00003 Die Erfindung betrifft einen Sporthelm, insbesondere

00004 Fahrradhelm, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. 00005

00006 An Sporthelme, insbesondere Fahrradhelme, werden unter-

00007 schiedliche Anforderungen gestellt, die in der Regel nur

00008 in Form eines Kompromisses gelöst werden. So muß ein

00009 zugelassener Sporthelm z.B. an bestimmten Kopfbereichen

00010 eine vorgegebene Schlagfestigkeit aufweisen. Auf der

00011 anderen Seite muß der Helm eine Luftkonvektion im Be-

00012 reich der Kopfhaut ermöglichen. Dies ist sehr wichtig,

00013 da der Sportler und vor allem der Fahrradfahrer im Hoch-

00014 leistungsbereich sehr stark transpiriert. Mangelnde

00015 Luftkonvektion oder gar eine durch den Helm bedingte

00016 Wärmeisolierung gegenüber der ümgebungsluft bewirkt hier

00017 einen Hitzestau, der die Leistungsfähigkeit des Sport-

00018 1ers mindert oder im Extremfall zu gesundheitlichen

00019 Problemen führen kann. 00020

00021 Bisher versuchte man, das Problem in der Art zu lösen,

00022 daß man in eine Helmschale aus Kunststoffschaum Bohrun-

00023 gen oder Schlitze anordnete, die zu einer Zwangskonvek-

00024 tion des Fahrtwindes durch die Innenseite des Helms

00025 führen sollten. Andere Lösungen führten zu Helmen, die

00026 aus mehreren Kunststoffelementen bestanden, die über

00027 Bänder miteinander verbunden waren. 00028

00029 Diese Versuche ergaben jedoch in der Regel nicht zufrie-

00030 denstellende Lösungen, was durch die negative Einstel-

00031 lung der Radprofis in der Helmfrage zum Ausdruck kam. 00032

00033 Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Sporthelm,

00034 insbesondere Fahrradhelm, der gattungsgemäßen Art zu

00035 schaffen, der eine gute Schutzfunktion und eine ausrei-

00036 chende Luftkonvektion gewährleistet. 00037

00038 Die Aufgabe wird bei einem Sporthelm der gattungsgemäßen

00039 Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale

00040 des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der

00041 Erfindung sind Gegenstand der ünteransprüσhe. 00042

00043 Eine grundsätzliche Idee ist hierbei, ein offenzelliges,

00044 die Luftkonvektion zulassendes Material zu verwenden,

00045 das schlagdämpfend ist und somit eine gute Schutzfunk-

00046 tion gewährleistet. 00047

00048 Die offene Porosität des harten oder gehärteten Kunst-

00049 stoffschaums erlaubt eine weitgehend widerstandsfreie

00050 Luftkonvektion bis in den Innenbereich der Helmschale.

00051 Hierfür ist es notwendig, daß der Kunststoffschaum in

00052 mindestens einer Raumrichtung völlig offenzellig ist und

00053 eine Porengröße von größer als 1 mm aufweist. Dies bedeu-

00054 tet nicht, daß alle Poren größer als 1 mm sein müssen,

00055 es ist jedoch notwendig, daß der Volumenanteil an großen

00056 Poren überwiegt. Durch die Offenzelligkeit und die gro-

00057 ßen Poren wird die Bildung von Sackporen verhindert, die

00058 einen erheblichen Widerstand gegen die Konvektion durch

00059 den Kunststoffschaum verursachen. Durch die großen Poren

00060 wird weiterhin der durch die Porenwände erzeugte Luftwi-

00061 derstand verringert, weil, bezogen auf das Volumen weni-

00062 ger Porenwände vorhanden sind. 00063

00064 Der Kunststoffschäum ist in einer vorteilhaften Weiter-

00065 bildung der Erfindung in allen drei Raumrichtungen völ-

00066 lig offenzellig, wodurch eine Luftkonvektion nicht nur

00067 von der Außenseite zur Innenseite und vice versa, son-

00068 dem auch in der Ebene der Helmschale stattfinden kann.

