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Patent Searching and Data


Title:
HEAD PROTECTION HOOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/057435
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a head protection hood (1) for wearing under a steel helmet or under a ballistic helmet, comprising an outer layer (1.1), a damping layer (1.1) that lies at least indirectly against the outer layer (3), and an inner fabric layer (1.2), the outer layer (1.1) having the following properties: fire-proof or flame-resistant, cut-resistant and pierce-resistant.

Inventors:
KÜHN CHRISTOPHER (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/077543
Publication Date:
April 13, 2023
Filing Date:
October 04, 2022
Export Citation:
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Assignee:
ODM GMBH (DE)
International Classes:
A42B3/10; A42B3/12; A42B3/28
Domestic Patent References:
WO2014204966A12014-12-24
WO2008149127A12008-12-11
WO2008149127A12008-12-11
Foreign References:
US20170106622A12017-04-20
US20140007323A12014-01-09
US20180242665A12018-08-30
DE9108221U11991-08-22
US20020068152A12002-06-06
Attorney, Agent or Firm:
STT SOZIETÄT THEWS & THEWS (DE)
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Claims:
Patentansprüche Kopfschutzhaube (1) zum Tragen unter einem Stahlhelm oder unter einem ballistischen Helm (3) aufweisend eine Außenschicht (3), eine an die Außenschicht (3) zumindest mittelbar anliegende Dämpfungsschicht (1.1) sowie eine innere Stoffschicht (1.2), dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (3) folgende Eigenschaften aufweist: feuerfest oder schwer entflammbar und schnittfest und stichfest. Kopfschutzhaube nach Anspruch 1, dad urch gekennzeichnet, dass die innere Stoffschicht (1.2) folgende Eigenschaften aufweist: feuer- fest oder schwer entflammbar. Kopfschutzhaube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Stoffschicht (1.2) als Kühlschicht ausgebildet ist und ein mit der Stoffschicht (1.2) verbundenes Kühlmedium (2) oder ein in der Stoffschicht (1.2) integral enthaltenes Kühlmedium (2) aufweist, das stets in der Stoffschicht (1.2) verbleibt, wobei das Kühlmedium (2) bei Wärme- eintrag den Aggregatzustand ändert. Kopfschutzhaube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium (2) ein Kühlmittel (2.2) aufweist und in die Stoff- schicht (1.2) integriert ist oder durch die Stoffschicht (1.2) aufgenommen ist, wobei als Kühlmittel (2.2) Paraffin vorgesehen ist. Kopfschutzhaube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dad urch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsschicht (1.1) als Stoßschutzschicht ausgebildet ist, die aus Kunststoff oder aus Schaumstoff gebildet und an die Kopfform an- passbar ist. Kopfschutzhaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste Zwischenschicht (1.3) vorgesehen ist, die als Abstandsschicht ausgebildet ist und die an die innere Stoffschicht (1.2) anschließt. Kopfschutzhaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Stoffschicht (1.2) zusammengesetzt ist aus einem Basis- gewebe B und einem Funktionsgewebe F, mit 60 % - 80 % Basisgewe- be B und 20 % - 40 % Funktionsgewebe F, wobei das Basisgewebe B ge- bildet ist aus Baumwolle oder anderen Feuchtigkeit absorbierenden Mate- rialien, wie Modacryl und/oder Lyocel und das Funktionsgewebe F gebil- det ist aus einem Material, das eine Kühlwirkung aufweist. Kopfschutzhaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (3) gebildet ist aus Aramid und/oder Para-Aramid und/oder Modacryl und/oder einer antistatisch leitfähige, karbonhaltige Leicht-Faser. Kopfschutzhaube nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zwischenschicht (1.3) aus einer Vielzahl von parallel zuei- nander oder in einem spitzen Winkel a zueinander angeordneten Stäb- chen (1 ,3a) oder Härchen gebildet ist, die quer zur inneren Stoff- schicht (1.2) ausgerichtet sind. Kopfschutzhaube nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Zwischenschicht (1.4) vorgesehen ist, wobei die erste Zwischenschicht (1.3) mit der zweiten Zwischenschicht (1.4) und mit der inneren Stoffschicht (1.2) verwebt ist. Kopfschutzhaube nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsschicht (1.3) zusammen mit der ersten Zwischen- schicht (1.4) oder zusammen mit der Stoffschicht (1.2) eine Verbund- schicht bilden und die Kopfschutzhaube 3-lagig ausgebildet ist oder dass die Abstandsschicht (1.3) zusammen mit der Stoffschicht (1.2) und der ersten Zwischenschicht (1.4) als Verbundschicht betrachtet werden und die Kopfschutzhaube 2-lagig ausgebildet ist. Verwendung von feuerfesten oder schwer entflammbaren und schnittfes- ten und stichfesten Textilien, wie Aramid oder Modacryl für eine Außen- schicht (3) einer Kopfschutzhaube (1). System bestehend aus einer Kopfschutzhaube (1 ) nach einem der vorher- gehenden Ansprüche und einem ballistischen Helm (4).
Description:
Kopfschutzhaube

