DE69701735T2

DE69701735T2 - Oberkörperschutz für sportgebrauch mit stossdempfungssystem und kühlvorrichtung

Info

Publication number: DE69701735T2
Application number: DE69701735T
Authority: DE
Inventors: Massimo Carlesi; Gianfranco Epifani
Original assignee: UFO PLAST DI CONSOLONI VITO E
Current assignee: UFO PLAST DI CONSOLONI VITO E
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2017-06-13
Also published as: EP0906039B1; DE69701735D1; ITLI960008A1; IT1288354B1; EP0906039A1; AU3357697A

Description

TECHNISCHER BEREICH

0001 Gegenstand der Erfindung ist ein universell einsetzbarer Oberkörperschutz, der eine doppelte Wirkung bietet, indem er Schutz auf der Höhe der Kategorie II gemäß Europa Direktive 89/686/EEC und Hautkühlung des Oberkörpers bietet. Dank seiner Merkmale wird der Oberkörperschutz im Markt konkurrenzlos sein und bei Sportarten eingesetzt werden, die das Risiko des Stürzens oder der Stoßeinwirkung einschließen, beispielsweise Motorsport, Radfahren, Reiten, Schilaufer usw.
0002 Der Oberkörperschutz kann "unmittelbar der Haut zugeordnet" getragen werden, d. h. unter Rennanzügen oder "extern", d. h. über den Overalls. In beiden Fällen bietet er das gleiche Maß an Schutz und Hautkühlung im Oberkörperbereich. Für den ersten Fall besteht der Oberkörperschutz aus einer einstückigen Einheit, die unmittelbar auf der Haut getragen wird. Für den zweiten Fall besteht der Oberkörperschutz aus zwei separaten Teilen, von denen eines über Rennanzügen und das andere unmittelbar auf der Haut getragen wird.

TECHNISCHER HINTERGRUND

0003 in US-A-5 090 053 ist ein stoßaufnehmendes Kompositmaterial beschrieben, das miteinander verbundene Strömungskanäle umschließt, die Kühlmittelströmungspfade für zirkulierendes- Fluid eines Kühlungssystems bilden.
0004 Einfache Protektoren (Oberkörperschutz) sind verfügbar und werden gegenwärtig in vielen Sportarten verwendet und bieten in unterschiedlichem Maße Schutz, sie bieten aber in keinem Fall zuverlässigen Schutz gegen Einwirkungen auf den Oberkörper, wenn diese ihre Ursache in einem Sturz und/oder einem Zusammenprall haben.
0005 Unter diesen sind im Handel verfügbare Plastikschilde, die bei Motocrossrennen von den Fahrern getragen werden, weil sie angemessenen Schutz gegen Steine und andere Gegenstände bieten, die während des Rennens in die Luft geschleudert werden, die aber keinen ausreichenden Schutz im Fall eines Sturzes oder eines Zusammenstoßes bieten und deswegen nur Personenschutzausrüstung (PPE = Personal Protection Equipment) der Kategorie I (der niedrigsten Stufe) sind.
0006 Diese Schilde sind deswegen nicht vergleichbar den Knie- und Ellenbogenschützern, die bei Motorradrennen getragen werden und PPE der Kategorie II sind; sie wurden (in Übereinstimmung mit der Europäischen Direktive 89/686/EEC) zum Schutz gegen Einwirkungen entwickelt, die beim Sturz oder bei Kollisionen sich einstellen. Ähnliche Schilde werden auch beim Reiten benutzt, aber auch sie bieten keinen angemessenen Schutz im Fall eines Sturzes.
0007 Zusätzlich begrenzen alle diese Protektoren den normalen Luftzutritt zum Oberkörper. Die Plastikschilde für Motocrossrennen, beispielsweise, veranlassen an heißen Sommertagen, an denen diese Wettkämpfe üblicherweise ausgetragen werden, lebensbedrohend einen Temperaturanstieg um den Oberkörper herum trotz der in sie eingearbeiteten Belüftungsschlitze, wobei es unerheblich ist, ob sie über oder unter einer Antischmutzkleidung getragen werden.

ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG

0008 Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Oberkörperschutz für sportliche Aktivitäten vorzuschlagen, der einen voll befriedigenden Schutz für den Trägergegen Einwirkungen gewährleistet, die mit einem Sturz oder einem Zusammenprall einhergehen. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Oberkörperschutz der vorgenannten Art vorzuschlagen, der die Aufrechterhaltung optimaler Temperaturverhältnisse unter ihm sowie eine zufriedenstellende Luftzirkulation selbst an heißen Sommertagen erlaubt. Diese Ziele werden durch einen Oberkörperschutz gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht, dessen Hauptmerkmale im Anspruch 1 niedergelegt sind.
0009 Der Oberkörperschutz ("Protektor") gemäß der vorliegender Erfindung kann entweder "hautnah" oder "extern" getragen werden und bei beiden Tragarten bleibt die Doppelfunktion erhalten, indem er seinem Träger in erheblichem Maß eine kombinierte Trag- und Stoßaufnahmestruktur und ein System zur Hautkühlung bietet.
0010 Die kombinierte Trag- und Stoßaufnahmestruktur schützt den Oberkörper im Fall eines Sturzes oder eines Zusammenstosses, wie es die Direktive REEC 686/89 für Personenschutzausrüstungen (PPEE) der Kategorie II fordert.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

0011
Fig. 1 - Gesamtoberkörperschutz: Gesamtübersicht
Fig. 2 - Brustschild: Ansicht der Innenseite mit Aufnahme für Stoßabsorbierende Elemente
Fig. 3 - Brustschild: Querschnitt
Fig. 4 - Rückenschild: Darstellung der Innenseite mit Aufnahme für Stoßabsorbierende Elemente
Fig. 5 - Schulterschild und Oberarmschild; Explosionsdarstellung
Fig. 6 - Schulterschild: Querschnitt
Fig. 7 - Oberarmschild: Querschnitt
Fig. 8 - elastischer Seitenschild
Fig. 9 - Stoßaufnahmestruktur auf der Innenfläche des Rückenschildes
Fig. 10 - Stoßaufnahmestruktur des Rückenschildes: Querschnitt
Fig. 11 - verschiedene Formen für Innenpolster
Fig. 12 - verschiedene Formen hydropneumatischer Stoßaufnahmeelemente
Fig. 13 - Stoßaufnahmeelemente: Querschnitt
Fig. 14 - zeitgesteuerte chemische Kälteerzeugungseinheit
Fig. 15 - elektrische Kühleinheit: obere Haube und Gebläserad (Lüfterrad)
Fig. 16 - Spraykühleinheit: Druckgaszylinder und Steuersystem
Fig. 17 - hydropneumatisches Stoßaufnahme-Hilfssystem: Weste mit zeitgesteuerten chemischen Kühleinheiten in hautnaher Zuordnung
Fig. 18 - hydropneumatisches Stoßaufnahme-Hilfssystem: andere Westenart in hautnaher Zuordnung.

ZWECKMÄßIGSTE ART DER UMSETZUNG DER ERFINDUNG

0012 Der Oberkörperschutz, wie er Gegenstand dieser Erfindung ist, besteht hauptsächlich aus einer Tragstruktur, einer Stoßaufnahmestruktur und Hautkühlungssystemen (Fig. 1). Diese Hauptbestandteile und ihre Funktionen werden nachfolgend zu dem Zweck beschrieben, bei der Ausführung der Erfindung beste Ergebnisse zu erzielen.

TRAGSTRUKTUR

0013 Die Struktur wird aus 8 aus Plastik- oder Kohlenstoff- Fasern gebildeten Schilden gebildet, die zu einer solchen Form verpreßt sind, dass sie Gehäusebereiche für die Stoßaufnahmeelemente bilden.
0014 Die Schilde können einem Durchdrindungsdruck von 1150 kN/mm widerstehen, wenn dieser mittels eines Dorns aufgebracht wird, der nach ASTM-Spezifikationen kalibriert ist; mehrere der Schilde sind durch elastische Verbindungsmittel miteinander verbunden, um eine einstückige, leichte, widerstandsfähige und angemessen gegliederte Struktur zu bilden, die einfach angelegt werden kann und freie Bewegungen nicht behindert.
0015 Die Schilde sind: ein Brustschild (1); ein Rückenschild (2), zwei Schulterschilde (3), zwei Oberarmschilde (4) und zwei elastische Seitenschilde (5).

