ТЕКСТИЛЬНЫЙ ПРЕДМЕТ ОДЕЖДЫ, ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ, С ОДНОЙ ПОКРЫТОЙ ПРОТЕКТОРНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ЗОНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ССАДИН И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
TEXTILE GARMENT WITH AT LEAST ONE ABRASION-PROTECTION ZONE COATED WITH PROTECTOR ELEMENTS AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF

.Изобретение относится к текстильному предмету одежды, по меньшей мере, с одной покрытой протекторными элементами зоной защиты от ссадин с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Кроме того, изобретение относится к способу изготовления такого текстильного предмета одежды с признаками ограничительной части пункта 7 формулы изобретения.
В области одежды для мотоциклистов все больше используется защитная одежда, имеющая интегрированные протекторы, например известные из DE 10014025 А1. Однако эти протекторы служат, в частности, для поддержания позвоночника при падении во избежание его переломов. Для защиты от ссадин они подходят лишь условно, т.к. подвергаемые воздействию при падении части тела нельзя покрыть массивными протекторными элементами, не ограничивая подвижность человека.
При падении мотоциклиста, велосипедиста или роллера риск травматизма исходит сначала меньше от непосредственного удара о проезжую часть. Велосипедист или роллер имеет относительно высокую скорость относительно проезжей части и, тем самым, высокую кинетическую энергию, так что он при падении ударяется о проезжую часть под острым углом, а затем на большом отрезке скользит по поверхности проезжей части, прежде чем он остановится за счет сил трения.
Помимо непосредственных механических воздействий, приводящих к тяжелым ссадинам, на этой фазе следует учитывать также тепловыделение. При скорости движения 60 км/ч человек весом 80 кг имеет кинетическую энергию около 11 кДж. При времени скольжения после падения на асфальт или бетон около 3-4 секунд до остановки реализуется примерно 3000 Вт/с, прежде всего в виде тепла.
Тем не менее, контролируемое скольжение упавшего по поверхности проезжей части является самой надежной возможностью избежать еще более тяжелых травм, если подвергаемые воздействию части тела достаточно защищены элементами защиты от ссадин. Если же процесс скольжения блокируется, или коэффициент трения между проезжей частью и одеждой слишком высокий, могут произойти также перевороты, которые повлекут за собой тяжелые травмы, если, например, велосипедист еще не освободился от своего велосипеда. Если, напротив, коэффициент трения слишком низкий, то путь скольжения после падения слишком длинный, и существует опасность того, что упавший будет скользить, например, до ограждения края проезжей части.
Предмет одежды с протекторными элементами описан в DE 202011051635 U1. Он предусматривает, что вместо бóльших поверхностных протекторных элементов, покрывающих на большой площади подвергаемые опасности части тела, на небольшом расстоянии друг от друга расположено большое число меньших протекторных элементов, дополняющих друг друга, в частности, чтобы закрыть также трехмерные формы на теле. При этом предусмотрена защита не только от ссадин, но и от порезов и воздействия огня. Поэтому текстильная поверхность в защитной зоне почти полностью покрыта протекторными элементами, а свободным остается лишь очень узкий промежуток. У мотоциклистов из-за постоянного встречного ветра может произойти достаточный отвод тепла и пота в оставшиеся непокрытые зоны. Для регулирования температуры и влажности при беге, езде на велосипеде или на роликовых коньках оставшиеся непокрытые части поверхности слишком малы. Также вес защитной одежды слишком велик, если все подверженные опасности в этих видах спорта зоны должны быть защищены ею. Наконец проблема заключается в том, что протекторные элементы на внешней стороне имеют относительно острые кромки. Из-за этого зазоры между ними остаются, правда, маленькими, чтобы обеспечить эффективную защиту от порезов и ожогов, однако эти кромки блокируются о шероховатости основания и нередко даже повышают, тем самым, риск травматизма.
В WO 2013/053587 описаны текстильные изделия с защитной функцией, в которых смеси из отверждаемых полимеров и заделанных в них прочных на истирание частиц наносятся точечно на ткань. Выполненные таким образом бугорковые протекторные элементы распределены, так что участки поверхности между ними остаются непокрытыми, и дышащая активность ткани ограничивается лишь немного. После нанесения полимер должен проникать в верхние слои ткани, так что с отверждением должно достигаться сцепление. Однако защитное действие именно от контактного тепла на фазе скольжения после падения ограничивается, поскольку ткань и без того тонкая, и за счет проходящих в более глубокие слои ткани протекторных элементов эффективными для теплоизоляции могут быть только очень тонкие оставшиеся слои.
