ЗАЩИТНАЯ КАСКА Российский патент 2022 года по МПК A42B3/00 

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты населения в области охраны труда и техники безопасности, а именно от прямого попадания мелких частиц и пыли в органы зрения и дыхания, ударов об объекты, падения небольших объектов в область головы.

Известно изобретение RU 2708896 С1 «Защитная каска», МПК А42В 3/00, содержащее корпус и внутреннюю оснастку для крепления каски на голове пользователя.

Недостатком вышеописанного технического решения является отсутствие защитного экрана, а также отсутствие возможности установки вентиляторов и панели с фильтрующим элементом, по причине малой площади козырька.

Известно изобретение RU 2664264 С1 «Каска», МПК А42В 3/00, содержащее корпус с установленным на нем посредством адаптеров защитным экраном с механизмом перемещения и внутреннюю оснастку для крепления каски на голове пользователя.

Недостатком вышеописанного технического решения является также отсутствие возможности установки вентиляторов и панели с фильтрующим элементом, по причине малой площади козырька.

Из известных технических решений близким по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является изобретение SU 1227203 А1 «Изолирующее устройство», МПК А62В 7/00, содержащее шлем с прикрепленным к его передней части смотровым экраном, имеющим выпускное отверстие с шиберной заслонкой, подшлемник, патрубок для соединения шлема с напорной магистралью, эластичную диафрагму, прикрепленную к внутренней поверхности шлема с внешней стороны подшлемника с образованием полости, а шлем имеет отверстия для сообщения указанной полости с атмосферой.

Кроме того, устройство содержит воздухоподводящий канал, образованный внутренней поверхностью шлема и подшлемником, заканчивающийся щелью, а смотровой экран крепится к кромке шлема посредством цапф. Боковые кромки смотрового экрана снабжены уплотнителем и ремнем и с помощью крепления смотровой экран плотно прилегает к кромке шлема, а патрубок имеет отражатель.

Недостатком данного технического решения является неудобство в эксплуатации по причине низкой мобильности, так как необходимо постоянное подключение гибкого рукава к штуцеру подачи воздуха на корпусе каски.

Еще одним известным техническим решением наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому объекту является изобретение SU 1195969 А1 «Пылезащитное устройство», МПК А42В 1/18, содержащее каску, внутри которой смонтирована опора для головы, связанные с каской вертикально смонтированный экран и защитную пелерину и соединенную с источником сжатого воздуха и расположенную на каске трубку для подачи воздуха на поверхность экрана. Устройство имеет связанную с трубкой воздухонакопительную емкость с вертикальной перегородкой, а экран связан с нижней кромкой перегородки. Воздухонакопительная емкость состоит по высоте из двух частей, верхняя из которых выполнена в виде диффузора, а нижняя в виде конфузора.

Воздухонакопительная емкость имеет регулятор количества подачи воздуха на поверхность экрана, содержащий смонтированные в диффузоре Г-образные направляющие и установленные в них одна над другой перфорированные пластины и верхняя из которых установлена с возможностью осевого перемещения и фиксации относительно нижней. Пластина имеет дополнительные отверстия на одном из концов для закрепления ограничительного упора.

Недостатком данного технического решения является также неудобство в эксплуатации по причине низкой мобильности, так как необходимо постоянное подключение гибкого рукава к штуцеру подачи воздуха на корпусе каски. Также отсутствие шарнирного соединения экрана с корпусом каски предполагает полное снятие каски при кратковременной необходимости, вместо откидывания экрана в нерабочее положение.

Технической задачей для решения вышеописанных недостатков является разработка каски с защитным экраном, вентиляторами и фильтрующим элементом конструкция, которой обеспечит: надежную и быструю установку/замену фильтрующего элемента, сбалансированное распределение нагрузки на голову, возможность фильтрации практически полного объема поступающего воздуха, предотвращение попадания снизу загрязненного воздуха в пространство между защитным экраном и лицом, а также защиту области головы от ударов об объекты и падения сравнительно тяжелых объектов на голову.

Сущность изобретения

Поставленная техническая задача решается посредством того, что конструкция каски предусматривает наличие защитного экрана и вентиляторов, расположенных на козырьке корпуса (1) фиг. 1 каски. Так же предусмотрен фильтрующий элемент (6) фиг. 3, расположенный на козырьке (1.1) фиг. 1 над вентиляторами (4) фиг. 1. Для установки фильтрующего элемента (6) фиг. 3, на козырьке (1.1) фиг. 1 предусмотрена установка панели (5) фиг. 3 с наклонным бортиком (5.1) фиг. 3.

