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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eindringungshemmende Kleidungsstücke und
im Besonderen leichtgewichtige, eindringungshemmende Kleidungsstücke für Hochdruck-Wasserstrahlen.
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Stand der Technik
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Industriewerkzeuge,
die Hochdruck-Wasserstrahlen ausnutzen, werden weiter entwickelt,
wie beispielsweise Metallverarbeitungsschneidewerkzeuge, bei denen
der Wasserstrahl feststeht und das Arbeitsstück relativ zum Wasserstrahl
bewegt wird. Andere Werkzeuge, beispielsweise handpistolenartige
Wasserrohre bzw. Wasserlanzen, bei denen der Bediener den Wasserstrahl über ein
stationäres
Arbeitsstück
bewegt, wurden auch entwickelt. Diese Rohre bzw. Lanzen werden beispielsweise
zum Entfernen von Beschichtungen, wie beispielsweise Farbe, von
Metalloberflächen
verwendet. In beiden Werkzeugarten stellen Hochwasserpumpen, die
imstande sind, bis zu 276 MPa (40.000 psi) bereitzustellen, das
Hockdruckwasser dem Strahl bereit. Mit erhöhten Betriebsdrücken hat
sich auch die Gesamtleistung der Pumpen vergrößert, was eine Erhöhung der
Wasserdurchflussraten zur Folge hat.
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Die
Erhöhung
des Drucks und Stroms hat auch das Risiko ernster Verletzungen beispielsweise von
direkten Schnitten oder Amputationen zur Folge, im Besonderen wenn
die tragbare Wasserstrahllanze verwendet wird. Nicht nur weist der
Wasserstrahl hohe Energien auf, die Körpergewebe sehr aggressiv durchdringen
werden, der Wasserstrahl kann Schmutz und Bakterien in die Wunde über den
Bereich offensichtlicher Gewebebeschädigung hinaus tragen.
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Das
US-Patent 5,996,115 offenbart
einen flexiblen Körperpanzer,
der abgeschrägte überlappende
Keramikfliesen aufweist, die an einer flexiblen Fragmentaufnahmedecke
angebracht sind. Die Decke enthält
vorzugsweise mindestens 40 Lagen eines ballistischen Gewebes, die
in einem Steppdeckenmuster zusammengenäht sind.
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Der
Wasserstrahl kann als ein nadelförmiger Eindringkörper gedacht
werden, da der Durchmesser des Strahls klein ist. Allerdings, im
Gegensatz zu einer Nadel, die entschärft ist, wenn die Spitze gebogen
ist, erneuert ein Wasserstrahl immerfort den scharfen Eindringungsfokus.
Herkömmliche
Antischnitt- oder kugelsichere Kleidungsstücke, wie beispielsweise die
Fleischerschürze,
die in der
US 3,611,438 offenbart
ist, oder der ballistische Körperpanzer,
der in der
US 5,996,115 offenbart
ist, bieten einen geringen Schutz gegen einen Wasserstrahl, da die
Strukturen, die in solchen Kleidungsstücken verwendet werden, durch
den kleinen intensiven Kontaktpunkt des Strahls einfach geschnitten
und erodiert werden, sodass ein vollständiges Eindringen auftreten
kann. Im Allgemeinen zerstört,
sobald ein Eindringen begonnen hat, die abtragende bzw. erosive
Wirkung des Wasserstrahls die gesamte verbleibende Struktur an dem
Kontaktpunkt. Als Folge macht die Verwendung von Strukturen hoher
Leistungsfähigkeit,
die offene, flexible Gewebe aufweisen, solche Strukturen zu schlechten
Kandidaten für die
Verwendung bei Schutzkleidungen für Wasserstrahlanwendungen.
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Festes
Stahl oder Aluminium würde
einen Schutz vor Erosion des Wasserstrahls bereitstellen. Allerdings
beeinträchtigen
neben dem zusätzlichen Gewicht
solche Materialien Komfort und Bewegungsfreiheit und sind folglich
im Allgemeinen nicht für
eine Verwendung bei Schutzkleidungen geeignet, im Besonderen in
industriellen Umgebungen, wo solche Eigenschaften notwendig sind.
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Im
Hinblick auf das Risiko in dieser Industrie wurde eine Reihe von
Versuchen bei Sicherheitskleidungsstücken entwickelt. Beispielsweise
haben DuPont und andere gefütterte
Anzüge
entwickelt, die eindringungshemmende Strukturen verwenden. Ein Beispiel
einer solchen Struktur ist in dem
US-Patent Nr. 5,565,264 und
5,837,623 offenbart, die
dem vorliegenden Begünstigten
zugeordnet sind und auf die der Leser für weitere Informationen verwiesen
wird. Die Anzüge,
die aus solchen Strukturen gefertigt sind, werden unter Verwendung
herkömmlicher Techniken
gestaltet und ausgebildet. Beispielsweise ist die Vorderseite der
Hose des Anzugs aus einem kontinuierlichen Teil der eindringungshemmenden Struktur
geschnitten. Alternativ kann die eindringungshemmende Struktur als
eine Fütterung
hinzugefügt
werden, die der Basisform der äußeren Schicht
des Kleidungsstücks
folgt.
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Um
ein gewünschtes
Niveau des Eindringungswiderstands bereitzustellen, während etwas Flexibilität beibehalten
wird, werden mehrere Schichen einer eindringungshemmenden Struktur
verwendet. Allerdings erhöhen
diese hinzugefügten Schichten
deutlich die Kosten und das Gewicht des Kleidungsstücks. Ferner
neigen die Anzüge,
die den gesamten Körper
bedecken, dazu, Wärme
zu stauen und das Kühlen
durch Verdampfung des Trägers
zu verringern, was Wärmestress
zur Folge haben kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Erfindung ist durch die unabhängigen Ansprüche definiert.