Если при ношении в ткани образуются складки, то они при падении могут попасть между поверхностью проезжей части и нижележащими протекторными элементами. Таким образом, возникает опасность того, что защитная одежда порвется, вследствие чего кожа окажется незащищенной. Из-за небольшой растяжимости ткани и небольшой глубины сцепления протекторные элементы могут также оторваться от ткани. Кроме того, оказалось сложным получить посредством просто перфорированных шаблонов из пастообразной полимерной смеси множество равномерно расположенных протекторных элементов равномерной формы.
Предмет одежды описанного выше рода описан в US 4810559. Предусмотрены маленькие протекторные элементы, сцепленные с тканью с одной или обеих сторон. Однако из-за плоской формы не всегда можно гарантировать достижение маленького угла скольжения, когда упавший скользит по проезжей части.
Первая задача изобретения заключается, тем самым, в усовершенствовании текстильного предмета одежды, по меньшей мере, с одной покрытой протекторными элементами зоной защиты от ссадин описанного выше рода так, чтобы не только обеспечить эффективную защиту кожи от ссадин по всему пути скольжения вплоть до полной остановки, но и чтобы создать определенный коэффициент трения в паре между поверхностью зоны предмета одежды для защиты от ссадин и поверхностью асфальта или бетона дороги, который обеспечивал бы определенное скольжение человека по проезжей части и предотвращал бы последующие перевороты.
Эта задача решается, согласно изобретению, посредством предмета одежды, по меньшей мере, с одной покрытой протекторными элементами зоной защиты от ссадин с признаками пункта 1 формулы изобретения.
Существенным для изобретения является взаимодействие эластичности текстиля и твердости, формы и расположения протекторных элементов.
Параметр, обозначенный в связи с изобретением как «угол скольжения» является мерой того, как вектор силы действует на отдельный протекторный элемент, когда он ударяется о неровность проезжей части или о постороннее тело. «Угол скольжения» определяется в данном случае как угол между текстильной наружной стороной, несущей протекторные элементы, и касательной, которая идет от середины между соседними протекторными элементами на текстильной основе и соответственно тангенциально прилегает к протекторным элементам преимущественно в форме шарового сегмента.
Угол скольжения является также мерой того, на какой угол протекторные элементы могут установиться опрокинутыми на ровной проезжей части относительно ее поверхности, пока лежащий открыто между протекторными элементами текстильный участок не коснется поверхности текстильной основы.
Первоначальный угол скольжения на предмете одежды уменьшается при ношении на теле еще вследствие растяжения текстильного поверхностного образования, на которое нанесены протекторные элементы. Выбор трикотажа особенно предпочтителен, т.к. для дополнительной защиты спортсмена могут использоваться еще прочные на разрыв волокна, которые, однако, из-за своей особой обработки обеспечивают, тем не менее, заметное растяжение текстильного поверхностного образования. Следовательно, растяжение достигается, прежде всего, за счет удлинения нитяных петель, а не в первую очередь за счет эластичности материала волокон. Это означает также, что зона растяжения ограничена вверх, пока возможно максимальное удлинение вязаного текстиля, например максимум до 100%. Это предотвращает слишком большое расхождение протекторных элементов и наличие слишком больших открыто лежащих участков поверхности.
Кроме того, большее расстояние между волокнами и нитями у трикотажа обеспечивает лучшую возможность сцепления нанесенных протекторных элементов.
Предложенный предмет одежды имеет по отношению к номинальному размеру одежды уменьшенный размер, так что при надевании уже достигается первое предварительное растяжение текстильной основы, по меньшей мере, на 20%. Таким образом, предмет одежды плотно облегает тело, а куполообразные протекторные элементы распределяются точно вдоль поверхности кожи. Также предотвращается образование возможных складок, т.к. они могли бы образовать отправные точки, которые при падении зацепились бы за проезжую часть, в результате чего порвался бы защищающий предмет одежды.
Помимо предварительного растяжения текстильное поверхностное образование обеспечивает при высокой нагрузке дополнительное растяжение, по меньшей мере, еще на 20%.
За счет высокого предварительного растяжения увеличивается расстояние между протекторными элементами, и уменьшается угол скольжения. Если при падении ткань дополнительно еще больше растягивается, то угол скольжения еще больше уменьшается.
