2, bei welchem an einem form- und festigkeitsgebenden Grundgestell sonnenstrahlenabsorbierende leichtgewichtige, flächenhafte, ein Mehrfaches der Grundfläche ausmachende Teilstücke befestigt sind, die beweglich sind.

Kritik des Standes der Technik

Bei den im vorigen Abschnitt erstgenannten Stellen zum Stand der Technik wird die Schweißverdunstung an der Hautoberfläche (das ist die natürliche Kühlung) nicht hinreichend unterstützt, und der Schweiß läuft kühlungsmäßig nutzlos in Tropfenform an der Haut herunter oder wird von Stoffstücken aufgesaugt und von den Stoffstücken gespeichert oder an der Außenseite der Kopfbedeckung als Wasserdampf an die Umgebung abgegeben.

Das bringt für die Körperkühlung nur wenig oder gar nichts, da die Verdunstungsenergie (des Schweißes) nicht an der Kopfhaut, sondern an anderer Stelle in einiger Entfernung entzogen wird. Es kann sich deshalb ein Hitzestau am Kopf bilden.

Außerdem sind die bisher üblichen großen Hüte bei windigem Wetter oder beispielsweise beim Radfahren sehr unangenehm zu tragen, da sie aufgrund ihrer Größe einen sehr starken Windwiderstand aufweisen und somit große Kräfte auf den Kopf und den Hals übertragen werden.

Zudem erhitzen sich die bisherigen Hitzeschutz-Kopfbedeckungen selbst dadurch, daß sie die auftreffenden Sonnenstrahlen absorbieren, und sie geben einen Teil dieser Wärmeenergie durch Wärmestrahlung und Wärmeleitung an den menschlichen Körper weiter.

Nun zur Kritik am letztgenannten Punkt im vorigen Abschnitt, der DE 197 11 635 C2. Diese hat die eben genannten Nachteile nicht, das ist gerade der Inhalt dieses Patentes.

Aus dem Patentanspruch 1 dieses Patents ergibt sich, daß die Teilstücke beweglich sind. Aus den dort beigefügten Zeichnungen ersieht man, daß die Teilstücke dort mit ihrer Fläche im wesentlichen senkrecht angeordnet sind, und daß ein aufwendiges Grundgestell benötigt wird, um die räumliche Anordnung der beweglichen Teilstücke zu erreichen.

Diese Hitzeschutz-Kopfbedeckung ist vom baulichen Aufwand und vom Raumbedarf her etwas ungünstig.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hitzeschutz-Kopfbedeckung zu schaffen, welche bei vertretbaren Kosten eine wesentlich bessere Wirkung hat als die üblichen Hitzeschutz-Kopfbedeckungen. In einer heißen Umgebung soll sich der Mensch mit dieser Hitzeschutz-Kopfbedeckung behaglicher fühlen und über längere Zeit eine höhere Leistung erbringen können als mit einer bisher üblichen Hitzeschutz- Kopfbedeckung.

Insbesondere sollen der Werkstoffaufwand und die Baugröße möglichst gering sein.

Lösung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der neuen Hitzeschutz-Kopfbedeckung ist ein form- und festigkeitsgebendes Grundgestell vorhanden, welches mit oberflächengebenden, nicht sonnenstrahlendurchlässigen, beweglichen, große Zwischenräume aufweisenden, leichtgewichtigen, flächenhaften Teilstücken verbunden ist, wobei das Grundgestell wesentlich kleiner ausgeführt werden kann als die flächenhaften Teilstücke, weil letztere aufgrund einer gewissen Eigenfestigkeit ein ganzes Stück nach außen über den letzten Befestigungs- beziehungsweise Aufhängepunkt hinausreichen können.

Folgende Punkte sind im Einzelnen und im Zusammenspiel bedeutsam.

1. Grundgestell und Luffstromerzeugung durch Schwingung

Das Grundgestell (Fig. 1, Nr. 1) kann aus einem Band oder aus mehreren Bändern (2) bestehen, welche wie ein Hutband am Kopf aufliegen und von dort können nach oben gehen, über den Umfang verteilt, sechs Träger (3), die sich oben in der Mitte treffen.

