Устройство для защиты от травм
DEVICE FOR PROTECTION AGAINST INJURIES

Изобретение относится к индивидуальным средствам защиты от травм, например, шеи, которые могут быть использованы в таких игровых видах спорта как: футбол, хоккей, баскетбол, гандбол, регби и др.
В последние десятилетия разработка средств защиты от травм испытала значительный технический прогресс. Несмотря на большие усилия в разработке, используемые средства защиты от травм не эффективно предотвращают травмы при ударе.
2
2
2
2
2
3
3
Известен аналог защитный элемент, поглощающий энергию удара, в описании изобретения к патенту РФ №2630144, МПК C08J 9/00; C08J 5/18; C08L 67/04; C08L 23/00; B82Y 30/00, от 06.06.2014, опубл. 28.06.2017 в бюл. №19, содержащий полимерный материал, образованный вытягиванием из термопластичной композиции, которая содержит непрерывную фазу, которая включает матричный полимер, и, кроме того, где добавка микровключения и добавка нановключения диспергированы в непрерывной фазе в форме дискретных доменов, где в материале определяется поровая сеть, которая включает множество нанопор со средним размером поперечного сечения приблизительно 800 нм или меньше. Матричный полимер включает полиолефин или сложный полиэфир, характеризующийся температурой стеклования приблизительно 0°C или больше, при этом концентрация добавки микровключения во всей термопластичной композиции составляет от приблизительно 1 вес. % до приблизительно 20 вес. %, а концентрация добавки нановключения во всей термопластичной композиции составляет от приблизительно 0,01 до приблизительно 15 вес. %, причем добавка микровключения включает полиолефин, при этом добавка нановключения является полимерной, причем термопластичная композиция дополнительно содержит модификатор поверхности раздела фаз. Защитный элемент, где полимерный материал характеризуется ударной вязкостью по Шарпи для образца с надрезом приблизительно 10 кДж/м или больше, предпочтительно приблизительно 20 кДж/м или больше, более предпочтительно приблизительно 35 кДж/м или больше и еще более предпочтительно от приблизительно 45 кДж/м до приблизительно 100 кДж/м, измеренной при 23°C в соответствии с ASTM D6110-10. Общая энергия, поглощенная полимерным материалом, составляет приблизительно 2 Дж или больше, предпочтительно приблизительно 3 Дж или больше и более предпочтительно от приблизительно 4 до приблизительно 20 Дж, как определено посредством испытания на прокол при высокой скорости, проведенного в соответствии с ASTM D3763-10 при скорости 12,5 метров в секунду и температуре 23°C. Прогиб при максимальной нагрузке полимерного материала составляет приблизительно 10 мм или больше, предпочтительно приблизительно 12,5 мм или больше и более предпочтительно от приблизительно 15 до приблизительно 50 мм, как определено посредством испытания на прокол при высокой скорости, проведенного в соответствии с ASTM D3763-10 при скорости 12,5 м/с и температуре 23°C. Максимальная нагрузка полимерного материала составляет приблизительно 250 Н или больше, предпочтительно приблизительно 350 Н или больше и более предпочтительно от приблизительно 400 до приблизительно 1000 Н, как определено посредством испытания на прокол при высокой скорости, проведенного в соответствии с ASTM D3763-10 при скорости 12,5 м/с и температуре 23°C. Нанопоры характеризуются средним размером поперечного сечения от приблизительно 10 до приблизительно 100 нм. Общий объем пор полимерного материала составляет от приблизительно 15 до приблизительно 80% на см. Нанопоры составляют приблизительно 20 об. % или больше от общего объема пор полимерного материала. Непрерывная фаза составляет от приблизительно 60 до приблизительно 99 вес. % термопластичной композиции. Матричный полимер включает полимолочную кислоту. Добавка микровключения представляет собой гомополимер пропилена, сополимер пропилена/α-олефина, сополимер этилена/α-олефина или их комбинацию. Отношение параметра растворимости матричного полимера к параметру растворимости добавки микровключения составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,5, отношение показателя текучести расплава матричного полимера к показателю текучести расплава добавки микровключения составляет от приблизительно 0,2 до приблизительно 8, и/или отношение модуля упругости Юнга