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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Sturzhelm, bestehend aus einer
relativ dünnen und harten Außenschale und einer
relativ dicken und weichen Innenschale mit wenigstens einer Öffnung
in der Außen- und der Innenschale und wenigstens einer Leuchte,
die zumindest teilweise innerhalb einer Öffnung angeordnet
ist.
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Es
zählt schon seit sehr langer Zeit zum bekannten Stand der
Technik, den Kopf als einen der empfindlichsten Teile des menschlichen
Körpers durch äußere Abdeckungen gegen
unwillkommene oder unbeabsichtigte Schläge, Stöße
und andere Belastungen zu schützen.
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Dafür
wird eine harte Schale, die etwas größer als der
Kopf ist, auf ihn aufgesetzt. In dieser einfachsten Variante verteilt
sie punktförmig auftreffende Kräfte auf eine größere
Fläche, wodurch Schädelbrüche vermieden
werden.
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In
einer weiteren Verfeinerung sorgen Abstandshalter dafür,
dass im Normalzustand zwischen der harten Schale und der Schädeldecke
des Kopfes ein Abstand besteht. Im Vergleich zu einer direkt aufliegenden,
harten Schale wird dadurch im Berührungsfall die Aufprallgeschwindigkeit
etwas reduziert. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Luftraum zwischen der
Schädeldecke und der harten Schale zur Ventilation und
damit zum Abtransport von Schweiß dient. Diese Konfiguration
wird meist als „Schutzhelm” bezeichnet und ist
z. B. für Bauarbeiter und Bergarbeiter eine standardisierte
Schutzeinrichtung. Im Bergbau ist es seit langem bekannt, einen
solchen Schutzhelm mit einer Leuchte zu versehen.
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Von
den Schutzhelmen unterscheiden sich die verschiedenen Arten von „Sturzhelmen” dadurch, dass
als Abstandshalter zwischen Kopf und dünner, harter Außenschale
eine sehr viel dickere, sehr viel weichere Innenschale eingebracht
ist. Bei einem Aufprall sorgt sie für eine kontinuierliche
Verzögerung des Kopfes, sodass die Aufprallgeschwindigkeit
des Kopfes auf die harte Außenschale ganz deutlich reduziert
wird.
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Mit
einer nahezu durchgehend geschlossenen Außenschale werden
derartige Sturzhelme vorrangig beim Betrieb von sehr schnellen Fahrzeugen ohne
eine schützende Kabine, wie z. B. Motorrädern, Rennwagen,
Motorbooten und Ähnlichem genutzt. Eine andere häufige
Anwendung ist der Wintersport mit Abfahrtskiern, Motorschlitten
und Eisseglern.
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In
einer weiteren Variante werden Sturzhelme bei der Nutzung von mit
Muskelkraft betriebenen Fahrzeugen wie Fahrrädern oder
Ruderrennern oder bei Fahrhilfen und Sportgeräten wie Skateboards und
Inlinern benutzt. Bei diesen Anwendungen müssen zum Teil
erhebliche körperliche Anstrengungen aufgebracht werden,
sodass aus dem Kopf dauerhaft Schweiß abgesondert wird,
der durch Luftzufuhr abtransportiert werden muss. Dafür
sind Belüftungsöffnungen üblich.
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Ausgehend
von den vor Jahrzehnten bei Radfahrern üblichen Sturzkappen
hat sich auf dem aktuellen Stand der Technik eine etwa mandelförmige
Form der Belüftungsöffnungen eingebürgert.
Diese Form hat sich daraus ergeben, dass Radfahrer als Sturzkappen
von vorn nach hinten verlaufende, aus Leder gefertigte, mit Schaumstoff
gefüllte und direkt auf dem Kopf aufliegende Schläuche
genutzt haben. Diese Schläuche waren an ihren Enden mit
einem um den Kopf herum laufenden, weiteren, mit Schaumstoff gefüllten
Schlauch verbun den. Daraus ergab sich, dass die Öffnungen
zwischen den Schläuchen etwa die Form einer Mandel hatten.