0016 Brustschild und Rückenschild (Figen 2 bis 4)

Diese Schilde haben eine glatte Oberfläche und sind ausgerüstet mit:
a) zwei Sitzen (6) für Schnappschließen der Schulterschilde;
b) 3+3 Löchern (7) für die Befestigungsschrauben der elastischen Seitenschilde;
c) zwei erhabenen Knöpfen (8) zur Befestigung der Seitenschilde;
d) zwei Löchern (9) zum Fixieren der flexiblen Elemente der Schulterschilde.
0017 Jeder Schild schließt die folgenden Bereiche ein:
i) oberer (10) und unterer (11) Trennbereich, von denen jeder Bereich eine stoßabsorbierende Einlage einschließt; ii) zwei seitliche glätte Bereiche (12), von denen jeder Bereich einen Kanal bildet, der Luft vom Schulterschild aus zu seitlichen Auslaßschlitzen (13) an den unteren Enden dieser Bereiche führt.
0018 Schulterschilde (Fig. 5 und 6) Jeder dieser Schilde besteht aus:
a) einer Basis mit einem ausgeprägt bogenförmigen Profil (14) und einer zentralen Öffnung (Miindestdurchmesser 50 mm), die als Lufteinlaß für Seitenkanäle im Brust- und Rückenschild dient. Die zentrale Öffnung wird innerhalb der Basis von einem festen Polster (15) (Dicke 25 mm) umgeben. Ein netzförmiger Schulterstreifen (16) aus Nylon ist auf der Unterseite des Polsters befestigt. Zusätzlich zu zwei Sitzen (17) zum Einsetzen der Oberkappe weist die Basis eine Öffnung (18) für die Schraube auf, mit der die Oberarmschilde an der Basis zu befestigen sind
b) eine ringförmige Oberkappe (20) mit einem ausgeprägt bogenförmigen Profil, mit zwei Nocken (21), die in Vertiefungen in der Basis einrasten, und mit einem Lüfterrad (22) für das nachfolgend zu beschreibende Hautkühlungssystem.
0019 Der Oberseite der Kappe ist ein kleines Schutzdach (23) zum Schutz gegen Regen und Einwirkungen in der Art von Steinschlag zugeordnet. Die Oberarmschilde (Figen. 5 und 7) bestehen jeweils aus einem Schildgrundkörper (24), an dem seitliche flexible Gummielemente (26) angeschlossen sind, die flügelartig vom Grundkörper abstehen und die mit einer zentralen Öffnung (18) für eine Schraube versehen sind, mit der das jeweilige Gummielement am Brust- und Rückenschild anzuschrauben ist. Die Gummielemente ergeben die beiden folgenden Funktionen, ohne in irgendeiner Weise die Bewegungsfreiheit zu beeinträchtigen: (i) Schutz des Oberarmgelenkes im Fall eines Sturzes oder eines Zusammenpralls sowie gegen Schlagstöcke und stumpfe Gegenstände, (ii) Schaffung eines Luftführungskanals, um die Ausbildung einer erhöhten Luftströmung zum Oberarm und zum Schultergelenk zu begünstigen. Der Armschild ist am Schulterschild mittels einer Schraube befestigt und am Arm mittels eines einstellbaren Bandes (26) mit Verschluß.
0020 Elastische Seitenschilde (Fig. 8). Jeder 120 mm lange und 40 mm dicke Schild besteht aus einem elastischen Streifen (27), der außen mit vier oder fünf Abdeckelementen (28) aus Hartpolyethylen verstärkt und innen mit 12 bis 15 Polyurethanschaumelementen (29) gepolstert ist, sodass Rippenfrakturen und/oder Einwirkungen auf die Seiten des Brustkorbes gemildert sind.
0021 Der Schild ist mit drei Löchern (30) versehen, um die Befestigung am Brust- und Rückenschild möglich zu machen, sowie mit einem Schlitz (31), der über den vorstehenden Knopf am Brustschild zu bringen ist. Dank ihrer Elastizität stellen die Seitenschilde sicher, dass der Panzer stets ordnungsgemäß dem Oberkörper zugeordnet bleibt.

