Die Erfindung betrifft eine Aufprallschutzstruktur gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie einen Aufprallschutz gemäß Patentanspruch 15.

Das technische Gebiet der Erfindung umfasst mechanische Strukturen zur Verringerung des Verformungs- und Verletzungsrisikos von Körpern aller Art, darunter insbesondere auch tierische und menschliche Körper, sollten diese mit anderen Körpern kollidieren, und damit insbesondere jede Art von Protektoren, darunter insbesondere Helme.

Beim Aufprall fester Körper auf andere feste Körper, wie z.B. beim Aufprall eines menschlichen Körpers auf ein festes Hindernis, aber etwa auch beim Aufprall zweier unbelebter Körper aufeinander (z.B. Stoßstange auf Betonwand), kommt es zu einem „Freisetzen“ von (kinetischer) Energie. Diese Energie wird dabei - je nach Elastizität oder Plastizität der Körper - entweder als kinetische Energie von einem Körper an den anderen übertragen, wodurch der erste Körper abgebremst und der zweite Körper entsprechend beschleunigt wird, oder aber die kinetische Energie wird durch Walk- und Stukturzerstörungsarbeit in Wärme umgewandelt. In der Realität treten - jeweils insbesondere abhängig von den mechanischen und sonstigen physikalischen Eigenschaften der beiden Körper, ihrer relativen Anordnung zueinander sowie den Umgebungsbedingungen - ausschließlich Mischformen der beiden genannten Prinzipien auf, sodass bei einer Kollision zweier beweglicher Körper stets ein bestimmter Teil der ursprünglichen kinetischen Energie weitergegeben und gleichzeitig ein anderer Teil der ursprünglichen kinetischen in Wärmeenergie umgewandelt wird, z.B. Wegstoßen und gleichzeitiges Verformen von Fahrzeugen bei einer Fahrzeugkollision. Das Verhältnis zwischen beiden Umwandlungsformen kann je nach verwendeten Materialien und Konstruktionen der betreffenden mechanischen Strukturen stark unterschiedlich sein.

Bei der Umwandlung der kinetischen Energie eines Körpers - sei es überwiegend in die kinetische Energie eines anderen Körpers, sei es vorwiegend in Wärmeenergie - wird dem ersten Körper kinetische Energie entzogen. Der Entzug kinetischer Energie eines bewegten Körpers ist gleichbedeutend mit einem Abbremsen bzw. einer negativen Beschleunigung dieses Körpers. Dabei entspricht der Menge der (entzogenen kinetischen) Energie das Intergral der negativen Beschleunigung der Masse dieses Körpers über die Zeit. Daraus folgt, dass die gleiche Menge an kinetischer Energie sowohl in einem länger dauernden Prozess mit vergleichsweise geringer maximaler negativer Beschleunigung entzogen werden kann, als auch in einem vergleichsweise kürzer dauernden Prozess mit dann höherer negativer Beschleunigung.

Je nach Struktur des Körpers, dem kinetische Energie entzogen wird, kann es beim Überschreiten bestimmter maximaler Beschleunigungswerte (die ihre Ursache immer in entsprechenden Krafteinflüssen haben) zu irreversiblen Verformungen kommen, wie z.B. einer irreversiblen, voll- oder teil plastischen Verformung (z.B. Knautschzone) oder gar einem Bruch einer Struktur (z.B. Knochenbruch). Um derartige irreversible Verformungen zu verhindern, ist daher anzustreben, dem betreffenden Körper seine kinetische Energie in einem vergleichsweise lang andauernden Prozess zu entziehen bzw. diesen Körper „langsam abzubremsen“. Das „langsame Abbremsen“ kann bei (prinzipiell) unbeschränktem Raum durch eine entsprechende Verlängerung des Bremsweges erreicht werden. Bei einem limitierten Bremsweg (wie insbesondere bei mechanischen Schutzstrukturen, wie Knautschzonen, Stoßstangen oder auch Helmen) hingegen bleibt als einzige Option, die Kurve der negativen Beschleunigung möglichst flach und breit zu halten, wobei das Integral der (negativen) Beschleunigung des Körpers über die Zeit, d.h. die Fläche unter der Beschleunigungskurve (wobei die x-Achse t in sec. entspricht und die y-Achse g in m / sec ² ), der vorhandenen und beim„Bremsvorgang“ abgebauten (bzw. eben in Wärmeenergie umgewandelten) kinetischen Energie des ersten Körpers entsprechen muss.

Dem Zweck, den Bremsweg zu verlängern und dadurch die maximalen Beschleunigungswerte niedrig zu halten, dienen letztlich alle schützenden Strukturen, wie z.B. Aufprallschutzeinrichtungen, Airbags, aber auch Helme und sonstige Protektoren. Beim Aufprall eines (ungeschützten) Kopfes auf ein festes Hindernis beginnt der Verzögerungsprozess erst beim Kontakt des Schädels mit dem Hindernis. Da der „Bremsweg“ dabei extrem kurz ist , nämlich nur jene wenigen Millimeter, um die sich der Schädel verformen kann, müssen dabei klarerweise extreme Belastungsspitzen auftreten. Bei einem mit einem Helm geschützten Kopf beginnt die„Bremsphase“ hingegen bereits viel früher, nämlich dann, wenn die Außenschale des Helms das Hindernis berührt. Im eigentlichen„Bremsvorgang“ wird dann die gesamte Helmstruktur über bis zu mehrere Zentimeter gestaucht. Dabei wird - herkömmlicherweise - in der Regel die Struktur des Helms gezielt durch Verformung zerstört, wodurch die kinetische Energie im Wege plastischer Verformung letztlich zur Gänze in Wärmeenergie umgewandelt wird. Die Qualität einer Helmstruktur zeigt sich dabei insbesondere darin, wie niedrig - bei genormten Rahmenparametern - die Belastungsspitze ist (EN 1077, EN 1078). Dabei gilt: Je steiler die Flanke beim Aufbau der negativen Beschleunigung zu Beginn des „Bremsvorgangs“ ist, je breiter und flacher die Beschleunigungskurve während des „Bremsvorgangs“ ist und je steiler zuletzt die Flanke beim Abbau der negativen Beschleunigung am Ende des „Bremsvorgangs“ ist, desto niedriger ist die maximale Beschleunigung, und damit die Gefahr, dass es am geschützten Körper selbst zu einer plastischen Verformung oder zu einem Bruch kommt. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Helme bekannt. Die WO 2017/046757 zeigt beispielsweise eine Aufprallschutzstruktur für einen Helm, wobei die Struktur aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten polyedrischen Zellen besteht, die durch ein elastisches Bogenelement verbunden sind.