Конструкция защитной каски состоит из следующих основных элементов: корпуса каски (1) фиг. 1, защитного экрана (2) фиг. 1, узла фиксации (3) фиг. 2, вентиляторов (4) фиг. 1.

Корпус каски (1) фиг. 1 является основой конструкции, на которую закреплены все навесные элементы. Корпус каски (1) фиг. 1 выполнен из легких прочных материалов, например, полипропилена. Корпус каски (1) фиг. 1 имеет форму полуэллипсоида и полностью покрывает все верхнюю область головы. Для обеспечения прочности, конструкция оснащена ребрами жесткости, отлитыми зацело с поверхностью корпуса. Снаружи корпуса по бокам предусмотрены кронштейны для крепления шарнирных соединений защитного экрана (2) фиг. 1. Изнутри по периметру нижней части корпуса каски предусмотрены кронштейны для монтажа узла фиксации (3) фиг. 2 каски на голове.

В передней части корпуса каски предусмотрен козырек (1.1) фиг. 1 дугообразной формы, отлитый зацело с корпусом каски. В козырьке (1.1) выполнены отверстия, соосно с которыми установлены вентиляторы (4) фиг. 1.

Защитный экран (2) фиг. 1, закрывающий лицо пользователя, например, может быть выполнен из прозрачного пластика и может иметь любую форму, в том числе дугообразную, прямоугольную, повторяющую изгибы лица пользователя. Защитный экран закреплен к ободу экрана (2.1) фиг. 1 посредством, например, стальных/пластиковых резьбовых соединений или кнопками защелками. Обод экрана (2.1) фиг. 1 оборудован шарнирными соединениями с корпусом (1) фиг. 1 каски, что обеспечивает возможность вращательного перемещения экрана (2) из рабочего положения в нерабочее и наоборот.

Узел фиксации (3) фиг. 2 состоит из околыша (3.1) фиг. 2, обхватывающего голову пользователя в горизонтальной плоскости и обода узла фиксации (3.2), обхватывающего голову пользователя сверху. Околыш (3.1) и обод узла фиксации (3.2), например, могут быть выполнены из мягкого пластика и в частном случае оборудованы механизмами регулирования длины. Механизмы регулирования длины могут быть выполнены из пластиковой или стальной пряжки, зубчатого зажима, храпового механизма и т.д.

Вентиляторы (4) фиг. 1 расположены на козырьке равномерно относительно плоскости симметрии, что обеспечивает распределение нагрузки на козырек (2) фиг. 1 и на защитную каску в целом. Могут быть использованы осевые вентиляторы, представляющие собой лопастные крыльчатки, установленные в кожухах. Крыльчатки установлены непосредственно на оси электромоторов.

Вентиляторы (4) фиг. 1 установлены таким образом, что оси вращения крыльчаток расположены вертикально, что в свою очередь обеспечивает принудительное поступление потока воздуха сверху вниз. Данная технология позволяет избежать поступления загрязненного воздуха снизу защитного экрана (2) фиг. 1.

В частном случае исполнения для обеспечения возможности регулировки скорости потока воздуха, вентиляторы (4) фиг. 1 подключены к частотному преобразователю, что позволяет уменьшать или увеличивать частоту вращения электромоторов вентиляторов (4) фиг. 1.

Для обеспечения вентиляторов (4) фиг. 1 электроэнергией, во внутреннем пространстве корпуса каски (1) фиг. 1 установлен источник питания (на фигуре не показан).

В частном случае исполнения защитной каски источник питания может быть установлен на поясе пользователя. Данный тип расположения источника питания предусматривает установку модели с большей емкостью для обеспечения более продолжительной работы. Вентиляторы в данном случае исполнения соединены с источником питания проводом, закрепленным на околыше (3.1) фиг. 2 защитной каски.

В частном случае исполнения защитной каски вентиляторы (4) фиг. 1 могут быть запитаны от сети 220 В через понижающий напряжение портативный блок питания. Блок питания, например, может быть установлен во внутреннем пространстве корпуса каски (1) фиг. 1. Соединение вентиляторов также обеспечивается проводом, закрепленным на околыше (3.1) фиг. 2.

Для осуществления фильтрации поступающего для дыхания воздуха и соответственно установки фильтрующего элемента (6) фиг. 3, конструкция каски предусматривает установку под вентиляторы съемной панели (5) фиг. 3 с наклонным бортиком (5.1) фиг. 3. Панель (5) фиг. 3 может быть выполнена из легкого материала, например, пластика, имеет дугообразную форму и устанавливается между козырьком (1.1) фиг. 1 и вентиляторами (4) фиг. 1. Задняя часть панели (5) фиг. 3 повторяет контур корпуса каски (1) фиг. 1. Передняя часть панели (5) фиг. 3 повторяет контур обода защитного экрана (2.1) фиг. 1 и имеет небольшой «вылет» по габаритному размеру таким образом, чтобы в рабочем положении обод защитного экрана (2.1) фиг. 1 перекрывал внахлест панель (5) фиг. 3 предотвращая проникновение загрязненного воздуха в пространство защитного экрана (2) фиг. 1 помимо вентиляторов (4) фиг. 1. Для обеспечения плотного контакта между панелью (5) фиг. 3 и ободом защитного экрана (2.1) фиг. 1 на передний край панели (5) фиг. 3 приклеен уплотнительный материал.