STOßABSORBIERENDE STRUKTUR

0022 Die Struktur schließt zwei stoßabsorbierende Systeme ein, deren Bestandteile innerhalb der Schilde der Tragstruktur angeordnet sind (Figen. 6 und 7, 9 bis 13).
0023 Die beiden Systeme ("Grundsystem" und "Hilfssysstem") wirken zum Schutz des Oberkörpers zusammen. Das Grundsystem besteht aus verstärkten Polstern verschiedener Dicke und Dichte, während das Hilfssystem (32) einer hydropneumatischen Stoßabsorptionseffekt liefert. Das Grundsystem schließt die folgenden vier Arten verstärkter Polster aus Polyethylen- oder Polyurethanschaum oder einem anderen Plastikschaum ein: gepolstertes Kragenband, Seitenpolster und Innenpolster. Die Polster haben spezielle physikalische Eigenschaften und ergeben die nachfolgend beschriebenen Funktionen:
a) gepolstertes Kragenband (33). Querschnitt 25 · 30 mm, Dichte 45 g/dm³. Zuordnung zu den Oberkanten von Brust- und Rückenschild und zu den Innenkanten der Schulterschilde, sodass Stoßeinwirkungen abgefedert werden und Hautverletzungen im Nackenbereich verhindert sind.
b) Seitenpolster (34). Querschnitt 30 · 30 mm, Dichte 45 g/dm³. Zuordnung zu allen Kanten bzw.. Rändern aller Schilde, um Stoßeinwirkungen großflächig zu verteilen.
c) Innenpolster (35). Dicke 45 mm, Dichte 45 g/dm³. Zuordnung zum oberen Bereich von Brust- und Rückenschild. Ausformung der Polster so, dass Halterungen (36) in Verbindung mit vier magnetischen Metallplatten (37) möglich sind, sodass sie verwendet werden können, um ein Teil des hydropneumatischen Stoßaufnahmesystems aufzunehmen.
d) Innenpolster (15) der Schulterschilde und der Oberarmschilde (38). Dicke 25 mm, Dichte 45 g/dm³.
0024 Das hydropneumatische Stoßaufnahmesystem besteht aus Plastikelementen (32) (Beuteln) unterschiedlicher Größen, die bis zu 3/4 ihres Volumens mit einer Salzwasserlösung oder einem gelatinierten Glykolgemisch gefüllt sind.
0025 Die Beutel haben eine ausgewählte physikalische Struktur und die Form eines Zylinders oder Quaders mit ausreichender Wandstärke (0,3 ÷ 0,4 mm), um bei einem Aufprall der Aufprallenergie zu widerstehen. Die dem Oberkörper zugewandten Oberflächen der Beutel sind gerippt, um rechteckige Kanäle (39) zu bilden und sie weisen mehrere kleine Sollbruchbereiche (40) auf, in denen die Wandstärke angemessen verringert ist, wobei ausschlaggebend ist das verwendete Material (typischerweise 0,1 mm) und deren Größe abhängig von der Viskosität des Inhaltes. Auf der dem Polster zugekehrten Gegenseite ist die Beuteloberfläche glatt und mit einem kleinen verschließbaren Kammerzugang (41) versehen, um die Kammerinhalte einsetzen zu können, sowie mit vier Winkelstangen (42) aus Metall, die in die magnetischen Sitze hineingleiten und den Beutel an Ort und Stelle in dem verstärkten Polster (36), wie es oben beschrieben ist, halten.
0026 Im Fall einer Stoßeinwirkung beim Fallen oder Aufprallen wird der Stoßverzehreffekt des Grundsystems durch die Luftblase im Beutel verstärkt, die elastisch zusammengedrückt wird und so weiteren Stoßenergieverzehr bewirkt. Zusätzlich bringt die vorhandene Flüssigkeit auf der gerippten Gegenseite eine hohe Druckkraft auf, sodass die Sollbruchbereiche bersten und die dem Flüssigkeitsaustritt entgegenwirkende Reibung einen zusätzlichen Dämpfungseffekt ergibt.
0027 Die Stoßabsorptionsfähigkeit, die als Ergebnis des Zusammenwirkens der Tragstruktur und der beiden Stoßaufnahmesysteme, wie es gerade beschrieben wurde, ist, ist derart, dass bei einer Aufprallbelastung von 50 J die auf den Körper einwirkende Restkraft unter 30 kN liegt, wie es in der Spezifikation EN 1621-1, veröffentlicht 1996 durch das Technische Kommitee für Standardisierung, vorgeschrieben ist.
0028 Folglich ist der Oberkörperschutz in der Lage, beim Hinfallen oder bei einem Zusammenprall die Einwirkung der auftretenden Stoßenergie zu halbieren und demzufolge angemessenen Oberkörperschutz unter Einschluß von Schultern und Oberarm des Trägers zu bieten.