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kopfschutzhaube zum Tragen unter einem Stahlhelm oder unter einem ballistischen Helm aufweisend eine Außenschicht, eine an die Außenschicht zumindest mittelbar anliegende Dämpfungsschicht sowie eine innere Stoffschicht.

Es ist bereits eine Kopfschutzhaube aus der DE 9108221 U1 bekannt,

Aus der US 2002/0068152 A1 ist eine Innenschicht für Helme bekannt, die zu Kühlungszwecken mehrere mit Paraffin gefüllte Blasen aufweist.

Die WO 2008/149127 A1 beschreibt einen mehrlagigen Stoff, bei dem in einer Lage Paraffin-Mikrokapseln zu Kühlungszwecken vorgesehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kopfschutzhaube derart auszu- bilden und anzuordnen, dass ein verbesserter Tragekomfort und eine verbes- serte Sicherheit gewährleistet sind.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Außenschicht fol- gende Eigenschaften aufweist: feuerfest oder schwer entflammbar und schnitt- fest und stichfest. Hierdurch wird erreicht, dass insbesondere für Panzerfahrer, die keinen ballistischen Helm tragen, ein maximaler Schutz gewährleistet wird. Die Außenschicht weist zudem mindestens eine der folgenden Eigenschaften auf: sie ist schmelz- und tropffrei, wasserabweisend, formbeständig, scheuer- fest, reißfest und waschbar. Die Außenschicht ist aus einem oder mehreren

Garnen bzw. einer Faser gebildet, wobei ein erstes Garn bzw. eine erste Faser einen dTex-Wert T1 , mit 300 <= T1 <= 440 oder mit T1 = 370 und wobei ein zweites Garn bzw. eine zweite Faser einen dTex-Wert T2, mit 500 <= T2 <= 600 oder mit T2 = 550 aufweisen. Der dTex-Wert hat die Einheit g/10km. Die Innenlage weist ein Flächengewicht Gf, mit 350 g/m 2 <= Gf <= 410 g/m 2 oder Gf = 380 g/m 2 auf. Die jeweilige Stoffschicht kann vorteilhafterweise als Gewebeschicht mit ent- sprechenden Webstrukturen der Gewebefasern ausgebildet sein. Je nach ver- wendetem Material weist ein Gewebe vorteilhafte physikalische Eigenschaften auf. Es ist beispielsweise fester bzw. widerstandsfähiger. Ein ungewebtes Mate- rial weist unter Umständen eine geringere Dichte auf und ist somit vergleichs- weise leicht.

Die Erfindung bezieht sich auf ein System bestehend aus einer Kopfschutzhau- be als Unterziehhaube für einen Stahlhelm oder für einen ballistischen Helm.

