Stellen Sie sich vor: Es ist Mitte des 19. Jahrhunderts und Sie fahren mit Ihrem hochrädrigen Hochrad eine staubige Straße entlang. Sicher, es kann einige Unebenheiten geben, aber wenn Sie das Gleichgewicht verlieren, landen Sie auf einer relativ weichen unbefestigten Straße. Doch im Laufe der Jahre werden diese Straßen durch Pflaster, Kopfsteinpflaster, Ziegel oder Holzlatten ersetzt. Alle diese Materialien sind viel härter und dennoch ziemlich holprig.
Da asphaltierte Straßen in den USA und Europa immer häufiger genutzt werden, verkehren auch Radfahrer begann zu leiden grausame Schädelbrüche und andere schwere Kopfverletzungen bei Stürzen.
Da Kopfverletzungen immer häufiger auftraten, suchten die Menschen nach einem Kopfschutz. Doch die ersten Fahrradhelme waren ganz anders als die heutigen Helme.
Ich bin Werkstoffingenieur der an der Georgia Tech einen Kurs über Materialwissenschaft und -technik im Sport unterrichtet. Der Kurs behandelt viele Themen, insbesondere aber Helme, da sie in vielen verschiedenen Sportarten, einschließlich Radfahren, verwendet werden und die Materialien, aus denen sie hergestellt sind, eine wichtige Rolle für ihre Funktionsweise spielen. Im Laufe der Jahrzehnte haben Menschen die unterschiedlichsten Materialien verwendet, um ihren Kopf beim Radfahren zu schützen, und Unternehmen entwickeln weiterhin neue und innovative Materialien.
Am Anfang war der Tropenhelm.
Tropenhelme
Das erste Kopfschutzkonzept, das in der Fahrradwelt eingeführt wurde, war a Hut aus Markdas ist die schwammige Rinde, die im Stängel von Sola-Pflanzen vorkommt, Aeschynomene aspera. Handwerker von Tropenhelmen pressten das Mark zu Platten und laminierten es über kuppelförmige Formen, um eine Helmform zu erhalten. Dann überzogen sie die Hüte mit Segeltuch, um sie wetterfest zu machen.
Tropenhelme waren weit entfernt von dem, was wir heute als Helm bezeichnen würden, aber sie blieben bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts bestehen, als Radrennclubs entstanden. Da Tropenhelme kaum oder gar keine Belüftung boten, begannen die Rennfahrer damit Heiligenscheinförmige Lederhelme. Diese hatten eine bessere Luftzirkulation und waren bequemer, obwohl sie den Kopf nicht viel besser schützten.
Halo-Helme aus Leder
Das ursprüngliche Konzept für den Halo-Helm sah einen einfachen Lederstreifen vor, der um die Stirn gewickelt wurde. Aber diese Halo-Helme entwickelten sich schnell weiter, da die Fahrer zusätzliche Streifen in Längsrichtung von vorne nach hinten anordneten. Sie umwickelten die Lederbänder mit Wolle.
Für einen besseren Kopfschutz sorgen die Helmhersteller dann begann, weitere Lagen Lederstreifen hinzuzufügen um die Dicke des Helms zu erhöhen. Schließlich fügten sie diesen Lederschichten zum besseren Schutz verschiedene Materialien wie Baumwolle, Schaumstoff und andere Textilien hinzu.
Während diese über eine bessere Luftzirkulation als die Tropenhüte verfügten, boten die „Haarnetz“-Helme aus Leder weiterhin nur sehr geringen Schutz bei einem Sturz auf eine gepflasterte Oberfläche. Und wie bei Mark zerfielen auch die Lederhelme, wenn sie Schweiß und Regen ausgesetzt waren.
Trotz dieser Nachteile dominierten Lederstreifenhelme den Markt seit mehreren Jahrzehnten während sich das Radfahren im Laufe des 20. Jahrhunderts weiterentwickelte.
Dann, in den 1970er Jahren, rief eine gemeinnützige Organisation an, die sich dem Testen von Motorradhelmen widmete die Snell Foundation neue Standards für Fahrradhelme veröffentlicht. Sie legten ihre Standards so hoch, dass nur leichte Motorradhelme zugelassen wurden, die die meisten Radfahrer nicht tragen wollten.