HAUTKÜHLUNGSSYSTEM

0029 Das System macht von den drei folgenden verschiedenen Kühleinheiten Gebrauch.
1) Zeitgeregelte chemische Einheit für Kälteerzeugung (Fig. 14)
2) Temperaturabsenkende Kühleinheit
3) Elektrische Kühleinheit (Fig. 15)
0030 Der Kühleffekt der beiden ersten Einheiten ist beschränkt auf die oberen Bereiche des Oberkörpers (Brust und Rücken), und er wird bewirkt durch die Beutel bildenden Teile des stoßaufnemenden Hilfssystems, die mit einer Lösung von Ammoniumnitrat (NH&sub4; NO&sub3;) in Wasser (Salz/Wasserverhältnis 80/100) oder mit flüssiger/gelatinierter Mischung von nicht verfestigbaren Glycolen (HOCH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;OH&sub2;) gefüllt sind.
Im ersten Fall wird der Kühleffekt durch die chemische Reaktion bewirkt, die stattfindet, wenn Ammoniumnitrat in Wasser gelöst wird. Für die gedachte Anwendung in dem Oberkörperschutz würde jedoch die Reaktion zu schnell, zu intensiv und unkontrolliert verlaufen, falls loses oder granuliertes Ammoniumsalz verwendet wird, das üblicherweise in Kaltkompressen verwendet wird, wie sie derzeit für die erste Hilfe auf dem Markt verfügbar sind.
Um einen weniger intensiven und länger anhaltenden Kühleffekt für die Haut zu erlangen, war es deshalb notwendig, einen Weg zu finden, die Reaktionsrate zu verringern. Dies wurde dadurch erreicht, dass auf der Grundlage der Verwendung von Ammoniumsalztabletten (43) unterschiedlicher Gewichte und in unterschiedlichem Maße verdichtet (5,10, 15 bzw. 20 T/cm²) ein Ausgangsverfahren entwickelt wurde, mit dem unterschiedliche Lösungszeiten (20; 20 30 bzw. 40 Minuten) gegeben waren. Durch Auswahl einer Tablette eines bestimmten Typs und der zweckmäßigen Tablettenanzahl, wurde es möglich, bezüglich Intensität und Dauer des Kühleffektes den sportlichen Aktivitäten gerecht zu werden.
Um eine optimale Wirkung zu erhalten, sollten die mit Wasser gefüllten Beutel in einem Kühlschrank (bei 5-10ºC) vorgekühlt werden und die Beutel erst unmittelbar vor Beginn des sportlichen Ereignisses eingebaut werden. Dabei werden dann die Beutel in Taschen (36) der Innenpolster des Stoßaufnahmegrundsystems untergebracht.
Im zweiten Fall enthalten die Beutel ein Flüssig-Gelatine-Gemisch aus Glykolen, das bei niedrigen Temperaturen licht fest wird und ähnlich denen ist, die in üblichen wiederverwendbaren Kaltkompressenpackungen für die erste Hilfe verwendet werden. Die Beutel sind in einem Tiefkühl gerät (bei -18ºC) vorgekühlt und in den Taschen des Stoßaufnahmegrundsystems unmittelbar vor Beginn des Sportereignisses unterzubringen. Der Kühleffekt äußert sich im langsamen Temperaturübergang von der Haut in die gelatineartige Substanz bzw.. die darin gespeicherte Kälte; die Dauer der Kühlwirkung ist der Beutelgröße proportional.
Obwohl die in direktem Kontakt mit der Haut stehende Oberfläche der Beutel in beiden Fällen gerippt ist, sollte der Benutzer stets eine Baumwollweste tragen. Die Schultern, Armgelenke und Oberkörperseiten werden durch frische Luftströmungen gekühlt, die durch zwei Gebläseräder (22) erzeugt werden, die in geeigneten Nischen (20) im oberen Bereich der Schulterschilde diesen zugeordnet sind (Fig. 6). Die Gebläseräder sind flach, ungefährlich und von 12 V Gleichstrom- Batterien angetrieben. Sie gewährleisten eine Verteilung der in die Schulterschilde eingeführten frischen Luft in den Schulterschilden, zu den Seitenkanälen sowie in den Brust- und Rückenschilden.
