ОГОЛОВЬЕ ДЛЯ РЕСПИРАТОРА Российский патент 2001 года по МПК A62B7/00 A62B9/00 

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания в условиях вредных производств, в частности к респираторам.

Составной частью респиратора наряду с полумаской и фильтрующим патроном является оголовье, предназначенное для крепления полумаски на голове пользователя. Основные требования к конструкции оголовья - это обеспечение плотного прилегания полумаски по линии обтюрации при равномерном распределении давления на кожу лица, а также минимальное и равномерное давление на кожные покровы затылочной и верхней части головы пользователя. Конструкция оголовья должна обеспечивать технологичность процесса его изготовления в связи с массовым производством респираторов.

Известно оголовье для респиратора У-2К (выпускается по ТУ 6- 00-05795748-236-95, соответствует требованиям ГОСТ 12.4.041-89), состоящее из двух нерастягивающихся тесем, которые образуют наголовник, и двух эластичных тесем, которые крепятся к наголовнику путем сшивания и присоединяются к полумаске пряжками, с помощью которых регулируется длина тесем с учетом размера головы [1].

Также известно оголовье для респираторов РУ-60М (выпускается по ГОСТ 17269-71) и РПГ-67 (выпускается по ГОСТ 124.004.74) [2].

Указанное известное оголовье состоит из наголовника и эластичных тесем. Наголовник, изготовленный из хлопчатобумажной тесьмы, представляет собой отрезок тесьмы, согнутый в средней части под углом 45^o, - это одна сторона наголовника, а концы тесьмы, соединенные вместе - другая сторона наголовника. К обеим сторонам наголовника крепятся эластичные тесьмы путем сшивания.

В связи с необходимостью обеспечения надежности крепления эластичных тесем к наголовнику сшивание их осуществляют шестью швами (по сторонам квадрата и диагонали), что приводит к увеличению трудозатрат, себестоимости, к снижению производительности труда и к негативному восприятию внешнего вида потребителем.

Известно оголовье, состоящее из наголовника и одной эластичной тесьмы, причем наголовник выполнен из полимерного материала в виде плоского овального кольца с параллельными отверстиями щелевидной формы и Н-образными отверстиями, а эластичная тесьма выполнена в средней части раздвоенной и крепится к наголовнику с помощью лапок, образованных Н-образными отверстиями [3].

Основными недостатками известного оголовья являются:
во-первых, плоская конструкция наголовника, находящаяся в механически напряженном состоянии в рабочем положении (изогнутом по форме головы), приводит к возникновению трещин на внешней поверхности наголовника (со стороны действия сил растяжения) из твердопластичных материалов, например пластмасс, что снижает механическую прочность наголовника и срок эксплуатации;
во-вторых, ограниченный ассортимент используемых материалов для эластичной тесьмы (используется только листовая резина).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является конструкция оголовья для респиратора по патенту США N 5181507 [4]. Оголовье содержит наголовник, выполненный из полимерного материала в виде выпуклого овального кольца, и эластичную тесьму с узлами крепления к наголовнику. Узел крепления содержит зубчатую пластину, за которую зацепляется эластичная тесьма.

Однако из-за деформации наголовника в плоскости, проходящей через малую ось овального кольца, уменьшается площадь контакта наголовника и головы пользователя, как следствие - увеличивается механическое давление на кожные покровы головы.

Кроме того, в известном оголовье не исключается проскальзывание тесьмы по зубчатой пластине узла крепления, что приводит к снижению плотности прилегания полумаски к лицу и увеличению коэффициента подсоса.

Технический результат, достигаемый в предлагаемом изобретении, заключается в снятии механических напряжений, возникающих в наголовнике в связи с его изгибом, а также в увеличении надежности узла крепления эластичных тесем к наголовнику.