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Neue Materialien und neue Helme
Der Motorradausrüstungshersteller Bell Motorsports reagierte auf die neuen Standards mit Veröffentlichung des Bell Biker im Jahr 1975. Für diesen Helm wurde expandiertes Polystyrol oder EPS verwendet. EPS ist derselbe Schaum, der auch zur Herstellung von Styroporkühlern verwendet wird. Es ist leicht und absorbiert Energie gut.
Bau des Bell Biker beteiligt Sprühen von EPS in eine kuppelförmige Form. Die Hersteller verwendeten kleine Pellets aus einem sehr harten Kunststoff – Polycarbonat oder PC –, um eine Außenhülle zu formen und diese dann an der Außenseite des EPS zu befestigen.
Im Gegensatz zu den Tropen- und Lederhelmen war dieses Design leicht, tragfähig, stoßdämpfend und gut belüftet. Die PC-Schale bot eine glatte Oberfläche, so dass der Helm bei einem Sturz über den Bürgersteig rutschte, anstatt herumgerissen und hängengeblieben zu sein, was zu einer abrupten Kopfdrehung und Gehirnerschütterungen sowie anderen Kopf- und Nackenverletzungen führen konnte.
In den nächsten zwei Jahrzehnten, als das Radfahren immer beliebter wurde, versuchten die Helmhersteller, die perfekte Balance zwischen leichten und belüfteten Helmen zu finden und gleichzeitig Aufprallschutz zu bieten.
Um das Gewicht zu reduzieren, hat eine Firma namens Giro Sport Design hat einen reinen EPS-Helm entwickelt abgedeckt durch einen dünnen Lycra-Stoffbezug anstelle einer harten PC-Schale. Durch dieses Design wurde das Gewicht der PC-Hülle reduziert und die Belüftung verbessert.
Im Jahr 1989 stellte ein Unternehmen namens Pro Tec einen Helm vor, bei dem ein Nylonnetz in den EPS-Schaumkern eingearbeitet war. Das Nylonnetz erhöhte die strukturelle Unterstützung des Helms erheblich, ohne das zusätzliche Gewicht der PC-Schale.
Mittlerweile, als der Radsport wettbewerbsintensiver wurde, begannen viele Fahrer und Hersteller damit Entwicklung aerodynamischerer Helme Nutzung vorhandener Materialien. Bei den Olympischen Spielen 1984 wurde ein revolutionärer Helm im Tropfen-Stil vorgestellt.
Mittlerweile tragen auch Gelegenheitsradsportbegeisterte Tropfenhelme.
Helme, die heute auf dem Markt sind
Helmhersteller setzen weiterhin auf Innovationen. Heutzutage verwenden viele Handelsmarken anstelle einer PC-Schale eine harte Polyethylenterephthalat- oder PET-Schale um den EPS-Schaum, um den Schutz und die Lebensdauer des Helms zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten zu senken.
Mittlerweile verwenden einige Marken immer noch PC-Gehäuse. Anstatt sie auf den EPS-Schaum zu kleben, werden die Die Schale selbst dient als Formwobei sich das EPS ausdehnt, um hineinzupassen. Bei der Herstellung von Helmen entfallen auf diese Weise mehrere Prozessschritte sowie etwaige Lücken zwischen Schaumstoff und Schale. Dieser Prozess macht den Helm sowohl stärker als auch kostengünstiger in der Herstellung.
Während sich Helme weiterentwickeln, um mehr Schutz bei noch geringerem Gewicht zu bieten, ersetzen Materialien namens Copolymere wie Acrylnitril-Butadien-Styrol PC- und PET-Schalenmaterialien.
Es gibt auch Materialien, die einfacher und kostengünstiger herzustellen sind, wie z. B. expandiertes Polyurethan und expandiertes Polypropylen beginnt zu ersetzen der allgegenwärtige EPS-Kern.
So wie die Leder- und Tropenhelme heute für einen Radfahrer seltsam aussehen würden, könnten Fahrradhelme in einem Jahrhundert aus völlig neuen und innovativen Materialien hergestellt werden.
Dieser Artikel wurde erneut veröffentlicht von Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lesen Sie die Originalartikel.