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Die Öffnungen
waren als Belüftungsschlitze zur Abfuhr von Wärme
uns Schweiß sehr willkommen. Ihre Mandelform wurde später
auf die Belüftungsöffnungen aktueller, zweischaliger
Sturzhelme übertragen. Ebenso wie bei den historischen
Sturzkappen sorgt deren weiche Innenschale beim Aufprall als eine „Knautschzone” dafür,
dass die auf den Kopf ausgeübte Beschleunigung reduziert
wird, indem die beim Aufprall auftretende Verzögerung auf einen
längeren Zeitraum verteilt wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit
eines Schädelbruchs ganz deutlich reduziert wird.
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Ein
weiterer, entscheidender Fortschritt des Sturzhelmes gegenüber
der Sturzkappe ist die glatte Außenfläche des
Helms. Nach einem Sturz besteht in fast allen Fällen die
dabei auftretende Bewegung nicht nur aus einer orthogonal zu einer
Kante oder einer Fläche wirkenden Verzögerung.
Vielmehr entstehen durch Drehungen weitere Kraftkomponenten, die parallel
zur Aufprallfläche oder zur Aufprallkante verlaufen.
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Um
diese Kräfte abzubauen, muss der Helm möglichst
widerstandsarm auf der Aufprallfläche oder der Aufprallkante
entlang gleiten können. Andernfalls werden die entstandenen
Reibungskräfte über den Sturzhelm und den Kopf
auf die Halswirbel weitergeleitet, wodurch Wirbelbrüche
und Nervenschäden, das sog. „Schleudertrauma”,
bewirkt werden kann oder der zumeinst finale Halswirbelbruch droht.
Aus diesem Grund muss die harte Außenschale beim Gleiten
auf Asphalt, Steinen und anderen zu erwartenden Oberflächen
einen möglichst geringen „Gleitreibungskoeffizienten” aufweisen.
Diese Forderung wird durch zahlreiche Kunststoffe erfüllt.
Zusätzlich muss die Oberflächenkontur der Außenschale
stetig gekrümmt sein und darf möglichst keine
Kanten oder gar überstehenden Teile aufweisen.
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Auf
aktuellem Stand der Technik beschreibt
WO 02/062165 , Whittaker einen Sturzhelm
für Radfahrer, bei dem aus den Belüftungsöffnungen
Leuchten herausragen. Gravierende Nachteile dieses Prinzips sind,
dass die herausragenden Leuchten das Gleiten des Helms auf der Aufprallfläche
behindern und dadurch die Gefahr von Verletzungen der Halswirbel
deutlich erhöhen.
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Ihr
weiterer, noch schwerwiegenderer Nachteil ist, dass die Halterungen
der Leuchten bei einem Aufprall von der Aufprallfläche
durch die Belüftungsöffnungen hindurch in den
Kopf des Benutzers gerammt werden können und dadurch das
Risiko von punktuellen Brüchen der Schädeldecke
heraufbeschwören.
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Auch
die Patentschrift
US 5,871,271 ,
Chien beschreibt einen Fahrradhelm, in dessen Belüftungsöffnungen
LED's als Lichtquelle installiert sind. Dieses Patent sieht zusätzlich
zu den Belüftungsöffnungen in der weichen Innenschale
weitere Ausnehmungen vor, in denen z. B. eine Batterie untergebracht wird.
Der wesentliche Nachteil ist, dass durch Einbauten wie die Batterie
die Schutzwirkung des Helms beim Aufprall ins Gegenteil verkehrt
wird: Anstatt die Aufprallkraft großflächig auf
die Schädeldecke zu verteilen, wird sie durch die nicht
komprimierbare Batterie auf deren Außenkante konzentriert.
Dadurch wird ein Aufprall im Bereich der Batterie eine sehr hohe,
im gezeichneten Ausführungsbeispiel
5 linienförmige
Belastung des menschlichen Schädels erzeugen mit dem hohen
Risiko eines Schädelbruches an dieser Stelle.
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Auf
diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt,
in die Öffnungen von einem Sturzhelm eine Leuchte so zu
integrieren, dass sie bei einem Aufprall die Sicherheitsfunktion
des Helmes nicht beeinträchtigt, und zusätzlich
die Stabilität des Helmes noch etwas verbessert.
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Als
Lösung präsentiert die Erfindung, dass jede Leuchte
an einer Traverse befestigt ist, die zwei gegenüberliegende
Kanten der Öffnung miteinander verbindet, in dem sie auf
beiden Seiten der Öffnung über deren Kante hinausragt
und mit wenigstens zwei Auflageflächen auf der Außenschale
befestigt ist.