Stand der Technik bei Protektoren, insbesondere bei Helmen, sind mechanische

Strukturen, die überwiegend aus Kunststoffen hergestellt werden und die sich beim Aufprall in der Regel weitgehend plastisch bis hin zum Bruch verformen. Die wesentlichen mechanischen Dämpfungs-Wirkungen dieser Strukturen resultieren in der Regel aus ihrem Material, bei dem es sich z.B. bei Fahrradhelmen vorwiegend um Polystyrol und/oder seine Derivate handelt. Die mit derartigen Strukturen erzielbaren durchschnittlichen Belastungsspitzen liegen bei den herkömmlichen Fahrradhelmen bei den erwähnten standardisierten Aufprall-Settings derzeit bei rund 175 g (Folksam Studie)

Daneben existieren auch bereits Schutzstrukturen, die aus reinen, integren polygonalen Wand-Strukturen bestehen. Diese sind jedoch aus solchen Materialien konstruiert, die sich nicht überwiegend elastisch verhalten, sodass es bei einem Aufprall zu plastischen Verformungen kommen kann. Weiters weisen diese Strukturen eine hohe Anfangssteifigkeit auf, sodass die Struktur erst beginnt, sich zu verformen, und damit kinetische Energie in Wärmeenergie zu verwandeln, wenn eine relative hohe Belastungsgrenze erreicht ist. Ist diese Belastungsgrenze jedoch erreicht, dann bricht die Struktur vergleichsweise schnell in sich zusammen, sodass die„Energie-Abbauwirkung“ suboptimal ist, und die Belastungsspitzen vergleichsweise hoch bleiben und somit ein sehr hohes bis letales SHT-Risiko für den Menschen darstellen. Herkömmliche mechanische Schutzstrukturen weisen im Wesentlichen vier entscheidende Probleme auf:

Selbst mit den besten herkömmlichen Protektor-Technologien treten bei den vorgeschriebenen Aufprall-Test-Settings von Fahrradhelmen (EN 1078) durchschnittliche

Belastungsspitzen von immer noch 175 g auf. Zu beachten ist dabei, dass bei Belastungsspitzen von 100 g bis 150 g moderate Gehirnerschütterungen auftreten, von 150 g bis 200 g ernste, von 200 bis 250 schwerwiegende und über 250 letale Verletzungen auftreten können. Nur bei Belastungsspitzen von unter 100 g ist nicht von klinisch relevanten Gehirnerschütterungen auszugehen. Herkömmliche Schutz-(Helm-)Strukturen werden durch einen mittleren bis schweren Aufprall in der Regel derart zerstört, dass sie bei einem darauf folgenden zweiten Aufprall (Auto-Boden) nur mehr eine stark verringerte oder überhaupt keine Schutzwirkung mehr aufweisen. Problematisch ist dies insbesondere dann, wenn es sich um einen sogenannten „Multi Impact Accident“, also einen Mehrfach-Aufprall-Unfall, handelt, bei dem z.B. ein Fahrradfahrer zunächst von einem Kraftfahrzeug erfasst und dann gegen eine Bordsteinkante geschleudert wird. Hier kann es Vorkommen, dass der Helm beim Aufprall auf die Bordsteinkante überhaupt keinen Schutz mehr bietet, weil seine Struktur bereits beim ersten Aufprall auf das Fahrzeug so viel kinetische Energie umgewandelt hat, dass die Helmstruktur gebrochen ist, sodass sie beim zweiten Aufprall keine schützende Wirkung mehr entfalten kann. Bei herkömmlichen Polystyrol-Helmen kann es bei nicht überaus vorsichtiger Behandlung, zB Fall auf den Asphalt aus >1 m, zu Mikrorissen in der Struktur kommen, die für den Nutzer nicht erkennbar sind. Diese Mikrorisse bilden dann den Kern einer Bruchstelle, die sich im Falle eines späteren Aufpralls schlagartig öffnet und das Schutzniveau des Helms - bis hin zu seinem Vollversagen - gravierend herabsetzt. Das Hauptproblem derartiger Mikrorisse ist, dass sie zwar sehr leicht entstehen, aber gleichzeitig nicht entdeckt werden können, ehe es, im Falle eines Falles, eben zu spät ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Aufprallschutzstruktur bereitzustellen, die eine hohe Schutzwirkung aufweist, insbesondere auch wenn es durch einen Aufprall bzw. Sturz zu einer Beschädigung der Struktur kommt, wobei die Aufprallschutzstruktur insbesondere auch einen hohen Tragekomfort aufweist. Diese Aufgabe wird gelöst durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 . Für eine Aufprallschutzstruktur, insbesondere für einen Helm, zur Aufnahme kinetischer Energie bei einem Aufprall, insbesondere einem Sturz, umfassend eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Zellen, wobei jede Zelle einen hohlen Innenraum aufweist, der von zumindest einer Seitenwand begrenzt ist, wobei aneinander angrenzende Zellen zumindest eine gemeinsame Seitenwand aufweisen, wobei der Innenraum und die Seitenwände von einer Außenseite der Aufprallschutzstruktur zu einer der Außenseite gegenüberliegenden Innenseite der Aufprallschutzstruktur verlaufen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest eine Seitenwand einer Zelle zumindest eine Ausnehmung aufweist.

Die Ausnehmung ermöglicht bei einem Aufprall eine reversible Verformung der Struktur, die den Bremsweg verlängert, sodass der Aufprall besser abgefangen werden kann. Weiters dient die Ausnehmung als Sollknickstelle und führt daher zu einer gezielten statischen Schwächung der Struktur, sodass die Zerstörung der Struktur kontrolliert erfolgt. Dadurch kann erreicht werden, dass auch bei einem Zusammenbruch der Struktur keine Überschreitung des Toleranzbereichs der auf den zu schützenden Körper übertragenen Kräfte erfolgt. Aufgrund der Ausnehmungen ist auch die Verwendung besonders witterungsstabiler Materialien möglich, die ohne Ausnehmung keine ausreichenden Dämpfungseigenschaften aufweisen und daher bisher nicht für Aufprallschutzstrukturen zum Einsatz gekommen sind. Zudem ermöglicht die Ausnehmung eine verbesserte Belüftung und ein leichteres Gewicht, sodass ein verbesserter Tragekomfort erzielt wird.

Die Höhe der Aufprallschutzstruktur, also der Abstand zwischen Außenseite und Innenseite, wird durch Höhe der Seitenwände festgelegt. Die Innenseite der Aufprallschutzstruktur wird vorzugsweise einem zu schützenden Körper zugewandt angeordnet, die Außenseite auf der dem zu schützenden Körper abgewandten Seite. Der Umfang des Innenraums wird durch die Länge der ihn begrenzenden Seitenwand bzw. Seitenwände bestimmt. Der Innenraum kann polygonal, oval oder rund sein. Die Form des Innenraums einer Zelle kann sich von der Außenseite zur Innenseite der Aufprallschutzstruktur hin ändern. Der Innenraum einer Zelle kann daher an der Außenseite beispielsweise einen hexagonalen Querschnitt aufweisen und an der Innenseite einen viereckigen Querschnitt. Ein erster Aspekt der Erfindung hat eine mechanische Struktur aus Materialien mit überwiegend elastischen Eigenschaften zum Gegenstand, bei denen Wände im Wesentlichen in Form polygonaler und/oder runder und/oder ovaler Prismen, oder auch extrudierter Polygone genannt, aneinandergefügt werden, wobei die Wände im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des zu schützenden Körpers orientiert sind und an bestimmten Stellen Ausnehmungen und/oder Verdünnungen der Wandstärke aufweisen können, die zur Folge haben, dass sich die Wände der Struktur bei Einwirkung einer Kraft in der angestrebten Art und Weise einzufalten beginnen, sodass die Struktur für den Zweck der Aufpralldämpfung im Ergebnis weder zu steif, noch zu weich ist. Durch die mit der Einfaltung der Wände verbundene Walkarbeit wird durch die Krafteinwirkung in die Struktur eingetragene mechanische Energie in Wärmeenergie umgewandelt und insofern die kinetische Energie des kollidierenden Körpers über eine vergleichsweise große Abbaustrecke bzw. einen vergleichsweise großen Abbauzeitraum vergleichsweise sanft abgebaut, sodass Belastungsspitzen deutlich reduziert werden, was insbesondere bei Helmen bei Krafteinwirkungen im Normbereich zur Folge hat, dass mittlere und schwere Gesundheitsbeeinträchtigungen, insbesondere SHT, des Trägers vermieden werden können.