Если носитель предмета одежды падает с обычной в гоночном спорте высокой скоростью, в частности с двухколесного транспортного средства, то он падает на проезжую часть не вертикально, а вследствие своей массовой инерции под острым углом. Именно при езде под гору возникает высокая скорость, и местность имеет дополнительный уклон, так что достигаются относительно малые углы падения. После падения человека на поверхность проезжей части во избежание тяжелых травм необходимо достичь с определенным коэффициентом трения между наружной стороной предмета одежды и поверхностью проезжей части заторможенной остановки упавшего, которая, однако, не должна быть резкой во избежание переворотов.
Защищенный предложенным предметом одежды человек скользит в идеальном случае по проезжей части так, что к ее поверхности прилегают только купола протекторных элементов преимущественно в форме шарового сегмента.
Благодаря высокой твердости изготовленных, в частности, из карбида бора протекторных элементов истирание настолько мало, что в зоне остановки после падения они, правда, уменьшаются по своей высоте, однако не могут полностью истереться вплоть до текстильной основы. В то же время протекторные элементы в форме шарового сегмента имеют относительно большую поверхность по отношению к своему объему, так что возникающая теплота трения может излучаться уже в месте возникновения. Перенос тепла в трикотаж происходит вследствие небольшой теплопроводности вязаной текстильной основы.
Кроме того, трикотаж может быть выполнен по сравнению с тканью заметно толще без ухудшения воздухопроницаемости и терморегулирования.
В отличие от уровня техники, согласно изобретению, описанное защитное действие достигается также в том случае, если не происходит квазиидеального падения на ровную поверхность проезжей части. Напротив, на практике приходится считаться с тем, что проезжая часть пересекается трещинами или что на проезжей части лежат посторонние тела, например песок и щебень, которые могут быть зажаты между упавшим и проезжей частью.
При попадании протекторного элемента на неровность или в трещину проезжей части он благодаря своему выполнению в форме шарового сегмента в сочетании с небольшим углом скольжения может во многих случаях, тем не менее, без проблем перескочить через препятствие. Если же отдельные протекторные элементы застрянут на препятствии, то здесь в действие вступает резерв растяжения текстильной основы, которая благодаря возможности упругого растяжения, по меньшей мере, не резко завершает дальнейший процесс скольжения упавшего. Даже если целая линия протекторных элементов попадет в трещину проезжей части, упавший не затормаживается таким образом, чтобы непосредственно произошло движение переворота. Высокая разрывная прочность используемых волокон в связи с эластичностью текстильной основы может привести к тому, что упавший сначала будет скользить немного дальше, причем локальные части текстиля натянутся. Во многих случаях возвратных усилий тогда достаточно, чтобы ослабить блокированные протекторные элементы и возвратить их в исходное положение. Если же в худшем случае произойдет отрыв отдельных протекторных элементов, то, по меньшей мере, с отрывом не связано резкое движение торможения, которое могло бы привести к названным последствиям, а именно к переворотам. Также при потере отдельных протекторных элементов упавший может продолжать скользить и еще достаточно защищен множеством оставшихся протекторных элементов.
Для этого предпочтительно расположить между двумя рядами протекторных элементов большей высоты, по меньшей мере, один ряд протекторных элементов меньшей высоты. Прежде всего, тогда возникает контакт с поверхностью проезжей части бóльших элементов. Если части предмета одежды локально сильно искривлены и/или натяжение уже слишком велико, поскольку человек выбрал слишком маленький размер одежды, то лежащие между бóльшими элементами, подвергаемые воздействию текстильные участки дополнительно защищены, по меньшей мере, одним дополнительным рядом меньших элементов. Если больший элемент отрывается, то более низкий меньший элемент остается неповрежденным и обеспечивает защиту на остаток фазы падения.
Вариация размеров может быть предусмотрена также для того, чтобы сильнее защитить участки тела, которые очень сильно подвергнуты воздействию и имеют мало мышечной ткани, и чтобы в любом случае предотвратить ссадины более в глубоких слоях кожи. К ним относятся зона тазовых костей, плечевых суставов, лопаток и локтевых суставов.
Особенно предпочтительным оказалось расположение протекторных элементов в неориентированном анизотропном виде, т.е. если сознательно избегать их растрового расположения или повторять, по меньшей мере, локальные субузоры не по всей зоне защиты от ссадин. Это позволяет избежать рваных кромок ткани.
Наконец подгонка при расположении протекторных элементов может осуществляться за счет вида спорта, для которого предусмотрен предмет одежды. В уличных велогонках затронуты другие части тела, и в случае падения за счет трения приходится гасить более высокую кинетическую энергию, чем у марафонца, который падает на стартовом поле, или у лыжника, который падает на покрытом ледяной коркой снегу. Следовательно, другая задача изобретения заключается в том, чтобы усовершенствовать и облегчить изготовление текстильного предмета одежды, по меньшей мере, с одной покрытой протекторными элементами зоной защиты от ссадин.