Die abhängigen
Ansprüche
sind auf bevorzugte Ausführungsformen
gerichtet.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein eindringungshemmendes
Kleidungsstück
zur Verwendung beispielsweise in der Wasserstrahlindustrie gerichtet,
das von einem Verwender komfortabel getragen werden kann, während Schutz
gegen Verletzung durch einen eindringenden Fluidstrahl bereitgestellt
wird. Der Eindringungswiderstand einer einzelnen Schicht der eindringungshemmenden Struktur
zur Verwendung in einem eindringungshemmenden Kleidungsstück kann
deutlich erhöht
werden, wenn eine Beschichtung auf die Struktur aufgebracht wird.
Allerdings kann die Beschichtung eine erheblich steife Struktur
zur Folge haben, die für
eine Verwendung weniger wünschenswert
ist als ein kontinuierliches Strukturteil in einem eindringungshemmenden
Kleidungsstück.
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Folglich
enthält
das eindringungshemmende Kleidungsstück eine Vielzahl von leichtgewichtigen, festen,
diskreten eindringungshemmenden Abschnitten, die miteinander zusammenwirken
und relativ zueinander angeordnet sind, um ein flexibles Kleidungsstück bereitzustellen.
In einer weiteren Ausführungsform
enthält
das eindringungshemmende Kleidungsstück eine Vielzahl von eindringungshemmenden
Paneelen, die miteinander zusammenwirken und relativ zueinander
angeordnet sind, um eine im Wesentlichen vollständige Abdeckung bereitzustellen.
In noch einem weiteren Aspekt der Erfindung weist jedes Paneel eine
Länge auf.
Die Paneele wirken miteinander zusammen und sind relativ zueinander
angeordnet, sodass eine Länge
des Kleidungsstücks kleiner
als eine Summe der Länge
der einzelnen Paneele ist.
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In
noch einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält das eindringungshemmende
Kleidungsstück ein
erstes Paneel und ein zweites Paneel, das mit dem ersten Paneel
verbunden ist, um eine Länge
zu definieren. Die Paneele sind relativ zueinander einstellbar,
um selektiv die Länge
der Paneele einzustellen.
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In
noch einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält das eindringungshemmende
Kleidungsstück ein
Unterkleidungsstück,
das eindringungshemmende Eigenschaften und eine Abdeckung aufweist,
die an dem Unterkleidungsstück
entfernbar angebracht ist.
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In
einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält das eindringungshemmende
Kleidungsstück eine
eindringungshemmende Struktur und ein Härtematerial, das mit der Struktur
zusammenwirkt.
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In
noch einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält das eindringungshemmende
Kleidungsstück eine
eindringungshemmende Struktur, die das Kleidungsstück ausbildet.
Das Kleidungsstück
ist angepasst, um vom Verwender entweder vorn oder hinten getragen
zu werden.
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In
noch einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält das eindringungshemmende
Kleidungsstück ein
erstes Paneel, ein zweites Paneel und ein Kniepad, das zwischen
dem ersten und zweiten Paneel gekoppelt ist. Das Kniepad ist mit
dem ersten Paneel um eine erste Drehachse verschwenkbar verbunden und
um eine zweite Drehachse mit dem zweiten Paneel verschwenkbar verbunden.
Die Achsen sind durch das Kniepad an vorbestimmten Orten so angeordnet,
dass ein effektives Drehzentrum des ersten Paneels, des zweiten
Paneels und des Kniepads durch ein Drehzentrum des Knies eines Trägers tritt.
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In
noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Anziehen
bzw. Anlegen wenigstens eines Teils eines eindringungshemmenden Kleidungsstücks durch
einem Träger
offenbart. Der Teil enthält
einen Knieabschnitt, der ein Kniepad, ein erstes Paneel, das schwenkbar
mit dem Kniepad verbunden ist und ein zweites Paneel aufweist, das schwenkbar
mit dem Kniepad verbunden ist. Der Teil enthält ferner einen Oberschenkelabschnitt,
der angepasst ist, um relativ zum ersten Paneel des Knieabschnitts
einstellbar zu sein. Der Teil enthält ferner einen Oberschenkelabschnitt,
der angepasst ist, um relativ zum ersten Paneel des Knieabschnitts
einstellbar zu sein. Das Verfahren enthält die Schritte des zunächst Sicherns
des Knieabschnitts am Träger,
anschließend
Anbringen des Oberschenkelabschnitts an das erste Paneel des Knieabschnitts.
Auf diese Weise kann das Kleidungsstück einfach in der Größe für verschieden
große
Träger
angepasst werden.
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In
einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Paneelaufbau, der in
einem eindringungshemmenden Kleidungsstück verwendet wird, offenbart. Der
Paneelaufbau enthält
eine Verstärkung
bzw. Unterschicht (backing) und ein eindringungshemmendes Material,
das die Verstärkung
abdeckt. Das eindringungshemmende Material belegt einen Bereich, der
kleiner als der Gesamtbereich der Verstärkung ist.
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In
noch einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Paneelaufbau zur
Verwendung in einem eindringungshemmenden Kleidungsstück offenbart.
Der Paneelaufbau enthält
eine Verstärkung
und ein eindringungshemmendes Material, das die Verstärkung abdeckt.
Eine Schicht ist über
dem eindringungshemmenden Material angeordnet.
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In
noch einem Aspekt der Erfindung ist ein Bausatz von Teilen zur Verwendung
beim Zusammenfügen
wenigstens eines Teils eines eindringungshemmenden Kleidungsstücks offenbart.
Der Bausatz enthält
wenigstens ein eindringungshemmendes Paneel. Das Paneel ist angepasst,
um mit einem relativ zu einem benachbarten Paneel Angeordneten zusammenzuwirken,
um eine im Wesentlichen vollständige
Abdeckung bereitzustellen.
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In
einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Paneelaufbau zur Verwendung
in einem eindringungshemmenden Kleidungsstück offenbart. Der Paneelaufbau
enthält
eine Verstärkung
und wenigstens zwei Schichten eines eindringungshemmenden Materials,
das die Verstärkung
abdeckt.