Ein„Polyeder“ ist ein Vielflächner, allerdings ein rundum geschlossener, mehrflächiger Körper. Ein „polygonaler“ (Polygon = Vieleck) Körper ist hingegen ein extrudiertes Polygon, wie es insbesondere im Fall der gegenständlichen hexagonalen Struktur vorliegt.

Der zweite Aspekt der Erfindung hat eine besondere Ausprägung jenes Teils der Struktur zum Gegenstand, der den zu schützenden Körper berührt, wobei die Aufstandsfläche der Struktur auf dem zu schützenden durch entsprechend ausgebildete Aufstandsflächen an den dem zu schützenden Körper näheren (unteren) Kanten der Wände vergrößert wird, sodass der spezifische Druck durch die Kraftübertragung von der Struktur auf den zu schützenden Körper (N / cm ² ) verringert wird.

Bei vergleichsweise schmalen polygonalen Wänden ist die Fläche, mit der diese Wände auf dem zu schützenden Körper aufstehen, vergleichsweise gering. Dadurch ist bei einer Krafteinwirkung auf die Struktur (z.B. Aufprall eines durch einen Helm geschützten Kopfes auf ein Hindernis) der spezifische Druck (N / cm ² Aufstandsfläche) vergleichsweise hoch. Um bei gleicher absoluter Krafteintragung den spezifischen Druck einer Krafteinwirkung auf die Oberfläche des zu schützenden Körpers zu reduzieren, sieht eine Variante der Erfindung vor, dass an den unteren Kanten der polygonalen Wände Aufstandsflächen angebracht werden, die die Gesamtfläche, über welche die Kräfte auf den zu schützenden Körper übertragen werden, erhöhen, damit den spezifischen Druck reduzieren und damit insbesondere den Tragekomfort erhöhe und die Verletzungsgefahr durch die Kanten reduzieren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die folgenden Merkmale:

Um eine gleichmäßige Verteilung der Aufprallenergie auf die Aufprallschutzstruktur zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass die Außenseite und die innere Innenseite jeweils in einer Fläche angeordnet sind. Die Fläche kann eben oder gekrümmt sein, insbesondere parabolisch oder halbkugelförmig. Die Seitenwand ist dabei in dem auf der Fläche liegenden Punkt senkrecht zur Fläche ausgerichtet.

Um den Tragekomfort weiter zu erhöhen bzw. um eine Beschädigung eines zu schützenden Gegenstandes zu vermeiden, kann vorgesehen sein, die die Aufprallschutzstruktur an der Innenseite eine durch die die Seitenwand an der Innenseite begrenzende Querschnittsfläche der Seitenwand gebildete innere Auflagefläche aufweist. An der inneren Auflagefläche kann eine Polsterung angeordnet werden, um den Tragekomfort weiter zu erhöhen. Der Querschnitt einer Seitenwand ist die Fläche zwischen den Kanten der Seitenwand, wobei die Kanten jeweils den Innenraum von zwei aneinander angrenzenden Zellen, insbesondere an der Außen- und an der Innenseite der Aufprallschutzstruktur, begrenzen.

Um die Stabilität der Struktur zu erhöhen und den Tragekomfort zu verbessern, kann vorgesehen sein, dass der Querschnitt des Innenraums der Zellen sich von der Außenseite der Aufprallschutzstruktur zur Innenseite hin verjüngt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass sich die Seitenwände von der Außenseite zur Innenseite hin, vorzugsweise mit einem Winkel von 0,5 bis 5°, insbesondere 1 °, verbreitern. Durch den verbreiterten Querschnitt der Seitenwände an der Innenseite kann eine verbesserte Verteilung des Gewichts bzw. ggf. der Aufprallenergie erfolgen. Der Tragekomfort wird aufgrund der größeren Innenseite bzw. inneren Auflagefläche verbessert, ohne dass das Gewicht wesentlich erhöht wird. Zudem wird die Struktur besonders stabil, da eine graduelle Versteifung zur Innenseite hin auftritt.

Besonders gute Dämpfungseigenschaften werden erzielt, wenn die Seitenwände im Querschnitt eine Wandstärke von 0,5 mm bis 50 mm aufweisen. Eine gute Schutzwirkung bei hoher Flexibilität kann erzielt werden, wenn die Seitenwände eine Höhe von 0,3 cm bis 50 cm aufweisen. Für einen Aufprallschutz, der am Körper befestigt wird, weisen die Seitenwände vorzugsweise eine Höhe von bis zu 6 cm auf. Für Aufprallmatten, die beispielsweise am Rand einer Rennstrecke befestigt werden, können die Seitenwände bis zu 50 cm, insbesondere bis zu 20cm, aufweisen.

Konstruktiv vorteilhaft ist es, wenn im Bereich der Ausnehmung die Fläche der Seitenwand reduziert ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Ausnehmung an der Außenseite und/oder an der Innenseite der Aufprallschutzstruktur angeordnet ist, wobei im Bereich der Ausnehmung die Höhe der Seitenwand reduziert ist.

Die Ausnehmung ist somit an einem offenen Ende einer Zelle bzw. an einem abschließenden Ende einer Seitenwand angeordnet. Dadurch kann die Stabilität der Struktur sehr genau kontrolliert werden und die Aufprallschutzstruktur kann einfach und kostengünstig produziert werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in aneinander angrenzenden Seitenwänden abwechselnd eine Ausnehmung in der Innenseite und in der nächsten Seitenwand eine Ausnehmung in der Außenseite vorgesehen ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ausnehmung als Bogen oder Polygon, insbesondere als Rechteck, ausgebildet ist, da eine leichte Verformung der Aufprallschutzstruktur bei einem Aufprall ermöglicht wird, die den Bremsweg erhöht und die Dämpfungseigenschaften verbessert. Gleichzeitig erfolgt ein besonders einfach zu kontrollierender Zusammenbruch der Aufprallschutzstruktur, wenn der Aufprall mit hoher Energie erfolgt. Die Bogenform der Ausnehmungen ermöglicht zudem eine besonders gute Belüftung.