Эта задача решается, согласно изобретению, посредством способа изготовления предмета одежды, по меньшей мере, с одной покрытой протекторными элементами зоной защиты от ссадин с признаками пункта 7 формулы изобретения.
Существенным для изобретения является, прежде всего, применение растягивающегося и имеющего форму рукава текстильного несущего слоя.
За счет предварительного растяжения облегчается изготовление, т.к. несущий слой за счет вставленного опорного элемента, в частности опорной пластины, плотно и прочно прилегает к опорному элементу, предотвращая соскальзывание при дальнейшей обработке. Кроме того, протекторные элементы могут быть размещены так, как они должны располагаться позднее при использовании предмета одежды, поскольку, согласно изобретению, предусмотрена высокая растяжимость текстильного несущего слоя, по меньшей мере, на 20%. Изготовленный из него предмет одежды выполняет свою защитную функцию только тогда, когда он прилегает к телу так же плотно, как к опорному средству во время изготовления. Соответственно предмет одежды изготавливается с меньшим или бóльшим в зависимости от размера одежды заниженным размером. На предварительно растянутом несущем слое можно, следовательно, образовать нужный узор протекторных элементов с нужными промежутками друг от друга. После извлечения опорного элемента несущий слой сжимается до первоначального размера, причем промежутки между протекторными элементами уменьшаются.
Применение трикотажа в готовом предмете одежды имеет то преимущество, что может устанавливаться высокая степень растяжения до 100%. Таким образом, предмет одежды в любом случае прилегает к телу без складок. Кроме того, трикотаж обеспечивает высокую воздухопроницаемость и по сравнению с тканью имеет существенно бóльшую толщину слоя. Тем самым, решающим образом улучшается теплоизоляция, а по сравнению с тканью сцепление протекторных элементов возможно в более глубоких слоях без уменьшения защиты от возникающего в результате трения контактного тепла. В этом случае текстильный несущий слой является кругловязаным рукавом.
Применение трикотажа в виде кругловязаного рукава предпочтительно также потому, что это позволяет избежать незащищенных шовных зон готового предмета одежды и выполнить зоны защиты от ссадин по всему обхвату части тела. Согласно изобретению, для этого в кругловязаный рукав вставляется защитная пластина, в результате чего образуются верхняя и нижняя открыто лежащие поверхности, на которых могут быть изготовлены протекторные элементы. Также кругловязаный рукав может обрабатываться участками за счет извлечения опорной пластины и ее нового позиционирования в нем.
Для изготовления большого числа протекторных элементов определенной шарообразной или в форме шарового сегмента геометрии, согласно изобретению, предусмотрено применение формующих элементов с большим числом вогнутых формующих полостей. В качестве формующего элемента особенно подходят плоские формующие плиты. Однако могут применяться также формующие валики.
В первом варианте способа используется предпочтительно формующая плита с большим числом вогнутых формующих полостей, имеющих каждая широкое основание на обращенной к текстильному несущему слою поверхности и суженное отверстие на противоположной поверхности. Формующую плиту кладут поверхностью, снабженной широкими отверстиями формующих полостей, на поддерживаемый опорным элементом кругловязаный рукав или на другой растягивающийся текстильный несущий слой. Затем через узкие отверстия формующей плиты вниз в формующие полости вдавливают пастообразный покрывающий материал и по снабженной узкими отверстиями поверхности формующей плиты проводят ракелем. Формующие полости могут быть, таким образом, без остатка заполнены, и в то же время покрывающая масса может быть вдавлена в лежащий под формующей плитой трикотаж.
Лишь на маленьком верхнем отверстии формующей полости существует воздушный контакт покрывающей массы, и только там возникают маленькие впадины. Отверстие на верхней стороне формующей полости поддерживается очень узким, так что иначе, чем в случае просто перфорированного шаблона, за счет проведения ракелем возникает лишь легкое отклонение от идеальной геометрической полусферической формы.