Für das Herstellen der Kopfschutzhaube finden feuerfeste oder schwer ent- flammbare sowie schnittfeste und/oder stichfeste Textilien, wie Aramid oder Modacryl Anwendung. Aramide zählen zu den Flüssigkristallpolymeren. Als Aramide oder aromatische Polyamide (Polyaramide) werden nicht Polyamide mit aromatischen Gruppen in der Hauptkette per se bezeichnet, sondern, nach einer Definition der U.S. Federal Trade Commission, nur solche langkettigen synthetischen Polyamide, bei denen mindestens 85% der Amidgruppen direkt an zwei aromatische Ringe gebunden sind. Ein Modacryl ist ein synthetisches Copolymer. Modacrylfasern sind modifizierte Acrylfasern aus Acrylnitrilen, je- doch werden größere Mengen anderer Polymere zugesetzt, um die Copolymere herzustellen.

Vorteilhaft kann es hierzu auch sein, wenn die innere Stoffschicht folgende Ei- genschaften aufweist: feuerfest oder schwer entflammbar. Damit geht ein erwei- terter Schutz einher. Die innere Stoffschicht weist zudem mindestens eine der folgenden Eigenschaften auf: sie ist schmelz- und tropffrei, saugfähig, weich und waschbar.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die innere Stoffschicht als Kühlschicht ausgebildet ist und ein mit der Stoffschicht verbundenes Kühlmedium oder ein in der Stoffschicht integral enthaltenes Kühlmedium aufweist, das stets in der Stoffschicht verbleibt, wobei das Kühlmedium bei Wärmeeintrag den Aggregat- zustand ändert. Bei dem Kühlmedium handelt es sich um ein sogenanntes pcm (phase change material), das Körperwärme aufnehmen kann, wobei es zumin- dest teilweise den Aggregatzustand von fest nach flüssig wechselt. Damit ge- währleistet ist ein Temperaturausgleich zwischen der inneren Stoffschicht und der Kopfhaut. Mit dieser kühlenden Eigenschaft der inneren Stoffschicht geht ein erhöhter Tragekomfort einher. Die Stoffschicht kann auch als Gewebe- schicht ausgebildet sein. Das Kühlmedium ist dabei integraler Bestandteil der inneren Stoffschicht, wobei das Kühlmedium Kapseln oder Kammern aufweist, in denen das eigentliche Kühlmittel (pcm) enthalten ist. Die Kapseln oder Kam- mern sind mit der inneren Stoffschicht verbunden bzw. verwebt, so dass diese sich nicht von der Stoffschicht lösen. Die Kapseln oder Kammern sind wenige tausendstel Millimeter oder Mikrometer groß und in der inneren Stoffschicht weder optisch noch haptisch zu erkennen. Die innere Stoffschicht ist unmittel- bar an das zu schützende Körperteil, wie den Kopf, anlegbar. Eine weitere Zwi- schenschicht zwischen der inneren Stoffschicht und dem Körperteil wäre nach- teilig, da diese eine Isolierung des Körperteils relativ zur inneren Stoffschicht bewirkt.

Vorteilhaft kann es auch sein, wenn das Kühlmedium ein Kühlmittel aufweist und in die Stoffschicht integriert ist oder durch die Stoffschicht aufgenommen ist, wobei als Kühlmittel Paraffin vorgesehen ist. Das Paraffin liegt stabilisiert vor mit einem definierten Schmelzpunkt von etwa 30 C und ist in einer Kapsel oder Kammer aufgenommen. Im Fall einer Gewebeschicht ist das Paraffin über die Kapsel in die Gewebeschicht integriert oder durch die Gewebeschicht auf- genommen. Die Kapseln oder Kammern bzw. deren Wände und ändern ihren Aggregatzustand nicht. Lediglich das im Inneren enthaltene Kühlmittel, hier Pa- raffin ändert den Aggregatzustand bei Aufnahme bzw. Abgabe von Wärme- energie.