Eine verbesserte Schutzwirkung durch die gezielte Verformung der Aufprallschutzstruktur kann unterstützt werden, wenn die Ausnehmung in einem von den angrenzenden Seitenwänden beabstandeten Mittelbereich einer Seitenwand angeordnet ist. Dadurch wird die gezielte Verformung verbessert. Weiters wird der Tragekomfort erhöht, da eine besonders effektive Belüftung ermöglicht wird und die Aufprallschutzstruktur durch die leichtere Verformbarkeit auch eine bessere Passform ermöglicht.

Eine besonders gute Schutzwirkung durch kontrollierte Verformung kann erzielt werden, wenn die Ausnehmung 0,01 % bis 70 %, insbesondere 15 % bis 60 %, vorzugsweise 30 % bis 50 %, der Fläche einer Seitenwand aufweist.

Die Schutzwirkung kann weiter verbessert werden, wenn 5 % bis 100 %, insbesondere zumindest 20 %, vorzugsweise zumindest 70 %, der Zellen zumindest eine Seitenwand mit zumindest einer Ausnehmung aufweisen. Dadurch kann über die gesamte Aufprallschutzstruktur eine gleichmäßige Verteilung der Aufprallenergie erfolgen. Die Übertragung der Aufprallenergie wird verbessert, wenn die dem Innenraum zugewandte Fläche der Seitenwand eben ausgebildet ist, oder aus mehreren jeweils ebenen Flächenbereichen zusammengesetzt ist. Eine besonders gute Schutzwirkung kann erzielt werden, die Aufprallschutzstruktur eine Wabenstruktur aufweist bzw. wenn der Innenraum zumindest einer Zelle, insbesondere mehrerer aneinander angrenzender Zellen, einen polygonalen, insbesondere hexagonalen, Querschnitt aufweist.

Eine gleichmäßige Verteilung des Gewichts der Struktur und ggf. der Aufprallenergie kann erfolgen, wenn der Innenraum einer Anzahl von Zellen an der Außenseite und/oder an der Innenseite der Aufprallschutzstruktur einen polygonalen, insbesondere hexagonalen, Querschnitt aufweist.

Besonders stabil ist die Aufprallschutzstruktur, wenn die Zelle sechs Seitenwände aufweisen, wobei die Kanten der Seitenwände die Querschnittsfläche des Innenraums begrenzen und eine Kantenlänge aufweisen, wobei gegenüberliegende Seitenwände jeweils die gleiche Kantenlänge aufweisen. Um die Dämpfungseigenschaften weiter zu verbessern kann vorgesehen sein, dass vier lange Seitenwände mit einer längeren Kantenlänge und zwei kurze Seitenwände mit einer kürzeren Kantenlänge vorgesehen sind.

Dämpfungseigenschaften und Tragekomfort können besonders gut aufeinander abgestimmt werden, indem in zumindest zwei in Bezug auf den Innenraum einander gegenüberliegenden, insbesondere in allen vier langen, Seitenwänden einer Zelle eine Ausnehmung vorgesehen ist, und/oder

wenn in zwei gegenüberliegenden, insbesondere kurzen, Seitenwänden einer Zelle keine Ausnehmung vorgesehen ist. Dadurch wird eine besonders gute Belüftung erreicht und eine kontrollierte Verformung der Struktur wird unterstützt. Die Abstimmung zwischen Tragekomfort und Dämpfungseigenschaften kann auch verbessert werden, wenn die innere Auflagenfläche von aneinander angrenzenden Zellen einen durch Ausnehmungen begrenzten, insbesondere in der Fläche der Innenseite liegenden, auf beiden Seiten offenen Pfeil ausbildet. Die Innenseite bzw. die innere Auflagefläche weist daher im wesentlichen die Form eines I-Trägers oder T Trägers auf. Die Belastung die auf den zu schützenden Körper übertragen wird, kann damit besonders gut verteilt werden. Weiters können zur Vergrößerung der inneren Auflagefläche, und damit der Kontaktfläche zwischen Aufprallschutzstruktur und zu schützendem Körper, von der, insbesondere kurzen, Seitenwand seitlich abstehende Plättchen vorgesehen sein. Die Plättchen können beispielsweise von der Seitenwand seitlich mit einem Winkel von der Außenseite zur Innenseite hin angeordnet sein, wobei die durch die Plättchen gebildete Auflagefläche insbesondere mit der Innenseite in einer gemeinsamen Fläche liegen können.

Eine besonders stabile Aufprallschutzstruktur mit einer besonders guten Schutzwirkung kann bereitgestellt werden, wenn die kurzen Seitenwände 20 % bis 50 % der Länge der langen Seitenwände aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die kurzen Seitenwände eine Länge von 0,5 cm bis 10 cm aufweisen und die langen Seitenwände eine Länge von 1 cm bis 20 cm aufweisen. Dadurch wird eine gute Verteilung des Gewichts bzw. ggf. der Aufprallenergie ermöglicht.

Um eine gute Schutzwirkung durch hohe Stabilität und gezielte Verformbarkeit bei geringem Gewicht und hoher Witterungsbeständigkeit zu erzielen kann vorgesehen sein, dass die Aufprallschutzstruktur aus einem thermoplastischen Elastomer besteht, insbesondere aus Polyurethan, Copolyester, Polyamid, Polyolefin und/oder Styrol-Block- Coploymer. Das thermoplastische Polymer kann geschäumt vorliegen, sodass dickere Seitenwände ermöglicht werden, die eine größere innere Auflageflächen bei gleichem Gewicht erlauben und so sowohl den Tragekomfort als auch die Sturzdämpfung verbessern.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt darin einen Aufprallschutz bereit zu stellen, der einen optimalen Schutz bei geringem Gewicht und hohem Tragekomfort erzielt.

Diese Aufgabe wird durch die Kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 15 gelöst.

Besonders effektiv ist ein Aufprallschutz, insbesondere ein Helm, umfassend eine erfindungsgemäße Aufprallschutzstruktur, wobei Befestigungsmittel zur Befestigung an einem zu schützenden Körper vorgesehen sind, wobei die Innenseite dem Körper zugewandt anordenbar ist, und wobei die Ausnehmung an der Innenseite vorgesehen ist.

Durch die Befestigungsmittel kann die Aufprallschutzstruktur besonders gut positioniert werden, so dass die Struktur besonders gut den Anforderungen angepasst werden kann. Dadurch kann eine besonders gute Schutzwirkung erzielt werden. Wenn die Ausnehmung an der Innenseite vorgesehen ist, wird eine besonders effektive Belüftung erzielt. Die Erfindung hat weiters die Aufgabe einen Aufprallschutz mit besonders guter Schutzwirkung bereitzustellen, wobei Rotationsbewegungen, die bei einem Aufprall auftreten können, abgefangen werden sollen.

5 Diese Aufgabe wird durch die Kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 16 gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein Aufprallschutz mit einer, insbesondere zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen, Aufprallschutzstruktur, wobei, auf einer, dem zu schützenden Körper abgewandt anordenbaren Außenseite der Aufprallschutzstruktur, eine Außenschale 10 vorgesehen ist, die mit der Aufprallschutzstruktur derart punktuell verbunden ist, dass die Aufprallschutzstruktur und die Außenschale gegeneinander verschiebbar sind.