В другом предпочтительном варианте способа также предусмотрено применение формующей плиты в качестве формующего элемента с большим числом вогнутых формующих полостей, однако полости не имеют дополнительного отверстия на верхней стороне. Напротив, формующая плита позиционируется отверстиями вверх, а затем заполняется. Если эти открытые только с одной стороны формующие полости заполнить покрывающей массой просто по типу формы для выпечки и провести по поверхности ракелем, то впадины образовались бы на основании соответствующих полостей. После переворачивания формующей плиты и ее накладывания на рукав поверхностное соединение пастообразной покрывающей массы с трикотажем могло бы произойти только за счет оседающей вниз покрывающей массы. Поскольку на покрывающую массу не удалось бы оказать никакого давления, пришлось бы уменьшить ее вязкость, с тем, чтобы она вообще могла проникнуть в текстильный слой. Однако это, в свою очередь, ухудшило бы стабильность формы еще не отвержденных порций, так, что форма отверженных протекторных элементов не была бы равномерной и не соответствовала бы нужной геометрии. Кроме того, за счет проведения ракелем покрывающая масса сместилась бы в близкие к краям области вокруг предусмотренных формующих полостей.
Особенность способа по этому варианту заключается в том, что на каждой формующей полости целенаправленно создается излишек покрывающей массы, благодаря чему при накладывании формующей плиты на кругловязаный рукав или наоборот этот излишек покрывающей массы вдавливается в текстиль, например в трикотаж, и обеспечивает надежное сцепление протекторных элементов в нем. Этот излишек в очень определенном виде создается за счет того, что перед заполнением формующих полостей покрывающей массой на формующую плиту кладется тонкая вспомогательная ракельная пластина, толщина которой, в частности, составляет меньше одной пятой глубины формующих полостей, и которая снабжена отверстиями. Отверстия вспомогательной ракельной пластины совпадают с сечениями отверстий формующих полостей на поверхности формующей плиты. Посредством этой вспомогательной ракельной пластины происходит заполнение формующих полостей. Излишек покрывающей массы удаляется путем проведения ракелем по верхней стороне наложенной вспомогательной ракельной пластины. Затем вспомогательная ракельная пластина осторожно снимается, а именно максимально точно перпендикулярно формующей плите. Пастообразно настроенный покрывающий материал выступает на толщину вспомогательной ракельной пластины за поверхность собственно формующей плиты. Эти выступающие части образуют названный излишек покрывающей массы.
Другой предпочтительный эффект возникает за счет снятия вспомогательной ракельной пластины, поскольку благодаря адгезии покрывающей массы с узкими кромками отверстий вспомогательной ракельной пластины при ее приподнятии заодно приподнимаются, прежде всего, края выступающих частей покрывающей массы, а в центре образуется воронка. Следовательно, на соответственно жестко и без подтеков настроенной покрывающей массе образуются почти острокромочные края, так что даже после надавливания на текстильный материал-основу и после отверждения изготовленные таким образом протекторные элементы имеют на основании очень определенные контуры с острыми краями. Также остальная сферическая форма протекторных элементов полностью соответствует заданной формующей полостью форме, поскольку при соединении кругловязаного рукава с формующей плитой выступающие части вдавливаются в ткань, в результате чего одновременно на покрывающую массу оказывается давление, которое приводит к тому, что масса всей поверхностью прилегает к ограничениям полостей.
Затем покрывающая масса отверждается. В зависимости от химического состава покрывающей массы это может происходить путем термообработки, однако, например, также путем облучения УФ-светом, химического отверждения за счет использования двухкомпонентной смеси и т.д.
Преимущественно отверждение происходит за счет того, что композиция из формующего элемента и текстильного несущего слоя, в частности кругловязаного рукава, помещается в термошкаф. Затем с текстильного несущего слоя снимается формующая плита. Снабженный протекторными элементами текстиль можно теперь известным образом подвергнуть дальнейшей обработке в предмет одежды.
Чтобы облегчить отделение протекторных элементов из формующих полостей, последние преимущественно еще при подготовке формующей плиты обрабатываются разделительным средством.
Второй предпочтительный вариант способа, предусматривающий использование вспомогательной ракельной пластины, позволяет настроить пастообразный покрывающий материал с высокой вязкостью, т.к. он не должен продавливаться через узкое отверстие, а может быть вдавлен в полости с широкой стороны отверстий. За счет этого даже при кратковременных воздействиях силы гравитации масса не имеет подтеков. Следовательно, формующие плиты можно перевернуть и наложить отверстиями вниз. Тем самым, на поддерживаемом посредством опорной пластины текстиле, например кругловязаном рукаве, можно обрабатывать двумя формующими пластинами верхнюю и нижнюю стороны.
Благодаря высокой твердости протекторных элементов, изготовленных, в частности, из карбида бора и отверждаемого полимерного материала-основы, истирание настолько мало, что в зоне остановки после падения они, правда, уменьшаются по своей высоте, однако не могут полностью стереться вплоть до текстильной основы. В то же время протекторные элементы в форме шарового сегмента имеют относительно большую поверхность по отношению к своему объему, так что возникающая теплота трения может излучаться частично уже в месте возникновения.
