DE2437057A1 - ENERGY-ABSORBING INSERT FOR A SAFETY HELMET - Google Patents
ENERGY-ABSORBING INSERT FOR A SAFETY HELMETInfo
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Description
DR.-lNG. DIPL..ING. M.SC. C Ι-Ί—ΓΙ-Ύβ. Dn DIPL.-fHVS DR.-lNG. DIPL..ING. M.SC. C Ι-Ί — ΓΙ-Ύβ. Dn DIPL.-fHVS
HÖGER - STELLRECHT - SRIESSBACH ~ HAECKERHÖGER - LEGAL RIGHTS - SRIESSBACH ~ HAECKER
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Mine Safety Appliances Company 400 Penn Center Blvd. Pittsburgh, Pa. 15235/USAMine Safety Appliances Company 400 Penn Center Blvd. Pittsburgh, Pa. 15235 / USA
Energieabsorbierende Einlage für einen SicherheitsschutzhelmEnergy-absorbing insert for a safety helmet
Die Erfindung bezieht sich auf eine energieabsorbierende Einlage für einen Sicherheitsschutzhelm. Sicherheitsschutzhelme sind oft mit Einlagen oder Ausfütterungen aus einem Material versehen, welches sich bei einer vorgegebenen Druckeinwirkung verformt und zusammendrücken lässt, um auf diese Weise so vielThe invention relates to an energy-absorbing insert for a safety helmet. Safety helmets are often provided with inlays or linings made of a material that resists a given pressure deformed and crushed to this way so much
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wie möglich der auftreffenden Schlagenergie zum Schutz des Kopf des Trägers zu absorbieren. Aus diesen Gründen sind feste Einlagen oder Ausfütterungen aus geschäumtem Kunststoff verwendet worden, desgleichen bienenkorbartige Gitter, die mit geschäumtem Kunststoff ausgefüllt sind. Es sind auch aufgeblasene flexible Röhren verwendet worden, diese waren jedoch nicht so wirksam wie zusammenpressbares, eindrückbares Material, da sie elastisch sind und daher das auftreffende Schlagmoment bei Freigabe wieder zurückfedern lassen. Die Aufgabe vorliegender Erfindung ist darin zu sehen,Nachteile bekannter Sicherheitsschutzhelme zu beseitigen und eine Einlage oder Ausfütterung für einen solchen Schutzhelm zu schaffen, die in der Lage ist, eine maximale Schlageinwirkung ohne Speicherung und spätere Energiefreigabe zu absorbieren.as possible to absorb the impact energy to protect the wearer's head. For these reasons, deposits are fixed or linings made of foamed plastic have been used, as well as beehive-like grids with foamed Plastic are filled. Inflated flexible tubes have also been used, but these have not been as effective as compressible, compressible material, as they are elastic and therefore the impacting moment again when released spring back. The object of the present invention is to be seen in eliminating the disadvantages of known safety helmets and to create an insert or lining for such a protective helmet which is capable of a maximum To absorb impacts without storage and subsequent release of energy.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer energieabsorbierenden Einlage für einen Sicherheitsschutzhelm und besteht erfindungsgemäss darin, dass eine Vielzahl von Stapeln oder Schichtungen von steifen, permanent deformierbaren Röhrchen vorgesehen sind, wobei die Röhrchen jedes Stapels in übereinander angeordneten Reihen und die Röhrchen jeder Reihe zueinander parallel angeordnet sind, dass jeder Stapel zur Aufrechterhaltung der geschichteten Röhrchenkonfiguration von einer dünnen Umhüllung bestimmter Form umgeben ist und dass die die Röhrchen enthaltenden Hüllen zur Bildung einer domartigen Einlage zusammengesetzt sind, die in das Innere eines Sicherheitsschutzhelms einpassbar ist.To solve this problem, the invention is based on an energy-absorbing insert for a safety helmet and according to the invention consists in that a plurality of Stacks or layers of rigid, permanently deformable tubes are provided, with the tubes of each stack in stacked rows and the tubes of each row are arranged parallel to each other that each stack for Maintaining the layered tube configuration is surrounded by a thin envelope of a certain shape and that the the sleeves containing the tubes are assembled to form a dome-like insert which is inserted into the interior of a safety helmet is adaptable.