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Durch
die Verbindung von zwei gegenüberliegenden Kanten der Öffnung
sorgt die Traverse für eine erhöhte Stabilität
des Sturzhelms. Da sie auf der Außenschale befestigt ist,
findet sie in der Struktur des Helmes den bestmöglichen
Halt und stört die Schutzfunktion der Innenschale während
des Aufpralls nicht.
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Ein
weiterer, noch wichtigerer Vorteil ist, dass die Leuchte innerhalb
der Öffnung an der Traverse befestigt ist. Bevorzugt ist
die Leuchte an der zum Zentrum des Helms weisenden Seite der Traverse angeordnet.
Dadurch ist sicher gestellt, dass eine Leuchte im rückwärtigen
Teil des Helms bei einem Aufprall nicht von ihrer trägen
Masse weiter vorangetrieben wird und auf den eigentlich zu schützenden Helm
katapultiert wird, sondern durch die Traverse daran gehindert wird,
weil diese quer über der Öffnung liegt und sich
auf der Außenfläche des Helms abstützt.
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Die
in Bewegungsrichtung des Helmes vorne angeordneten Leuchten werden
bei einem Aufprall durch die Traverse vor Spitzen geschützt,
die ansonsten in die Öffnung eindringen würden
und dadurch die Leuchte auf den Kopf drücken könnten.
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Falls
z. B. spitze Steine auf den neben der Traverse sichtbaren Bereich
der Leuchte treffen und dadurch die Leuchte in das Helminnere drücken
würden, wird diese Bewegung durch die Traverse blockiert
oder zumindest gehemmt.
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Beim
Aufprall auf eine ebene Fläche mit einer im Vergleich zur
Leuchte recht stabilen Traverse oder mit einer gelenkigen Verbindung
zwischen Leuchte und Traverse wird der über die Kontur
des Helms hinausragende Teil der Leuchte in den Helm zurückgedrückt,
sodass sich die Leuchte kurz nach dem Aufprall vollständig
innerhalb der Außenschale befindet. Dadurch wird die beim
Aufprall wünschenswerte Gleitfähigkeit des Helms
auf der Aufprallfläche nicht weiter eingeschränkt.
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Falls
die Traverse bündig zur Außenschale des Helms
angeordnet ist, vergrößert sie die effektive Außenfläche
des Helms, wodurch die Spitzenwerte der Kräfte, die auf
die Außenschale wirken, noch gleichmäßiger
verteilt werden.
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Falls – in
einer anderen Ausführungsform – die Traverse geringfügig über
die Kontur der Außenschale hinausragt, ist das zwar weniger
vorteilhaft als eine zur Kontur des Helms bündige Integration.
Da jedoch der über die Kontur hinausragende Teil bei Gleitbewegungen
des Sturzhelms auf der Aufprallfläche als erster verschleißt,
indem er durch Reibung abgeschliffen wird, wird dadurch die Traverse
recht schnell auf einen gleichmäßigen Verlauf
der Kontur abgeschliffen.
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Wenn
die Traverse nur sehr geringfügig über die Kontur
hinausragt, bewirkt der Aufprall keine unzulässig hohe
Konzentration der Aufprallkräfte in diesem Bereich und
die zusätzlichen Impulse, die sich bei einer Gleitbewegung
des Helms auf der Aufprallfläche auf die Halswirbel übertragen
sind nicht allzu groß. Dennoch sollte in diesem Fall der
herausragende Teil der Kontur der Traverse möglichst flach
verlaufen.
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In
dieser Ausführungsform ist eine erfindungsgemäße
Leuchte auch für das Nachrüsten von Helmen geeignet.
Die Traverse kann dann mit wenigstens je einer Auflagefläche
an ihren beiden Enden auf der Außenfläche in der
Nähe der Kante einer Öffnung aufgeklebt werden.
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Alternativ
ist es auch denkbar, dass die Traverse mit einer dauerhaft elastischen
Rastnase in ein dazu komplementäres Gegenstück
in der Außenschale einrastet. Natürlich muss diese
Rastverbindung so stabil sein, dass sie den bei einem Aufprall maximal
zu erwartenden Kräften Stand hält und trotzdem
so flach bauend, dass sie auch bei einer deutlichen Kompression
des Helmes an dieser Stelle keine punktuelle Überlastung
des Kopfes bewirkt.
