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Die
Erfindung betrifft einen tragbaren Schutzschild als Körperschutz
mit einer einen Schildkörper bildenden Schutzplatte, die
auf ihrer einen Seite, die die Innenseite bildet, eine Tragevorrichtung mit
mindestens einem Griffteil aufweist.
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Ein
solcher tragbarer Schutzschild ist aus dem
deutschen Gebrauchsmuster 296 18
311 bekannt. Dieser Schutzschild weist eine im Wesentlichen
teilzylindermantelförmige Schutzplatte und eine auf der
Krümmungs-Innenseite der Schutzplatte mit Befestigungsmitteln
befestigte Tragevorrichtung auf. Bei diesem Schutzschild ist als
Besonderheit die Grundplatte punktförmig oder entlang einer
Linie mit der Schutzplatte derart verbunden, dass Schutzplatte und
Grundplatte bei einer Verformung des Schutzschilds, resultierend
aus einer Krafteinwirkung auf die Krümmungs-Außenseite
desselben, gegeneinander frei verschiebbar und somit weitgehend
mechanisch entkoppelt sind.
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Ein
weiterer Schutzschild ist aus dem
deutschen Gebrauchsmuster 82 04 425 bekannt,
bei dem an der Schutzplatte in Form eines Zylindersegments auf der
Innenseite eine Halterung, die eine Bodenplatte aufweist, fest verklebt
ist.
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Es
hat sich gezeigt, dass solche tragbaren Schutzschilder im Einsatz
zunehmend höheren Belastungen ausgesetzt sind. Diese Schutzschilder müssen
nicht nur punktuellen Krafteinwirkungen standhalten (Schlag- und
Stichschutz), sondern sie müssen Kräften standhalten,
die dann auftreten, wenn sich Personen mit ihrem ganzen Körpergewicht gegen
solche Schutzschilder werfen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schutzschild
der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass er den vorstehend
beschriebenen Anforderungen gerecht wird.
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Gelöst
wird diese Aufgabe bei einem bekannten Schutzschild dadurch, dass
die Tragevorrichtung an der Schutzplatte durch mindestens ein Führungselement
verschiebbar gehalten ist und dass zwischen Tragevorrichtung und
Schutzplatte mindestens ein dämpfendes Federelement angeordnet
ist, das so vorgespannt ist, dass es die Tragevorrichtung und die
Schutzplatte auf Abstand hält.
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Mit
diesem Federelement können die hohen Energien besser absorbiert
werden, die dann auftreten, wenn sich Personen von der Außenseite
gegen einen solchen Schutzschild werfen. Durch das Absorbieren von
Energie über das mindestens eine dämpfende Federelement
zwischen Tragevorrichtung und Schutzplatte wird der Träger
des Schutzschilds, insbesondere dessen Arm und dessen Gelenke, insbesondere
das Schultergelenk, geschont. Dadurch, dass die Tragevorrichtung
an der Schutzplatte durch ein Führungselement geführt
ist, wird der Schutzschild nach jeder Krafteinwirkung auf die Außenseite
wieder in seine Ausgangsstellung überführt, so
dass der Träger des Schutzschilds diesen in jedem Fall
wieder in einem ausbalancierten Zustand halten kann. Darüber
hinaus wird auch die Schutzwirkung gegenüber spitzen oder
scharfen Angriffswerkzeugen verbessert, da der energieverzehrende
Weg solcher Angriffswerkzeuge durch die Schutzschildgrund- und -schutzplatte
erheblich verlängert wird.
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Bevorzugt
wird das mindestens eine Federelement durch ein Paket aus Tellerfedern
gebildet. Tellerfedern zeichnen sich dadurch aus, dass sie bei einem
kleinen Federweg außerordentlich hohe Kräfte entwickeln
Um einen konstruktiv einfachen Aufbau einerseits zu erreichen, andererseits
eine exakte Führung zwischen Tragevorrichtung und Schutzplatte
zu erhalten, sollte das Führungselement durch mindestens
ein zylindrisches Teil gebildet sein. Bei einem solchen zylindrischen
Teil werden die Tellerfedern so angeordnet, dass sie dieses zylindrische
Teil umgeben. Eine solche Anordnung bietet gleichzeitig die Möglichkeit,
durch eine entsprechende Anzahl von Tellerfedern und die Orientierung
solcher Tellerfedern in Bezug auf ihre Krümmung sowohl
den Federweg als auch die Dämpfungs eigenschaften des Federelements
auf die Anforderungen, die an den Schutzschild gestellt werden,
anzupassen.