Для обеспечения установки и закрепления фильтрующего элемента (6) фиг. 3 на панели (5) фиг. 3 имеется наклонный бортик (5.1) фиг. 3, установленный по периметру панели для монтажа фильтрующего элемента (6). Бортик (5.1) имеет форму, основанную на перевернутой прямоугольной усеченной пирамиде с закругленными углами и краями для предотвращения разрыва материала фильтрующего элемента (6) в процессе его надевания/снятия, а также в процессе эксплуатации защитной каски. Плоскость бортика расположена под углом от 5 до 15° наружу. Любой из указанного диапазона наклон бортика способен удержать фильтрующий элемент. Данная особенность конструкции бортика (5.1) обусловлена необходимостью предотвращения соскальзывания фильтрующего элемента (6) в процессе эксплуатации защитной каски.

Фильтрующий элемент (6) имеет конструкцию и крепление, обеспечивающее его герметичное прилегание к бортику (5.1) фиг. 3 для предотвращения попадания нефильтрованного воздуха в пространство защитного экрана (2) фиг. 1. Так фильтрующий элемент выполнен в форме чехла, способной покрыть наклонный бортик (5.1) фиг. 3 сверху и с заходом за бортик снаружи, при этом плотно прилегая к нему.

Прилегание фильтрующего элемента (6) к бортику (5.1), в частном случае исполнения осуществляется, за счет выполнения всего полотна или края полотна фильтрующего элемента эластичным.

Еще в одном частном случае прилегание фильтрующего элемента (6) к бортику (5.1) осуществляется за счет того, что по краю фильтрующий элемент (6) имеет утягивающий элемент, например, канал с текстильным шнуром или эластичной тесьмой.

В частном случае исполнения фильтрующего элемента (6) по любому вышеописанному варианту край фильтра с внутренней стороны может иметь силиконовую полосу.

Фильтрующий элемент (6) фиг. 3 выполнен из тканого хлопчатобумажного и/или нетканого синтетического полотен. Материал изготовления фильтрующего элемента (6) обеспечивает возможность придания необходимой формы без потери фильтрующих свойств.

Конструктивное решение по расположению вентиляторов (4) фиг. 1 и фильтрующего элемента (6) фиг. 3 обеспечивает очистку всего объема воздуха за счет принудительного протягивания потока воздуха через фильтрующий элемент (6).

Крепление фильтрующего элемента (6) фиг. 3 выполнено съемным, что позволяет осуществлять его демонтаж и замену на новый, либо очищенный ранее использованный. Для демонтажа фильтрующего элемента (6) не требуется какой-либо инструмент, все работы по замене производятся вручную пользователем непосредственно на месте эксплуатации и требуют минимум времени.

Техническим результатом предлагаемого решения является обеспечение возможности очистки воздуха, поступающего в пространство защитного экрана для дыхания пользователя. Фильтрация осуществляется посредством фильтрующего элемента, установленного в зоне забора воздуха. Поступление загрязненного воздуха снизу в подмасочное пространство блокируется направленным вниз воздушным потоком, организованным принудительно посредством установленных на козырьке вентиляторов. Также результатом решения является обеспечение сбалансированной нагрузки на каску и соответственно на пользователя за счет равномерно расположенных вентиляторов. Обеспечение надежной и быстрой установки/замены фильтрующего элемента.

Краткое описание чертежей:

на фиг. 1 - схематическое изображение защитной каски с экраном и вентиляторами (изометрический вид);

на фиг. 2 - схематическое изображение узла фиксации.

на фиг. 3 - схематическое изображение панели с фильтрующим элементом.

Краткое описание конструктивных элементов:

1 - корпус каски;

1.1 - козырек;

2 - защитный экран;

2.1 - обод защитного экрана;

3 - узел фиксации;

3.1 - околыш;

3.2 - обод узла фиксации;

4 - вентиляторы;

5 - панель для установки вентиляторов;

5.1 - наклонный бортик;

6 - фильтрующий элемент.