Dabei kann es vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Dämpfungsschicht als Stoßschutzschicht ausgebildet ist, die aus Kunststoff oder aus Schaumstoff gebildet und an die Kopfform anpassbar ist. Mit der Ausbildung als Schaumstoff geht ein höherer Tragekomfort einher. Von besonderer Bedeutung kann für die vorliegende Erfindung sein, wenn min- destens eine erste Zwischenschicht vorgesehen ist, die als Abstandsschicht ausgebildet ist und die an die inneren Stoffschicht anschließt. Die zweite Zwi- schenschicht weist eine Dicke von 4,5 mm bis 7 mm oder von 5,5 mm bis 6 mm auf. Durch die Abstandsschicht und das damit einhergehende Luftpolster wird die Kühlwirkung der Innenschicht verbessert. Zudem werden das Abtrocknen der inneren Stoffschicht und damit auch die Schweißaufnahme verbessert.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung kann es von Vorteil sein, wenn die innere Stoffschicht zusammengesetzt ist aus einem Basisgewebe B und einem Funktionsgewebe F, mit 60 % - 80 % Basis- gewebe B und 20 % - 40 % Funktionsgewebe F, wobei das Basisgewebe B ge- bildet ist aus Baumwolle oder anderen Feuchtigkeit absorbierenden Materialien, wie Modacryl und/oder Lyocel und das Funktionsgewebe F eine Kühlwirkung bzw. eine Temperatur-Ausgleichs-Wirkung aufweist. Das Funktionsgewebe F weist einen Anteil an Zellulose von etwa 50 bis 65 Gew. % oder 55 bis 57 Gew. % auf. Im Funktionsgewebe F weist der mit Paraffin versehene Garn einen Anteil von 25 bis 34 Gew. % oder 28 bis 30 Gew. % auf. Das Funktions- gewebe F weist im Übrigen ein organisches modifiziertes Mineral auf. Das Ba- sisgewebe B kann hierbei bestehen aus 100 % Baumwolle oder aus 70-80 % Modacryl und 20-30 % Lyocel. Lyocel ist ein Kunstgewebe und besteht aus aufbereiteten Holzfasern. Diese Art Kunstgewebe ist auch unter dem Marken- namen Tencel bekannt.

Vorteilhaft kann es ferner sein, wenn die Außenschicht gebildet ist aus Aramid und/oder Para-Aramid und/oder Modacryl und/oder einer antistatisch leitfähi- gen, karbonhaltigen Leicht-Faser, wie die Faser mit dem Markenamen Belltron. Die Außenschicht kann hierbei bestehen aus 93 % Aramid, 5 % Para-Aramid und 2 % der Leicht-Faser. Sie ist damit feuerfest bzw. schwer entflammbar so- wie schnittfest bzw. stichfest.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung kann es von Vorteil sein, wenn die erste Zwischenschicht aus einer Vielzahl von parallel zueinander oder in einem spitzen Winkel a zueinander angeordneten Stäbchen oder Härchen gebildet ist, die quer zur inneren Stoffschicht ausge- richtet sind. So wird die Funktion als Abstandsschicht gewährleistet. Von besonderer Bedeutung kann für die vorliegende Erfindung sein, wenn eine zweite Zwischenschicht vorgesehen ist, wobei die erste Zwischenschicht mit der zweiten Zwischenschicht und mit der inneren Stoffschicht verwebt ist. Damit ist ein stabiler Aufbau gewährleistet.