Перенос тепла внутрь происходит вследствие небольшой теплопроводности, в частности вязаной текстильной основы.
Изобретение более подробно поясняется ниже со ссылкой на чертежи, на которых изображают:
- фиг. 1: предмет одежды с зонами защиты от ссадин в перспективе;
- фиг. 2: подготовку текстильного несущего слоя в перспективе;
- фиг. 3а: формующую плиту в первом варианте в перспективе на виде снизу;
- фиг. 3b: формующую плиту из фиг. 3а в разрезе;
- фиг. 3с: вспомогательную ракельную пластину в перспективе;
- фиг. 4а-4f: изготовление протекторных элементов на разных этапах в разрезе;
- фиг. 5а, 5b: формующую плиту во втором варианте на виде снизу и сверху в перспективе;
- фиг. 5с: формующую плиту из фиг. 5а, 5b в разрезе;
- фиг. 6а-6f: изготовление протекторных элементов на разных этапах в разрезе;
- фиг. 7: вариант формующей плиты из фиг. 3b;
- фиг. 8а, 8b: снабженный протекторными элементами предмет одежды из уровня техники на виде сбоку в разрезе;
- фиг. 9а: нерастянутый фрагмент предложенного предмета одежды в перспективе;
- фиг. 9b: растянутый фрагмент предмета одежды на виде сбоку в разрезе;
- фиг. 10а-10d: принцип действия предложенного предмета одежды в последовательном процессе при падении в схематичном виде сбоку.
На фиг. 1 изображен костюм 100 из двух частей для уличных велогонок. Первый предмет одежды выполнен в виде верхней части 110. Особенно подверженные воздействию участки находятся здесь на плече и сбоку на туловище. В плечевой области выполнена зона 111 защиты от ссадин с особенно большими протекторными элементами 101. Вдоль руки тянется вторая зона 112 защиты от ссадин с протекторными элементами средней величины. В третьей зоне 113 защиты от ссадин на задней и внутренней сторонах руки, менее подвергнутых воздействию при езде на велосипеде, размещены меньшие протекторные элементы. Также в области спины и бедер выполнены зоны 114 защиты от ссадин.
Верхняя часть 110 дополняется рейтузами 120, на которых также выполнены зоны 121, 122, 123 защиты от ссадин, а именно, в частности, на внешних сторонах ног до ягодичной области.
Таким образом, в комбинации обоих предметов 110, 120 одежды одна сплошная зона защиты от ссадин простирается от области голени через колено и внешнюю сторону бедра, таз и ягодицы до задней стороны тела к плечу.
Передняя сторона тела, напротив, может поддерживаться в значительной степени свободной от зон защиты от ссадин, т.к. при езде на велосипеде направленное точно вперед падение является, скорее, нереальным, и, будучи обусловлено типичным положением тела при падении, произойдет, скорее, боковое опрокидывание на одну или другую сторону тела.
На фиг. 8а в схематичном виде сбоку в разрезе изображен предмет 1 одежды с протекторными элементами 2 в соответствии с уровнем техники. Промежуток 3 между соседними протекторными элементами 2 маленький, в результате чего так называемый угол β скольжения почти в 90° очень большой. В идеальном случае защищенный таким образом предмет 1 одежды также скользит по поверхности 4 проезжей части, обеспечивая защиту от ссадин.
В реальном случае, однако, поверхность проезжей части шероховатая и имеет неровности или трещины (фиг. 8b). В этом случае известный из уровня техники предмет 1 одежды зацепляется кромками своих протекторных элементов 2 за вершины шероховатостей, в результате чего происходит отрыв протекторных элементов 2 или резкая остановка.
1
2
2
На фиг. 9а изображен фрагмент предмета 10 одежды, согласно изобретению, а именно текстильный участок 11 в нерастянутом состоянии, который как в обозначенном х, х направлении, так и по проходящей перпендикулярно ему координате у снабжен несколькими протекторными элементами 12. Помимо бóльших протекторных элементов 12, которые в данном примере расположены равномерным растром, в центре дополнительно выполнены меньшие протекторные элементы 13. Бóльшие протекторные элементы 12 имеют диаметр D 3-6 мм. Меньшие протекторные элементы 13 имеют диаметр d 2-4 мм. В нерастянутом состоянии предусмотрено растровое расстояние х приблизительно в два диаметра D. Протекторные элементы 12 имеют высоту Н, соответствующую 0,5-0,1-кратному диаметру D. Таким образом, возникает касательная, которая начинается посередине между однородными протекторными элементами 12 и касается их. Этот угол называется углом α скольжения, который составляет, по меньшей мере, меньше 45°, преимущественно 30° и менее.