0031 Sollte es gewünscht werden, bei manchen Anwendungsfällen, dem geringen Gewicht als einer Eigenschaft des Oberkörperschutzes eine größere Bedeutung beizumessen als der Wirksamkeit als der anderen Eigenschaft des Oberkörperschutzes, so können die Funktionen der chemischen Zeit-geregelten und temperatursenkenden Kühlsysteme durch ein elektronisches Kühlsystem verbessert werden, das statt der Innenpolster und der stoßverzehrenden Beutel des hydropneumatischen Hilfssystems einzubauen ist. Das Kühlsystem, das von 12 V Gleichstrom-Batterien mit Energie versorgt und angemessen abgeschirmt wird, besteht aus einer auf einer Karte angeordneten gedruckten Schaltung mit Peltierzellen, wobei Leistung (10-50 W) und Anzahl entsprechend gewünschtem Kühleffekt und Gewicht bestimmt werden. An der Stelle der Funktionen der zwangsweisen Belüftung mittels Luft (Gebläse) und/oder der Funktionen der chemischen, zeitgesteuerten und temperaturverringernden Kühlsysteme (Kühlbeutel) kann von einer chemischen Sprühkühlung (Fig. 16) Gebrauch gemacht werden, wobei bis zu vier Druckgaszylinder (44) zum Einsatz kommen, die im Sitz der Gebläseräder gehalten und/oder innerhalb der Taschen für die Innenpolster statt der Kühlbeutel angeordnet sind.
0032 Der Hautkühlungseffekt wird mittels des Ventils (45) in Gang gesetzt, das periodisch Druckgasteilmengen freigibt, die einen deutlichen Temperaturabfall während der Expansion bewirken, sodass die Haut im Bereich des Oberkörpers durch das Sprühprodukt deutlich gekühlt wird.
0033 Das periodische Öffnen des Ventils wird vorzugsweise mittels eines abgeschirmten elektromechanischen Systems (46) bewirkt, das aus einem kleinen Elektromotor besteht, der von 12 V Gleichstrom-Batterien mit Energie versorgt wird und der über Reduktionsgetriebe aus Plastikmaterial einen Betätigungsnocken antreibt. Ist das System durch Drücken eines Druckschalters aktiviert, so treibt der Motor ein Nockenbetätigungsmittel an, das auf ein Getriebe in dem Getriebegehäuse (43) einwirkt, das seinerseits auf ein Federventil des Zylinders einwirkt (nach unten weisend), um dieses an den festen Anschlag ((49) anzulegen, sodass das Ventil während einer angemessenen Verweilzeit geöffnet bleibt.
0034 Der Oberkörperschutz kann äußerlich getragen werden (beispielsweise über Rennbekleidung), ohne dass in irgendeiner Weise seine Kühl- und Stoßaufnahmefähigkeit beeinträchtigt wird, indem das hydropneumatische Stoßaufnahmehilfssystem dem einen oder anderen von zwei verschiedenen Bekleidungsstücken zugeordnet wird, die beide in unmittelbarer Zuordnung zur Haut getragen werden, womit die gleichen Stoßaufnahme- Kühlungsfunktionen wie mit den Plastikelementen (Beutel) des oben be schriebenen Systems erzielt werden; Offensichtlich können bei diesem äußerlichen Anlegen des Oberkörperschutzes Gebläseräder oder andere zwangsweise Kühlsysteme nicht zur Anwendung kommen und auf sie kann verzichtet werden.
0035 Die beiden Bekleidungsstücke werden nachfolgend beschrieben, sie können allein oder zusammen mit anderen Ausführungen eines Oberkörperschutzes getragen werden, wie sie im Handel verfügbar sind.