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Verschiedene
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung stellen verschiedene Vorteile bereit
und überwinden
bestimmte Nachteile der herkömmlichen
Techniken. Nicht alle Ausführungsformen
der Erfindung teilen dieselben Vorteile und diejenigen, die dies
tun, teilen sie nicht unter allen Umständen. D. h. die vorliegende
Erfindung stellt zahlreiche Vorteile bereit, die den erwähnten Vorteil
des erhöhten
Schutzes mit verringerter physikalischer Belastung und Wärmebelastung
des Trägers
enthalten.
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Sowohl
weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung als auch
die Struktur und Funktion verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung sind im Detail unten mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen mit Bezug auf
die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen
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1 eine
perspektivische Ansicht eines eindringungshemmenden Kleidungsstücks einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, das an einem Träger gezeigt ist.
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2 eine
Vorderansicht eines Rumpfabschnitts des Kleidungsstücks von 1 ist;
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3 eine
Rückansicht
eines Rumpfabschnitts von 2 ist;
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4 eine
auseinandergezogene Ansicht eines Rumpfabschnitts von 2 ist;
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5 eine
Vorderansicht eines Beinschutzabschnitts des Kleidungsstücks von 1 ist;
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6 eine
auseinandergezogene Ansicht eines Beinabschnitts des Beinschützerabschnitts
von 5 ist;
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7 eine
perspektivische Ansicht ist, die eine Einstellung des Beinschutzabschnitts
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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8 eine
Vorderansicht eines Stulpenabschnitts des Kleidungsstücks von 1 ist;
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9 eine
auseinandergezogene Ansicht des Stulpenabschnitts von 8 ist;
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10 eine
perspektivische Ansicht des Stulpenabschnitts von 8 ist;
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11 eine
perspektivische Ansicht eines einzelnen Paneels des Kleidungsstücks gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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12a und 12b Querschnittsansichten
alternativer Ausführungsformen
des Paneels genommen entlang der Linie 12-12 von 11 sind;
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13 eine
Vorderansicht eines Paars von Beinschutzabdeckungen zur Verwendung
mit dem Kleidungsstück
von 1 ist; und
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14 und 15 schematische
Darstellungen von alternativen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung sind.
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Detaillierte Beschreibung
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Ein
eindringungshemmendes Kleidungsstück, das komfortabel von einem
Verwender getragen werden kann, während es einen Schutz gegen Verletzungen
durch ein eindringendes Objekt, wie beispielsweise einen Wasserstrahl,
schützt,
enthält eine
Vielzahl von leichten, festen, diskreten eindringungshemmenden Abschnitten,
die zusammenwirken, um ein flexibles Kleidungsstück bereitzustellen, das eine
im Wesentlichen vollständige
Abdeckung bereitstellt, die sich über einen Bereich der gewünschten
Abdeckung erstreckt. Die Abschnitte oder Paneele können auf
eine überlappende
Weise geschichtet sein, um eine im Wesentlichen vollständige Abdeckung
für das
Kleidungsstück
bereitzustellen, so dass eine Länge
des Kleidungsstücks
kleiner als eine Summe der Längen
der einzelnen Abschnitte oder Paneele ist, um den Schutz des Trägers vor
einem Eindringen zu unterstützen,
während
der Träger trocken
und sauber gehalten wird. Eine ausreichende Überlappung wird bereitgestellt,
um eine angemessene Abdeckung des Trägers beizubehalten, wenn das
Kleidungsstück
während
der Verwendung gebogen wird, wenn sich der Träger beugt. In einer Ausführungsform
sind die Paneele angeordnet, um auf eine vertikale Weise von dem
oberen Bereich des Kleidungsstücks
nach unten zu überlappen,
um die Wahrscheinlichkeit zu verringert, dass Wasser hinter das
Kleidungsstück
auf den Träger
fließt.
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Obwohl
auf die Verwendung der vorliegenden Erfindung für einen zusätzlichen Schutz, wenn ein Wasserstrahl
verwendet wird, Bezug genommen wird, kann die vorliegende Erfindung
in irgendeiner Umgebung verwendet werden, bei der ein zusätzlicher
Schutz vor dem Eindringen anderer Fluide oder Objekte benötigt wird.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines eindringungshemmenden Kleidungsstücks 20 gemäß der vorliegenden
Erfindung, die getragen von einem Träger 22 gezeigt wird,
der eine lanzenartige Wasserstrahleinrichtung 24 verwendet.
Das Kleidungsstück 20 enthält eine
Vielzahl von eindringungshemmenden Paneelen 30, die als 30a bis 30k gezeigt
sind und gemeinsam als Paneele 30 bezeichnet werden, einen
Rumpfabschnitt 32 (detaillierter gezeigt in den 2 bis 4),
einen Beinschutzabschnitt 34 (detaillierter gezeigt in
den 5 bis 7) und einen Stulpenabschnitt 36 (detaillierter gezeigt
in den 8 bis 10). Obwohl lediglich drei Abschnitte
hierin gezeigt und beschrieben sind, ist es einzusehen, dass andere
Abschnitte, die andere Bereiche bzw. Teile des Körpers des Trägers abdecken
unter Verwendung des Aufbaus der vorliegenden Erfindung bereitgestellt
werden können.
Beispielsweise können Armabschnitte
vorgesehen sein, die ähnlich
zu dem Oberschenkelabschnitt und dem Knieabschnitt aufgebaut sind,
wodurch das Beugen des Arms des Trägers ermöglicht wird. Die Schulter und
der Nacken können
mit getrennten Paneelen geschützt
werden, die mit dem Rumpfabschnitt verbunden sind. Ferner, obwohl
das Kleidungsstück,
das hierin beschrieben ist, zur Verwendung mit einem Menschen angepasst
ist, können
die Paneele angeordnet sein, um mit der Gestalt irgendeines gewünschten
Tieres, das in schutzbedürftigen
Umgebungen verwendet wird, übereinzustimmen.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wirken die Paneele 30 miteinander
so auf eine Weise zusammen, dass das Kleidungsstück 20 flexibel bleibt. In
einer Ausführungsform,
die im Folgenden vollständiger
beschrieben wird, gleiten die Paneele relativ zueinander. In einer
weiteren Ausführungsform
sind die Panelle schwenkbar bzw. drehbar miteinander verbunden.