матричного полимера к модулю упругости Юнга добавки микровключения составляет от приблизительно 1 до приблизительно 250. Добавка нановключения представляет собой функционализированный полиолефин. Добавка нановключения является реакционно-способной. Добавка нановключения представляет собой полиэпоксид. Добавка нановключения составляет от приблизительно 0,05 до приблизительно 10 вес. % всей термопластичной композиции. Модификатор поверхности раздела фаз характеризуется кинематической вязкостью от приблизительно 0,7 до приблизительно 200 сС, определенной при температуре 40°С. Модификатор поверхности раздела фаз является гидрофобным. Модификатор поверхности раздела фаз представляет собой силикон, сополимер силикона и простого полиэфира, алифатический сложный полиэфир, ароматический сложный полиэфир, алкиленгликоль, алкандиол, аминоксид, сложный эфир жирной кислоты или их комбинацию. Модификатор поверхности раздела фаз составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 20 вес. % композиции, исходя из веса непрерывной фазы. Полимерный материал в целом не содержит газообразных порообразующих средств. Поровая сеть дополнительно включает микропоры. Отношение сторон микропор составляет от приблизительно 1 до приблизительно 30. Поровая сеть распределена практически однородным образом по всему материалу. Нанопоры распределены в параллельных в целом колонках. Микроразмерные домены характеризуются средним осевым размером от приблизительно 0,5 до приблизительно 250 мкм. Термопластичная композиция характеризуется плотностью приблизительно 1,2 г/см или меньше. Элемент находится в форме ткани. Ткань представляет собой тканую или трикотажную ткань, которая содержит множество нитей, где по меньшей мере часть нитей включает полимерный материал. Элемент полностью образован из полимерного материала. Полимерный материал представляет собой слой или компонент элемент. Защитный элемент содержит наружный слой оболочки, расположенный вплотную к полимерному материалу. Полимерный материал расположен между наружным слоем оболочки и внутренним слоем оболочки. Слой оболочки включает увеличивающие прочность волокна, лист металла, керамический лист или их комбинацию. Элемент содержит слой, который включает полимерный материал и множество увеличивающих прочность волокон. Увеличивающие прочность волокна расположены поверх полимерного материала. Защитный элемент выполнен с возможностью расположения вплотную к части тела. Защитный элемент образует только компонент экипировки. Защитная экипировка представляет собой пуленепробиваемый бронежилет или кожух, нательный бронежилет, одежду или другой предмет одежды, применяемые при сдерживании массовых беспорядков в исправительных учреждениях, предмет одежды или амуницию, применяемые в отношении боевых искусств, шлем, защитный щиток для голени, налокотник, перчатку, лыжный ботинок, ботинок для сноуборда, мотоциклетную экипировку, конек, обувь для атлетики, ортопедическую шину или бандаж или их комбинацию.
Недостатки: недостаточно высокая степень защиты от травм при ударе.
Известен аналог приспособление для защиты от травм в описании полезной модели к патенту №71556, МПК А63B 71/16, А42B 3/00, от 18.12.2007, опубл. 20.03.2008 в Бюл. №8, выполненное в виде оболочки с множеством ячеек в виде отверстий, при этом оболочка образована из упруго-деформируемого материала, имеет сообщающиеся между собой полости и снабжена по меньшей мере одним патрубком для заполнения этих полостей газом. Оно выполнено в виде шлема или вкладыша в шлем с возможностью защиты головы вместе со лбом и затылочной частью, а также шейных позвонков. Шлем или вкладыш в шлем снабжен преимущественно съемной защитной накладкой для лица, имеющей прорези на уровне глаз и рта и выполненной аналогично указанной оболочке. Шлем или вкладыш в шлем снабжен защитным козырьком. Ячейки имеют квадратную, или треугольную, или шестиугольную, или круглую форму. В узлах пересечений ветвей оболочки образованы выступы. Размер каждой ячейки не превышает размера шайбы, и/или носка бутсы, и/или края локтя при согнутой в локтевом суставе руке. Количество ячеек на единицу площади оболочки, и/или их размеры, и/или толщина оболочки на разных ее участках различны.
Недостатки: недостаточно высокая степень защиты от травм при ударе.