Die Erfindung besteht also darin, dass eine domartige oder schalenförmige Einlage geschaffen wird, die im Inneren einesThe invention consists in the fact that a dome-like or bowl-shaped insert is created that is inside a
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Sicherheitsschutzhelms Platz findet und aus einer Vielzahl von Stapeln oder Schichtungen aus steifen, jedoch deformierbaren Röhrchen gebildet ist, wobei die Röhrchen in jedem Stapel so angeordnet sind, dass sie in übereinander liegenden Reihen verlaufen. Die Röhrchen jeder Reihe sind dabei parallel zueinander und zu den Röhrchen unmittelbar angrenzender Reihen versetzt angeordnet, so dass ein fester Verbund geschaffen wird, beispielsweise wenn zylindrische Röhrchen verwendet werden. Jede der so gebildeten Röhrchenstapel oder Schichtungen ist von einer flexiblen Hülle umgeben, diese eingehüllten Röhrchenstapel werden dann zur Bildung der Einlage zusammengesetzt. Safety helmets can be accommodated and made up of a multitude of stacks or layers of stiff, but deformable Tubes is formed, wherein the tubes in each stack are arranged so that they are in superimposition Rows run. The tubes in each row are parallel to one another and to the tubes of immediately adjacent rows arranged offset so that a firm bond is created, for example when cylindrical tubes are used will. Each of the tube stacks or layers formed in this way is surrounded by a flexible sheath, these sheathed Stacks of tubes are then assembled to form the liner.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.Further refinements of the invention are the subject matter of the subclaims and are laid down in them.
Im folgenden werden Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen:The structure and mode of operation of an exemplary embodiment of the invention are described in detail below with reference to the drawing explained in more detail. Show:
Fig. 1 eine Ansicht von unten auf einen Schutzhelm, der die neue Einlage enthält,Fig. 1 is a view from below of a protective helmet containing the new insert,
Fig. 2 in kombinierter Darstellung eine Seitenansicht und eine vertikale Schnittdarstellung entlang der Linie II-II der Fig. 1,Fig. 2 in a combined representation a side view and a vertical sectional view along the Line II-II of Fig. 1,
Fig. 3 zeigt in vergrösserter Perspektivdarstellung eines der die Einlage bildenden Segmente mit teilweise weggebrochenen Teilen undFIG. 3 shows, in an enlarged perspective illustration, one of the segments forming the insert with partially broken parts and
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Fig. 4 zeigt in einer Ausschnittsdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit anders gestalteten Segmenten oder Schichtungen, wobei ebenfalls zur Darstellung der Röhrchen Teile weggebrochen sind.Fig. 4 shows a detail view of a further embodiment of the invention with differently designed Segments or layers, with parts also broken away to show the tubes are.
In den Fig. 1 bis 3 der Zeichnungen ist ein Sicherheits- oder Schutzhelm 1 in üblicher Form dargestellt, der eine energieabsorbierende Ausfütterung enthält, die mittels eines Klebstoffes an ihrem Platz gehalten sein kann oder mit Hilfe einer inneren Ausfütterung, die innen der energieabsorbierenden Ausfütterung oder diesem Einsatz angepasst ist und an dem Helm befestigt ist. Die Art wie die Einlage an ihrem Platz gehalten wird, ist jedoch nicht Teil vorliegender Erfindung. Die Einlage oder die Ausfütterung selbst ist gebildet von einer Vielzahl sich nach oben verjüngender Segmente oder Säulenteile 2, die sich nach oben und innen aufeinanderzu krümmen. Die oberen Enden der Segmente treffen sich jedoch nicht an einem zentralen Punkt,sondern bilden die Wand einer zentralen polygonalen öffnung, die von einem Mitteleinsatz 3 ausgefüllt ist. Dieser Mitteleinsatz und sämtliche Segmente herum sind miteinander und mit dem Mitteleinsatz zur Bildung der Einlage aneinander befestigt, beispielsweise mittels Klebstoff verklebt.1 to 3 of the drawings, a safety or protective helmet 1 is shown in the usual form, which is an energy-absorbing Contains lining that can be held in place by means of an adhesive or with the help of a inner lining, which is adapted to the inside of the energy-absorbing lining or this insert and on the helmet is attached. How the liner is held in place, however, is not part of the present invention. The deposit or the lining itself is formed by a plurality of upwardly tapering segments or column parts 2, the curve upwards and inwards towards each other. The top However, ends of the segments do not meet at a central point, but form the wall of a central polygonal one opening which is filled by a central insert 3. This use of funds and all the segments around it are with each other and attached to one another with the central insert to form the insert, for example glued by means of adhesive.