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Eine
andere Befestigungsmöglichkeit ist, dass beide Auflageflächen
der Traverse konkav und komplementär zu Wülsten
an den Kanten geformt sind und in Bezug auf die Wülste
von zwei gegenüberliegenden Kanten eine Hinterschneidung
bilden. Eine derartige Verbindung kann als Rastverbindung ausgebildet
werden, sofern die Materialien von Außenschale und Traverse
eine entsprechende Elastizität aufweisen.
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Denkbar
ist auch, dass mit einer wie zuvor beschriebenen, konkaven Profilierung
versehene Auflageflächen in eine etwa mandelförmige
Belüftungsöffnung an der breitesten Stelle von
außen hineingesenkt werden und dann innerhalb der Öffnung in
Richtung von deren Längsachse so weit verschoben werden,
bis die beiden Auflageflächen auf den Wülsten
der Kante aufliegen. Da die konkaven Auflageflächen komplementär
zu den Wülsten an den Kanten der Öffnung geformt
sind, und so ausgerichtet sind, dass sich eine Hinterschneidung
bildet, ist die Traverse mit den konkaven Auflageflächen
hinter den Wülsten gesichert.
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Es
ist lediglich eine Sperre gegen ein Verrutschen innerhalb der Belüftungsöffnung
vorzusehen. Das kann z. B. eine -sehr viel kleinere – Rastnase sein
oder eine Klebverbindung.
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Wenn
die Traverse in einen Belüftungsschlitz am obersten Punkt
des Helms eingesetzt wird, der in Bewegungsrichtung des Helms ausgerichtet
ist, dann weist auch eine starr an der Traverse befestigte Leuchte
in Bewegungsrichtung nach vorne und/oder nach hinten. Dabei befindet
sie sich im Wesentlichen innerhalb der Kontur der Außenschale
und stört deshalb beim Aufprall nicht.
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Falls
jedoch die Haltung des Kopfes geändert wird, ändert
sich damit auch die Strahlrichtung der Leuchte. Deshalb ist es von
Vorteil, wenn die Leuchte über wenigstens ein Gelenk gegenüber
der Traverse verschwenkbar ist, sodass die Richtung des Lichtstrahles
der Leuchte immer wieder an die aktuelle Kopfhaltung angepasst werden
kann.
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Falls
die Leuchte in eine Belüftungsöffnung an der Vorderseite
oder der Rückseite des Helms eingesetzt werden soll, kann
die Längsachse der Leuchte nicht mehr tangential zur vorderseitigen
Außenfläche des Helms ausgerichtet werden. Dann
muss sie gegenüber der Traverse verschwenkbar sein. Da
die Leuchte dann aus der Öffnung herausragt und über die
Kontur des Helmes übersteht, muss sie beim Aufprall zurückgeklappt
werden, was selbsttätig durch das Aufstoßen auf
der Aufprallfläche geschieht. Damit die Leuchte dabei wieder
vollständig in die Öffnung zurückschwenkt,
muss ihr Verschwenkwinkel kleiner als 90° sein. Nur dann
ist sicher gestellt, dass die Leuchte nicht noch weiter nach außen
geschwenkt wird, sondern stets in die jeweilige Öffnung zurück.
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Damit
in diesem Fall die Leuchte in jedem Winkel einen sicheren Halt findet,
kann die Verschwenkung durch ein Reibungselement oder ein Rastelement
mit mehreren Raststufen gehemmt werden. Dann bleibt die Leuchte
auch bei Durchfahren eines Schlagloches in der gewünschten
Position. Zusätzlich kann ein Stoßdämpfer
vorgesehen werden, der bei einem Zurückschwenken der Leuchte
im Falle des Aufpralls auftretende Kräfte abzubauen hilft.
Ein solcher Stoßdämpfer ist auch sinnvoll, wenn
eine selbsttätige Ausrichtung der Leuchte vorgesehen wird,
dazu kann z. B. der Schwerpunkt der Leuchte tiefer als die Verschwenkachse
des jeweiligen Gelenkes angeordnet werden. Dadurch weist der austretende
Lichtstrahl nach Beendigung der Schwenkbewegung stets in die gewünschte
Richtung.
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In
einer sehr komfortablen Ausführungsform kann die Ausrichtung
der Leuchten je nach aktueller Stellung des Kopfes – auch
automatisch erfolgen. Dazu ist ein selbsttätiger Verschwenkantrieb
für die Leuchten erforderlich.