Auf jeden Fall muss anerkannt werden, dass die Paneele, die einzeln
steif sein können,
auf eine solche Weise zusammenwirken, dass das Gesamtkleidungsstück flexibel
und folglich für
den Träger komfortabel
ist.
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Bezugnehmend
auf die 2 bis 4 enthält der Rumpfabschnitt 32 ein
Brustpaneel 40, das im Allgemeinen entsprechend der Brust
des Trägers gestaltet
ist. der Rumpfabschnitt 32 enthält ferner einen linken Bauchabschnitt 42 und
einen rechten Bauchabschnitt 44, wobei beide mit dem Brustpaneel gekoppelt
sind und beide im Allgemeinen gestaltet sind, um mit dem Bauchbereich
und Hüftenbereich eines
Trägers übereinzustimmen.
Vorzugsweise sind die Bauchpaneele mit dem Brustpaneel unter Verwendung
von Drehstiften 46, 48 gekoppelt, die durch entsprechende Öffnungen
treten, die in den Paneelen ausgebildet sind. Um eine einstellbare
Länge des Rumpfabschnitts
bereitzustellen, kann eine Vielzahl von Befestigungsorten vorgesehen
sein. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Öffnungen 49 vorgesehen
sein. Die Drehstifte können
irgendwelche geeigneten Befestigungsmittel sein.
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Vorzugsweise
erlaubt das Befestigungsmittel ein Drehen der zwei Paneele und erlaubt,
wie es im Folgenden beschrieben wird, ein Entfernen und Ersetzen
eines Paneels. In einer Ausführungsform
sind die Befestigungsmittel mittels einer Schraube 50 und einer „T" Mutter 52 (vergleiche 4)
ausgebildet. Andere vorgesehene Befestigungsmittel enthalten einen
Druckknopf oder eine Niete. Die Bauchpaneele 42 und 44 sind
jeweils an dem Brustpaneel an Außenabschnitten 54 und 56 angebracht.
Folglich, wenn der Rumpfabschnitt an dem Träger angeordnet ist, und um
den Bauch des Trägers
gewickelt ist, um mit dem Oberkörper übereinzustimmen,
wird den Bauchpaneelen erlaubt, sich um die Drehstifte zu drehen,
um eine erhöhte
Flexibilität
des Kleidungsstücks
zu ermöglichen.
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Wenn
eine Drehung zwischen den Bauchpaneelen und dem Brustpaneel nicht
notwendig ist, beispielsweise wenn der Benutzer sich nicht beugen muss,
aber eine Einstellbarkeit erwünscht
ist, können andere
geeignete Befestigungsmittel verwendet werden, wie beispielsweise
ein Klettverschluss (nicht gezeigt). Wie es mit Bezug auf den Oberschenkelabschnitt
diskutiert werden wird, kann der Klettverschluss eine Einstellbarkeit
der Gesamtlänge
zweier benachbarter Paneele bereitstellen während auch beide aneinander
gesichert sind. Folglich kann in diesem Zusammenhang das Brustpaneel 40 relativ
zu den Bauchpaneelen durch Positionieren und Anbringen des Klettverschlusses
an einem gewünschten Befestigungsort
eingestellt werden.
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Der
Rumpfabschnitt 32 kann auch ein Leistenpaneel 58 enthalten,
das zwischen den Bauchpaneelen gekoppelt ist und jeweils an den
Bauchpaneelen an Innenabschnitten 49a und 59b der
Bauchpaneele mit Drehstiften 60, 62 angebracht
ist. Das Leistenpaneel 58 ist auch an dem Brustpaneel an
einem oberen Ort 63 des Leistenpaneels mit Drehstiften 68, 70 angebracht.
Die Drehstifte können
irgendwelche geeigneten Befestigungsmittel, wie es oben beschrieben
ist, sein. In der Ausführungsform,
die hierin beschrieben ist, sind die Drehstifte mittels einer Schraube
und einer „T" Mutter ausgebildet.
Selbstverständlich
kann das Leistenpaneel relativ zu den Brust- und Bauchpaneelen auf
eine ähnliche
Weise, wie es oben mit Bezug auf die Bauchpanelle beschrieben ist,
einstellbar sein.
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Wie
es am besten in 3 gezeigt ist, sind Schulterbänder 72, 74,
die aus irgendeinem geeigneten Material, wie beispielsweise gewobenem
Stoff, gefertigt sind, an dem Brustpaneel 40 angebracht, um
dem Rumpfabschnitt zu erlauben, wie eine Weste getragen zu werden.
Die Bänder
können überkreuzt sein,
um eine größere Sicherheit
des Rumpfabschnitts für
den Träger
bereitzustellen. Allerdings ist gemäß einem Aspekt der Erfindung
der Rumpfabschnitt vorzugsweise lose auf dem Träger angepasst, um einen Luftstrom
zwischen dem Kleidungsstück und
dem Träger
bereitzustellen, um eine angemessene Kühlung des Trägers zu
erlauben. Ferner können
die Bänder
einstellbar vorgesehen sein, sodass der Träger imstande ist, einen angemessenen
Luftstrom zwischen seinem oder ihrem Körper und dem Kleidungsstück beizubehalten.
Obwohl gemäß einer Ausführungsform
das Kleidungsstück
angepasst werden kann, um ausschließlich an der Vorderseite oder
Rückseite
des Trägers
für eine
zusätzliche
Kühlung
getragen zu werden, kann die Rückseite
und der Hintern mittels zusätzlicher
Paneele wie gewünscht geschützt werden.
In einer solchen Ausführungsform sind
die Kleidungsstückabschnitte,
welche die Rückseite
und den Hintern schützen,
vorzugsweise auch lose an dem Träger
angepasst.
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Um
den unteren Abschnitt des Rumpfabschnitts am Träger zu sichern, kann ein drittes
Band 76 verwendet werden. In einer Ausführungsform kann das Band mit
dem unteren Abschnitt 78 des Leistenpaneels 58 gesichert
sein und an den Bändern 72, 74 angebracht
sein. Dieses Band kann auch, wie oben beschrieben, einstellbar sein.