Der Aufprallschutz weist eine gute Schutzwirkung auf. Durch die punktuelle Verbindung ist eine Verschiebung in allen Richtungen entlang der Außenseite der Aufprallschutzstruktur 15 möglich, sodass ein großer Anteil der bei einem Aufprall übertragenen Energie in die Rotation zwischen Außenschale und Aufprallschutzstruktur übertragen wird. Rotationen, die durch den Aufprall entstehen, werden nicht auf den zu schützenden Körper übertragen, sondern es findet lediglich eine Verschiebung innerhalb des Aufprallschutzes statt, wobei eine Verschiebung in x-y-z-Richtung möglich ist. Im Falle eines Helms wird 20 somit ein Aufprall sowohl in Richtung einer Nickbewegung bzw. Ja-Bewegung, in Richtung einer Drehung von Schulter zu Schulter bzw. Nein-Bewegung, als auch von Ohr zu Ohr seitlich über den Kopf abgefangen. Bei einem Aufprall kann die auf den Kopf einwirkende Energie somit deutlich verringert werden. Da die Energie besser aufgenommen wird, kann die Höhe der Aufprallschutzstruktur verringert sein, so dass ein 25 leichter und kompakter Aufprallschutz mit hohem Tragekomfort bereitgestellt werden kann.

Die Verschiebbarkeit zwischen Außenschale und Aufprallschutzstruktur wird verbessert, wenn die Aufprallschutzstruktur flexibel ausgebildet ist. Die Schutzwirkung wird dadurch 30 weiter erhöht, da auch bei einer formfesten Außenschale eine individuelle Anpassung der Aufprallschutzstruktur möglich ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Aufprallschutzstruktur quer zur vorgesehenen Aufprall-Richtung komprimierbar ist. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem eine zuvor beschriebene Aufprallschutzstruktur vorgesehen ist.

qc Besonders effektiv können Rotationsbewegungen abgefangen werden, wenn die Außenseite der Aufprallschutzstruktur in einer gekrümmte, insbesondere parabolischen, Fläche angeordnet ist. Um eine besonders effektive Schutzwirkung zu erzielen und eine rasche und einfache Verwendung zu ermöglichen, können an den Verbindungspunkten Befestigungselemente, insbesondere Gurte, zur Befestigung des Aufprallschutzes an einem Körper vorgesehen sein. Die Schutzwirkung ist besonders gut, wenn die Außenschale aus einem Polycarbonat oder einem Carbonfaser-Material ausgebildet ist. Dies Materialien weisen besonders gute Dämpfungseigenschaften auf.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist anhand der folgenden Zeichnungen ohne Einschränkung des allgemeinen erfinderischen Gedankens beispielhaft dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Aufprallschutzstruktur für einen Helm in Frontalansicht.

Fig. 2 zeigt den Helm aus Fig. 1 in Draufsicht.

Fig. 3 zeigt den Helm aus Fig. 1 in Rückansicht.

Fig. 4 zeigt den Helm aus Fig. 1 in Seitenansicht.

Fig. 5 zeigt den Helm aus Fig. 1 in Schrägansicht.

Fig. 6 zeigt den Helm aus Fig. 1 in Ansicht von unten.

Fig. 7 zeigt den Helm aus Fig. 1 in Schrägsicht von seitlich unten.

Fig. 8 zeigt den Helm aus Fig. 1. in Schrägansicht von vorne unten.

Fig. 9 zeigt den Helm aus Fig. 1 in Schrägansicht von hinten unten.

Fig. 10 bis 10h unterschiedliche mögliche erfindungsgemäße Ausbildungen der einzelnen Zellen.

Fig. 1 1 a bis 1 1 f unterschiedliche erfindungsgemäße Ausbildungen der Seitenwände. Fig. 12a und 12b Ausführungsformen von Anordnungen von Zellen mit und ohne Ausnehmungen.

Fig. 13 bis 13c Ausbildungen von Zellen mit Aufstandflächen bzw. Füßchen.

Fig. 14a bis 14d alternative Ausbildungen der Seitenwände. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Aufprallschutzstruktur für einen Helm, insbesondere einen Fahrradhelm, in Frontalansicht auf die Stirnseite des Helms. Die Aufprallschutzstruktur besteht aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Zellen. Die Zellen weisen einen hohlen Innenraum 1 auf, der von Seitenwänden 2 begrenzt ist, wobei aneinander angrenzende Zellen eine gemeinsame Seitenwand 2 aufweisen. Nach oben und unten sind die Zellen offen. Die Höhe der Seitenwände 2 bestimmt die Höhe der Aufprallschutzstruktur, bzw. den Abstand zwischen einer Außenseite 3 der Aufprallschutzstruktur und einer Innenseite 4 der Aufprallschutzstruktur. Die Höhe der Seitenwände kann von 0,3 bis 6 cm aufweisen. Für Aufprallschutzstrukturen, die nicht am Körper getragen werden, ist auch eine Höhe bis zu 50cm möglich.

Die Seitenwände 2 können eine Wandstärke von 0,5 mm bis 50 mm aufweisen und weisen in der dargestellten Ausführungsform an der Außenseite 3 eine Wandstärke von 1 mm auf. Weiters können sich die Seitenwände 2 von der Außenseite 3 zur Innenseite 4 hin mit einem Winkel von 0,5° bis 5° verbreitern und verbreitern sich in der dargestellten Ausführungsform zur Innenseite 4 hin um 1 °. Der Innenraum 1 verjüngt sich daher von der Außenseite 3 zur Innenseite 4 hin. Die Außenseite 3 und die Innenseite 4 sind jeweils in einer Fläche angeordnet. Die Fläche kann jeweils eben oder gekrümmt, insbesondere parabolisch oder halbkugelförmig sein. In der dargestellten Ausführungsform ist diese Fläche jeweils gekrümmt ist.

Die Außenseite 3 ist in einem Teilbereich vom Stirnende zum Nackenende sowie in einem weiteren Teilbereich oberhalb der Ohrausnehmungen aus einer polygonalen, in der vorliegenden Ausführungsform hexagonalen, Struktur gebildet. Die Hexagone jeweils vier gleichlange lange Seiten aufweisen und zwei einander gegenüberliegende kurze Seiten. Die kurzen Seiten sind in der dargestellten Ausführungsform parallel zum Stirn - und Nackenende angeordnet. Durch diesen Aufbau ist eine Kompression in der Aufprallschutzstruktur vom Stirn - zum Nackenbereich, also in Richtung einer Ja- Nick- Bewegung, besonders einfach möglich. Zur Befestigung der Aufprallschutzstruktur an einem Körper sind am Randbereich Befestigungspunkte vorgesehen. Die Befestigungspunkte bilden die Eckpunkte eines regelmäßigen Trapezes. Die Befestigungspunkte können als Verbindungspunkte 6 zur Verbindung mit einer Außenschale verwendet werden. Nicht dargestellt ist die einen unabhängigen Teilaspekt der Erfindung betreffende Möglichkeit, zur Verbesserung der Schutzwirkung eine Außenschale auf einer Aufprallschutzstruktur vorzusehen, wobei die Außenschale an Verbindungspunkten 6 mit der Aufprallschutzstruktur verbunden ist, Die Außenschale kann beispielsweise aus Polycarbonat mit einer Dicke von 0,5 bis 3,5, insbesondere 1 ,5 mm, bestehen.