Для достижения указанного технического результата в известном оголовье для респиратора, включающем наголовник, выполненный из полимерного материала в виде выпуклого овального кольца, эластичную тесьму с узлами крепления к наголовнику, наголовник выполнен с дугообразными поперечными перемычками, узел крепления тесьмы выполнен в виде гнезда щелевидной формы переменного сечения, а концевой участок тесьмы, зафиксированный в гнезде наголовника, выполнен утолщенным.

При этом предлагаемое изобретение может иметь ряд частных форм реализации, а именно: сечение щели гнезда узла крепления эластичной тесьмы к наголовнику может быть выполнено в верхней части прямоугольным, а в нижней части - в виде неравнобочной трапеции с меньшим основанием снизу; эластичная тесьма может быть выполнена из трикотажного либо из листового резинового материала; а утолщение концевого участка тесьмы может быть выполнено в виде сложенной вдвое трикотажной ленты либо в виде неравнобочной трапеции, идентичной форме щели гнезда, из материала листовой резины.

Для достижения технического результата наголовник выполнен из полимерного материала в виде выпуклого овального кольца с дугообразными поперечными перемычками. Наличие дугообразных поперечных перемычек в наголовнике исключает деформацию овального кольца наголовника в плоскости, проходящей по малой оси овала, что увеличивает площадь контакта наголовника с кожными покровами головы, благодаря чему снижается давление на кожные покровы. Все элементы наголовника сопрягаются со сферой, т.е. выполнены на сферической поверхности прессформы радиусом R и поэтому практически не деформируются при надевании на голову, в нем отсутствуют механические напряжения, обуславливаемые изгибом.

Надежность крепления эластичных тесем к наголовнику обеспечивается предложенной конструкцией узла крепления, в котором использован принцип заклинивания эластичной тесьмы в плоском гнезде щелевидной формы переменного сечения, в основу которого положены форма выполнения сечения и разные по значениям коэффициенты трения между поверхностями "тесьма-тесьма" и "тесьма-наголовник". Так как коэффициент трения поверхности "тесьма-тесьма" в 3-5 раз больше коэффициента трения поверхности "тесьма-наголовник", гнездо которого имеет гладкую поверхность с учетом требований к формирующим деталям прессформ, тесьма проскальзывает по поверхности гнезда и заклинивается.

В предлагаемом оголовье обеспечивается возможность замены элементов оголовья (наголовника или эластичных тесем) при снижении значения механических величин в процессе эксплуатации благодаря конструктивному выполнению узла крепления, присоединения друг к другу наголовника и эластичной тесьмы.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом. На фиг. 1 изображено оголовье в вертикальном, рабочем положении; на фиг. 2 - вид сверху; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1 - узел крепления эластичной тесьмы и наголовника.

Предлагаемое оголовье состоит из наголовника 1, изготовленного из полимерного термопластичного материала в виде выпуклого овального кольца 2 с дугообразными поперечными перемычками 3 и двух эластичных тесем 4, например из трикотажной эластичной тесьмы. Эластичные тесьмы 4 могут быть выполнены из плотной листовой резины. Для крепления эластичной тесьмы 4 к наголовнику 1 с обеих сторон кольца 2 выполнены узлы крепления тесем 4 - гнезда 5 щелевидной формы переменного сечения. Сечение щели выполнено в верхней части прямоугольным, а в нижней части - в виде неравнобочной трапеции с меньшим основанием снизу. При этом ширина гнезда 5 выполнена равной ширине эластичной тесьмы 4.

В зависимости от выбранного для тесьмы 4 материала концевой участок 6 тесьмы при фиксировании его в узле крепления к наголовнику 1 может быть выполнен в виде сложенной вдвое трикотажной ленты либо в виде неравнобочной трапеции, повторяющей форму щели гнезда 5, если выбран для эластичной тесьмы материал листовой резины.

Гнездо 5 в верхней части имеет размер, равный двойной толщине Δ эластичной тесьмы: 2Δ, в нижней - Δ. Переход от верхней части размером 2Δ к размеру Δ осуществляют под углом α < 30^o. Длина l₁ = Δ • ctg α.