Ferner kann das Band eine Schnalle 80a, 80b enthalten,
um das Anordnen des Rumpfabschnitts am Träger zu vereinfachen.
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Bezugnehmend
auf die 5 bis 7 sind die
Paneele aufgebaut, um einen Beinschutzabschnitt 34 auszubilden.
Der Beinschutzabschnitt enthält
einen ersten 90 und zweiten 92 Beinabschnitt. Der
Einfachheit halber wird der Aufbau und die Anordnung des Beinschutzabschnitts
mit Bezug auf einen Beinabschnitt mit dem Verständnis, dass der andere Beinabschnitt
einen ähnlichen
Aufbau und eine ähnliche
Anordnung aufweist, diskutiert. Obwohl einzusehen ist, dass die
Beinabschnitte, die hierin diskutiert sind, ähnlich sind, können sie
leicht angepasst sein, um das linke oder rechte Bein aufzunehmen, oder
können
aufgebaut und angeordnet sein, um einen größeren Schutz für ein Bein
oder bestimmte Bereiche des Beins, wie gewünscht, bereitzustellen. Ferner,
obwohl der Beinschutzabschnitt, der hierin beschrieben ist, lediglich
einen weiteren Schutz für die
Vorderseite der Beine bereitstellt, kann die Hinterseite der Beine
geschützt
werden, mit oder ohne vorderem Beinschutz durch weitere oder alternative
Paneele, wenn gewünscht.
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Jeder
Beinabschnitt enthält
einen Oberschenkelabschnitt 94, der in diesem Beispiel
aus einem Paneel aufgebaut ist, und einen Knieabschnitt 96.
der Knieabschnitt 96 enthält ein oberes Kniepaneel 98,
ein unteres Kniepaneel 100 und ein Kniepad 102,
das mit den oberen und unteren Paneelen gekoppelt ist. Das obere
Paneel ist an dem Oberschenkelpaneel einstellbar gesichert. Ein
oder mehrere Bänder 104 mit
dazugehörigen
Schnallen können verwendet
werden, um den Beinschutz an dem Bein des Trägers zu sichern, und können mit
einer oder mehreren Schlaufen gehalten werden, die verwendet werden
können,
um den Beinschutzabschnitt an einem Gürtel 108 anzubringen.
In einer Ausführungsform
sind die Bänder 104 auf
eine Weise einstellbar, die oben mit Bezug auf den Rumpfabschnitt 32 beschrieben
ist, und können,
müssen
aber nicht, aus einem elastischen Gummiband ausgebildet sein. Auf jeden
Fall wird der Beinschutzabschnitt lose an den Beinen gehalten, um
einen angemessenen Luftstrom zur Kühlung zu ermöglichen.
Ein Unterliekspannerband 110 kann auch vorgesehen sein,
um die Bewegung oder Drehung eines Beinabschnitts zum Innenoberschenkel
des Trägers
zu begrenzen. Das Band kann eine Schnalle enthalten, um die Länge des
Bands einzustellen, um der Größe des Verwenders
Rechnung zu tragen.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, ist der Rumpfabschnitt aufgebaut
und angebracht, um den Beinschutzabschnitt ausreichend zu überlagern,
um eine(n) angemessenen Schutz und Wasserentlastung (water shedding)
bereitzustellen, selbst wenn sich der Träger beugt. Ferner wird dem
Rumpfabschnitt erlaubt, relativ zum Beinschutzabschnitt zu gleiten, um
dem Träger
eine ungehinderte Bewegung während
des Beugens und Umdrehens zu ermöglichen.
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Der
Knieabschnitt 96 enthält
ein erstes Paar von Drehstiften 112, die das Kniepad 102 an
dem oberen Paneel 98 um eine erste Drehachse drehbar sichern,
und ein zweites Paar von Drehpins 114, die das Kniepad 104 an
dem unteren Paneel 100 um eine zweite Drehachse drehbar
zu sichern. Das erste und zweite Paar von Drehstiften kann durch
das Kniepad an vorbestimmen Orten so positioniert sein, dass ein
effektives Drehzentrum des oberen Paneels, des unteren Paneels und
des Kniepads durch ein Drehzentrum des Knies eines Trägers verläuft. Selbstverständlich können, wie
es mit Bezug auf den Rumpfabschnitt beschrieben ist, die Drehstifte
aus irgendeinem geeigneten Befestigungsmittel ausgebildet sein,
wie beispielsweise einer Schraube und einer „T" Mutter oder einem Druckknopf. Klettverschlüsse können verwendet
werden, wenn eine Drehung nicht notwendig ist.
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Wie
es am besten in den 6 und 7 gezeigt
ist, kann das obere Kniepaneel 98 einstellbar an dem Oberschenkelpaneel 94 mit
der Verwendung eines Klettverschlusses 120 gesichert sein.
Auf diese Weise kann die Länge
des Beinabschnitts 92 an den Träger durch Verschieben des Orts
des Anbringbereichs des Klettverschlusses angepasst werden. Selbstverständlich wird
der Fachmann erkennen, dass andere Befestigungsmittel verwendet
werden können,
um die Länge
des Beinabschnitts einzustellen. Beispielsweise kann eine Vielzahl
von Anbringöffnungen 122 in
dem Oberschenkelpaneel ausgebildet sein, um einen Druckknopf, eine
Niete, eine Schraube und ein „T" Mutter oder dergleichen
aufzunehmen. Die bevorzugte Anzahl von Einstellungen berücksichtigen
Träger,
die eine Innennahtlänge
von 60,96 cm bis 91,44 cm (24'' bis 38'') aufweisen. Folglich beträgt der Betrag
der Überlappung
ungefähr 10,16
cm bis 15,24 cm (4'' bis 6'').