2
На фиг. 9b изображен отрезок 11 ткани в растянутом состоянии. Растровое расстояние х’ между протекторными элементами 12 увеличено здесь, по меньшей мере, на 20%. За счет неизмененной геометрии самих протекторных элементов 12 угол α’ скольжения уменьшается вследствие растяжения, так что уже только за счет натяжения при надевании предмета одежды угол уменьшается, а скольжение по вершинам шероховатостей и посторонним телам, тем самым, улучшается.
На фиг. 10а-10с изображен процесс скольжения аналогично уровню техники на фиг. 8а, 8b. Внизу показана проезжая часть 4, а выше показан предмет 10 одежды с протекторными элементами 12, 13 в процессе скольжения слева направо. Изображен предпочтительный вариант предмет 10 одежды, по меньшей мере, с двумя разными размерными классами протекторных элементов 12, 13.
Фиг. 10а также соответствует идеальному предположению, что упавший скользит по поверхности проезжей части, гладкой относительно размеров протекторных элементов 12, 13. При этом происходит лишь истирание поверхности контакта между проезжей частью 4 и более высокими протекторными элементами 12. Если отдельные протекторные элементы 12, несмотря на свою очень высокую твердость, сотрутся в случае более длинного пути скольжения, достигается дополнительная защита за счет меньших протекторных элементов 13.
На фиг. 10b изображен более приближенный к реальной ситуации вид. Вследствие кривизны поверхности тела отдельные протекторные элементы сильнее подвержены воздействию, так что также лежащие открытыми между ними участки ближе прижимаются к поверхности проезжей части, для чего в предпочтительном варианте служит дополнительный ряд протекторных элементов 13 меньшей величины. Из-за небольшого угла скольжения протекторных элементов 12 в форме шарового сегмента средний элемент на фиг. 10b скользит по камешку 16 и по шероховатостям проезжей части без соприкосновения с нею текстильной основы.
2
На фиг. 10с изображена проезжая часть с острокромочной трещиной 5. Средний протекторный элемент 12 задерживается на кромке трещины. Как подробно показано на фиг. 10d, вследствие имеющейся остаточной эластичности текстильной основы 11 происходит перерастяжение ткани 11 на отмеченном участке, в результате чего первоначальное растровое расстояние увеличивается до размера х’. Однако благодаря своему плоскому и куполообразному выполнению протекторный элемент 12 глубоко не входит в трещину 5 и наконец за счет продолжающего скользить человека и вызванного эластичной тканью 11 спружинивания возвращается в исходное положение.
Для изготовления протекторных элементов 101 используется текстильный несущий слой в виде кругловязаного рукава 1. Он изготавливается известным образом. Для получения рейтуз 120 на фиг. 1, например, ширина кругловязаного рукава 1 подгоняется под обхват верхней части туловища. За счет последующего отрезания нижней части рукава могут быть выполнены брючины.
Как показано на фиг. 2, в плоскосложенный кругловязаный рукав 1 вставляется опорная пластина, чтобы получить твердое основание и простым образом фиксировать кругловязаный рукав. Требуется лишь зафиксировать всю композицию из кругловязаного рукава 1 и опорной пластины 2 без необходимости зажатия текстиля как-нибудь иным образом. Опорная пластина 2 должна состоять из металла или другого жаропрочного материала, чтобы оставаться стабильной под воздействием тепла.
Для изготовления большого числа относительно маленьких протекторных элементов 101 на изображенных на фиг. 1 предметах 110, 120 одежды используется формующая плита 10, схематично изображенная на фиг. 3а. Для пояснения здесь и на последующих фигурах на поверхности 12 в увеличенном виде изображены лишь несколько формующих полостей 11. В действительности диаметр формующих полостей 11 составляет 2-6 мм. Их глубина соответствует приблизительно половине диаметра.
Также равномерное растровое расположение полостей следует понимать лишь в качестве примера, поскольку оказалось предпочтительным неупорядоченное анизотропное распределение протекторных элементов на предмете одежды, чтобы избежать более длинных линий надрыва.
В пределах расположения полостей с бóльшими диаметрами основания могут быть предусмотрены также меньшие полости. Промежуточное расположение маленьких протекторных элементов дает дополнительную защиту именно тогда, когда локально сильно перерастянутая ткань или трикотаж будет открыто лежать между бóльшими протекторными элементами.