Die dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufprallschutzstruktur ist aus einem thermoplastischen Elastomer im Spritzgussverfahren hergestellt. Das thermoplastische Elastomer kann ein Polyurethan, Copolyester, Polyamid, Polyolefin oder Styrol-Block-Coploymer, oder ein Polyblend sein.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen, dass die hexagonale Struktur der Außenseite 3 über die ganze Längsseite des Kopfes, also vom Stirnende bis zum Nackenende, ausgebildet ist. In diesem Teilbereich weisen die Seitenwände 2 in der dargestellten Ausführungsform eine Höhe von 31 mm auf. Die Seitenwände 2 haben an der Innenseite 4 somit eine Wandstärke von 2,2 mm.

Fig. 4 und Fig. 5 zeigen, dass auch seitlich, oberhalb der Ohrausnehmungen, ein Teilbereich mit der hexagonalen Struktur ausgebildet ist. In diesem Teilbereich weisen die Seitenwände 2 in der dargestellten Ausführungsform eine Höhe von 22 mm auf. Die Seitenwände 2 haben an der Innenseite 4 somit eine Dicke von 1 ,1 mm.

Zwischen dem mittleren und den seitlichen Teilbereichen mit hexagonaler Struktur nimmt die Höhe der Seitenwände 2 kontinuierlich ab, sodass die Außenseite 3 und die Innenseite 4 auf einer Fläche angeordnet sind.

Fig. 4 zeigt, dass in der dargestellten Ausführungsform Zellen, die am Rand der Aufprallschutzstruktur oder zwischen den regelmäßigen Teilbereichen angeordnet sind, und ebenfalls eine polygonale Struktur aufweisen.

Fig. 6 zeigt die Aufprallschutzstruktur vom Inneren des Helms aus gesehen. Im mittleren Bereich des Helms, der auf dem Scheitel angeordnet wird, weist die Innenseite 4 ebenfalls eine hexagonale Struktur auf. Die Zellen weisen in diesem Bereich ebenfalls vier gleichlange lange Seitenwände 2 auf und zwei kurze einander in Bezug auf den Innenraum 1 gegenüberliegende Seitenwände 2. Die langen Seitenwände 2 weisen in der inneren Auflagenfläche 4 jeweils eine Ausnehmung 5 auf. Im Bereich der Ausnehmung 5 ist die Höhe der Seitenwand 2 verringert. Die Ausnehmung 5 ist jeweils im Mittelbereich der Seitenwände 2, von den benachbarten Seitenwänden 2 beabstandet, angeordnet. In den Teilbereichen mit hexagonaler Struktur sind die Ausnehmungen 5 bogenförmig ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform weisen die Ausnehmungen 5 im Teilbereich abhängig von der Höhe der Seitenwand 2 eine Größe von 10 ^* 12 mm bzw. 8 ^* 12 mm auf. Die an der Innenseite 4 durch den Querschnitt der Seitenwände 2 ausgebildete innere Auflagefläche ist im Teilbereich in Form eines Pfeils mit zwei offenen Enden bzw. in Form eines I-Trägers bzw. T-Trägers 7 ausgebildet. Fig. 7 zeigt, dass sich dieser Aufbau auch in den Seitenbereichen wiederfindet, sodass ein Großteil der Innenseite 4 diese I-Träger-Form bzw. T-Träger-Form 7 aufweist.

Fig. 8 zeigt, dass sich vom Scheitelbereich zum Nackenbereich der Aufbau der Aufprallschutzstruktur ändert. In diesem Bereich verjüngt sich der Innenraum 1 der Zellen aufgrund der Krümmung der Aufprallschutzstruktur. Die Innenseite 4 ist in diesem Bereich rautenförmig ohne Ausnehmung ausgebildet. Auch in den Randbereichen und zwischen den Teilbereichen mit hexagonaler Struktur findet sich ein anderer Aufbau der Innenseite 4. Fig. 9 zeigt, dass an der Innenseite 4 eine durch die Querschnittsfläche der Seitenwände 2 ausgebildete innere Auflagefläche in Form eines Pfeils 7 mit zwei offenen Enden bzw. in Form eines I-Trägers bzw. T-Trägers ausgebildet ist. Die inneren Auflageflächen sind durch Ausnehmungen 5 voneinander beabstandet. Die Ausnehmung im Teilbereich mit hexagonaler Struktur nehmen ca. 45 % der Fläche der Seitenwand 2 einnimmt. Dadurch kann eine gute Belüftung, eine deutliche Gewichtsreduktion und eine gezielte Verformung bzw. ggf. ein gezielter Zusammenbruch der Aufprallschutzstruktur erreicht werden.

Die dargestellte Ausführungsform der Aufprallschutzstruktur bietet daher eine gute Schutzwirkung bei hohem Tragekomfort.

Die Erfindung sieht in einer bevorzugten Ausführungsform eine polygonale und/oder runde und/oder ovale, prismenförmige, thermoplastische Struktur der Zellen bzw. der Aufprallschutzstruktur, in Folge nur mehr„polygonale oder zylindrische Prismenstruktur“ genannt vor. Aus im Wesentlichen entlang eines Normalvektors zur Ebene des jeweiligen Polygons oder Zylinders oder extrudierten Polygons (Fig. 10a), deren Wände bzw Seitenwände 2 mit Abweichungen von bis zu + / - 60° (Winkel a, Fig. 10b) im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des zu schützenden Körpers, also senkrecht zur gekrümmten Innenseite 4, orientiert sind. Die Wandstärke der extrudierten polygonalen Struktur beträgt 0,1% bis 40% des durchschnittlichen Durchmessers des jeweiligen Polygons, die Höhe der Wand bzw. Seitenwand 2 selbst kann 10% bis 1000% ihrer Wandstärke betragen. Das Profil der Seitenwand 2 bzw. der Wand der zellen kann im Seitenaufriss einem Rechteck (Fig. 1 1 a), einem positiven Trapez (Fig. 1 1 b), einem negativen Trapez (Fig. 1 1 c), einem positiven Doppeltrapez (Fig. 1 1 d), einem negativen Doppeltrapez (Fig. 1 1 e), einem Ellipsoid (Fig. 1 1 f) oder einer anderen geometrischen oder unregelmäßigen Fläche entsprechen. Die Kanten der Seitenwand 2 im Seitenaufriss können an der Innenseite 4 und/oder der Außenseite 3 entweder gerade, oder gebogen oder teilweise gerade und teilweise gebogen ausgeführt sein. Die Wände der jeweiligen Polygone oder Zylinder bzw. der Zellen können im Draufsichtsaufriss entweder gerade oder gebogen oder teilweise gerade und teilweise gebogen sein und verschiedene geometrische Formen aufweisen (Fig. 14a bis 14d). Die Wände bzw die Seitenwände 2 jedes extrudierten Polygons bzw der Zelle können optional parallel zueinander stehen, sodass jede Wand bzw. Seitenwand 2 auch einem eigenen Extrusionsvektor folgen kann (Fig. 10c). Als extrusionsvektor ist dabei derjenige vektor zu verstehen untder dem die Polygone Grundfläche, also das Polygon entlang der Höhe der Zelle bzw der Seitenwand 2 sich zur Deckfläche der Zelle erstreckt. Dabei können bei der Extrusion Kanten auch zusammenfallen, sodass das Polygon bzw. die Zelle auf einer Seite, also der Innenseite 4 oder der Außenseite 3, mehr oder weniger Seiten aufweist, als das Polygon bzw. die Zelle an der Innenseite 4 oder der Außenseite 3 bzw. an der anderen Seite (Fig. 10d, 10e). Ebenso können das Polygon einer Seite größer oder kleiner sein, als das Polygon der anderen Seite (Fig. 10f), das heißt, das Polygon oder Zylinder bzw. die Zelle erfährt eine negative oder positive Verjüngung der Struktur außen nach innen bzw. von der Außenseite 3 zur Innenseite 4 oder umgekehrt. Auch kann das Polygon der einen Seite eine andere Geometrie aufweisen, als das Polygon der anderen Seite (Fig. 10g). Statt der Extrusionsvektoren können auch Extrusionskurven zur Anwendung gelangen (Fig. 10h). Insbesondere können auch mehrere Extrusionsvektoren und/oder Extrusionskurven pro Seitenwand 2 zur Anwendung gelangen, um die Zelle bzw. die Polygonstruktur auszubilden.