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Als
eine Ausführungsform schlägt die Erfindung vor,
dass an einer Seitenfläche ein Pendelarm verschwenkbar
befestigt ist, der mechanisch oder pneumatisch mit den verschwenkbaren
Leuchten verbunden ist und bei senkrecht nach unten weisendem Pendelarm
die Leuchten in die gewünschte Richtung strahlen.
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Wenn
ein solches Pendel an der Längsseite des Sturzhelmes angebracht
wird, wird damit ein Nicken des Kopfes nach vorn oder nach hinten
ausgeglichen.
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Für
die Verbindung von Pendelarm und verschwenkbaren Leuchten schlägt
die Erfindung als eine Ausführungsvariante eine pneumatische
Verbindung vor. Sowohl am Pendelarm als auch an jeder Leuchte muss
dazu ein kleiner Pneumatikzylinder oder – noch einfacher – ein
Faltenbalg oder ein Rollbalg befestigt werden. Diese Pneumatikelemente sind
durch kleine Luftschläuche miteinander verbunden. Der Vorteil
ist, dass die Luftschläuche kostengünstig sind
und ohne nennenswerte Beeinträchtigung der Schutzwirkung
des Sturzhelmes – z. B. in der Fuge zwischen Innen- und
Außenschale verlegt werden können.
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Eine
andere Verbindung zwischen Pendelarm und Leuchten ist eine Mechanik,
entweder über Druck- und Zugstangen oder über
Seilzüge oder Ketten. Denkbar ist auch eine elektromotorische
Verschwenkung jeder einzelnen Leuchte. Über einen Lagesensor
und eine Elektronikbaugruppe zur Auswertung des Lagesensors wird
dann der Elektromotor die Leuchte entsprechend verschwenken.
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Eine
andere Möglichkeit zum Ausgleich von Bewegungen des Kopfes
sind mehrere Lichtquellen in einer Leuchte, von denen jeweils nur
diejenige aktiviert wird, die etwa in die zurzeit gewünschte
Richtung strahlt.
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Diese
Einrichtungen zum Ausgleich von Bewegungen des Kopfes basieren nach
aktuellem Stand der Technik auf bekannten Hilfsmitteln, sind aber
dennoch vergleichsweise komplex und daher störanfällig.
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Um
die Störanfälligkeit so gering wie nur möglich
zu halten, schlägt die Erfindung als eine Ausführungsvariante
vor, dass jede Leuchte eine autonome Funktionseinheit ist, dass
also in jede Leuchte eine Lichtquelle wie z. B. eine LED, eine Glühbirne oder
eine OLED integriert ist und dass eine Energiequelle wie z. B. eine
Batterie und dass ebenfalls ein Schalter in das Gehäuse
der Leuchte eingebaut sind.
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Für
eine optimale Bündelung der Lichtstrahlen empfiehlt die
Erfindung, dass in die Leuchte Linsen eingebaut sind, welche das
abgestrahlte Licht bündeln.
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Da
es sich im Straßenverkehr weltweit durchgesetzt hat, dass
an der Vorderseite meist weißes oder hellgelbes Licht abgestrahlt
wird und an der Rückseite rotes, ist es sinnvoll auch die
Leuchten eines erfindungsgemäßen Sturzhelmes an
der Vorderseite weißes oder schwach gelbes Licht und an
der Rückseite rotes Licht aussenden zu lassen.
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Falls
mehrere Leuchten an einen Sturzhelm anmontiert werden soll, können
die Traversen benachbarter Öffnungen zu einem gemeinsamen Leuchtenträger
verbunden werden, der auf der Außenschale verläuft.
Wenn dieser Leuchtenträger nur recht flach gearbeitet ist,
also kaum über die Kontur des Sturzhelmes hinausragt, behindert
er die optimale Sicherung im Aufprall kaum.
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Für
Sturzhelme, die auch bei widrigen Witterungsverhältnissen
eingesetzt werden sollen, wie z. B. Regen, Schneetreiben oder Kälte,
ist es sinnvoll, dass keine zusätzlichen Öffnungen
zum Eintritt von Luft vorhanden sind, durch die dann ebenfalls Schnee
oder Regen eindringen könnte. Alle erforderlichen Öffnungen
in der Innenschale sollten dann sogar an ihrer Innenseite zusätzlich
verschlossen wer den. Damit dieser Verschluss weiter atmungsaktiv bleibt,
kann er z. B. als eine textile Schicht ausgeführt werden,
die feuchte Luft vom Kopf nach außen hin austreten lässt
aber kaum von außen eindringende Feuchtigkeit durchlässt.