Die Bänder (2) und die Träger (3) bilden das Grundgestell (1). Am oberen Punkt, an dem sich die Träger treffen, können auch die beweglichen Teilstücke (4) befestigt sein. Diese sind leichtgewichtig, sie haben ein gewisse Eigenfestigkeit und eine gewisse Elastizität. Sie können aus Streifen bestehen, die in der Mitte ein Loch (5) haben. Diese Streifen werden übereinanderlegt, die Mittellöcher übereinander und die Streifenenden nach außen. Die einzelnen Streifen sind gegeneinander verdreht (Fig. 2). Die Streifen können mittels eines Nietes untereinander und mit dem Grundgestell verbunden sein.

Aufgrund der Schwerkraft werden die Streifen nach außen unten gebogen, dadurch wird eine Biegerückstellkraft in den elastischen Streifen erzeugt und diese Kraft wirkt entgegen der Schwerkraft nach oben. Die Streifen stehen in einem unruhigen Gleichgewicht, und schon geringe Erschütterungen genügen, um die Streifen in Schwingbewegungen zu versetzen. Dadurch wird ein Luftstrom erzeugt und dem Kopf Frischluft zugefächelt und die von den Streifen aufgenommene Sonnenenergie kann aufgrund des Luftstroms leicht an die Umgebung abgeführt werden.

Bei einer anderen Ausführung derselben Lösung werden starre Teilstücke (6) verwendet, die im Bereich der Mitte des Kopfes mit Gelenken (7) beweglich am Grundgestell befestigt sind und von dort nach außen weisen (Fig. 3). Die Streifen werden mit Gummischnüren (8) in ihrer Lage gehalten.

Gummischnurspannung und Schwerkraft bilden ein Gleichgewicht, das auf die Streifen einwirkt, und diese Streifen gelangen ebenfalls sehr leicht ins Schwingen. Es können auch unterseits weitere Gummischnüre (9) angebracht sein, um das Schwingungsverhalten zu verbessern.

2. Übereinander angeordnete Ebenen zur Verstärkung des Luftstroms

Es können zwei oder mehrere Reihen von Teilstücken übereinander angeordnet sein (Fig. 3) (10, 11). Dabei können die oberen Teilstücke (10) unbeweglich oder wenig schwingend sein, die unteren Streifen (11) stärker schwingend. Der Raum zwischen den Streifen (18) (Abstand der Streifen in der Höhenerstreckung) verändert sich dabei innerhalb jeder Schwingung, so daß eine Blasebalg- oder Luftpumpenwirkung entsteht, der Luftstrom somit wesentlich stärker ist als bei einer einlagigen Einrichtung.

Bei mehreren Streifenschichten werden zweckmäßig die Streifen der oberen Schicht oberhalb der Lücken der unteren Schicht angeordnet.

3. Oberflächenvergrößerung durch Wellung und Zusatzteile

Die Streifen können im Querschnitt gewellt sein (Fig. 5). 5a = Ansicht von Oben, 5b = Seitenansicht des Querschnittes von A nach A-Strich. Dadurch vergrößert sich die Oberfläche, wodurch der Wärmeübergang an die Umgebungsluft verbessert wird. Außerdem liegen erhebliche Teile der Streifen im selbsterzeugten Schatten, wodurch sie weniger erhitzt werden und dadurch auch der Kopf besser vor Hitze geschützt wird.

Außerdem können die Streifen an Oberseite und Unterseite mit leichtgewichtigem, oberflächengebenden Zusatzteilen bestückt sein (12, Fig. 1), wodurch sich die Gesamtoberfläche weiter vergrößert (Selbstbeschattung, besserer Wärmeübergang).

4. Kühlung durch Wasserverdunstung

Die Streifen können mit Wasserkühlung versehen sein, insbesondere bei mehrlagigen Streifen kann die obere Streifenschicht der Absorbierung der Sonnenstrahlen dienen, die untere Streifenschicht der Wasserverdunstung.

Die Wasserverdunstung wird durch die Luftstromerzeugung (aufgrund von Streifenbewegung und stillstehender Gegenfläche) sehr verstärkt.

Die Energie der Sonnenstrahlen wird weitgehend von der oberen Streifenlage aufgenommen und an die Umgebung abgeführt. Somit wird schon einmal ein Großteil der Energiebelastung hinweggeführt. Die Wasserkühlung ist ein Zusatz. Sie führt zu einer noch weitergehenden Temperaturabsenkung im unteren Bereich des neuen Hitzeschutzhutes.

