DE19935389C2 - Schutzhelm und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Abstract

Zur Herstellung eines Schutzhelms, insbesondere Sturzhelms, wird eine Schicht aus einem energieabsorbierenden Schaum unmittelbar auf die Innenseite einer harten Außenkalotte (1) aufgeschäumt und als stoßdämpfende Innenkalotte verwendet. Die Außenkalotte (1) bildet dabei für die Schäumung der Innenkalotte eine verlorene Form, die mit einem Innenwerkzeug (6) zur Bildung einer Kavität (9) für die Innenkalotte zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schutzheims, insbesondere Sturzhelms, mit einer harten Außenkalotte, einer eine zusammenhängende Schicht bildende stoßdämpfende Innenkalotte und einer nachträglich eingebrachten, zur An­ lage an den Kopf des Helmträgers vorgesehenen Innenausstattung.

Die Erfindung betrifft ferner einen Schutzhelm insbesondere Sturzhelm Schutzhelm, insbesondere Sturzhelm, mit einer harten Außenkalotte (1), einer eine zusammen­ hängende Schicht bildenden stoßdämpfenden Innenkalotte und einer zur Anlage an den Kopf des Helmträgers vorgesehenen Innenausstattung.

Derartige Schutzhelme werden insbesondere als Motorradsturzhelme in großer Stückzahl und seit vielen Jahren gefertigt. Die harte Außenkalotte dient zum Schutz des Helmträgers vor scharfen Kanten, in den Helm eindringenden Gegenständen usw. Zur Stoßdämpfung trägt die harte Außenkalotte praktisch nicht bei, da sie Sto­ ßendergien überträgt und nicht absorbiert. Zur Stoßdämpfung dient die Innenkalotte, die regelmäßig aus einem energieabsorbierenden Schaum, beispielsweise Polystyrol oder geeignete Polyurethane, gebildet ist. Die Innenkalotte wird in einem geeigneten Werkzeug hergestellt und in ausreagierter Form in die Aussenkalotte eingesetzt, wo­ bei eine gewisse elastische Verformung der Innenkalotte erforderlich ist, um sie durch die engere Einschlupföffnung des Helms in den Innenraum der Außenkalotte einzubringen. Gegebenenfalls kann die Innenkalotte mit der Außenkalotte verklebt werden, um einen sicheren Sitz zu gewährleisten. Im allgmeinen reicht die Formge­ bung jedoch hierfür bereits aus. Der Helm wird mit einer Innenausstattung komplet­ tiert, die aus Weichpolstern, hautfreundlichen Bezugstoffen, Kinn- und Nackenriemen o. dgl. besteht. Dabei ist erforderlich, beispielsweise Befestigungspunkte für Kinn- und Nackenriemen an der Außenkalotte durch Nieten, Schrauben o. dgl. vorzusehen. Die Montage des Helms nimmt daher eine nicht unerhebliche Zeit in Anspruch, die merkbar in die Herstellungskosten des Helms eingeht.

Aus DE 44 21 094 A1 ist ein Schutzhelm bekannt, dessen Helmschale aus mehreren Teilen besteht und der insbesondere als Sportschutzhelm, insbesondere Radfahr­ helm, vorgesehen ist. In Übereinstimmung mit der üblichen Bauart für Radfahrhelme besteht die Helmschale aus einem geschäumten Kunststoff. Zur Herstellung eines besonders dekorativen Helms ist der Kunststoffkern der Helmschale mit einer deko­ rativen Lederschicht belegt. Diese kann bei der Herstellung des Kunststoffkerns un­ mittelbar mit diesem verbunden werden, wenn die Lederschicht in die Form für den Kunststoffkern eingelegt wird. Die so hergestellten, mit einer dekorativen Schicht versehenen Schalenteile werden miteinander verbunden, wobei für die Verbindungs­ elemente auch ein optischer Anschluss für die einzelnen Lederdeckschichten der Segmente benötigt wird. Ein derartiger Helm ist für höhere Stoßbelastungen, insbe­ sondere als Motorradschutzhelm wegen der fehlenden harten Außenkalotte nicht brauchbar.