В поисковой системе Яндекс известен ближайший аналог «ошейник» для взрослых хоккеистов Правилами рекомендовано использовать защиту шеи, которая для краткости называют "ошейником". Бывают ошейники в виде кольца вокруг шеи или с дополнительным щитком для защиты ключиц. Для спортсменов до 18 лет использование "ошейника" обязательно, для более старших только рекомендуется. «Ошейники» изготавливают из пенополиуретана, чем-то похожего на губку. Он предохраняет от случайных зацепов клюшкой, а также может спасти жизненно важные артерии от порезов лезвием конька. Защита шеи и горла игрока имеет внутренний слой из KEVLAR и расширенную площадь защиты. Внутренняя подкладка из 37.5 Polyester liner. Защита шеи предохраняет спортсмена от царапин и порезов за счет использования высокопрочного нейлона. Основная задача защиты шеи -оберегать жизненно важные артерии от порезов лезвием конька и ссадин, а также несколько снизить энергию удара клюшкой или шайбой, так как полноценную защиту она обеспечить не сможет. Применение ударопоглощяющей пены и пластиковых вставок не надежно защищают шею от ударов. Используются специальные материалы, которые не могут обеспечить хорошую терморегуляцию и быстрый отвод влаги, - см. sportmaster.ru/catalog/khokkey/
Предлагаемая защита горла игрока позволит свести к минимуму риск получения травмы во время игры. Изготовлена из полиэстера, поролона - см. http://weidersport.ru/catalog/shitki-hok
Недостатки: недостаточно высокая степень защиты от травм при ударе и недостаточно обеспечивается терморегуляция организма человека.
Технический результат: повышение степени защиты от травм при ударе и улучшение терморегуляции организма человека.
Технический результат в устройстве для защиты от травм достигается за счет того, что состоит из гибкого конструктивного элемента, щитка, выполненных из полимерного материала, обладающего способностью абсорбировать и рассеивать энергию удара,
причем гибкий конструктивный элемент предпочтительно выполнен толщиной не менее 4 мм., из полимерного материала в виде планки в форме ошейника и состоит из центральной части, расположенной в центре гибкого конструктивного элемента и двух боковых его частей, расположенных по бокам симметрично относительно центральной части, отделяющихся центральными отверстиями, а
верхняя сторона гибкого конструктивного элемента над центральной частью, в районе подбородка человека выполнена в виде дуги, выпуклая часть которой направлена к центральной части, нижняя сторона гибкого конструктивного элемента под центральной частью выполнена в виде дуги, выпуклая часть которой направлена от центральной части, причем
центральная часть выполнена предпочтительно в виде фигурной или геометрической формы, преимущественно высотой не менее 4 мм., задняя сторона гибкого конструктивного элемента, выполнена преимущественно гладкой, передняя сторона гибкого конструктивного элемента выполнена рельефной в виде выступов произвольной формы и высоты, преимущественно высотой не менее 1 мм, и расположенных по поверхности в произвольном порядке, а щиток выполнен преимущественно плоским, в виде фигурной или геометрической формы, толщиной не менее 4 мм., преимущественно с гладкой задней стороной и углублениями на передней стороне.
Из уровня техники не выявлены технические решения, содержащие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого устройства, поэтому заявляемое устройство отвечает критерию изобретательского уровня.
Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемое техническое решение новым.
Возможность осуществления заявляемого изобретения в промышленности позволяет признать его соответствующим критерию промышленной применимости.
Сущность заявляемою устройства пояснена следующими чертежами:
фиг. 1 - гибкий конструктивный элемент, вид сверху,
фиг. 2 - щиток, вид спереди,
фиг. 3 - гибкий конструктивный элемент, вид сзади.
Устройство для защиты от травм состоит из гибкого конструктивного элемента 1, щитка 2 для защиты шеи сзади. Гибкий конструктивный элемент 1 предпочтительно выполнен с толщиной не менее 4 мм., из полимерного материала, обладающего способностью абсорбировать и рассеивать энергию удара, в виде планки в форме ошейника. При толщине гибкого конструктивного элемента 1 менее 4 мм не обеспечивается высокая степень защиты от травм при ударе и не обеспечивается терморегуляция организма человека.
Гибкий конструктивный элемент 1 состоит из центральной части 8 и двух боковых частей 9. Центральная часть 8 располагается в центре гибкого конструктивного элемента 1, боковые части 9 располагаются симметрично относительно центральной части 8 и отделяются от нее центральными отверстиями 10.
Верхняя сторона 6 гибкого конструктивного элемента 1 над центральной частью 8, в районе подбородка человека выполнена в виде дуги, выпуклая часть которой направлена к центральной части 8.
Нижняя сторона 7 гибкого конструктивного элемента 1 под центральной частью 8 выполнена в виде дуги, выпуклая часть которой направлена от центральной части 8.
