DE202015101194U1

DE202015101194U1 - Helm, insbesondere Fahrradhelm

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Publication number: DE202015101194U1
Application number: DE201520101194
Authority: DE
Original assignee: Pending System & Co KG GmbH
Current assignee: Plant Daniel Dr Gb; MPR GmbH and Co KG
Priority date: 2015-03-10
Filing date: 2015-03-10
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2025-03-11

Abstract

Helm (15), insbesondere Fahrradhelm, umfassend eine Außenschale mit einem Kern (18) aus einem Schaumstoff, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberfläche (11) des Kerns (18) zumindest ein Dämpfungselement (6) aus einem elastischen Material aufgebracht ist, welches einen Vorsprung (2) aufweist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Helm sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Fahrradhelm, welcher eine Schale aus Hartplastik umfasst, in die ein Energie absorbierender Kern aus Schaumstoff, insbesondere aus einem Hartschaum wie Polystyrol, eingebracht ist.
Hintergrund der Erfindung
Fahrradhelme, insbesondere Reithelme und Sicherheitshelme, bestehen oft aus einer Schale, insbesondere aus einer Schale aus einem Hartkunststoff, in welche ein Kern aus Energie absorbierendem Material eingebracht ist.
Als Kern werden insbesondere expandierte oder extrudierte Polystyrol-Hartschäume verwendet.
Diese Materialien sind preiswert und leicht. Weiter wird durch derartige Schaumstoffkerne bei einem Unfall in überraschend hohem Maße Energie absorbiert.
Nachteilig hat sich aber gezeigt, dass sich derartige Schaumstoffkerne erst bei relativ hohen Kräften verformen, was auf der anderen Seite aber auch notwendig ist, um ein Material bereitstellen zu können, welches bei einem schweren Unfall hinreichend Energie absorbiert.
Es hat sich aber gezeigt, dass es bei relativ leichten Stürzen insbesondere dann zu einem Schleudertrauma oder zu einer Gehirnerschütterung kommen kann, wenn die Krafteinleitung derart erfolgt, dass der Kopf des Trägers in eine Rotationsbewegung versetzt wird.
Um diesen Nachteil zu verbessern, wird in dem Dokument WO 2011/139224 A1 ein Helm mit quasi doppelter Innenschale vorgeschlagen, wobei die beiden Teile der Innenschale durch federnde Elemente verbunden sind und sich so bei Torsionskräften gegeneinander verdrehen können.
Eine derartig ausgebildete doppelte Innenschale ist aufwendig und führt zumeist zu einem unerwünscht dickeren Helm. Des Weiteren ist eine derartige Ausgestaltung bei Fahrradhelmen nur schwer zu realisieren, da die Fahrradhelme in der Regel zur Belüftung mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen versehen sind.
Die von Schale und Kern zwischen den Ausnehmungen gebildeten Stege sind oft recht schmal und begrenzen daher die Möglichkeit des Einbringens von Torsionselementen. Ein Hineinragen derartiger Elemente in den Bereich der Aussparungen ist wiederum unerwünscht, da dies das Aussehen des Helms sowie die Belüftungsfunktion der Aussparungen negativ beeinflusst.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu reduzieren.
Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, einen Helm bereitzustellen, welcher auf einfache Weise die Gefahr eines Schleudertraumas oder einer Gehirnerschütterung bei Stürzen mit auftretenden rotatorischen Kräften reduziert.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch einen Helm sowie durch ein Verfahren zum Herstellen eines Helms und durch ein Dämpfungselement nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind dem Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche zu entnehmen.
Die Erfindung betrifft einen Helm. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Fahrradhelm. Der Helm umfasst vorzugsweise eine Außenschale, in welche ein Kern aus einem Energie absorbierenden Material eingebracht ist.
Insbesondere besteht der Kern aus einem expandierten oder extrodierten Polystyrol-Hartschaum. Dieser wird insbesondere bei der Herstellung in einer Form stoffschlüssig mit der Außenschale aus einem härteren Kunststoff verbunden.
Zumindest im Falle der Ausgestaltung als Fahrradhelm sind vorzugsweise Aussparungen zur Belüftung des Helms vorgesehen, das heißt Außenschale und Kern bilden ein Skelett, in welchem sich die Aussparungen befinden.