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Wie
es oben mit Bezug auf den Rumpfabschnitt beschrieben ist, kann irgendeines
der Paneele, die einen Beinabschnitt ausbilden, wenn gewünscht ersetzt
werden. Der Beinschutzabschnitt kann durch zunächst Sichern des Knieabschnitts
an dem Träger,
anschließend
Anbringen des Oberschenkelpaneels an das erste Paneel des Knieabschnitts
angelegt werden. Auf diese Weise kann der Beinschutzabschnitt einfach
für verschieden
große Träger hinsichtlich
der Größe eingestellt
werden.
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Bezugnehmend
auf die 8 bis 10 enthält das Kleidungsstück 20 ferner
einen Stulpenabschnitt 36. Der Stulpenabschnitt 36 enthält erste und
zweite Schienbeinpaneele 130, 131, ein Knöchelpaneel 132 und
ein Fußpaneel 134.
In einer Ausführungsform
ist das Fußpaneel 134 angepasst,
um sich bis zur Stahlkappe des Schuhs des Trägers zu erstrecken. Die Schienenbeinpaneele
und das Knöchelpaneel
sind mittels Drehstiften 136 an einer Position gesichert,
die angepasst ist, um eine Fußgelenksdrehung
des Stulpenabschnitts zu ermöglichen, wenn
dieser von einem Träger
getragen wird. Die zwei Schienen der Paneele sind mit ähnlichen
Bogenabschnitten so gestaltet, dass beim Beugen des Trägers jedes
zweite Schienbeinpaneel 131 imstande ist, zumindest teilweise
unter das erste Schienbeinpaneel 130, wie es in 10 gezeigt
ist, zu gleiten. Obwohl zwei Schienbeinpaneele gezeigt und beschrieben
sind, ist es einzusehen, dass lediglich ein Schienbeinpaneel vorgesehen
sein kann. Das Knöchelpaneel
und das Fußpaneel
sind miteinander mit ähnlichen
Drehstiften 137 an einem zweiten Gelenkpunkt gesichert,
der mit dem Ballenbereich des Fußes des Verwenders zusammenfällt, sodass
der Verwender den Fuß an
dem Zehbereich, wie es in 10 gezeigt
ist, drehen kann. Mit einem solchen Doppelgelenkaufbau ermöglicht der
Stulpenabschnitt die Beugung des Verwenders bis zu einem maximalen
Ausmaß.
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Die
Drehstifte 136 können
aus irgendeinem geeigneten Befestigungsmittel, wie es oben beschrieben
ist, ausgebildet sein, wie beispielsweise einer Schraube und einer „T" Mutter, die gezeigt
sind. Ein oder mehrere Bänder 138 können vorgesehen sein,
um den Stulpenabschnitt zu sichern. Ferner kann ein Fersenband 140,
das aus einem elastischen Gummi oder Band ausgebildet sein kann,
verwendet werden, um den Fersenbereich des Stulpenabschnitts zu
sichern. Das Fersenband kann an Drehstiften 136, wie es
in 8 gezeigt ist, befestigt sein oder kann an irgendeinem
anderen geeigneten Ort an dem Stulpenabschnitt angebracht sein,
wie beispielsweise dem Schienbeinpaneel 130, wie es in 10 gezeigt
ist. Vorzugsweise ist der Beinschutzabschnitt 34 angepasst,
um das Schienbeinpaneel 130 abzudecken, um ein Kleidungsstück bereitzustellen,
das eine kontinuierliche Abdeckung bereitstellt.
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Mit
dem Zusammenwirken eines Paneels mit einem oder mehreren benachbarten
Panellen kann das Kleidungsstück
eine im Wesentlichen vollständige
Abdeckung über
den gewünschten
Schutzbereich des Trägers
bereitstellen. Folglich sind die Paneele auf eine geeignete Weise
angeordnet, sodass eine vollständige
Abdeckung eines ausgewählten
Bereichs möglich ist,
während
ein einzelnes Paneel weniger als den gewünschten Bereich abdecken kann.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung kann das Kleidungsstück als Baukasten
von Teilen vorgesehen sein, der wenigstens einige der einzelnen
Paneele, Befestigungsmittel und Bänder enthält, um einem Benutzer zu erlauben,
das Kleidungsstück
zusammenzufügen
und zu tragen, nachdem es teilweise oder vollständig zusammengefügt wurde.
Ferner können
Ersatzteile in einem oder mehreren Bausätzen vorgesehen sein. Die Bausätze können auch
mit ausgewählten
Komponenten vorgesehen sein, sodass ein Benutzer eine spezielle
Anordnung, die für
ein spezielles Bedürfnis
geeignet ist, anordnen kann.
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In
einer Ausführungsform
weisen die Paneele gekrümmte
Ecken für
zusätzlichen
Komfort auf, und die Paneele selbst können gekrümmt sein, um mit dem speziellen
Körperteil,
den das Paneel schützt, übereinzustimmen.
Ferner sind Seiten an einigen Paneelen gekrümmt und bilden das Gegenstück der Gestalt
von benachbarten Paneelen. Beispielsweise sind die Bauchpaneele
mit einer konkaven Seite 148 (vergleiche 2)
auf einer Seite des Paneels, die dem Unter- und Außenoberschenkel des
Beins des Trägers
zugewandt ist, ausgebildet, um dem Bogen, der an dem Beinschutz
ausgebildet ist, der für
das Innen- und Außenbein
Schutz bereitstellt, zu entsprechen. Die konkave Seite der Bauchpaneele
und der Bogen, der an dem Beinschutz ausgebildet ist, können ferner
ein Gleiten der Bauchpaneele gegenüber dem Beinschutz ohne Verbinden vereinfachen.
Ferner ist das Leistenpaneel jeweils als ein längliches Paneel ausgebildet,
das gekrümmte
Kanten aufweist, um einen Schutz bereitzustellen, wenn die Knie
des Trägers
gerade sind und wenn sie gebeugt sind, ohne eine Verbindung zu bewirken oder
den Träger
anderweitig einzuschränken.
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Wie
es in den 11 und 12 gezeigt
ist, enthält
jedes Paneel eine Verstärkung 50 mit
einem eindringungshemmenden Material 152, das die Verstärkung abdeckt.