Der Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, die Herstellbarkeit eines Schutz­ helms der genannten Art zu erleichtern und damit die Herstellungskosten zu senken.

Ausgehend von dieser Problemstellung ist ein Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

• - mit der Außenkalotte (1) wird mittels eines Innenwerkzeugs (6) oder einer mit der Außenkalotte (1) verbundenen Innenwandung (18) eine der Form der Innenkalotte entsprechende Kavität (9) gebildet,
• - in die Kavität (9) werden vorvermischte Bestandteile eines energieabsorbierenden Schaums eingebracht und
• - nach dem Ausreagieren des Schaums wird der an der Außenkalotte (1) haftende Schaum als Innenkalotte verwendet.

Ausgehend von der genannten Problemstellung ist ferner ein Schutzhelm, insbesondere Sturzhelm, der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass auf die Innenseite der Außenkalotte eine Schicht eines energieabsorbierenden Schaums unmittelbar aufgeschäumt ist und die Innenkalotte bil­ det.

Erfindungsgemäß wird die Innenkalotte aus dem stoßdämpfenden Schaum nicht, wie bisher, als separates Teil gefertigt und dann in die Außenkalotte eingesetzt. Vielmehr wird die Außenkalotte als Teil des Werkzeugs für die Bildung der Innenkalotte verwen­ det und der energieabsorbierende Schaum unmittelbar auf die In­ nenseite der Außenkalotte aufgeschäumt. Dadurch entsteht eine innige Verbindung zwischen dem die Innenkalotte bildenden Schaum und der Außenkalotte, so daß einerseits eine toleranzfreie Pas­ sung der Form der Innenkalotte zur Außenkalotte und andererseits ein fester und spielfreier Sitz der Innenkalotte in der Außen­ kalotte gewährleistet ist. Durch die Verwendung der Außenkalotte als "verlorene Form" entfällt der Aufwand für ein Außenwerkzeug­ teil zur Herstellung der Innenkalotte und der Aufwand für das Entformen der Innenkalotte aus dem Fertigungswerkzeug und Ein­ bringen der Innenkalotte in die Außenkalotte. Die Bildung der Kavität mit der Außenkalotte kann dadurch erfolgen, daß ein In­ nenwerkzeug in die Außenkalotte entsprechend eingefahren wird. In diesem Fall wird der untere Rand der Außenkalotte zweckmäßi­ gerweise mit einer Folie abgedichtet. Es ist aber auch möglich, die Kavität durch eine mit der Außenkalotte fest verbundene här­ tere Innenwandung auszubilden, so daß die gebildete Innenkalotte auf ihren nicht mit durch die Außenkalotte begrenzten Seiten durch die härtere Innenwandung abgeschlossen ist. In diesem Fall entfallen mögliche Abdichtungsprobleme an der Außenkalotte für das Einschäumen der Innenkalotte. Ggfs. kann dabei auch die här­ tere Innenwandung durch ein eingefahrenes Innenwerkzeug gestützt werden.

Darüberhinaus bietet die Erfindung den wesentlichen Vorteil, daß etwaig erforderliche Verstärkungs- und/oder Befestigungsteile und etwaige Polsterauflagen sofort in die Innenkalotte einge­ formt werden können, so daß eine separate Einbringung und Befe­ stigung entfallen kann. Die Anbringung von Befestigungsteilen an der Außenkalotte kann dadurch erfolgen, daß die Befestigungstei­ le vor dem Einbringen des Schaums in die Kavität an die Außen­ kalotte angelegt werden, so daß sie in dieser Stellung durch den ausreagierten Schaum an der Außenkalotte fixiert werden und wei­ tere Befestigungsmaßnahmen überflüssig werden. Durch das Ein­ schäumen von Verstärkungsteilen läßt sich die Sicherheit des Schutzhelms erhöhen.