Концевой участок эластичной тесьмы 4 представляет из себя загнутый вдвое конец трикотажной тесьмы, зафиксированный простым швом 7 или клеем. Длина загиба l с учетом толщины эластичной тесьмы 1 мм имеет размер l = 5-10 мм.

Изготовление оголовья ориентировано на индустриальное, конвейерное производство. Наголовник изготавливается обычным способом переработки пластмасс в изделия; фиксирующий шов 7 концевого участка 6 осуществляется машинным способом без заделки концов нитей, так как не несет разрывных напряжений.

Сборка предлагаемого оголовья заключается в исполнении двух операций: в пропускании тесьмы 4, ее свободного конца, до утопления концевого участка 6 в гнезде 5 до упора и в установлении заглушки 8 в гнездо 5 для придания узлу крепления эластичной тесьмы 4 к наголовнику эстетического вида. Оголовье крепится известными способами к полумаске или фильтрующим патронам.

Предлагаемая конструкция оголовья обладает технологичностью промышленного производства. Наголовник, выполненный в виде выпуклого сферического овала, сопрягаясь с верхней частью головы человека, слабо деформируясь, не вызывает болевые ощущения в связи с равномерным распределением давления на кожные покровы головы, при этом исключены механические напряжения наголовника.

Конструкция узла крепления эластичной тесьмы к наголовнику, а именно их соединение между собой путем заклинивания эластичной тесьмы, обеспечивает надежность узла в связи с тем, что усилие разрушения узла крепления равно разрывному усилию эластичной тесьмы 4, при этом фиксирующий шов 7 не разрушает материал эластичной трикотажной тесьмы и не несет функциональной нагрузки - обеспечение прочности крепления тесьмы к наголовнику, а предназначен для удобства сборки составляющих оголовье элементов.

Конструкция узла крепления эластичной тесьмы к наголовнику позволяет их раздельную замену, как следует из фиг. 3.

Источники информации
1. Противопылевой респиратор У-2К. Охрана труда и социальное страхование, N 11/1998, с. 24.

2. Авторское свидетельство СССР N 223593, кл. A 62 B, 1966 г.

3. Патент РФ N 2153375, кл. A 62 B 18/08, 1999 г.

4. Патент США N 5181507, кл. A 62 B 7/00, 1993 г.

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты органов дыхания в условиях вредных производств, в частности к респираторам. Оголовье для респиратора включает наголовник, выполненный из полимерного материала в виде выпуклого овального кольца, и эластичную тесьму с узлами крепления к наголовнику. Наголовник выполнен с дугообразными поперечными перемычками, узел крепления тесьмы выполнен в виде гнезда щелевидной формы переменного сечения, а концевой участок тесьмы, зафиксированный в гнезде наголовника, выполнен утолщенным. Данное оголовье позволяет снять механические напряжения, возникающие в наголовнике в связи с его изгибом, а также увеличить надежность узла крепления эластичных тесем к наголовнику. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Оголовье для респиратора, включающее наголовник, выполненный из полимерного материала в виде выпуклого овального кольца, и эластичную тесьму с узлами крепления к наголовнику, отличающееся тем, что наголовник выполнен с дугообразными поперечными перемычками, узел крепления тесьмы выполнен в виде гнезда щелевидной формы переменного сечения, а концевой участок тесьмы, зафиксированный в гнезде наголовника, выполнен утолщенным. 2. Оголовье по п.1, отличающееся тем, что сечение щели гнезда узла крепления эластичной тесьмы к наголовнику выполнено в верхней части прямоугольным, а в нижней части - в виде неравнобочной трапеции с меньшим основанием снизу. 3. Оголовье по п.1, отличающееся тем, что эластичная тесьма выполнена из трикотажного либо из листового резинового материала. 4. Оголовье по п.1, отличающееся тем, что утолщение концевого участка тесьмы выполнено в виде сложенной вдвое трикотажной ленты, либо в виде неравнобочной трапеции, идентичной форме щели гнезда, из материала листовой резины.