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Als
eine andere oder zusätzliche Belüftungsmöglichkeit
kann der Helm mit einem Lüfter ausgerüstet werden,
welcher Umgebungsluft ansaugt und durch Röhren, Schläuche
oder andere Kanäle innerhalb der Innenschale auf die Innenfläche
verteilt.
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In
einer weiteren Ausführungsvariante kann an den beiden Längsseiten
eines Sturzhelmes je eine Leuchte mit blinkender Lichtquelle angeordnet
werden. Diese Blinkleuchten können als Fahrtrichtungsanzeiger
dienen. Um sie aus- und einzuschalten schlägt die Erfindung
eine drahtlose Aktivierung und Ausschaltung vor, z. B. von der Lenkstange
eines Fahrrades aus.
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Skateboard-
oder Inline-Fahrer können die Blinkleuchte ebenso wie die
nach vorn oder nach hinten weisenden Leuchten durch einen Schalter
direkt an der Leuchte aktivieren.
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In
einer Ausführungsvariante sind beide Auflageflächen
der Traverse nicht nur mit der Außenschale sondern auch
mit der Innenschale verklebt. In Abhängigkeit von der Dimensionierung
der einzelnen Komponenten werden dadurch die Stabilität
des Sturzhelms sowie auch die Stabilität der Leuchtenbefestigung
weiter erhöht. Sofern der zum Verkleben genutzte Flächeanteil
der Innenschale in einem spitzen Winkel zur Kontur des Sturzhelms
verläuft und deshalb trotz einer relativ großen
Klebefläche oder aus einem anderen, konstruktiven Grund
die Traverse nur mit einem relativ geringen Maß in die
weiche Innenschale hineinragt, wird im Falle eines Sturzes die passi ve
Wirksamkeit des Komprimierens der weichen Innenschale nicht nennenswert
behindert.
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Im
Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung
anhand von Beispielen näher erläutert werden.
Diese sollen die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern
nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung:
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1 Seitenansicht
eines Sturzhelms mit 3 Leuchten auf einer Seite
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2 Ansicht
eines Sturzhelms von oben mit 6 Leuchten
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3 Schnitt
durch einen Teilbereich eines Sturzhelms mit 2 Leuchten
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4 Seitenansicht
einer Traverse mit darin verschwenkbarer Leuchte
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5 Stirnseite
einer Traverse mit Leuchte
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6 Draufsicht
auf eine Traverse mit Leuchte
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7 Innenseite
einer einzelnen Traverse
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8 Seitenansicht
einer einzelnen Traverse
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Die
Figuren zeigen im Einzelnen:
In 1 ist ein
Sturzhelm 1 dargestellt, der zahlreiche Öffnungen 13 aufweist,
wie sie für Radfahrer üblich sind. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel sind im Bereich der Vorderseite – links
in 1 – zwei Leuchten 2 zu sehen.
Beide Leuchten sind mit jeweils einer Traverse 3 auf den
Kanten 14 einer Öffnung 13 befestigt.
Die Leuchten 2 sind gegenüber der Traverse 3 verschwenkbar.
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Die
obere Leuchte 2 befindet sich noch im eingeschwenkten Zustand,
in dem sie etwa in der Ebene der Außenschale 11 des
Sturzhelms liegt.
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Die
beiden unteren Leuchten 2 sind gegenüber der Traverse 3 so
weit verschwenkt, dass ihre Lichtaustrittsfläche 21 in
Fahrtrichtung nach vorne bzw. nach hinten weist und dadurch Lichtstrahlen 22 in
Bewegungsrichtung (z. B. für Fahrbahnbeleuchtung) und entgegen
der Bewegungsrichtung (z. B. als Rücklicht) aussenden.
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In 1 wird
deutlich, dass in die zahlreichen, weiteren Öffnungen 13 prinzipiell
noch weitere Leuchten 2 mittels je einer Traverse 3 eingebracht werden
können.