Gemäß der Erfindung ist auf die Oberfläche des Kerns zumindest ein Dämpfungselement aus einem elastischen Material aufgebracht, welches einen Vorsprung aufweist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich über Dämpfungselemente mit einem Vorsprung, welche auf der Innenseite des Kerns angebracht werden, auf überraschend einfache Weise ein System bereitstellen lässt, welches eine gewisse Torsion des Helms durch ein Verbiegen der Dämpfungselemente zulässt.
Des Weiteren bestehen die Dämpfungselemente aus einem weicheren Material als der Kern des Helms, so dass die Dämpfungselemente insbesondere auch schon bei leichteren Stürzen wirksam sind und die Schutzwirkung des Helms so verbessern.
Die Erfindung hat ferner den Vorteil, dass derartige Dämpfungselemente auf einfache Weise unschiedlichen Helmkonstruktionen angepasst werden können und dass es sogar möglich ist, ein bestehendes Helmdesign weiterzuverwenden, das heißt insbesondere den Kern des Helms unverändert weiterzuproduzieren und diesen mit Dämpfungselementen zu versehen. Denkbar ist sogar die Nachrüstung eines gebrauchten Helms mit den erfindungsgemäßen Dämpfungselementen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung setzt sich zumindest ein Dämpfungselement in der Draufsicht aus mehreren Waben zusammen.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Dämpfungsmaterial als Matte hergestellt wird, auf welcher sich in zueinander versetzt angeordneten Reihen die Vorsprünge befinden. Über eine Wabenform, also eine im Wesentlichen sechseckige Form, können auf optimierte Weise der Form des jeweiligen Helms angepasste Dämpfungselemente bereitgestellt werden, indem Waben in unterschiedlicher Zahl und Anordnung aus dem Dämpfungsmaterial herausgetrennt werden. Es muss mithin nicht für jeden unterschiedlichen Helm das Dämpfungselement in einer individuell angefertigten Form hergestellt werden. Vielmehr genügt die einmalige Anschaffung einer Form zum Herstellen der Dämpfungselemente beispielsweise in Form einer Matte. Über Ausstanzungen von Waben unterschiedlicher Anzahl und Position zueinander können sodann individuell verschiedene Dämpfungselemente bereitgestellt werden.
Es versteht sich, dass unter einer Wabenform auch eine an ein Sechseck angenäherte Form verstanden werden kann, insbesondere ein Sechseck mit abgerundeten Ecken.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist es auch denkbar, statt einer Wabenform andere Geometrien zu verwenden, insbesondere Rechtecke oder Quadrate im Falle von nicht zueinander versetzten Reihen von Vorsprüngen. Über eine Wabenform lässt sich aber am besten eine individuelle Anpassung an unterschiedliche Formen des Helms erreichen.
Vorzugsweise ist zumindest ein Dämpfungselement vorgesehen, welches zumindest zwei voneinander beabstandete Vorsprünge umfasst, welche über einen Steg miteinander verbunden sind. Insbesondere besteht das Dämpfungselement aus mehreren Waben, das heißt der Boden des Dämpfungselements ist als Platte ausgebildet, aus welcher die Vorsprünge hervorstehen.
Der Kern umfasst vorzugsweise mehrere voneinander beabstandete Dämpfungselemente, welche an unterschiedlichen voneinander beabstandeten Stellen des Kopfes aufsitzen. Die Dämpfungselemente können insbesondere über den Umfang des Kerns verteilt angeordnet sein.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Dämpfungselement ein Material, das sich bei zunehmender Belastung verhärtet. Derartige Dämpfungsmaterialien weisen eine bei schneller Verformung stärker zunehmende Härte auf als bei langsamerer Verformung. Diese Materialien haben daher den Vorteil, bei normaler Benutzung weich zu sein und nehmen im Falle z.B. einen Aufpralls ein mehrfaches an Energie auf als z.B. ein Schaumstoff mit gleicher Härte im Grundzustand. Ein solches Material ist beispielsweise unter der Handelsnamen Armourgel^® bekannt.
Das dämpfende Material der Dämpfungselemente wird insbesondere auf einen Träger in einer Form aufgebracht. Bei dem Träger handelt es sich vorzugsweise um ein als Vlies oder Gewebe ausgestaltetes Flächengebilde. Dieses kann insbesondere auch ausgebildet sein, um bei der Befestigung mit einem Klettverschluss zusammenzuwirken, also insbesondere die Haken oder Ösen eines Klettverschlusses zu bilden.