Как показывает вид формующей плиты 10 в разрезе на фиг. 3b, формующие полости 11 открыты только к поверхности 12. Формующая плита 10 состоит преимущественно из алюминия, которая остается достаточно стабильной под воздействием тепла, и при ручном изготовлении с нею удобно обращаться благодаря малому весу.
Как видно на фиг. 7, поверхность 12 формующей плиты 10 фрезерована с утапливанием до краевого возвышения 26 формующих полостей 11. При этом глубина утапливания соответствует толщине вспомогательной ракельной пластины на фиг. 3с. С надетой вспомогательной ракельной пластиной поверхность 12 лежит заподлицо с краевым возвышением 26.
На фиг. 3с изображена вспомогательная ракельная пластина 14 с отверстиями 15. Величина и расположение отверстий 15 соответствуют отверстиям формующих полостей 11 формующей плиты 10.
Первый вариант способа изготовления поясняется с помощью проиллюстрированного фиг. 4а-4f последовательного процесса.
На фиг. 4а формующая плита 10 уже подготовлена за счет обработки формующих полостей 11 разделительным средством 13. На поверхность 12 наложена вспомогательная ракельная пластина 14. В левую формующую полость 11 посредством ракеля 4 уже вмазана покрывающая масса 5.
На фиг. 4b все формующие полости 11 заполнены покрывающей массой 5. Лишняя покрывающая масса 5 удаляется ракелем 4.
Затем, как показано на фиг. 4с, вспомогательная ракельная пластина 14 снимается с формующей плиты 10 вверх.
Соответственно подготовленная формующая плита 10, как показано на фиг. 4d, переворачивается и кладется на кругловязаный рукав 1 отверстиями вниз. За счет прижатия формующей плиты 10 к кругловязаному рукаву 1 покрывающая масса 5 вдавливается в трикотаж.
На фиг. 4е изображено отверждение покрывающей массы 5 путем термообработки. Вдавленная в трикотаж покрывающая масса 5 вступает за счет этого в неразъемное прочное соединение с трикотажем.
После отверждения требуется лишь снять формующую плиту 10 с кругловязаного рукава 1 (фиг. 4f). Покрывающая масса 5 остается на текстильном несущем слое в виде прочных протекторных элементов 101. Чтобы завершить изготовление, затем требуется еще лишь извлечь опорную пластину 2. После этого кругловязаный рукав 1 подвергается известным образом дальнейшей обработке в предмет одежды.
На фиг. 5а изображена другая формующая плита 20 с формующими полостями 21, которые выполнены вогнутыми, в частности в форме шарового сегмента, и открыты своим широким основанием к первой поверхности 22. В верхней части своих выпуклостей формующие полости 21 имеют дополнительное узкое отверстие 23. Также в показанном варианте формующей плиты 20 для лучшего пояснения в увеличенном виде изображены лишь несколько формующих полостей.
На фиг. 5b изображена противоположная поверхность 24 формующей плиты 10 с узкими отверстиями 23.
Разрез на фиг. 5с поясняет положение формующих полостей 21. За счет отверстий 23 возникает легкое отклонение от обозначенной штриховыми линиями идеальной формы полусферы.
Второй вариант способа изготовления с использованием формующей плиты 20 поясняется с помощью изображенного на фиг. 6а-6с последовательного процесса.
На фиг. 6а формующая плита 20 уже наложена на поддерживаемый опорной пластиной 2 кругловязаный рукав 1. Формующие полости 21 были предварительно обработаны разделительным средством 25. Покрывающая масса 5 ракелем 4 вмазывается в формующие полости 21, а именно от поверхности 42 через узкие отверстия 23 на соответствующей верхней стороне формующих полостей 21.
На фиг. 6b все формующие полости 21 заполнены, а лишняя покрывающая масса 5 удалена ракелем 4. Затем может быть произведено отверждение покрывающей массы за счет помещения композиции из кругловязаного рукава 1 и формующей плиты 20, например, в термошкаф.
Как показано на фиг. 6с, формующая плита 20 после отверждения снимается, в результате чего отвержденная покрывающая масса остается на кругловязаном рукаве 1 на каждую формующую полость в виде протекторного элемента 101.
Изобретение не ограничено вышеописанными предпочтительными примерами его осуществления. Напротив, возможно определенное число вариантов, в которых изложенное решение использовано также при принципиально ином выполнении. Например, иначе может быть выполнено краевое возвышение 26.