Weste mit zeitgesteuerten chemischen Kühleinheiten, die so nahe wie möglich an der Haut anliegend zu tragen ist (Fig. 17).

Die Weste in der Art einer Herrenanzugweste besteht aus Baumwollgewebe, das weitmaschig mit rhombenförmigem Schuß ist. Das Gewebe ist durch längs- und querverlaufende Polyestergarnnähte verstärkt, die Rechtecke bilden. Die querverlaufenden Nähte bilden Aufnahmekammern oder Kanäle (50), in die halbrunde rohrförmige Elemente (51) aus weichem Einader Doppelkammer-Polyethylen einzusetzen sind, die der Realisierung eines neuartigen programmierbaren Kühlsystems dienen.
Jedes rohrförmige Element hat eine Abmessung von etwa 15 · 2 · 4 cm und ist mit einer so ausgebildeten Öffnung (52) versehen, dass destilliertes Wasser und Ammoniumnitrat- Tabletten eingefüllt werden können. Funktionen und Gebrauch dieser Elemente sind die gleichen wie die von zeitgeregelten Kälte erzeugenden Elementen des hautnah zu tragenden Oberkörperschutzes

Kühlweste, wie sie hautnah zu tragen ist (Fig. 18)

Das Kleidungsstück gleicht grundsätzlich ebenfalls einer Herrenanzugweste, weist jedoch breitere Schulterpartien und eine Seitenöffnung auf. Diese Weste besteht aus zwei Bahnen aus Polyethylen oder ähnlichem Material in der Anordnung übereinander und an ihren Rändern und in bestimmten Oberflächenbereichen gegeneinander wärmeisoliert, sodass in den nicht auf diese Weise miteinander verbundenen Bereichen mehrere Kammern (53) gebildet sind in deren Bereichen die Materialbahnen nicht miteinander verbunden bleiben.
Diese Kammern (Kühlelemente) sind durch ein Netzwerk enger Kanäle (54) miteinander verbunden, die während der Herstellung des Kleidungsstückes benutzt werden, um die Kammern mit einer nicht härtenden gelatineartigen Glycolsubstanz zu füllen. Im Fall eines Stoßes entwickelt die Glycolsubstanz infolge der Reibung zwischen der Substanz und den Wänden der langen, engen Kanäle eine stoßdämpfende Wirkung. Dank der Eigenschaft des Nicht härtens der gelatineartigen Glycolsubstanz kann die Weste, gegebenenfalls zusammengerollt, in einem Tiefkühlgerät gelagert werden, ehe sie als Kühleinheit zum Einsatz kommt.
Die Innenfläche (55) der Weste ist mit Baumwollgewebe belegt, sodass sie unmittelbar auf der Haut getragen werden kann. Auf der rechten Seite ist die Weste offen und mit elastische Verschlüsse aufweisenden Bändern (56) versehen, sodass sie in unmittelbarer Anlage am Oberkörper getragen werden kann.
0036 Alle Bestandteile der Tragstruktur sind typischerweise aus Polypropylen- oder Polyethylengranulat oder aus anderem Plastikmaterial gefertigt, das vergleichbare Eigenschaften hat. Das Material wird zunächst in einem Extruder behandelt und in eine verformbare Gießform aus einer geeigneten Legierung (beispielsweise Eisen - Zinn - Kupfer - Legierung) eingebracht, bei der Rückströmung verhindert ist und notwendige Entlüftungsöffnungen vorgesehen sind, um luft und Überschußmaterial entweichen zu lassen; danach erfolgt die Ausformung in einer öldynamisch thermogesteuerten Formpresse (120 bar, 180ºC).
0037 Der Gießprozeß muß so durchgeführt werden, dass die Homogenität des Materials sichergestellt ist und Gratbildung sowie Blasen- und Hohlraumbildlung zuverlässig vermieden sind.
0038 Unterschiedlich zu den Plastikschilden sind die flexibel dehnfähigen Elemente der Schulterschilde im Heißpreßverfahren hergestellt und weisen eine Gummikomponente auf.
0039 Das gepolsterte Kragenband sowie interne und seitliche Polster der stoßaufnehmenden Grundstruktur werden wie nachfolgend beschrieben hergestellt.
0040 Das gepolsterte Kragenband und seitliche Polster sind aus Polyethylen, vernetztem Polyurethan durch thermisch gesteuertes Extrudieren (30 bar, 140ºC) hergestellt.
0041 Die Innenpolster sind aus zellularem Polyurethan- oder Polyethylen-Bahnmaterial (Dicke 50 mm) durch Thermoverformung (140ºC) hergestellt, wie es auch bei der Ausbildung der gewünschten Form der inneren Aufnahmen für die Elemente (Beutel) des stoßverzehrenden Hilfssystems der Fall ist. Die Elemente selbst sind aus Polyethylen durch Einbringung in Mehrteilformen unter Druck hergestellt und anschließend aus zwei Hälften zusammengeschweißt (140ºC). Die Teilkomponenten des Kühlsystems (sie sind im Handel nicht erhältlich) schließen die oben erwähnten Beutel und die Ammoniumnitrattabletten ein.
0042 Die Tabletten sind aus 99,9 prozentig reinem Ammoniumnitratgranulat unter Verwendung einer hydraulischen Senkrechtpresse mit Voreinstellung für langsamen Aufwärtshub und Arbeitsdruck bis zu 40T hergestellt.

Claims

1. Ein Oberkörperprotektor für sportliche Aktivitäten, welcher direkt auf der Haut getragen wird, bestehend aus einem Vorderkörperschild (1), einem Hinterkörperschild (2), zwei Schulterschilden (3), zwei Bizepsschilden (4) und zwei Seitenschilden (5); charakteristisch für diesen Oberkörperprotektor sind Räume (36) zur Unterbringung sowohl eines Systems zur Abdämpfung von Schlägen als auch eines Hautkühlsystems;