Denkbar ist aber auch, dass bereits der Träger mit einer Klebstoffschicht versehen ist, um diesen auf der Oberfläche des Kerns des Helms anzubringen.
Statt der Verwendung von Materialien, deren Härte bei schneller Belastung steigt, können aber auch andere Elastomere verwendet werden.
Vorzugsweise umfasst das Dämpfungselement ein Material mit einer Härte Shore A (bei Raumtemperatur) von weniger als 90, vorzugsweise weniger als 60. Das Gewicht beträgt vorzugsweise 30 kg/m³ bis 180 kg/m³.
Die Vorsprünge sind bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Hohlkörper ausgebildet, insbesondere als oben offene Hohlkörper. Dies ermöglicht eine Torsion bei geringen Kräften.
Die Hohlkörper können grundsätzlich eine beliebige Form haben. Denkbar ist beispielsweise eine im Wesentlichen kreiszylindrische Form, eine kegelstumpfförmige oder konische Ausgestaltung. Ferner können die Vorsprünge auch einen polygonalen Querschnitt umfassen. Dieser kann insbesondere im unteren Bereich des Vorsprungs sechseckig oder an eine Sechseckform angenähert sein. So ist der Vorsprung der jeweiligen Wabe angepasst. Diese Form kann sich nach oben hin zu einer Kreisform ändern.
Die Vorsprünge haben insbesondere eine Höhe von 3 mm bis 10 mm und/oder einen Durchmesser von 5 mm bis 20 mm.
Die Dämpfungselemente werden vorzugsweise auf den Kern aufgeklebt. Dies kann auf einfache Weise beispielsweise mit einer selbstklebenden Klebfläche erfolgen.
Es ist weiter vorgesehen, das Dämpfungselement mittels eines aufgeklebten Klettverschlusses an dem Helm zu befestigen. Dabei kann in die Schale des Helms ein Teil des Klettverschlusses, also insbesondere die Haken oder Schlaufen, eingeklebt werden. Wie vorstehend ausgeführt, kann ein Trägermaterial des Dämpfungselements die korrespondierende Seite des Klettverschlusses bilden.
Weiter kann der Kern innenseitig Ausnehmungen umfassen, in welche die Dämpfungselemente eingebracht werden. Dies hat den Vorteil einer exakteren Positionierung und zumeist auch eines besseren Verbunds. Des Weiteren ist denkbar, den Träger und/oder den Klettverschluss zumindest teilweise in die Ausnehmung des Kerns einzusenken, so dass das elastische Energie absorbierende Material des Dämpfungselementes herausschaut.
Neben den Dämpfungselementen umfasst der Helm in der Regel auch ein Helmpolster. Dieses ist insbesondere in den Helm eingeklebt. Derartige Helmpolster sind insbesondere länglich und aus weichem Material ausgebildet und umfassen zumindest eine textile Oberfläche.
Die erfindungsgemäßen Dämpfungselemente können beispielsweise auch in der Aussparung eines Helmpolsters angeordnet sein.
Vorzugsweise ragen die Dämpfungselemente nicht über die Höhe des Helmpolsters hinaus.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Dämpfungselement, welches für einen vorstehend beschriebenen Helm ausgebildet ist.
Dieses Dämpfungselement besteht insbesondere aus mehreren Waben, welche mittig jeweils einen Vorsprung umfassen.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines Helms, insbesondere eines vorstehend beschriebenen Helms.
Es wird ein Dämpfungsmaterial bereitgestellt, welches durch Stege verbundene Vorsprünge umfasst.
Aus diesem Dämpfungsmaterial werden Dämpfungselemente herausgetrennt und auf die Oberfläche des Kerns des Helms aufgebracht.
Die Dämpfungselemente können insbesondere aus dem Dämpfungsmaterial herausgeschnitten oder herausgestanzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass mit einem Dämpfungsmaterial, welches eine Mehrzahl von Vorsprüngen umfasst, auf einfache Weise Dämpfungselemente der Form unterschiedlicher Helme angepasst werden können.
Insbesondere können die Dämpfungselemente in einer Draufsicht aus mehreren Waben gebildet sein.
Das Befestigen der Dämpfungselemente erfolgt vorzugsweise dadurch, dass diese jeweils in eine Ausnehmung des Kerns des Helms eingesetzt werden, insbesondere mittels eines eingeklebten Klettverschlusses.