Die Erfindung ermöglicht sogar, die Außenkalotte aus mehreren Teilen zu fertigen, die formschlüssig miteinander verbunden wer­ den, um die Außenkalotte aus Abschnitten aus unterschiedlichen Werkstoffen herstellen zu können. Die verschiedenen Teile der Außenkalotte werden im verbundenen Zustand als verlorene Form für den Schaum der Innenkalotte benutzt und durch die innige Verbindung des als zusammenhängende Schicht aufgebrachten Schaum zusammengehalten.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zei­ gen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Außenkalotte, in die ein Innenwerkzeug zur Bildung einer Kavität für die Innenkalotte eingesetzt ist

Fig. 2 einen prinzipiell der Fig. 1 ähnlichen Schnitt mit in die Kavität eingelegten Verstärkungsteilen

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Fig. 2 zur Verdeutlichung der Einschäumung von Polsterelementen

Fig. 4 eine Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 mit einer härte­ ren Innenwandung der Innenkalotte des Helms.

Fig. 1 läßt in einem vertikalen Schnitt eine Außenkalotte 1 erkennen, die aus mehreren Teilen 2, 3, 4 gebildet ist, die an ihren aneinanderstoßenden Kanten über Nut-Feder-Verbindungen formschlüssig miteinander verbunden sind. An der Oberseite weist die Helmkalotte Lüftungsöffnungen 5 auf. In den Innenraum der Außenkalotte 1 ist ein Innenwerkzeug 6 eingefahren, das mit ei­ ner horizontalen Kante 7 einen dichten Abschluß mit dem unteren umlaufenden 8 der Helmkalotte 1 bildet.

Das Innenwerkzeug 6 weist einen Abstand von der Außenkalotte 1 auf und bildet so eine Kavität 9, in die erfindungsgemäß die vorgemischten Bestandteile eines energieabsorbierenden Schaums eingebracht und bis zum Ende der schaumbildenden Reaktion gehal­ ten werden. Der Form der Kavität 9 entspricht dann die Form der so gebildeten Innenkalotte des Helms.

Um das Innenwerkzeug in den Innenraum der Außenkalotte einfahren zu können und nach der Bildung der Innenkalotte wieder entformen zu können, besteht das Innenwerkzeug in dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel aus drei Teilen 10, 11, 12, von denen zur Ent­ formung zunächst das mittlere Teil 11 herausgezogen werden kann, so daß die beiden äußeren Teile 10, 12 zueinander verfahren und dann ebenfalls aus dem Innenraum der Außenkalotte 1 herausgezo­ gen werden können. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das mittlere Teil 11 mit Ansätzen 13 an der Oberseite versehen, die mit den Lüftungsöffnungen 5 der Außenkalotte fluchten, um so die Innenkalotte durchdringende Lüftungskanäle auszubilden.

Selbstverständlich ist es durch eine entsprechende Formgebung der Oberflächen des Innenwerkzeugs 6 ohne weiteres möglich, auch andersartig verlaufende Lüftungskanäle beispielsweise in die innere Oberfläche der Innenkalotte einzuprägen, um so für eine wirksame Belüftung des Kopfes des Helmträgers zu sorgen.

Bei dem schematisch in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in die Kavität Verstärkungsteile 14, 15 eingelegt, bei­ spielsweise in Form einer Wabenstruktur für den Scheitelbereich der Außenkalotte 1 zur Erhöhung der stoßdämpfenden Eigenschaft und in Form von Verstärkungsplatten 15 im Schläfenbereich.

Fig. 3 läßt ein Innenwerkzeug 6 erkennen, das Ausnehmungen für Polsterteile 16 aufweist, die vor dem Bilden des Schaums in der Kavität 9 vorgefertigt und eingelegt werden. In diesem Ausfüh­ rungsbeispiel sind Ansätze 13' durch Lüftungsöffnungen 5 der Außenkalotte 1 geführt, um in der Innenkalotte radial verlaufen­ de Lüftungskanäle auszubilden.