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So
kann das Paket aus Tellerfedern mehrere übereinander gestapelte
Tellerfedern umfassen. Diese Tellerfedern werden dann vorzugsweise
so übereinander gestapelt, dass die Krümmung dieser
Tellerfedern wechselweise in die eine oder die andere Richtung weist.
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Um
die Dämpfung des Federelements zu verstärken,
werden einzelne Tellerfedern gleichsinnig in Bezug auf Ihre Krümmung
angeordnet.
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Das
zylindrische Teil, das die Führung zwischen Schutzplatte
und Tragevorrichtung übernimmt, kann so aufgebaut werden,
dass es die Schutzplatte durchdringt. An dem stirnseitigen Ende
des zylindrischen Teils wird dann ein Abschlussteil befestigt, das sich
an die Außenseite der Schutzplatte anlegt.
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Die
Tragevorrichtung kann eine Verstärkungsplatte umfassen.
Eine solche Verstärkungsplatte wird so in den Schutzschild
integriert, dass auf der einen Seite der Verstärkungsplatte
ein Tragepolster angeordnet ist und sich gegen die andere Seite
das Federelement anlegt.
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Um
eine mechanische Beschädigung der Tragevorrichtung und/oder
der Schutzplatte auszuschließen, kann zwischen Tragevorrichtung
und Federelement und/oder zwischen Schutzplatte und Federelement
eine Druckverteilungsscheibe zwischengefügt werden. Vorzugsweise
wird eine solche Druckverteilungsscheibe durch eine Silikonscheibe gebildet.
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Die
Anzahl der eingesetzten Tellerfedern sollte zwischen vier und zwölf
Tellerfedern liegen. Darüber hinaus sollten solche Tellerfedern
einzeln einen Federweg von 0,5 bis 2,5 mm, vorzugsweise im Bereich
von 1 mm, aufweisen.
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Der
Zwischenraum, der zwischen der Schutzplatte und der Tragevorrichtung
zum Aufnehmen des Federelements eingerichtet ist, sollte 15 bis 35
mm betragen. Zwischenraum und Federweg des Federelements/der Federelemente
werden vorzugsweise so abgestimmt, dass sich der Zwischenraum bei
Einwirkung von Kräften auf die Außenseite der Schutzplatte
auf etwa die Hälfte verkleinert.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, umfasst der tragbare Schutzschild mindestens
ein Federelement und mindestens ein Führungselement. Es
ist aber vorgesehen, dass für die Verbindung zwischen Tragevorrichtung
und Schutzplatte zumindest zwei Führungselemente und zumindest
zwei Federelemente eingesetzt werden, die voneinander beabstandet sind,
um eine Zwei-Punkt-Verbindung zu erhalten. Je nachdem, auf welchen
Bereich der Schutzplatte eine Kraft einwirkt, wird sich dann das
eine oder das andere Federelement stärker zusammendrücken,
um die Energie zu absorbieren. Neben einer Zwei-Punkt-Verbindung
ist auch eine Drei-Punkt-Verbindung mit drei Federelementen und
drei Führungselementen als eine bevorzugte Ausführungsform
vorgesehen. Schließlich können die Federelemente
und die Führungselemente voneinander entkoppelt sein, was
bedeutet, dass sie nicht zu einer Baueinheit zusammengefügt
sein müssen, wie dies der bevorzugte Fall dann ist, wenn
Tellerfedern verwendet werden, die die Möglichkeit bieten,
sie über ein zylindrisches Führungselement zu
führen.
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
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In
der Zeichnung zeigt
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1 einen
Schutzschild gemäß der Erfindung in einem Längsschnitt,
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2 eine
Ansicht entlang der Schnittlinie A-A in 1 in einem
Ausschnitt, und
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3 eine
schematische Darstellung eines tragbaren Schutzschilds mit Sicht
auf dessen Außenseite.