Die Dämpfungselemente sind vorzugsweise wie vorstehend beschrieben ausgebildet, insbesondere sind die Vorsprünge als Hohlkörper ausgestaltet.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Der Gegenstand der Erfindung soll im Folgenden bezugnehmend auf die Zeichnungen 1 bis 6 anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden.
1 zeigt eine perspektivische Detaildarstellung eines beispielhaften Dämpfungsmaterials.
2 zeigt eine Matte aus dem Dämpfungsmaterial.
3 zeigt Dämpfungselemente, welche aus dem in 1 und 2 dargestellten Material bestehen.
4 zeigt ein als eine einzige Wabe ausgestaltetes Dämpfungselement in einer Detailansicht.
5 und 6 zeigen in einer perspektivischen Ansicht das Einsetzen eines Dämpfungselements in den Kern eines Helms.
7 zeigt einen als Fahrradhelm ausgestalteten Helm in einer perspektivischen Ansicht.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Detaildarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Dämpfungsmaterials 1, welches für einen erfindungsgemäßen Helm verwendet wird.
Das Dämpfungsmaterial 1 umfasst einen Träger 3, welcher beispielsweise als Vlies oder Gewebe ausgebildet ist.
Auf den Träger 3 sind Vorsprünge 2 aufgebracht, welche für die dämpfenden Eigenschaften des Dämpfungsmaterials entscheidend sind.
Die Vorsprünge 2 sind durch Stege 9 miteinander verbunden und in Reihen zueinander angeordnet, die jeweils versetzt zueinander sind.
Vorsprünge 2 und Stege 9 bestehen aus einem Elastomer, insbesondere einem Material, welches sich bei einem Aufprall verhärtet.
Die Vorsprünge 2 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Hohlkörper ausgebildet.
In diesem Ausführungsbeispiel haben die Vorsprünge 2 eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Ausgestaltung und sie sind oben offen.
In etwa mittig, an der Unterseite der Vorsprünge 2, befinden sich in dem elastomeren Material Aussparungen 20. Aufgrund der Aussparungen 20 kann der Träger 3 mittels Stiften, welche an der oberen Hälfte der Spritzgussform angebracht sind, fixiert werden, so dass dieser nicht verrutscht. Weiter wird durch die Aussparungen 20 Gewicht eingespart. Es versteht sich, dass auch eine Ausgestaltung des Materials ohne Aussparungen denkbar ist.
2 zeigt eine Matte 4 aus dem in 1 dargestellten Dämpfungsmaterial.
Zu erkennen ist insbesondere, dass die Vorsprünge auf einer Platte 19 angeordnet sind.
Die Platte 19 wird durch den Träger (3 in 1) und das auf den Träger aufgebrachte elastische Material, welches auch die Vorsprünge umfasst, gebildet.
Wie in 3 dargestellt, können aus der Matte Dämpfungselemente 6 herausgetrennt werden, welche aus einer oder mehreren Waben 5a–5c gebildet sind.
Über die Anzahl sowie die Anordnung der Waben zueinander können die Dämpfungselemente 6 unterschiedlichen Formen der Innenseite des Helms angepasst werden.
Zu erkennen ist in diesem Ausführungsbeispiel, dass es Dämpfungselemente mit einer Anzahl von einer bis fünf Waben, 5a bis 5c, gibt. Denkbar ist aber auch eine höhere Anzahl von Waben.
4 zeigt eine einzelne Wabe 5 in einer Detaildarstellung.
Zu erkennen ist, dass der Vorsprung in diesem Ausführungsbeispiel eine Stirnfläche 8 aufweist, die im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist.
Die Unterkante 7 des Vorsprungs ist im Wesentlichen sechseckig und in diesem Ausführungsbeispiel abgerundet ausgebildet.
Der angrenzende Steg 9 verbindet im Falle der Bereitstellung eines Dämpfungselements mit mehreren Waben die Wabe 5 mit einer angrenzenden Wabe.
Denkbar ist auch, im Bereich des Stegs 9 zwischen den Waben eine Schwächungszone vorzusehen, beispielsweise indem dort der Steg dünner ausgebildet ist, um die Waben leichter voneinander trennen zu können. Denkbar ist insbesondere auch, dass diese so manuell durch Abreißen voneinander getrennt werden können.
5 zeigt in einer perspektivischen Darstellung, wie ein Dämpfungselement 6, welches in diesem Ausführungsbeispiel aus drei Waben besteht, auf die Oberfläche 11 des Kerns eines Helms aufgebracht wird.