Es ist ohne weiteres erkennbar, daß in analoger Weise Befesti­ gungsmittel für Kinnriemen, Zusatzteile o. dgl. in die Kavität 9 geeigneter Weise eingelegt und durch Ausschäumen der Kavität 9 mit hinreichender Festigkeit fixiert werden können.

Fig. 4 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, bei dem jedoch die Kavität 9 zur Innenseite hin durch eine harte Innen­ wandung 18 begrenzt ist, die im Bereich der umlaufenden Kante der Außenschale 1 unter die Außenschale 1 abgewinkelt ist und mit einer umlaufenden Schulter 17 der Innenform gegen die untere Kante der Außenkalotte 1 geklemmt wird, um so einen dichten Ab­ schluß der Kavität 9 herzustellen. Nach dem Füllen der Kavität 9 mit dem Schaum der Innenkalotte verbleibt die harte Innenwandung 18. Das Material der harten Innenwandung 18 ist nicht selbst stoßdämpfend, daher wird die harte Innenwandung 18 so dünn aus­ gebildet ist, daß sie sich bei einem Stoß in Richtung auf die stoßdämpfende Innenkalotte verformen kann. Die harte Innenwan­ dung 18 gewährleistet eine dichte Verbindung mit der Außenkalot­ te 1 für die gebildete Kavität 9 und ermöglicht für Schäume mit geringen Schäumdrücken ggfs. auch das völlige Entfallen des Ein­ satzes eines Innenwerkzeugs 6 für die Schäumung der Innenkalotte in der Kavität 9.

Als Schäume für die Bildung der Innenkalotte in der erfindungs­ gemäßen Weise kommen thermoplastische Elastomere, insbesondere Polyurethane und Polystyrole in Frage.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines Schutzhelms, insbesondere Sturzhelms, mit einer harten Außenkalotte (1), einer eine zusammenhängende Schicht bilden­ de stoßdämpfende Innenkalotte und einer nachträglich eingebrachten, zur Anlage an den Kopf des Helmträgers vorgesehenen Innenausstattung, ge­ kennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• - mit der Außenkalotte (1) wird mittels eines Innenwerkzeugs (6) oder einer mit der Außenkalotte (1) verbundenen Innenwandung (18) eine der Form der Innenkalotte entsprechende Kavität (9) gebildet,
• - in die Kavität (9) werden vorvermischte Bestandteile eines energieab­ sorbierenden Schaums eingebracht und
• - nach dem Ausreagieren des Schaums wird der an der Außenkalotte (1) haftende Schaum als Innenkalotte verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbrin­ gen des Schaums in die Kavität (9) Befestigungsteile, Verstärkungsteile (14, 15) und/oder Verstärkungsteile (16) eingelegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Lüftungs­ kanäle (13) in den Schaum eingeformt werden.

4. Schutzhelm, insbesondere Sturzhelm, mit einer harten Außenkalotte (1), ei­ ner eine zusammenhängende Schicht bildenden stoßdämpfenden Innenkalot­ te und einer zur Anlage an den Kopf des Helmträgers vorgesehenen Innen­ ausstattung, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Innenseite der Außenka­ lotte (1) eine Schicht eines energieabsorbierenden Schaums unmittelbar auf­ geschäumt ist und die Innenkalotte bildet.

5. Schutzhelm nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Innenka­ lotte Verstärkungsteile (14, 15) eingeformt sind.

6. Schutzhelm nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Innenkalotte Befestigungsteile eingeformt sind.

7. Schutzhelm nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Innenkalotte Polsterauflagen (16) eingeschäumt sind.

8. Schutzhelm nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkalotte mit Lüftungskanälen (13) ausgebildet ist.

9. Schutzhelm nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkalotte (1) aus mehreren formschlüssig miteinander verbun­ denen Teilen (2, 3, 4) besteht, auf die im verbunden Zustand die Innenkalot­ te als zusammenhängende Schicht aufgebracht ist.

10. Schutzhelm nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkalotte auf ihren nicht durch die Außenkalotte (1) begrenzten Seiten durch eine härtere Innenwandung (18) abgeschlossen ist.