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In
der dargestellten, autonomen Version, also mit einem integrierten
Energiespeicher sind die erfindungsgemäßen Traversen 3 mit
den daran schwenkbar befestigten Leuchten 2 auch für
die Nachrüstung von existierenden Helmen geeignet. In dieser
Variante werden empfindliche Kabelverbindungen und externe Batteriehalterungen
und Schalter, die empfindlich gegen Schweiß und Erschütterungen
sind, eingespart.
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In 2 ist
die Aufsicht auf einen Fahrradhelm gezeigt, der dem in 1 dargestellten ähnlich ist.
Sehr auffällig sind die zahlreichen Öffnungen 13 in
der Außenschale 11, die sich durch die daran anschließende
Innenschale 12 fortsetzen. An den Kanten 14 der Öffnung 13 wird
der Blick auf die Schnittkanten der dicken und weichen Innenschale 12 sichtbar,
die in 2 durch unregelmäßige Schraffuren gekennzeichnet
ist.
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In
sechs Öffnungen 13 der Außenschale 11 ist
jeweils eine Leuchte 2 mittels einer Traverse 3 befestigt.
Zu erkennen ist, wie die Traverse 3 über die Öffnung 13 hinausragt
und im Bereich der Außenschale 11 aufliegt.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel weisen vier Leuchten 2 nach
vorne und zwei Leuchten 2 nach hinten. Die beiden äußeren,
nach vorne weisenden Leuchten sind noch in die Kontur der Außenschale 11 eingeschwenkt,
sodass die Leuchten noch nicht parallel zu den anderen beiden Leuchten 2 strahlen
könnten.
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In 2 wird
deutlich, dass die Leuchten 2 im Wesentlichen innerhalb
der Öffnung 13 angeordnet sind und die Traversen 3 grundsätzlich über
die Kanten 14 der jeweiligen Öffnung 13 hinausragen.
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In 3 ist
ein Schnitt durch einen Sturzhelm 1 mit zwei Leuchten 2 wiedergegeben,
die über Traversen 3 in den Öffnungen 13 befestigt
sind. Der Übersichtlichkeit halber sind die hinter der
Schnittebene befindlichen Linien des Helms 1 nicht gezeichnet.
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Der
in 3 dargestellte Bereich entspricht in etwa den
in 1 und 2 dargestellten beiden mittleren,
der nach vorne weisenden Vierer-Gruppe von Leuchten.
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Im
Querschnitt der 3 wird deutlich erkennbar, wie
die beiden Leuchten 2 sich mit ihren flügelartig
abstehenden Auflageflächen 31 auf der Außenschale 11 abstützen.
Dabei ist in 3 die Nachrüstung eines
Helmes durch universell verwendbare Traversen 3 gezeigt.
Der an die Auflagefläche 31 anschließende
Bereich der Traverse 3, der die Verschwenkachse 42 des
Gelenkes 4 beinhaltet, bildet ein Profil aus, das nur angenähert
zum Profil der Kanten 14 komplementär ist. In 3 wird
deutlich, dass die dadurch entstehende kleine Kavität durch
eine – in 3 nicht dargestellte – Kle bemasse
gefüllt werden kann, sodass die Kontaktfläche
zwischen der Traverse 3 und dem Sturzhelm 1 vergrößert
wird.
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In 3 ist
sehr gut nachvollziehbar, dass die Traverse 3 nur geringfügig über
die Außenschale 11 nach außen (also in 3 nach
oben) hinausragt. Dadurch wird bei einem Aufprall des Sturzhelmes 1 auf
die in 3 oben dargestellte Außenschale 11 die
Traverse 3 mit der daran befestigten Leuchte 2 nur
geringfügig in den Sturzhelm 1 hineingedrückt.
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In 3 ist
nachvollziehbar, wie auch bei einer Komprimierung der im Vergleich
zur Außenschale 11 sehr dicken Innenschale 12 auf
die Hälfte die Leuchten 2 dennoch nicht über
die Innenseite der komprimierten Innenschale 12 hinausragen
und damit auch während des Aufpralles nicht im Kontakt
mit dem – hier nicht dargestellten – Kopf kommen.
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In 3 sind
die Leuchten 2 über die Verschwenkachse 42 gegenüber
der Traverse 3 verschwenkbar. In der dargestellten Ruheposition
ragen sie dadurch weder nennenswert über die Kontur der Außenschale 11 noch über
die Kontur der Innenschale 12 hinaus.