Das Grundgestell enthält ein nachfüllbares Wasserbehältnis (14), und von dort wird mittels Dochten (15) (= Kapillarwirkung) oder mittels einer Kleinstpumpe das Wasser zu den Teilstücken hingeleitet, und an deren Oberfläche verdunstet es dann.

Die Teilstücke können zu diesem Zweck kapillar wasserleitend ausgeführt sein oder mit einer solchen Oberfläche versehen sein, was ja normaler Kleidungsstoff ohnehin ist.

Das Wasser kann auch in einem Behälter tiefer am Körper getragen werden, die Hilfsenergie für die Pumpe zwecks Wasserhebung ist äußerst gering: 1 kg/Stunde 1 Meter hoch heben, das bedeutet 0,03 Watt Durchschnittsleistung, der Wärmeumsatz am und im menschlichen Körper dagegen beträgt einige hundert Watt.

Weitere Ausgestaltung der Erfindung

Die Erfindung kann ohne weiteres auch für Tiere angepaßt werden, sowohl für den Kopf, als auch für den Rücken, Rumpf und sonstigen Körper.

Indem mindestens eine Schicht als Wärmedämmung ausgebildet wird, vorrangig die oberste Schicht, wird die Wärmelast der Sonnenstrahlen zum großen Teil nicht nach unten hindurchgelassen, sondern durch Spiegelung oder Abstrahlung nach oben abgegeben.

Erzielbare Vorteile

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen darin, daß der Körper nicht nur vor den Sonnenstrahlen geschützt wird wie bei einem herkömmlichen Sonnenschutzhut, sondern daß darüberhinaus ein Luftstrom erzeugt wird, welcher den Kopf und auch den Hut sehr wirksam kühlt.

Diese Wirkung wird durch die große Gesamtoberfläche der Streifen, welche durch Wellung oder Zusatzteile oder Mehrlagigkeit noch wesentlich erhöht werden kann, verstärkt.

Im Falle der Wasserkühlung bei mehrlagiger Ausführung kann die Temperatur der unteren Streifenschicht, welche für das Wohlbefinden des Menschen die wichtige ist, deutlich unter die Temperatur der Umgebungsluft gesenkt werden.

Gerade in sehr heißer Umgebung, etwa im Sommer in heißen Wüsten in der Mittagshitze, kann die Kühlwirkung des neuen Hitzeschutzhutes sehr wichtig sein.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden näher beschrieben.

Siehe Fig. 3. An einem Grundgestell (1), bestehend aus den Haltebändern (2) und den Trägern (3) sind die in sich starren, aber mittels der Gelenke (7) beweglichen Teilstücke (6) befestigt.

Mit den Gummischnüren (8) und (9) werden die Teilstücke in mittlerer Lage gehalten, geraten aber durch die Körperbewegung ins Schwingen und fächeln dadurch ständig dem Kopf Frischluft zu und fächeln auch sich selbst ständig kühlende Frischluft zu. Es entsteht ein Luftstrom, welcher sowohl den Kopf als auch den Sonnenschutzhut selbst kühlt.

Bezugszeichenliste

Liste der Figuren

Fig.

1 Grundgestell mit schwingenden Teilflächen, Seitenansicht

Fig.

2 Ansicht der Streifen von oben

Fig.

3a Grundgestell mit starren Streifen und mit Gummischnüren, Ansicht von der Seite

Fig.

3b Grundgestell mit starren Streifen und mit Gummischnüren, Ansicht von oben

Fig.

4 Grundgestell mit Teilflächen, mehrlagige Anordnung der Teilflächen sowie Wasserversorgung

Fig.

5a Wellung der Streifen, Ansicht von oben

Fig.

5b Wellung der Streifen, Ansicht von der Seite, Schnitt A . . . A-Strich Liste der Bezugszeichen

Liste der Bezugszeichen

1

Grundgestell

2

Querband (= Hutband)

3

Träger

4

bewegliche Teilstücke, elastisch

5

Loch

6

bewegliche Teilstücke, in sich starr

7

Gelenk

8

Gummischnur, obere

9

Gummischnur, untere

10

obere Teilstückschicht

11

untere Teilstückschicht

12

oberflächengebende Zusatzteile

13

Wellung der Streifen

14

Wasserbehältnis

15

Dochte

16

Kopf

17

Schwingbewegung

18

Luftraum zwischen oberen und unteren Teilstücke

Claims

1. Hitzeschutz-Kopfbedeckung aus einem festigkeitsgebenden Grundgestell, an dem nicht (oder nur wenig) sonnenstrahlendurchlässige, leichtgewichtige, flächenhafte Teilstücke beweglich befestigt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilstücke an einer zentralen Stelle am Grundgestell (Punkt beziehungsweise Teilfläche) befestigt sind
und sich von dort aus nach außen erstrecken.

2. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei oder mehr übereinander befindliche Ebenen von sonnenstrahlenundurchlässigen Flächen vorhanden sind,
wobei mindestens ein Teil der Flächen beweglich ist, der andere Teil kann beweglich oder unbeweglich sein,
insbesondere ist eine Ebene beweglich, die andere Ebene ist unbeweglich,
insbesondere eine Ebene ist leichtbeweglich, die andere Ebene ist wenig beweglich.

3. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstücke die Eigenschaft Elastizität besitzen.

4. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Beweglichkeit der beweglichen Teilstücke daraus herstammt, daß die Teilstücke beweglich mit dem Grundgestell verbunden sind (die Teilstücke können unelastisch sein),
und mittels einer Hilfseinrichtung die Bewegung erzeugt wird,
insbesondere durch Gummischnüre oder durch Federn ein Hin- und Herschwingen verursacht wird oder durch einen Hilfsmotor eine Bewegung verursacht wird.

5. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Streifen mit Wasserverdunstungskühlung versehen sind, indem von einem am Körper oder Grundgestell befindlichen Wasserbehältnis mittels Dochten oder mittels einer Kleinstpumpe Wasser zu den Streifen hingeleitet wird,
insbesondere, daß auch die Streifen kapillar wasserleitend ausgeführt sind,
insbesondere, daß vor allem die unteren, im Schatten liegenden Streifenteile mit Wasserverdunstungskühlung versehen sind.

6. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Teile streifenförmig ausgebildet sind und vorzugsweise eine Länge haben von 5 bis 20 Zentimetern.

7. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen nach außen zu breiter werden.

8. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querachse der länglichen, mit der Längsachse nach außen sich erstreckenden beweglichen Teilstücke, waagrecht ist.

9. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querachse der länglichen, mit der Längsachse nach außen sich erstreckenden beweglichen Teilstücke, schräg ist.

10. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstücke sich überlappen mit reichlich Luftzwischenraum zwischen den einzelnen Teilstücken.

11. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Teile aufgrund ihrer Eigenfestigkeit nicht senkrecht herabhängen (in der Seitenansicht), sondern sich fast waagrecht beziehungsweise schräg beziehungsweise bogenförmig nach außen erstrecken (in der Seitenansicht der Längsachse).

12. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
es mehrere Gruppen von beweglichen Teilstücken gibt, die unterschiedlich ausgebildet sind, insbesondere hinsichtlich Breite, Dicke, Knickung, Wellung, Werkstoff und/oder Vorhandensein und Ausführung von Federn und/oder Gewichten,
wobei insbesondere einander benachbarte Teilstücke unterschiedlich ausgeführt sind.

13. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beweglichen Teilstücken große Zwischenräume vorhanden sind, (zumindest während gewisser Zeitspannen während des Bewegungsablaufs der beweglichen Teilstücke).

14. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Teilstücke mittels eines Antriebs bewegbar sind.

15. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hitzeschutzeinrichtung oberflächenvergrößert ist, indem die obere Schicht mit flächengebenden leichtgewichtigen Zusatzteilen versehen ist.

16. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hitzeschutzeinrichtung oberflächenvergrößert ist, indem zumindest einige Teile nicht eben, sondern gewellt ausgeführt sind.

17. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine wärmedämmende Schicht vorhanden ist, insbesondere, daß bei einlagiger Ausführung die beweglichen Teilstücke selbst als Wärmedämmung ausgebildet sind.

18. Hitzeschutz-Kopfbedeckung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die neue Hitzeschutz-Kopfbedeckung nicht nur für Menschen, sondern in angepaßter Weise auch für Tiere eingesetzt werden kann, insbesondere für Reittiere, Zugtiere wie Pferde, Rindvieh, Kamele.