Der Kern des Helms besteht aus einem Polystyrol-Hartschaum und weist innenseitig Ausnehmungen 12 in Form von in diesem Ausführungsbeispiel runden Einsenkungen auf.
Weiter wird auf der Oberfläche 11 auch ein Helmpolster 10 angebracht. Das Helmpolster 10 ist länglich und in diesem Ausführungsbeispiel V-förmig ausgebildet und wird mittels aufklebbarer Klettverschlüsse 13, welche in die Ausnehmungen 12 gesetzt werden, befestigt.
Das Helmpolster 10 umfasst an einer Stelle, an der zwei längliche Abschnitte zusammenlaufen, eine Aussparung 14, in welche das Dämpfungselement 6 eingesetzt wird.
Das Dämpfungselement 6 wird ebenfalls mittels eines Klettverschlusses 13 in einer Ausnehmung 12 auf der Oberfläche des Kerns befestigt.
Denkbar ist, die Aussparung 14 und das Dämpfungselement 6 derart auszubilden, dass das Dämpfungselement 6 die Aussparung 14 teilweise überdeckt. So wird gleichzeitig mittels des Dämpfungselements 6 das Helmpolster 10 an dieser Stelle fixiert.
6 zeigt das Dämpfungselement 6 im angebrachten Zustand.
Zu erkennen ist, dass das Dämpfungselement 6 nicht über das Helmpolster 10 hinausragt. Der Tragekomfort wird durch das Dämpfungselement 6 mithin oder nur unwesentlich beeinträchtigt.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines als Fahrradhelm ausgebildeten Helms 15. Dieser umfasst eine Außenschale 16 aus einem Kunststoff, beispielsweise aus einem Spritzgussteil.
Zur Belüftung umfasst der Helm 15 Aussparungen 17. Durch die Aussparungen 17 ist der Kern 18 zu erkennen, dessen Oberfläche in 5 und 6 dargestellt ist.
Durch die Erfindung konnte sehr einfache Weise die Sicherheit eines Helms, insbesondere bei leichten Stürzen, verbessert werden.
Bezugszeichenliste

1: Dämpfungsmaterial
2: Vorsprung
3: Träger
4: Matte
5, 5a–c: Wabe
6: Dämpfungselement
7: Unterkante
8: Stirnfläche
9: Steg
10: Helmpolster
11: Oberfläche
12: Ausnehmung
13: Klettverschluss
14: Aussparung
15: Helm
16: Außenschale
17: Aussparung
18: Kern
19: Platte
20: Aussparung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2011/139224 A1 [0007]

Claims

Helm (15), insbesondere Fahrradhelm, umfassend eine Außenschale mit einem Kern (18) aus einem Schaumstoff, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberfläche (11) des Kerns (18) zumindest ein Dämpfungselement (6) aus einem elastischen Material aufgebracht ist, welches einen Vorsprung (2) aufweist.
Helm nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6) in der Draufsicht aus mehreren Waben (5a–5c) zusammengesetzt ist.
Helm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dämpfungselement (6) zumindest zwei voneinander beabstandete Vorsprünge umfasst, die über einen Steg (9) miteinander verbunden sind.
Helm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kern (18) mehrere von einander beanstandete Dämpfungselemente angeordnet sind.
Helm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6) ein Material umfasst, dass sich bei schneller Verformung gegenüber langsamerer Verformung verhärtet.
Helm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (2) als Hohlkörper ausgebildet ist, insbesondere als ein oben offener Hohlkörper.
Helm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6) auf den Kern aufgeklebt ist, insbesondere mittels eines aufklebten Klettverschlusses.
Helm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (2) eine Höhe von 3 mm bis 10 mm und/oder einen Durchmesser zwischen 5 und 20 mm hat.
Helm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Helm ein eingeklebtes Helmpolster (19) umfasst.
Helm nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Dämpfungselement (6) in einer Aussparung (14) des Helmpolsters (19) angeordnet ist.
Helm nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Dämpfungselemente in eine Ausnehmung (12) des Kerns des Helms eingesetzt sind, insbesondere mittels eines eingeklebten Klettverschlusses (13).
Dämpfungselement (6) für einen Helm (15) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Dämpfungselement (6) nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (6) in der Draufsicht aus mehreren Waben (5a–5c) zusammengesetzt ist.