Zudem kann es ferner sein, wenn die Abstandsschicht zusammen mit der ers- ten Zwischenschicht oder zusammen mit der Stoffschicht eine Verbundschicht bilden und die Kopfschutzhaube 3-lagig ausgebildet ist, oder wenn die Ab- standsschicht zusammen mit der Stoffschicht und der ersten Zwischenschicht als Verbundschicht betrachtet werden und die Kopfschutzhaube 2-lagig ausge- bildet ist. Die Abstandsschicht ist für sich alleine nicht standfähig, denn sie ist per Definition lediglich aus nebeneinander angeordneten Härchen gebildet. So betrachtet kann die Abstandsschicht nur als Teil einer Verbundschicht weiter- verarbeitet werden, mithin mit zumindest der Dämpfungsschicht zur Kopf- schutzhaube vereint werden. Die Kopfschutzhaube weist bei einer Verbund- schicht aus drei Lagen lediglich zwei Schichten auf. Wenn die Verbundschicht zweilagig ist, dann weist die Kopfschutzhaube nur drei Schichten auf. Nur wenn keine Verbundschicht Anwendung findet, dann weist die Kopfschutzhaube vier Schichten auf. Mehr als vier Schichten sind jedoch nicht notwendig. Damit ist der Aufbau der Kopfschutzhaube weniger schwer und weniger kosten- und her- stellungsintensiv.

Ferner kann eine Verwendung von feuerfesten oder schwer entflammbaren und schnittfesten und stichfesten Textilien, wie Aramid oder Modacryl für eine Au- ßenschicht einer Kopfschutzhaube vorteilhaft sein. Dies gilt insbesondere für eine Gewebeschicht.

Bei einem ballistischen Helm als Kugelschutz kann es sich um ein Stahlhelm handeln.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 eine Schnittdarstellung der Kopfschutzhaube als Prinzipskizze; Figur 2 einen ballistischen Helm mit eingesetzter Kopfschutzhaube;

Fig. 3a eine vergrößerte Detailansicht der Zwischenschichten;

Fig. 3b eine alternative Ausführungsform zu Fig. 3a;

Fig. 3c eine vergrößerte Detailansicht der Zwischenschichten, Fig. 4 Kapsel mit darin enthaltenem Kühlmittel.

Eine in Figur 1 in der Schnittansicht im Prinzip dargestellte Kopfschutzhaube 1 ist vierlagig aufgebaut. Sie weist eine Außenschicht 3, eine an die Außen- schicht 3 zumindest mittelbar anliegende Dämpfungsschicht 1.1 sowie eine in- nere Stoffschicht 1.2 auf. Zwischen der Dämpfungsschicht 1 .1 und der Stoff- schicht 1.2 sind eine erste Zwischenschicht 1 .3 sowie eine zweite Zwischen- schicht 1.4 angeordnet, wobei die erste Zwischenschicht 1.3 zwischen der In- nenschicht 1.2 und der zweiten Zwischenschicht 1.4 platziert ist. Die Dämp- fungsschicht 1 .1 ist vorzugsweise aus Schaumstoff gebildet und bildet eine Dämpfungs- und Stoßschutzschicht. Die erste Zwischenschicht 1.3 ist als sogenannte Abstandsschicht ausgebildet und gewährleistet einen räumlichen Abstand zwischen der Innenschicht 1.2 und der zweiten Zwischenschicht 1.4. Dieser räumliche Abstand lässt eine verbes- serte Schweißauf- und -abnahmefunktion der Innenschicht 1 .2 zu.

Die Innenschicht 1 .2 weist zudem ein integral in der Innenschicht 1.2 aufge- nommenes bzw. angeordnetes Kühlmedium 2 auf, welches als Paraffin ausge- bildet ist. Das Kühlmedium weist eine entsprechende Wärmekapazität auf und gewährleistet eine entsprechende Wärmeaufnahme zu Kühlzwecken der Kopf- haut des Trägers der Kopfschutzhaube 1.