Осуществление заявленного решения:

Перед началом эксплуатации защитной каски пользователь устанавливает фильтрующий элемент (6) путем растягивания его краев и надевания поверх бортика (5.1), заводя края фильтрующего элемента (6) за его стенки. После надевания фильтрующий элемент (6) автоматически зафиксируется эластичной тесьмой на бортике (5.1). В частном случае пользователь самостоятельно фиксирует фильтрующий элемент (6) путем натягивания и дальнейшего завязывания текстильного шнура в развязываемый узел.

Далее пользователь надевает защитную каску, располагая ее таким образом, чтобы защитный экран (2) находился напротив лица, околыш (3.1) охватывал голову в горизонтальной плоскости, обод (3.2) в свою очередь сверху поперек. Далее пользователь снимает каску, производит регулировку околыша (3.1) и обода (3.2) посредством механизма регулирования длины, если таковая необходима и снова надевает каску.

Далее пользователь, после того, как отрегулировал и надел каску, производит включение вентиляторов (4), подключенных к источнику питания, расположенному в корпусе каски (1).

В частном случае исполнения после включения вентиляторов (4), пользователь опускает защитный экран (2) в рабочее положение, таким образом, чтобы экран полностью закрывал лицо.

В зависимости от степени загрязненности воздуха рабочей среды пользователь имеет возможность производить регулировку частоты вращения вентиляторов (4), изменяя тем самым интенсивность потока воздуха, забираемого через фильтрующий элемент (6).

При критическом загрязнении фильтрующего элемента (6), пользователь имеет возможность произвести его замену на новый, либо произвести очистку отработанного с последующей установкой обратно на место. Для осуществления замены фильтрующего элемента (6) необходимо отсоединить его от наклонного бортика (5.1). Для этого необходимо растянуть края фильтрующего элемента (6) и потянуть его на себя до тех пор, пока фильтрующий элемент не будет полностью снят с бортика (5.1). В частном случае для снятия фильтрующего элемента (6) с бортика (5.1) необходимо развязать узел текстильного шнура и далее растягивая края фильтрующего элемента (6) произвести его снятие.

Конструкция защитной каски в полной мере обеспечивает фильтрацию воздуха от твердых летучих примесей, дымовых газов и т.д. Каска значительно снижает их вредное воздействие на организм человека. Позволяет быстро устанавливать и производить замену фильтрующего элемента. А также обеспечивает защиту головы от падения сравнительно тяжелых частиц и ударов об объекты. Вышеописанные эффекты достигаются за счет конструктивных особенностей расположения вентиляторов (4), применения фильтрующего элемента (6) его конструкции и конструкции его фиксации, а также за счет сравнительно большой площади его поверхности.

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты населения в области охраны труда и техники безопасности, а именно от прямого попадания мелких частиц и пыли в органы зрения и дыхания, ударов об объекты, падения небольших объектов в область головы. Каска содержит корпус, защитный экран, узел фиксации на голове в виде околыша с закрепленным на нем ободом и фильтрующий элемент, при этом козырек защитного экрана имеет отверстия, соосно с которыми установлены вентиляторы, а также съемную панель, оборудованную наклонным бортиком, на которой закреплен фильтрующий элемент, выполненный в форме чехла, с обеспечением сбалансированной нагрузки на каску пользователя, а также обеспечением надежной и быстрой установки/замены фильтрующего элемента. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Защитная каска, содержащая корпус, защитный экран, узел фиксации на голове в виде околыша с закрепленным на нем ободом и фильтрующий элемент, отличающаяся тем, что защитный экран содержит козырек с отверстиями, на котором размещена съемная панель под вентиляторы, которые соосно соединены с отверстиями козырька, при этом съемная панель оборудована наклонным бортиком, на которой закреплен фильтрующий элемент, выполненный в форме чехла.

2. Каска по п. 1, отличающаяся тем, что защитный экран имеет шарнирное соединение с корпусом каски.

3. Каска по п. 1, отличающаяся тем, что вентиляторы расположены равномерно относительно плоскости симметрии с вертикальным расположением осей крыльчаток.

4. Каска по п. 1, отличающаяся тем, что вентиляторы подключены к частотному преобразователю с возможностью регулировки скорости вращения электромоторов вентиляторов.

5. Каска по п. 1, отличающаяся тем, что фильтрующий элемент выполнен из тканого хлопчатобумажного или нетканого синтетического полотен.

6. Каска по п. 5, отличающаяся тем, что край полотна фильтрующего элемента имеет утягивающий элемент.

7. Каска по п. 5, отличающаяся тем, что край полотна фильтрующего элемента с внутренней стороны имеет силиконовую полосу.

8. Каска по п. 5, отличающаяся тем, что полотно или края полотна фильтрующего элемента выполнены эластичными.