Das eindringungshemmende Material belegt einen Bereich, der kleiner
als der Gesamtbereich der Verstärkung
ist. das eindringungshemmende Material kann die Verstärkung so
abdecken, dass eine Kante 154 der Verstärkung freigelegt verbleibt. Die
Verstärkung
kann aus einem Polyethylen-Schaummaterial
oder einem feuchtigkeitsarmen Polyestermaterial geschlossener Zellen
ausgebildet sein. Die Verstärkung
stellt zusätzlichen
Komfort für den
Träger
bereit und die freigelegten Kanten verringern Unannehmlichkeiten,
wenn sich die Paneele in einen Körperteil
verkeilen, wie beispielsweise den Oberschenkel des Trägers. Eine
Decklage 156, die aus einer weichen Struktur ausgebildet
ist, kann verwendet werden, um den Schaum abzudecken. Vorzugsweise
ist die Decklage aus Polypropylen oder Polyester-Faserstrukturen
gefestigt, allerdings kann irgendeine Struktur verwendet werden,
die einfach zu verwendet ist und eine geringe oder keine Wasserretention
bereitstellt, verwendet werden.
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Das
eindringungshemmende Material
152 der vorliegenden Erfindung
kann aus einem ultra eng gewobenen Stoff bzw. Strukturmaterial ausgebildet sein,
das aus hochzähen
Garnen gefertigt ist, wie beispielsweise denen, die von den Erfindern
der vorliegenden Erfindung entwickelt wurden und in dem
US-Patent Nr. 5,565,264 und
5,837,623 offenbart sind.
Andere geeignete Strukturen, die aus hochfesten Fasern von mehr
als 8 g pro Denier und weniger als 10% Verlängerung bei Bruch, können verwendet werden.
Beispiele solcher Fasern enthalten Kevlar
®, hergestellt
von Du Pont Charlotte, NC; Twarmon
®, hergestellt
von AXZO Nobel Industrial Fibers, Inc., Scottsboro, AL; Technoroa
®,
hergestellt von Teijan, Osaka, Japan; Trevir
®, hergestellt
von Kosa, Charlott, NC; ultra hohe molekulare Polyethylenfasern
umfassend beispielsweise Spectra
®, hergestellt
von AlliedSignal Inc., Atlanta, GA; Dynema
®, hergestellt
von DSM „The
Polymer Corp.",
Reading, PA; Certran
®, hergestellt von Hoescht
Celenese, Salisburg, NC; Vectran
® Fasern,
hergestellt von Hoescht Celenese, Salisburg, NC; Karbonfaser oder
Glasfaser.
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Um
den Eindringungswiderstand des Materials 152 zu erhöhen, wirkt
das Material mit einem Verfestigungsmaterial bzw. Härtematerial
zusammen. Beispielsweise kann das Härtematerial auf der eindringungshemmenden
Struktur geschichtet oder darin eingebracht bzw. getränkt sein.
Ferner enthält
das Härtematerial
einen Füller
eines kristallinen Materials, das daran anhaftet. Das Epoxid und
der Füller stellen
einen Widerstand gegen die erosive Wirkung des Wasserstrahls bereit.
Beispiele eines solchen Epoxids enthalten Epoxidharz, überkreuz
verbundene Polyesterharze und auch Polyetherharze. Beispiele eines
solchen kristallinen Materials enthalten Keramik, Granat, Metall,
Siliziumkarbid, Aluminiumoxid und Diamant. Das kristalline Material
kann in einer Form eines feinen gekörnten Pulvers vorliegen und
kann eine Maschenweite von 150 oder feiner, beispielsweise 600 aufweisen.
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Vorzugsweise
weist die eindringungshemmende Struktur einen sehr eng gewobenen
Aufbau auf. Durchdringung und/oder Beschichtungen und/oder Schichtungen
und/oder Kalandrieren können
verwendet werden, um ferner die Fasern der Struktur weiter zu binden.
Allerdings sollte jedes Material, das zur gewobenen Struktur hinzugefügt wird, ausgezeichnete
Hafteigenschaften an der Faser aufweisen. Beispielsweise stellt
die Verwendung eines Epoxids, wenn es als Para-Aramid (arimid) verwendet
wird, angemessene Hafteigenschaften bereit.
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In
einer weiteren Ausführungsform,
die auch in 12a gezeigt ist, die eine Querschnittsansicht der 12 ist, die entlang der Linie 12-12 genommen
ist, kann eine Schicht 158 über dem eindringungshemmenden
Material angeordnet sein, um eine Wasserabschirmung (water shadding)
und Reinigung zu vereinfachen. Die Schicht kann aus einem Material
mit geringer Reibung, wie beispielsweise Polypropylen, ausgebildet
sein, und kann eine Dicke von ungefähr 50,8 μm (2 mils) aufweisen. In einer weiteren
Ausführungsform
kann die Schicht aus einem gewobenen Material ausgebildet sein,
das heiß geklebt
und an das eindringungshemmende Material genäht ist. Vorzugsweise stellt
diese geschichtete Struktur eine(n) hohe(n) Haltbarkeit und Abriebwiderstand
bereit. In einer Ausführungsform
kann die verwendete Struktur in der Schicht synthetische Garne enthalten,
die aus einzelnen Fasern oder multiplen Fasern gefertigt sein können. Jede
Faser kann ein Denier von nicht weniger als 50 aufweisen.
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In
einer weiteren Ausführungsform,
wie es in 12b gezeigt ist, die eine Querschnittsansicht
einer alternativen Ausführungsform
von 11 ist, die entlang der Linie 12-12 genommen ist,
kann das Paneel aus verschiedenen Schichten einer eindringungshemmenden
Struktur 152 aufgebaut sein. Ferner, um den Eindringungswiderstand
des Kleidungsstücks
weiter zu verbessern, kann ein Abstandsmaterial 180 zwischen
zwei oder mehr Schichten des eindringungshemmenden Materials 152 angeordnet sein.