Im Ausführungsbeispiel Figur 2 ist die Kopfschutzhaube 1 in einen Stahlhelm bzw. einen ballistischen Helm 4 als Innenfutter integriert. Die damit einherge- henden funktionalen Eigenschaften ergeben sich wie zum Ausführungsbeispiel Figur 1 beschrieben. Nach Figur 3a, 3b sind die innere Stoffschicht 1.2 mit der darüber angeordneten ersten Zwischenschicht 1.3 und die zweite Zwischenschicht 1.4 vergrößert dar- gestellt. Nach oben grenzt an die erste Zwischenschicht 1.3 bzw. die Abstands- schicht die zweite Zwischenschicht 1.4. Während die Stoffschicht 1.2 sowie die zweite Zwischenschicht 1.4 aus einem textilen Stoff gebildet sind, weist die Ab- standsschicht 1 .3 eine Stäbchen- bzw. Härchenstruktur auf. Diese Stäbchen bzw. Härchen sind als Polfäden ausgebildet. Gemäß Ausführungsbeispiel Fi- gur 3a sind dabei die Härchen bzw. Stäbchen 1.3a in einem Winkel a zueinan- der angeordnet. Dieser Winkel a ist ein spitzer Winkel von etwa 40°. Nach Aus- führungsbeispiel Figur 3b sind die Stäbchen bzw. Härchen 1.3a parallel zuei- nander ausgerichtet und zugleich normal zur angrenzenden Stoffschicht 1.2 bzw. Zwischenschicht 1.4 ausgerichtet. Die Abstandsschicht 1.3 ist sowohl mit der Stoffschicht 1 .2 als auch mit der ersten Zwischenschicht 1 .4 mechanisch verbunden, wie beispielsweise durch Einweben. Die Abstandsschicht 1.3 kann auch zusammen mit der ersten Zwischenschicht 1.4 als Verbundschicht be- trachtet werden. Ebenso können die Abstandsschicht 1 .3 zusammen mit der Stoffschicht 1.2 und der ersten Zwischenschicht 1.4 als Verbundschicht be- trachtet werden. Denn die Abstandsschicht 1.3 ist für sich alleine nicht standfä- hig, denn sie ist per Definition lediglich aus nebeneinander angeordneten Här- chen gebildet.

Die Abstandsschicht 1.3 weist wie nach Figur 3b im Prinzip dargestellt ein Vo- lumen V auf, das sich zusammensetzt aus dem Volumen S der darin befindli- chen Stäbchen 1 .3a sowie dem verbleibendem Luftvolumen L. Das Verhältnis S/L von Luftvolumen L zu Volumen S liegt dabei etwa bei 0,01 bis 0,1 . Wie nach Figur 3a, 3b dargestellt, weist die Stoffschicht 1.2 die Außenflä- che 1.2b auf. Zudem weist die Stoffschicht 1.2 ein Kühlmedium 2, wie Paraffin, auf, welches in die Stoffschicht 1 .2 integriert ist.

Nach Ausführungsbeispiel Fig. 3c ist angrenzend an die zweite Zwischen- schicht 1.4 die Dämpfungsschicht 1.1 vorgesehen. Gleiches ist auch für das Ausführungsbeispiel Fig. 3a vorgesehen. Die Architek- tur der ersten Zwischenschicht 1.3 bzw. der Stäbchen- oder Härchenstruktur ist unabhängig von der ersten oder zweiten Zwischenschicht 1 .3, 1 .4.

Fig. 4 zeigt eine Kapsel bzw. Kammer 2.1 mit darin enthaltenem Kühlmittel 2.2, welches ein pcm Material ist. Die Kammer 2.1 selbst ändert nicht den Aggre- gatzustand. Sie dient als Reservoir und ist zwecks Integration in die innere Stoffschicht 1 .2 mit dem Stoffgewebe der Stoffschicht 1 .2 mechanisch verbun- den.

Bezugszeichenliste

1 Kopfschutzhaube

1.1 Außenschicht, Dämpfungsschicht

1.2 innere Stoffschicht, Innenschicht

1.2a Außenfläche

1.3 erste Zwischenschicht, Abstandsschicht

1.3a Stäbchen, Härchen

1.4 zweite Zwischenschicht

2 Kühlmedium

2.1 Kapsel, Kammer

2.2 Kühlmittel

3 Außenschicht

4 Stahlhelm, ballistischer Helm

V Volumen α Winkel