00069 Somit ist eine Luftkonvektion auch in Bereichen möglich.

00070 die vom Fahrtwind nicht so sehr erfaßt werden, z.B. im

00071 Bereich des Hinterkopfes. 00072

00073 Der Kunststoffschäum ist vorzugsweise über miteinander

00074 verzweigte massivere und überwiegend eindimensional

00075 ausgeformte Materialbrücken vernetzt. Diese Morphologie

00076 des Kunststoffschaums ermöglicht unter Aufrechterhaltung

00077 einer großen Härte einen sehr guten Luftdurchgang auch

00078 durch dickere Schaumstoffschichten. Wenn der Helm aus

00079 einem derartigen Kunststoffschäum in einer Dicke von

00080 mehr als 1 cm ausgebildet ist, wird außerdem ein sehr

00081 gutes Dämpfungsverhalten erreicht, da der in obiger

00082 Weise ausgeformte Kunststoffschäum neben einem gewissen

00083 Grad an reversibler Verformung auch über einen weiten

00084 Bereich irreversibel verformbar ist und auf diese Weise

00085 harte Schläge stark abdämpft. 00086

00087 Das Schlagabsorptionsverhalten und der Tragekomfort

00088 lassen sich gleichermaßen verbessern, wenn der Kunst-

00089 stoffschaum verschieden harte Kunststoffschichten auf-

00090 weist. Die am Kopf anliegende innere Schicht des Kunst-

00091 stoffschaums kann z.B. völlig ungehärtet sein und die

00092 Härte kann zur Helmaußenseite hin zunehmen. Auf diese

00093 Weise wird zum einen vermieden, daß auf der Innenseite

00094 des Helms eine zusätzliche WeichschaumstoffSchicht zur

00095 Erhöhung des Treibekomforts angeordnet werden muß, da

00096 derartige Weichschaumstoffschichten wiederum die Luftkon-

00097 vektion im Innenbereich des Helms verhindern und an den

00098 am Kopf anliegenden Stellen die Schweißbildung fördern.

00099 Zum anderen entfällt die Notwendigkeit einer harten

00100 massiven Kunststoffschale, die das Problem der Luftkon-

00101 vektion im wesentlichen auf die Verbindungsstelle zwi-

00102 sehen Helmschale und Kunststoffschaumschicht verlagern

00103 würde. Der Härteübergang von der Innen- zur Außenseite

00104 des Helms kann in diskreten Stufen, z.B. durch Verbin-

00105 düng zweier unterschiedlich gehärteter Schaumstoffschich-

00106 ten oder kontinuierlich erfolgen. Der kontinuierliche

00107 Härteübergang läßt sich z.B. dadurch erreichen, daß die

00108 Außenseite des Helms einem längeren Härtungsprozeß uπter-

00109 worfen wird. 00110

00111 Der Kunststoffschäum kann z.B. ein Polyurethanschaum auf

00112 Polyester- und/oder Polyetherbasis sein. Ein derartiger

00113 Kunststoffschaum ist als Filterschaum in Form von Weich-

00114 Schaumstoff atten erhältlich. Die Härtung eines derarti-

00115 gen Schaums erfolgt durch Tränkung mit einem polymeren

00116 Reaktionsharz. Zum Beispiel kann hierfür ein Reaktions-

00117 harz auf der Basis eines ungesättigten Polyesters, wie

00118 UP 303 (WZ "Adpolit") verwendet werden. Eine unterschied-

00119 liehe Härtung über die Dicke des Schaums läßt sich z.B.