In diesem Zusammenhang kann das Abstandsmaterial zwischen einzelnen
Schichten des eindringungshemmenden Materials 152 oder
zwischen mehreren Schichten des eindringungshemmenden Materials 150 alternieren.
Das Abstandsmaterial 180 lenkt vorzugsweise den Wasserstrahl
ab und stört diesen,
der das Kleidungsstück
trifft, wenn der Wasserstrahl durch die äußere Schicht dringt. In einer Ausführungsform
trennt das Abstandsmaterial die Schichten um einen Abstand von ungefähr 0,381
mm (.015'') bis ungefähr 0,635
mm (.025'').
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Der
Abstandshalter kann aus einer Struktur ausgebildet sein, die aus
synthetischen Garnen zusammengesetzt ist. Die Garne können aus
einzelnen Fasern oder vielen Fasern gefertigt sein. Jede Faser kann
ein Denier von nicht weniger als 50 aufweisen. Alternativ kann der
Abstandshalter 180 aus einem faserförmigen Filz oder Schaum ausgebildet
sein, der teilweise synthetische Garne aufweist. In einer weiteren
Alternative kann der Abstandshalter sowohl aus einem synthetischen
Garn (gefertigt aus einzelnen oder mehreren Fasern, die einen Denier
von nicht weniger als 50 aufweisen) als auch aus dem faserförmigen Filz
oder Schaum ausgebildet sein, und kann in einem geschichteten Aufbau
ausgebildet sein.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung kann das Kleidungsstück eine
Abdeckung enthalten, die angepasst ist, um die gesamte Seite oder einen
Abschnitt davon des Kleidungsstückes,
der von dem Träger
wegzeigt, abzudecken. Im Folgenden, bezugnehmend auf 13,
sind entfernbare Abdeckungen 160, 162 gezeigt,
die angepasst sind, um jeden Beinabschnitt des Beinschutzabschnitts 34 abzudecken.
Die Abdeckungen können
Schlitze 164 enthalten, um die Bänder aufzunehmen, die an den Paneelen
angebracht sind. Folglich kann der Träger die Bänder durch die Schlitze fädeln, wodurch
die Abdeckung an dem Paneel gesichert wird. Selbstverständlich können andere
geeignete Anbringmittel verwendet werden, beispielsweise können Schnellverschlüsse, Klebstoffe
oder Klettverschlüsse
verwendet werden.
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Aufgrund
des Wassers und der Verschmutzung, die mit Wasserstrahlvorgängen verbunden sind,
tragen Bediener von Wasserstrahllanzen im Allgemeinen kommerzielle
Regenanzüge,
die Gummischuhe, Plastik- oder gummibeschichtete Hosen und eine
Kapuzenjacke aufweisen. Diese Kleidung wird von anhaftendem Schmutz
verschmutzt, was die Entsorgung der Regenkleidung nach einer kurzen
Zeit der Verwendung zur Folge hat. Ferner, aufgrund der hohen physikalischen
Anstrengung, die mit Wasserstrahlen verbunden ist, sind voll abdeckende
Schutzkleidung und Regenanzüge
nicht wünschenswert,
da sie dazu neigen, Verdunstung zu verhindern und Körperwärme aufstauen.
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Vorzugsweise
sind die Abdeckungen aus einem Material gefertigt, das eine wirtschaftliche
Entsorgung der Abdeckungen ermöglicht,
trotzdem einen Wasserwiderstand bieten, wodurch das Kleidungsstück vor Dreck
und Schmutz geschützt
wird, was die Lebensdauer des Kleidungsstück tendenziell reduziert. Ein
Beispiel eines solchen Materials ist spingebundenes Olefin, das
geringe Kosten, einen hohen Reißwiderstand,
einen hohen Wasserwiderstand und hohe Oberflächengleiteigenschaften aufweist.
Ferner dringt wenig Wasser zur Hinterseite der Beine des Trägers. Folglich
sind die Abdeckungen angepasst, um lediglich den Vorderbereich des
Trägers
abzudecken, wodurch geringe Kosten beibehalten werden und eine angemessene
Kühlung
für den Träger bereitgestellt
wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung kann das Kleidungsstück ein Basismaterial
enthalten, das für
das Tragen durch einen Verwender angepasst ist. solch ein Basismaterial
kann als Hosen oder Shirts ausgebildet sein, die der Träger trägt oder
die an dem Träger
festgeschnallt sind. Gemäß einem
Aspekt der Erfindung, der in 14 gezeigt ist,
sind als ein Beinabschnitt die Paneele 30 an der äußeren Oberfläche des
Basismaterials 170 gesichert, ohne dass irgendein geeignetes
Befestigungsmittel verwendet wird, wie beispielsweise einen Klettverschluss
oder Schnellverschlüsse.
Die Panelle sind an dem Basismaterial auf eine überlappende Weise, wie es oben
beschrieben ist, gesichert, aber in dieser Ausführungsform wirken sie mit dem
Basismaterial so zusammen, dass sich das Basismaterial an einem
Schnittpunkt zwischen benachbarten Paneelen biegt. Folglich ist
in dieser Ausführungsform ein
Anbringen der Paneele aneinander nicht unbedingt notwendig. In einer ähnlichen
Ausführungsform,
die in 15 gezeigt ist, kann das Basismaterial 170 wenigstens
eine Tasche 172 enthalten. Die Panelle 30 sind
in der Tasche 172 auf eine überlappende Weise angeordnet,
obwohl, wie es in 15 gezeigt ist, ein Paneel in
der Tasche anzuordnen ist, während
andere bereits darin eingebracht sind. In diesem Beispiel stellt
das Basismaterial, das mit einer Tasche ausgebildet ist, nicht nur
die benötigte Biegung
für die
Paneele bereit, sondern dient auch als entsorgbare Abdeckung.
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Während der
beste Weg zum Ausführen
der Erfindung im Detail beschrieben wurde, wird der Fachmann, den
die Erfindung betrifft, verschiedene alternative Ausführungsformen
erkennen, wobei die oben erwähnten
enthalten sind, wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert
sind.