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Der
Schutzschild 1, wie er in 1 in einer geschnittenen
Seitenansicht dargestellt ist, umfasst eine Schutzplatte 2,
auch als Schildkörper bezeichnet, die aus einer klaren
PC-Platte (Polycarbonat), mit einer Dicke von etwa 4 mm, gebildet
ist. Diese Schutzplatte 2 kann, entsprechend den Anforderungen
an den Einsatzbereich, gewölbt sein.
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Um
diesen Schutzschild 1 zu halten, ist eine Tragevorrichtung 3 vorgesehen,
die ein Tragepolster 4 umfasst, das auf der Seite zu der
Schutzplatte 2 hin von einer Verstärkungsplatte 5 unterlegt
ist. Diese Verstärkungsplatte 5 kann aus einem
Polycarbonat-Material gefertigt sein und weist eine Dicke im Bereich
von 4 mm auf.
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Die
Tragevorrichtung 3 ist an der Schutzplatte 2 durch
ein Führungselement 6 so gehalten, dass Verstärkungsplatte 5 und
Schutzplatte 2 etwa parallel zueinander ausgerichtet sind.
Bei dem Führungselement 6 handelt es sich um eine
Hülse, die einen Durchmesser von 14 mm besitzt und in dem
gezeigten Beispiel etwa 25 mm lang ist. Diese Führungshülse 6 ist
an ihrem einen Ende fest mit der Verstärkungsplatte 5 verbunden,
während das andere Ende davon durch eine Bohrung 7 in
der Schutzplatte 2 hindurchfährt. An der Stirnseite
ist ein Abschlussteil 8 in der Art einer Rosette befestigt.
Dieses Abschlussteil 8 ist im Durchmesser so dimensioniert,
dass es sich an die Außenseite der Schutzplatte 2 anlegt.
Um die Anordnung bei Bedarf zerlegen zu können, kann dieses
Abschlussteil 8 an dem Führungselement 6 verschraubt
sein. In jedem Fall sollte aber sichergestellt werden, dass ein
unbeabsichtigtes Lösen verhindert wird, wozu entsprechende
Sicherungselemente, die nicht dargestellt sind, eingesetzt werden können.
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Zwischen
der Schutzplatte 2 und der Verstärkungsplatte 5 befindet
sich ein aus einzelnen Tellerfedern 9 zusammengestelltes
Federpaket 10. Die einzelnen Tellerfedern 9 umgeben
hierbei das Führungselement 6, wie dies insbesondere
die 2 verdeutlicht.
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Das
Federpaket 10 umfasst insgesamt zehn Tellerfedern 9.
Es ist zu erkennen, dass jeweils benachbarte Tellerfedern 9 mit
ihrer Krümmung entgegengesetzt zueinander angeordnet sind,
so dass sich jeweils zwei Tellerfedern 9 dieses Federpakets 10 an ihrem äußeren
Rand abstützen.
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Um
eine zu starke mechanische Einwirkung der an der Verstärkungsplatte 5 und
der an der Schutzplatte 2 anliegenden Tellerfedern 9 zu
vermeiden, ist zwischen diesen jeweiligen Tellerfedern 9 jeweils
eine Druckverteilungsscheibe 11, bei der es sich um eine
Silikonscheibe handelt, angeordnet, die ebenfalls das Führungselement 6 umgibt
und so zentrisch gehalten ist. Eine weitere Druckverteilungsscheibe 12 ist
zwischen Schutzplatte 2 und dem Abschlussteil 8 eingefügt.
Diese Druckverteilungsscheiben 11 und 12 besitzen
einen Durchmesser von 30 bis 35 mm und eine Dicke von 2 mm.
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Die
einzelnen in dem Ausführungsbeispiel der Figuren gezeigten
Tellerfedern 9 haben einen Durchmesser von 28 mm, eine
Mittenöffnung von 14,2 mm und die Materialstärke
beträgt 1,0 mm. Die Tellerfedern 9 sind nur geringfügig
(einzeln etwa 0,02 mm) vorgespannt und weisen einen Federweg von 0,8
mm auf. Bei dem Material der Tellerfedern 9 handelt es
sich um einen rostfreien Stahl-Typ, der als Federwerkstoff geeignet
ist. Diese Tellerfedern 9 sind mit ihrem inneren Lochdurchmesser
auf das Führungselement 6 abgestimmt, das einen
Durchmesser von 14 mm aufweist.