00120 dadurch einstellen, daß man die Außenseite länger als

00121 die Innenseite mit dem Reaktionsharz tränkt, daß man für

00122 die Tränkung der Außenseite ein höherviskoses Reaktions-

00123 harz verwendet und/oder daß man die Tränkung nicht über

00124 die gesamte Dicke der Kunststoffschaumschicht bis zur

00125 Innenseite des Helms durchführt. 00126

00127 Die Weichkunststoffschaummatte wird auf die obige Weise

00128 oder auch thermisch, chemisch oder physikalisch for ge-

00129 härtet. Dies bedeutet, daß die Weichkunststoffschaummat-

00130 te bei der Härtung ihre Helmform erhält. 00131

00132 Verwendet man zwei oder mehrere Kunststoffschaumschich-

00133 ten zur Herstellung des Helms, so kann die an der Helmin-

00134 nenseite liegende Schicht eine etwas geringere, mittlere

00135 Porengröße als die äußere Schicht aufweisen, was den

00136 Tragekomfort des Helms erhöht. 00137

00138 Der Helm kann einteilig oder auch mehrteilig ausgebildet

00139 sein. Im letzteren Fall empfiehlt es sich , die Formtei-

00140 le aus Kunststoffschäum mit Durchbrechungen zu versehen,

00141 durch die Bänder geführt sind. Über diese Bänder werden

00142 zum einen die Teile des Kunststoffheims zusammengehalten

00143 und zum anderen wird der Helm damit auf dem Kopf des

00144 Sportlers befestigt. Die Ausbildung des Sporthelms als

00145 über Bänder verbundener mehrteiliger Helm hat zusätzlich

00146 den Vorteil, daß die Verpackung des Helms einfacher

00147 gestaltet werden kann, wodurch die Transportabmessungen

00148 verkleinert werden und daß sich der Helm der Kopfgröße

00149 des Sportlers anpaßt. Neben der ohnehin durch den Kunst-

00150 stoffschäum erfolgenden Luftkonvektion erfolgt nebenher

00151 die Konvektion durch die offenen Bereiche zwischen den

00152 Helmteilen. 00153

00154 Obwohl die Härte des Kunststoffschaummaterials ausrei-

00155 chend ist, kann der Sporthelm selbstverständlich eine

00156 textile Umhüllung oder eine massive Hartkunststoffschale

00157 aufweisen. Im letzteren Fall ist dafür Sorge zu tragen,

00158 daß durch entsprechende Lüftungsschlitze im Frontbereich

00159 des Helms eine Zwangskonvektion zwischen Helmschale und

00160 Kunststoffschäum hergestellt wird. Diese Konvektion kann

00161 weiterhin dadurch verbessert werden, daß der Kunststoff-

00162 schäum nicht vollflächig an der Helmschale anliegt, so

00163 daß über die gesamte Helmbreite ein breiter Strömungska-

00164 nal zwischen der Schale und dem Kunststoffschaum gebil-

00165 det wird. Diese Helmform empfiehlt sich jedoch lediglich

00166 bei Sportarten, die an die Schutzfunktion des Helms

00167 besonders hohe Ansprüche stellen, z.B. Kanufahrer oder

00168 Radfahrer in Querfeldeinrennen. 00169

00170 Der Sporthelm kann auch aus synthetisch hergestellten

00171 dreidimensionalen Strukturen bestehen, z.B. aus vernetz-

00172 ten Fäden, die entweder selbst aus härterem Kunststoff

00173 bestehen, oder die durch Tränkung mit einem polymeren

00174 Reaktionsharz gehärtet werden. In diesem Fall lassen

00175 sich über die Geometrie des dreidimensional vernetzten

00176 Gebildes die Härte und strömungstechnischen Eigenschaf-

00177 ten des Helmbereichs sehr genau einstellen. 00178

00179 Bewährt hat sich ein Herstellungsverfahren, bei dem eine

00180 Filterschaumstoffmatte, z.B. in der Größe von 50 x 50

00181 cm, in ein polymeres Reaktionsharz getaucht wird und vor

00182 oder während der Erstarrungsphase in eine Form einge-

00183 bracht wird. 00184

00185 Die Härtung könnte bei einem entsprechenden Harz ther-

00186 misch oder chemisch erfolgen. Als Härtungsmittel ließe

00187 sich auch ein flüssiges Acrylmaterial verwenden, das

00188 unter UV-Bestrahlung aushärtet. 00189

00190 Bei der Härtung der Schaumstoffmatte ist darauf zu ach-

00191 ten, daß die Viskosität des Reaktionsharzes möglichst

00192 gering ist, damit die Porenstrukturen nicht durch das

00193 Harz verstopft werden. 00194

00195 Gegenüber den bekannten Styroporhelmen hat der aus dem

00196 neuen Material hergestellte Sporthelm den Vorteil, daß

00197 die Luftzirkulation stark verbessert und der sagittale

00198 Bereich des Kopfes wesentlich besser geschützt wird. Es

00199 ist prinzipiell jedoch auch vorstellbar, den Kopfring

00200 für den Helm weiterhin aus Styropor zu fertigen, ohne

00201 daß die Luftzirkulation erheblich verschlechtert wird. 00202

00203 Als Schaummaterialien lassen sich duroplastische und

00204 thermoplastische Kunststoffe verwenden. Die Stärke der

00205 Kunststoffschaumschicht sollte zwischen 1 und 4 cm lie-

00206 gen. 00207

00208 In einem vorteilhaften Herstellungsverfahren wird eine

00209 Weichkunststoffschaummatte mit einem polymeren Reaktions-

00210 harz getränkt und dadurch gehärtet. Die getränkte Weich-

00211 kunststoffschaummatte wird vorzugsweise vor der Erstar-

00212 rung geformt. Wenn die Weichkunststoffschaummatte nicht

00213 in ihrer gesamten Dicke getränkt wird, kann man den

00214 äußeren Bereich der Helmschale stärker härten als den am

00215 Kopf liegenden inneren Bereich der Helmschale. Die Här-

00216 tung kann z.B. vorzugsweise in unter UV-Strahlung aushär-

00217 tendem Acrylharz erfolgen. 00218

00219 Das völlig offenporige Kunststoffmaterial ist nicht nur

00220 für die Herstellung der Helmschale allein verwendbar,

00221 sondern kann auch dazu dienen, insbesondere große Durch-

00222 brechungen für die Luftzirkulation bei bestehenden Hel-

00223 men auszukleiden und damit gegen Stoßbeeinträσhtigungen

00224 abzusichern. Auf diese Weise werden die Helme trotz

00225 derartiger Luftöffnungen und Durchbrechungen im Schlagab-

00226 sorptionsverhalten äußerst sicher. 00227

00228 Auch erscheint es zweckmäßig, das erfindungsgemäße Kunst-

00229 Stoffmaterial als eine innere Helmschale mit einer äuße-

00230 ren Hartschale des Helms zu verwenden. 00231

00232 Weiterhin ist die Verwendung gehärteter aufgeschäumter

00233 Naturkautschukmaterialien möglich. 00234

00235 Geeignet sein könnte z.B. auch ein Kunststoffsch um wie

00236 "illpren" S- oder T-Filterschaum SPPI/TPPI 10-30 der

00237 Firma Illbruck, Leverkusen.