Wie am besten der Fig. 3 entnommen werden kann,ist jedes der sich nach oben verjüngenden Segmente in der Hauptsache aus einem Stapel steifer Rohre oder Röhrchen 4 gebildet, die zueinander mittels einer umgebenden dünnen Umhüllung 5 in der richtigen Beziehung gehalten werden; diese Umhüllung kann aus einem Kunststoff gebildet sein. Die Röhrchen in jedem derAs best seen in FIG. 3, each is the upwardly tapering segments mainly formed from a stack of stiff tubes or tubes 4, which are connected to each other held in proper relationship by means of a surrounding thin envelope 5; this wrapping can be made from be formed from a plastic. The tubes in each of the
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Stapel sind in übereinander angeordneten Reihen oder Reihenschichtungen angeordnet, wobei die Röhrchen jeder Reihe parallel liegen und bevorzugt grösstenteils mit Bezug auf die Röhrchen in angrenzenden Reihen versetzt angeordnet sind. Die Röhrchen sind bevorzugt geradlinig ausgebildet mit einer maximalen-LSn-Stacks are arranged in rows or rows, one on top of the other arranged, wherein the tubes of each row are parallel and preferably for the most part with respect to the tubes are staggered in adjacent rows. The tubes are preferably designed in a straight line with a maximum-LSn-
sich alsyourself as
ge zwischen 3,8 und 5,1 cm bei einem /zufriedenstellend herausgestelltem, ge between 3.8 and 5.1 cm for a / satisfactorily
äusseren Durchmesser von etwa 0,95 cm und einem inneren Durchmesser zwischen 0,16 und 0,64 cm. Obwohl die Ouerschnittsform der Röhrchen polygonal sein kann, ist ihr Einbau und ihre Funktion besser wenn sie zylindrisch ausgebildet sind.outer diameter of about 0.95 cm and an inner diameter between 0.16 and 0.64 cm. Although the cross-sectional shape of the tubes can be polygonal, their installation and their Function better if they are cylindrical.
Gemäss einem Merkmal vorliegender Erfindung sind die Röhrchen aus einem Material hergestellt, welches bei Druckeinwirkung über einen bestimmten Wert permanent deformiert wird. Die Röhrchen dürfen nicht in ihre ursprüngliche Form zurückspringen, wenn die Druckeinwirkung nachlässt. Die zur Deformierung der Röhrchen erforderliche Energie wird somit absorbiert und nicht auf den Kopf des Trägers übertragen. Die Röhrchen können aus Metall sein, welches sich verbiegt, wenn sie gequetscht oder zusammengedrückt werden, sie können aber auch aus schwerem Papier oder aus einem anderem, zusammenpressbarem Material hergestellt sein. Als bevorzugtes Material hat sich geschäumter Kunststoff erwiesen, beispielsweise Polystyrol oder Polyurethan. Diese Kunststoffmaterialien absorbieren bei einer Presseinwirkung Energie, wobei die Schaumzellenwände brechen. Sind die Röhrchenwände fest, wobei sie sich von den erwähnten zellularen Anordnungen unterscheiden, dann wird Energie durch das Zusammenfallen oder Kollabieren der Röhren absorbiert. Die Röhrchen können sämtlich gegenüber einem Einbeulen oder Zusammendrücken den gleichen Widerstand erzeugen, sie können aber auch in einer solchen Weise hergestellt werden, dass unterschiedliche Röhrchen unterschiedliche DruckeinwirkungenAccording to one feature of the present invention, the tubes are made of a material that is permanently deformed when subjected to pressure above a certain value. the Tubes must not spring back to their original shape when the pressure is released. The deforming the Energy required for the tube is thus absorbed and not transferred to the head of the wearer. The tubes can go out Be metal, which bends when they are squeezed or squeezed together, but they can also be made of heavy Paper or some other compressible material. Foamed has proven to be the preferred material Plastic, for example polystyrene or polyurethane. These plastic materials absorb at a Pressing energy, causing the foam cell walls to break. Are the walls of the tubes solid, differentiating them from those mentioned cellular arrangements, then energy is absorbed by the collapse or collapse of the tubes. The tubes can all create the same resistance to buckling or crushing as they can but can also be manufactured in such a way that different tubes have different pressures
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erforderlich machen, um zusammengedrückt zu werden. In diesem letzteren Fall sind die Röhrchen in den Stapeln so angeordnet, dass die an der Innenseite der Einlage befindlichen am leichtesten zusammenzudrücken sind, während es für den Rest der Röhrchen progressiv schwieriger wird, sich zu deformieren, dies verläuft dann von der Innenseite zur Aussenseite der Einlage. Die unterschiedlichen Energieabsorptionseigenschaften unterschiedlicher Röhrchen können dadurch erlangt v/erden, dass man diese aus unterschiedlichen Materialien oder in unterschiedlichen Grossen und Wanddicken herstellt. Der Druck oder die Belastung gegen die äussersten Röhrchen wird von diesen auf sämtliche benachbarten Röhrchen übertragen, wobei die aufgebrachte Schlag- oder Krafteinwirkung über einen grossen Bereich der Einlage oder der Ausfütterung verteilt und als Verlustleistung verbraucht wird. Es ergibt sich auch eine gewisse Bewegung der Röhrchen gegeneinander, was Reibung erzeugt und gleichfalls etwas Energie absorbiert.require to be compressed. In this In the latter case, the tubes in the stacks are arranged in such a way that those on the inside of the insert are easiest while it becomes progressively more difficult for the rest of the tubes to deform, this then runs from the inside to the outside of the insert. The different energy absorption properties are different Tubes can be obtained by making them from different materials or in different Manufactures large and wall thicknesses. The pressure or the load against the outermost tubes is increased by these transfer all neighboring tubes, with the applied impact or force over a large area the insert or the lining is distributed and consumed as power loss. There is also a certain amount Movement of the tubes against each other, which creates friction and also absorbs some energy.