Центральная часть 8 выполнена предпочтительно в виде фигурной или геометрической формы, преимущественно высотой не менее 4 мм. Задняя сторона 5 гибкого конструктивного элемента 1 выполнена преимущественно гладкой. При толщине центральной части 8 менее 4 мм не обеспечивается высокая степень защиты от травм при ударе и не обеспечивается терморегуляция организма человека.
Передняя сторона 4 гибкого конструктивного элемента 1 выполнена рельефной в виде выступов 11 произвольной формы, преимущественно высотой не менее 1 мм, и расположенных по поверхности в произвольном порядке, что придает жесткость гибкому конструктивному элементу 1. Выполнение выступов 11 толщиной менее 1 мм не обеспечивается высокая степень защиты от травм при ударе и не обеспечивается терморегуляция организма человека. Между выступами 11 и боковой стороной 12 каждой боковой части 9 гибкого конструктивного элемента 1 имеется не менее двух боковых отверстий 3. Центральная часть 8, выполненная предпочтительно в виде фигурной или геометрической формы, высотой не менее 4 мм, выступы 11 с высотой не менее 1 мм, образующие между поверхностью задней стороны 5 гибкого конструктивного элемента 1 и стенкой чехла воздушный зазор и центральные и боковые отверстия 10, 3, позволяют улучшить терморегуляцию, состояние тепло- и парообмена в температурно-чувствительных зонах тела человека.
Гибкий конструктивный элемент 1, выполненный из полимерного материала, обладающего способностью абсорбировать и рассеивать энергию удара с выступами 11 произвольной формы и высоты, щиток 2 для защиты шеи сзади уменьшают серьезные травмы, вызванные ударами и/или столкновениями спереди и сзади шеи.
Гибкий конструктивный элемент 1 может быть применен к человеку разного веса и размера.
Щиток 2 для защиты шеи человека сзади выполнен преимущественно плоским, в виде фигурной или геометрической формы, толщиной не менее 4 мм., преимущественно с гладкой задней стороной и углублениями на передней стороне, из полимерного материала, обладающего способностью абсорбировать и рассеивать энергию удара. Используют заявляемое устройство в подобранном по размеру чехле, имеющем средство фиксации.
Устройство для защиты от травм работает следующим образом.
В подобранный по размеру чехол, имеющий средство фиксации, внутренний слой которого спереди выполнен предпочтительно из материала Kevlar, характеризующегося высокой прочностью на разрыв, от режущих предметов, например, лезвия конька, размещают гибкий конструктивный элемент 1, щиток 2, надевают на шею человека перед проведением спортивного матча, опасных работ, связанных с риском получения травмы посредством удара или точка, а также при тренировочных и соревновательных спортивных мероприятиях и с помощью средства фиксации закрепляют на шее человека. За счет конструкции и упругих свойств заявляемого устройства оно плотно облегает защищаемую шею человека. В случае удара или толчка в области шеи человека происходят упругие деформации гибкого конструктивного элемента 1 и щитка 2. Гибкий конструктивный элемент 1, выполненный из полимерного материала, обладающего способностью абсорбировать и рассеивать энергию удара с центральной частью 8, выполненной предпочтительно в виде фигурной или геометрической формы, преимущественно высотой не менее 4 мм., передняя сторона которого выполнена рельефной в виде выступов 11 произвольной формы и высоты, преимущественно высотой не менее 1 мм, с центральными и боковыми отверстиями 10, 3, щиток 2, выполненный преимущественно плоским, в виде фигурной или геометрической формы, толщиной не менее 4 мм., преимущественно с гладкой задней стороной и углублениями на передней стороне, уменьшают серьезные травмы, вызванные ударами и/или столкновениями спереди и сзади шеи, так как энергия удара поглощается и рассеивается.
Центральная часть 8, выполненная предпочтительно в виде фигурной или геометрической формы, преимущественно высотой не менее 4 мм., выступы 11, щиток 2 для защиты шеи сзади, выполненный преимущественно плоским, в виде фигурной или геометрической формы, толщиной не менее 4 мм., образуют между собой и стенкой чехла воздушный зазор, который в совокупности с центральными и боковыми отверстия 10, 3, обеспечивающие вход и выход воздушного потока и при обильном выделении пота, защищают тело человека от общего перегревания и улучшают терморегуляцию и предупреждают их негативное воздействие на работоспособность спортсмена.
Использование заявляемого устройства повысит степень защиты от травм при ударе и улучшит терморегуляции организма.