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In 4 ist
der Schnitt durch eine Traverse 3 gezeichnet. Da der Schnitt
in die Mitte der hier U-förmig ausgebildeten Traverse 3 gelegt
ist, ist nur derjenige Teil der Traverse 3 als Schnittfläche
zu sehen, der die beiden Auflageflächen 31 miteinander
verbindet.
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In 4 sind
mit gestrichelten Linien die beiden Positionen einer in die Traverse 3 verschwenkbar
eingebauten Leuchte 2 eingezeichnet. In der unteren der
beiden dargestellten Positionen verläuft die Längsachse
der Leuchte 2 etwa parallel oder tangential zur – hier nicht
dargestellten – Außenschale 11. In der
oberen Winkelstellung der Leuchte 2 ragt sie maximal aus
dem Sturzhelm 1 heraus. Dadurch wird der Verschwenkbereich 41 des
Gelenkes 4 mit der Verschwenkachse 42 deutlich.
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In 4 wird
nachvollziehbar, dass bei einem Aufprall auf die um den maximalen
Verschwenkbereich ausgeschwenkte Leuchte 2 sich diese wieder in
ihre Ruheposition innerhalb der Außenschale 11 zurückbewegt,
weil der Verschwenkbereich kleiner als 90° ist. Durch diese
Beschränkung des Verschwenkwinkels ist es ausgeschlossen,
dass sich die Leuchte während des Aufpralls zur „falschen” Seite hin
bewegt und dadurch in eine zur Außenschale senkrechte Position
gerät, aus der heraus sie senkrecht in den Kopf des Sturzhelmträgers
geraten könnte.
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In 5 ist
die Vorderseite der in 4 geschnittenen Leuchte 2 dargestellt.
Die Leuchte 2 weist mit ihrer Lichtaustrittsfläche 21 auf
den Betrachter zu und die Verschwenkachse 42 des Gelenkes 4 verläuft
in der Bildebene. Sehr gut zu erkennen sind die beiden Auflageflächen 31 der
Traverse 3, die im eingebauten Zustand auf der Außenschale 11 aufliegen
werden. Darüber wölbt sich die Traverse 3 in diesem
Ausführungsbeispiel kugelsegmentförmig.
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In 6 ist
die Aufsicht auf die in 4 und 5 dargestellte
Leuchteneinheit 2 mit ihrer Traverse 3 zu sehen.
Deutlich wird die in diesem Ausführungsbeispiel U-förmige
Gestaltung der Traverse 3. Die beiden Schenkel des U bilden
je eine, in 6 vom Betrachter wegweisende
Auflagefläche 31. In den Freiraum zwischen die
beiden Schenkel kann die Leuchte 2 einschwenken.
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In 7 ist
die Traverse 3 als Einzelteil dargestellt und zwar mit
Blick auf die beiden Auflageflächen 31. Zwischen
diesen ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Freiraum
ausgebildet, in dem die Leuchte 2 um die Verschwenkachse 42 verschwenkt werden
kann.
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In 8 ist
die Traverse 3 als Einzelteil von der Seite dargestellt.
Die Blickrichtung auf die Traverse 3 entspricht der Blickrichtung
der 4. Im Unterschied zu 4 ist jedoch
die vollständige Seitenansicht dargestellt. Dabei wird
der unten an der Traverse 3 angesetzte Steg 4 deutlich,
der die Verschwenkachse 42 des Gelenkes 4 trägt.
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- 1
- Sturzhelm
- 11
- Außenschale
des Sturzhelms 1, dünn und hart
- 12
- Innenschale
des Sturzhelms 1, dick und weich
- 13
- Öffnung,
in der Außenschale 11
- 14
- Kante
der Öffnung 13
- 2
- Leuchte 2,
zumindest teilweise innerhalb einer Öffnung 13 angeordnet
- 21
- Lichtaustrittsfläche
der Leuchte 2
- 22
- Lichtstrahl
der Leuchte 2
- 3
- Traverse,
trägt die Leuchte 2, verbindet zwei Kanten 14 der Öffnung 13
- 31
- Auflagefläche
der Traverse 3, liegt auf der Außenschale 11 auf
- 4
- Gelenk
zwischen Leuchte 2 und Traverse 3
- 41
- Verschwenkbereich
des Gelenkes 4
- 42
- Verschwenkachse
des Gelenkes 4
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
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- - WO 02/062165 [0012]
- - US 5871271 [0014]