Die Erfindung sieht weiters gezielte Schwächungen einer oder mehrerer Wände aller oder einzelner Wände bzw. Seitenwände 2 der polygonale oder zylindrische Prismenstruktur vor (Fig. 12a und 12b). Dabei werden

• entweder Ausnehmungen 5 oder Schlitze im„unteren Bereich“, d.h. auf jener Seite der polygonale oder zylindrische Prismenstruktur, die dem zu schützenden Objekt näher liegt bzw der Innenseite 4, angeordnet; • und/oder Ausnehmungen 5 oder Schlitze im„oberen Bereich“, d.h. auf jener Seite der polygonale oder zylindrische Prismenstruktur, die dem zu schützenden Objekt ferner liegt bzw der Außenseite 3 angeordnet;

• und/oder Ausnehmungen 5 an sonstigen Stellen der polygonale oder zylindrische Prismenstruktur angeordnet;

• und/oder die Wandstärke der polygonalen oder zylindrischen Prismenstruktur an einer oder mehreren der genannten Stellen gezielt verdünnt;

• wobei die Ausnehmungen 5 und Verdünnungen entweder im Bereich der Flächen einer Wand oder mehrerer Wände der polygonalen oder zylindrischen Seitenwände 2 angeordnet werden können;

• und/oder im Bereich der Eckkanten zweier oder mehrerer Wände bzw Seitenwände 2 der polygonalen oder zylindrischen Wände angeordnet werden können;

• wobei die Fläche der Ausnehmungen 5 und/oder der Verdünnungen 0,1 % bis 70,0% der Summe aller Wandflächen jeder einzelnen polygonalen und/oder zylindrischen Wandverbindung und zwischen 0,1% und 70,0% aller polygonalen und / oder zylindrischen Wandverbindungen betragen kann;

• wobei der Grundriss einer Ausnehmung 5 jede beliebige Form annehmen kann, darunter insbesondere Rechtecke, Trapeze, Dreiecke, sonstige Polyeder, runde und/oder ovale, konvexe und / oder konkave Formen;

• wobei die Ausnehmungen 5 auch der Zufuhr von frischer Kühlluft und/oder der Abfuhr bereits erwärmter Kühlluft dienen können;

• wobei für die Belastungsschwelle, ab der durch die Ausnehmung 5 und/oder Verdünnung der Wand der Zelle bzw der Seitenwand 2 und/oder der Kante ein Einfalten der Struktur eingeleitet wird (Sollknickstelle), neben den klimatischen Bedingungen und dem Material der Struktur insbesondere Höhe, Breite, Umriss und Fläche der Ausnehmung 5 oder Verdünnung der Wand insofern maßgeblich sind, als dickere Wände, steifere Materialien, niedrigere Temperaturen sowie kleinere oder weniger Ausschnitte bzw. Ausnehmungen 5 oder Verdünnungen tendenziell eine versteifende Wirkung auf die Struktur haben, und umgekehrt dünnere Wände, weichere Materialien, höhere Temperaturen sowie größere oder mehr Ausschnitte oder Verdünnungen tendenziell eine erweichende Wirkung auf die Struktur haben, sodass mit Variationen dieser Variablen für den jeweiligen Anwendungszweck, für die jeweiligen Normen und für die jeweiligen sonstigen Rahmenparameter (z.B. Skihelm - niedrige Temperatur, Fahrradhelm - höhere Temperatur) die Strukturen in Hinblick auf die angestrebten Zielparameter jeweils optimiert werden können, darunter insbesondere auch der Zielparameter „niedriges Gesamtgewicht der Struktur“;

• wobei alle genannten Faktoren im Wesentlichen dazu beitragen, die Flanken der Kurve der insbesondere negativen Beschleunigung bei der Umwandlung kinetischer in Wärmeenergie möglichst steil und das Plateau breit und niedrig zu halten, um damit die Belastungsspitzen zu reduzieren und solcherart Verletzungen und Zerstörungen des jeweils geschützten Körpers zu vermeiden.

Die Erfindung umfasst weiters die Möglichkeit der Anbringung von„Füßchen“ 9 an der dem geschützten Körper zugewandten (inneren) Seite bzw Innenseite 4 der Aufprallschutzstruktur bzw. der Zellen, wobei diese„Füßchen“ 9 jede beliebige Größe und Dicke und jeden beliebigen Grundriss aufweisen können. Diese„Füßchen“ 9 können insbesondere in Form eines umgekehrten„T-Trägers“, mit dem Querbalken nach unten, zu dem zu schützenden Körper hin orientiert, und der Wand als Längsbalken (Fig. 13a) entlang der gesamten Innenkante der Wände, entlang nur eines Teils der Wände oder insbesondere nur in einem bestimmten Umkreis zu den Kreuzungspunkten der Wände der polygonalen Struktur angebracht sein. Dabei können die beiden Querflügel der Auflagefläche nicht nur im Winkel von 180° (Fig. 13a) zueinander orientiert sein, sondern auch einen größeren (Fig. 13b) oder kleineren Winkel (Fig. 13c) aufweisen. Insbesondere bei einem kleineren Winkel („umgekehrte V-Stellung“) erfolgt eine bessere Anpassung an die verschiedenen Topographien unterschiedlicher Kopfoberflächen. In diesem Fall ähnelt der Querschnitt weniger einem umgekehrten„T“, als vielmehr einem umgekehrten„Y“ (Fig. 13c).

Die Füßchen 9 bzw. Aufstandsflächen, die mit den dem zu schützenden Körper zugewandten Seiten der polygonalen Wände verbunden sind gekennzeichnte dadurch dass o die Aufstandsflächen bzw. Füßchen im Wesentlichen parallel zur Oberfläche des zu schützenden Körpers orientiert sind und solcherart die Aufstandsfläche bzw. das Füßchen der Struktur auf dem zu schützenden Körper vergrößern, o wobei die Aufstandsflächen bzw. Füßchen 9 jede beliebige Dicke, Kontur und Position aufweisen können; o wobei insbesondere die beiden Oberflächen der Aufstandsflächen bzw.