Wie in Fig. 2 gezeigt,, ist der Mitteleinsatz 3 im Oberteil der Einlage in der gleichen Weise hergestellt wie die Segmente oder Säulen 2. Das bedeutet, dass in einer umgebenden, polygonalen Hülle 8 gegeneinander versetzte Reihen von steifen verformbaren Röhrchen 7 gestapelt sind.As shown in Fig. 2, the center insert 3 is in the upper part of the Inlay made in the same way as the segments or columns 2. That means that in a surrounding, polygonal Sheath 8 mutually offset rows of rigid deformable tubes 7 are stacked.
Anstelle dass die Einlage oder Ausfütterung aus sich verjüngenden Segmenten hergestellt wird, die Seite an Seite miteinander verbunden werden, kann die Einlage auch in der Weise gebildet werden, wie dies in Fig. 4 angedeutet ist, d.h. aus einer Vielzahl hexagonaler Komponenten 10, die in der Weise zueinander angeordnet und aneinander angepasst sind, dass sieInstead of the liner or liner being made from tapered segments, side by side with each other are connected, the insert can also be formed in the manner as indicated in Fig. 4, i.e. from a plurality of hexagonal components 10 which are arranged and adapted to one another in such a way that they
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eine domähnliche Einlage oder Ausfütterung für einen Sicherheitsschutzhelm bilden. Jedes der hexagonalen Elemente verfügt über Seitenwände und parallele innere und äussere Wände, die bevorzugt aus einer dünnen Kunststoffumhüllung 11 gebildet sind. Jede Hülle enthält einen Stapel steifer deformierbarer Röhrchen 12, wie die soeben beschriebenen, die in übereinander gelagerten Reihen angeordnet sind, wobei die Röhrchen jeder Reihe parallel und mit Bezug auf angrenzende Reihen zu diesen versetzt angeordnet sind, so dass jede Röhre zwei darunterliegende Röhrchen kontaktiert.a dome-like insert or lining for a safety helmet form. Each of the hexagonal elements has side walls and parallel inner and outer walls, which are preferably formed from a thin plastic casing 11. Each shell contains a stack of rigid, deformable ones Tubes 12, like those just described, arranged in superimposed rows, the tubes each row are parallel and staggered with respect to adjacent rows so that each tube has two underlying tubes contacted.
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Claims (1)
Innenseite der Einlage zu deren Aussenseite progressiv
schwieriger zu deformieren sind.7) insert according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rows of tubes, starting from the
Inside of the insert to its outside progressive
are more difficult to deform.
oben verjüngenden Segmenten (2) haben, die sich nach innen und oben aufeinanderzu krümmen, wobei die Röhrchen (4) in jedem Segment so angeordnet sind, dass sie im wesentlichen Querfläche an Querfläche mit den Röhrchen der beiden benach barten Segmente liegen.8) insert according to one of claims 1 to 7, characterized in that the tube stacks the shape of itself
have tapering segments (2) at the top, which curve inwards and upwards towards one another, the tubes (4) in each segment being arranged so that they are essentially cross-surface to cross-surface with the tubes of the two neighboring segments.
Hüllen (11) hexagonale Form haben.9) insert according to one of claims 1 to 7, characterized in that the stack (10) and those surrounding them
Sleeves (11) have a hexagonal shape.
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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