Diese Schilde für den Vorder- und Hinterkörper (1, 2) besitzen eine innere Polsterung (34, 35) sowie ein äußeres Profil, das es ermöglicht, hydropneumatische Elemente (32) des erwähnten Schlagabdämpfungssystems unterzubringen, wobei diese gleichzeitig Elemente (Einheiten) des Kühlsystems sind;

die erwähnten Schulterschilde (3) beinhalten eine Basis mit gekrümmtem Profil (14) sowie einem zentralen Loch, welches innerhalb des Schulterschildes umgeben ist von einer Polsterung (15), unter der ein Netzgewebestreifen aus Nylon (16) angenäht ist, der Schulterschild umfasst ebenfalls eine obere Abdeckung mit gekrümmtem Profil (20), ausgestattet mit zwei Sperrzähnen (21), die zur einfachen Fixierung einer kleinen Haube an diese Basis dienen, welche vor Regen und Dreck schützt;

jeder der erwähnten Bizepsschilde (4) besteht aus zwei flexiblen Elementen, welche sich in Fächer (25) ausweiten, wobei jeweils einer am Vorderkörperschild und einer am Hinterkörperschild befestigt ist;

die benannten Seitenschilde (5) bestehen aus einem elastischen Band (27), welches am Vorderkörperschild befestigt ist, und außen mit Hartplastikelementen (28) versehen ist, sowie innen mit Elementen aus Polyurethanschaum (29);

die besagte Struktur zur Abdämpfung von Schlägen besteht aus Folgendem:

ein Basissystem zur Abdämpfung von Schlägen, bestehend aus einer Polsterung zum Schutz des Halses (33) und Polsterungen (15, 38) der erwähnten Schulterschilde und Bizepsschilde sowie die der Vorder- und Hinterkörperschilde (34, 35), sowie

ein hydropneumatisches Hilfssystem zur Abdämpfung von Schlägen, welches die besagten hydropneumatischen Elemente (32) umfasst, welche in die besagte innere Polsterung (35) der Vorder- und Hinterschilde eingebaut werden können; diese Elemente haben Wände geeigneter Stärke, so dass sie die Schlagenergie einer Kollision aushalten können; sie haben die Farm kleiner Behälter (oder kleiner Beutel) ohne schneidende Kanten; die dem Körper zugewandte Seite dieser Behälter hat ein Muster aus Rippen, welche Längskanäle (39) bilden, sowie eine Anzahl kleiner Bereiche umfassen, die Sollbruchstellen (40) darstellen, und in denen die erwähnte Wandstärke angemessen reduziert ist; die der Polsterung zugewandte Seite der Behälter ist glatt und mit einer verschließbaren Öffnung (41) zum Einfüllen des Inhalts ausgestattet, sowie mit vier Plättchen in den Ecken (42), die dazu dienen, den Behälter in den Plätzen innerhalb der Polsterung der Vorder- und Hinterkörperschilde zu fixieren; die besagten Behälter dienen auch zur Kühlung der Haut, zu diesem Zweck sind sie zu 3/4 ihres Volumens gefüllt; entweder mit Wasser, nach Möglichkeit vorgekühlt, dem, unmittelbar vor der Anwendung, Ammoniumnitrat (NH&sub4;NO&sub3;) in Form von Tabletten (43), welche bei unterschiedlichen Drücken erzeugt wurden, hinzugefügt wird, oder mit einer nicht gefrierenden Gelatinemischung bei -18ºC; die Behälter werden dann in einem Kühlfach vorgekühlt und werden vor Gebrauch in die entsprechenden Plätze innerhalb der Polsterung der Vorder- und Hinterkörperschilde eingeführt;

dieses System zur Hautkühlung umfasst ebenfalls elektrisch betriebene Kühleinheiten, bestehend aus zwei batteriebetriebenen Ventilatoren (22), montiert entweder in den erwähnten Hohlräumen in den Abdeckungen (20) der Schulterschilde (3), deren Zentralöffnungen als Lufteinlass für die Ventilatoren dienen, die die Luft ins Innere befördern, oder an Stellen im Vorderkörper- bzw. Hinterkörperschild, deren Anordnung durch das gekrümmte Profil dieser Schilde sowie durch die Dicke der Polsterung bestimmt werden.

2. . Der Oberkörperprotektor entsprechend Ziffer 1 der Patentansprüche, wobei die erwähnten Behälter (32) auch in den Schultershilden (3) oberhalb des erwähnten Netzgewebestreifens aus Nylon vorgesehen sind.

3. Der Oberkörperprotektor entsprechend Ziffer 1 der Patentansprüche, wobei die erwähnten Ventilatoren auch in zwei anderen Abdeckungen installiert sind, untergebracht in Löchern an geeigneten Stellen in den Vorderkörper- bzw. Hintertkörperschilden, wobei deren innere Polsterungen den Lufteinlass gewähren.

4. Der Oberkörperprotektor entsprechend Ziffer 1 der Patentansprüche, wobei das erwähnte System zur Kühlung der Haut auch Kühlelemente auf Basis von Spray umfasst; diese bestehen aus mit komprimierten Gas gefüllten Flachen (44).