Füßchen 9 nicht parallel sein müssen; o wobei die Aufstandsflächen bzw. Füßchen 9 in Relation zur Schnittachse mit der Wand zueinander entweder parallel (Winkel 180°) oder in einem positiven oder in einem negativen Winkel orientiert sein können oder über den Verlauf entlang der Kante mehrere Winkelstellungen aufweisen können; o wobei die Aufstandsflächen bzw. Füßchen dabei insbesondere entlang der gesamten Kanten der Wände bzw. Seitenwände 2 oder nur eines Teils der Wände bzw. Seitenwände 2 angebracht sein können und/oder nur an den Kreuzungspunkten der polygonalen Wände angebracht sein können.

Eine beispielhafte Ausprägung der Erfindung sieht eine hexagonale Struktur zum Schutz des Kopfes (= Helm) vor, wobei der durchschnittliche Durchmesser (Abstand gegenüberliegende Ecken) der Hexagone 35 mm beträgt, die Wandstärke im kopfnahen Bereich, an der Innenseite 4, bei 1 ,2 mm und im kopffernen Bereich, also der Außenseite 4, 1 ,0 mm beträgt, sowie die Wandhöhe 32 mm beträgt.

Durch die Konstruktionsweise der erfindungsgemäßen Aufprallschutzstruktur kommt es unter Bezugnahme auf den bisherigen Stand der Technik zu folgenden positiven Auswirkungen der Erfindung:

1. Durch die gezielte Schwächung der Struktur durch Ausnehmungen / Verdünnungen entsteht eine „Soll-Falt-Stelle“, an der die polygonale Struktur relativ frühzeitig während des „Abbremsvorgangs“ beginnt, sich einzufalten. Dieser Einfaltungsvorgang setzt sich im Verlauf des weiteren Aufpralls dann in die angrenzenden Wandstrukturen fort.

2. Durch die kraftschlüssigen Verbindungen der Wände miteinander kommt es zu einer vergleichsweise resistenten Reaktion der Struktur, wobei die Reaktion durchgängig auf vergleichsweise ebenem Niveau erfolgt, sodass extrem hohe Belastungsspitzen verhindert werden. 3. Durch die begonnenen Einfaltungen werden auch jene Teile der polygonalen oder zylindrischen Prismenstruktur (Wände, Ecken, Brücken, Kanten, etc.), die zwar nicht selbst geschwächt wurden, die aber mit einem geschwächten und zuerst eingefalteten Teil kraftschlüssig verbunden sind, nach und nach eingefaltet. Durch 5 die damit verbundene Walkarbeit kommt es zur Umwandlung der kinetischen

Energie in Wärmeenergie. Eine dauerhafte plastische Verformung der Struktur erfolgt im Normbereich weitestgehend nicht.

4. Bei der konkreten Struktur überwiegt im Bereich zwischen Innen-Ebene (Ebene des

10 „unteren“ Endes der Wände) und der Außen-Ebene (Ebene des„oberen“ Endes der

Wände) das Volumen des Luftraums, sodass genügend Platz für die Einfaltungen der Bestandteile der Struktur vorhanden ist. Im Ausmaß des Luftraums kann sich die Struktur daher vergleichsweise problemlos einfalten. Weiters überträgt das polygonale Netz aus Wänden Einfaltmomente auch auf angrenzende Wände, die

1 nicht unmittelbar vom Aufprall betroffen sind, sodass der Bereich, in dem die kinetische Energie durch Walkarbeit in Wärmeenergie umgewandelt wird, vergrößert wird. Umfasst der Luftraum z.B. 80% des Gesamtraums, dann kann die Struktur auch auf rund 20% ihrer Ausgangshöhe (und, je nach elastischer Kompressionsfähigkeit des für die Struktur verwendeten Materials, auch darüber

20 hinaus) einfalten. Der verfügbare„Bremsweg“ beträgt somit in diesem Fall rund

80% (oder mehr) der ursprünglichen Bauhöhe der Schutzstruktur. Dadurch kann ein vergleichsweise langer „Bremsweg“ realisiert werden, wodurch wiederum die Belastungsspitzen niedriger ausfallen.

25 5. Unmittelbar nach dem Ende des Krafteintrags (= Ende der Phase der negativen

Beschleunigung) beginnt sich die Struktur wieder auszufalten. Der Ausfaltungsvorgang ist dabei - je nach verwendetem Material für die Struktur und klimatischen Bedingungen - um den Faktor 2 bis 50 langsamer als der unter Krafteinwirkung erfolgte Einfaltungsvorgang, sodass es bei der Ausfaltung zu

30 keinem„Rebounce-Effekt“ auf den zu schützenden Körper (und damit zu keiner

Doppelbelastung) kommen kann. Gleichzeitig dauert der Ausfaltungsvorgang doch nur sehr kurz, sodass bei einem kurz nach dem ersten Aufprall folgenden möglichen zweiten Aufprall wieder die voll entfaltete Schutzstruktur zur Verfügung steht.

qc 6. Durch die Auswahl für das jeweilige Klimafenster geeigneter Materialien kommt es bei Stürzen entsprechend der EN 1078 zu keiner plastischen Verformung der Struktur und auch zu keinem Bruch, weil die Struktur sich elastisch an die Umgebung anpassen kann. Dadurch ist die Struktur - anders als herkömmliche Strukturen - auch„Multi lmpact“-fähig.

7. Die polygonale Struktur der Wände gewährleistet, dass die Struktur sich nicht bloß bei normalen Krafteinflüssen„in sich zusammenfaltet“, sondern vor allem auch bei dem (in der Praxis viel häufigeren) Fall einer schrägen Krafteinwirkung nach der entsprechenden Seite hin verfaltet. Dadurch wird eine weitere Reduktion von

Rotationsbeschleunigungen bewirkt, mit der Folge, dass Verletzungsfolgen bei einem Aufprall entweder ganz ausbleiben oder doch zumindest ungleich geringer sind.

8. Durch Materialien, die überhaupt erst mit der erfindungsgegenständlichen Struktur angewandt werden können (kein herkömmliches Polystyrol) kann es zu keinen Mikrorissen infolge von (in der Regel unerkannter) Minimalvorschädigungen kommen. Damit ist die Struktur auch in jenen Fällen sicher, in denen herkömmliche Schutzstrukturen aus Polystyrol infolge (meist unerkannter) Mikrorisse das hohe Risiko eines vorzeitigen Bruchs im Falle eines Aufpralls in sich tragen.

9. Durch die Auflagefläche ist der Tragekomfort erhöht, insbesondere bei der Variante „umgekehrtes Y“ die Anpassung der Schutzstruktur an verschiedene Topographien unterschiedlicher Kopfformen verbessert und der Druck der Aufstandsflächen der Struktur auf die Kopfoberfläche (N / cm ² Aufstandsfläche) durch eine Vergrößerung der Aufstandsfläche signifikant verringert. Das verbessert sowohl den Tragekomfort als auch reduziert es das Verletzungsrisiko bei Unfällen.