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Durch
das aus den zehn Tellerfedern 9 bestehende Federpaket 10 wird,
unter Berücksichtigung der beiden Druckverteilungsscheiben 11,
die Verstärkungsplatte 5 zu der Schutzplatte 2 unter
einem Abstand von etwa 20 bis 22 mm gehalten, je nachdem wie stark
sich die an den Druckverteilungsscheiben 11 anliegenden
Tellerfedern 9 in die Druckverteilungsscheiben 11 hineindrücken.
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Die
gesamte Anordnung mit dem Führungselement 6, dem
Federpaket 10 und dem Abschlussteil 8 ist symmetrisch
um eine Achse 13 aufgebaut, die mit einer strichpunktierten
Linie dargestellt ist.
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Wenn
hohe Kräfte auf die Außenseite der Schutzplatte 2 einwirken,
wird die Schutzplatte 2, an dem Führungselement 6 geführt,
gegen den Druck des Federpakets 10 verschoben, so dass
ein dämpfender Effekt erreicht wird. Das Federpaket 10 absorbiert
einen Teil der Energie, so dass diese nicht auf den Arm des Benutzers,
der an dem Tragepolster 4 anliegt, übertragen
wird. Nachdem ein solcher Stoß unter Zusammendrücken
des Federpakets 10 absorbiert ist, entspannen sich die
Tellerfedern 9 wieder und führen die Schutzplatte 2 in
ihre Ausgangsstellung zurück, wie sie in 1 gezeigt
ist.
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Es
ist ersichtlich, dass das aus den Tellerfedern 9 zusammengesetzte
Federpaket 10 nur ein Beispiel darstellt. Zum einen können
mehr oder weniger Tellerfedern 9 verwendet werden. Einzelne
benachbarte Tellerfedern 9 des Federpakets 10 können in
gleicher Orientierung angeordnet werden, so dass sich dadurch eine
Vervielfachung der Kraft bei gleichem Federweg ergibt.
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Auch
können andere Federn anstelle der Tellerfedern 9 verwendet
werden; allerdings ist darauf hinzuweisen, dass Tellerfedern 9 bevorzugt
sind, da Tellerfedern als Paket gegenüber anderen Federn,
z. B. Schraubenfedern, über ein hohes Maß an Eigendämpfung
verfügen, d. h. im Gegensatz zu anderen Federn benötigen
diese keine getrenntes Dämpfungselement, um die Schwingneigung
zu unterbinden und hiermit ein hohes Maß an Energieverzehr
erreicht werden kann.
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3 zeigt
einen tragbaren Schutzschild in der Draufsicht auf dessen Außenseite.
Auf der Innenseite der Schutzplatte 2 dieses Schutzschildes
befindet sich die auch zuvor beschriebene Tragevorrichtung 3,
die in unterbrochener Linie angedeutet ist. In diesem Fall ist eine
kreuzförmig aufgebaute Tragevorrichtung 3 vorgesehen,
die einem Benutzer dieses Schutzschildes die Möglichkeit
gibt, den Schutzschild entweder mit dem linken Arm oder dem rechten
Arm zu tragen.
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Während
vorstehend anhand der 1 und 2 ein einzelnes
Führungselement 6 mit einem Paket 10 aus
gestapelten Tellerfedern 9 beschrieben ist, ist anhand
der 3 erkennbar, dass vorzugsweise die Verbindung
zwischen Tragevorrichtung 3 und Schutzplatte 2 über
zwei dieser Federanordnungen, wie sie in 1 und 2 dargestellt
sind, erfolgt. Die Lage dieser beiden Federanordnungen ist anhand
der beiden in 3 auf der Außenseite
der Schutzplatte 2 zu sehenden Abschlussteile 8 zu
erkennen. Die beiden Verbindungsstellen sollten einen möglichst
großen Abstand zueinander haben, wie dies auch in 3 dargestellt
ist. Möglich ist auch eine Verbindung über drei
Verbindungselemente, die dann so zwischen Schutzplatte 2 und
Tragevorrichtung 3 positioniert werden, dass sie einen
maximalen Abstand zueinander haben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 29618311
U [0002]
- - DE 8204425 U [0003]