СИСТЕМА ГОЛОВНОГО КРЕПЛЕНИЯ И ШЛЕМ СО СМЕННОЙ БАНДАЖНОЙ ДУЖКОЙ, А ТАКЖЕ СПОСОБ ИХ РЕГУЛИРОВКИ
SYSTEM OF HEAD FIXATION AND HELMET WITH REPLACEMENT BAND HOOP, AND ALSO METHOD OF THEIR ADJUSTMENT

Настоящее изобретение в целом относится к системам головного крепления и шлему, которые имеют регулировку по размеру или конфигурации, а также к способам регулировки или изменения конфигурации систем головного крепления.
Уровень техники
Защитные шлемы, в особенности щитки сварщика, бывают тяжелыми и громоздкими. Для носящего, и без того работающего в экстремальных условиях по теплу и другим неблагоприятным воздействиям, вес защитного шлема может оказаться весьма обременительным. Вес защитного шлема еще больше добавляет к этому обременению.
Система головного крепления для защитного шлема должна регулироваться под требования конкретного носящего, чтобы шлем был удобным. Плохо подогнанный шлем, особенно тяжелый, может быть крайне неудобным для носящего, что может служить причиной ошибок и, возможно, травм.
Механизмы регулировки на стандартных защитных шлемах, например щитках сварщика, обычно либо громоздки, либо их трудно регулировать, либо то и другое. Механизмы регулировки, требующие наличия массивной рукоятки, могут заметно увеличить вес защитного шлема. Традиционные механизмы регулировки могут также включать в себя сменные или переставляемые в другое положение болты или установочные винты, с помощью которых производить регулировку весьма непросто. Необходимость демонтажа болтов приводит к тому, что возникает россыпь открученных болтов, гаек и шайб, которые затруднительно потом снова собрать. Это особенно справедливо в тех случаях, когда пользователь носит еще и такое защитное приспособление, как перчатки.
Некоторые системы головного крепления могут регулироваться затягивающими ремешками. Один пример механизма регулировки системы головного крепления затягиванием головного ремешка приведен в патенте США №5608917 на имя Landis et al, Ergonomic Head Band Apparatus (Эргономичное устройство головного бандажа). Эргономичный головной бандаж включает в себя ремешок, имеющий первый и второй искривленные вверх дуговые боковые сегменты, переднюю дуговую область и окончания, которые застегиваются на затылке. Окончания переустанавливаются друг на друге, что в общем случае обеспечивает регулировку под размер. К бандажу могут крепиться защитные щитки или другое приспособление.
Другие крепления головного шлема обеспечивают регулировку посредством бандажей концами, скользящими друг относительно друга. Примеры находятся в: патенте США №3500474 на имя Austin, Adjustable Headband (Регулируемый бандаж); в патенте США №4888831 на имя Oleson, Adjustable Head Band Suspension System For Use With Hard Hat Shell (Регулируемая система головного крепления для использования со шлемом-каской), обеспечивая регулировочное устройство со скользящим размещением; в патенте США №5896586 на имя Freund, Adjustable Headband Having a Resil-iently Bowable Fastener Surface (Регулируемый головной бандаж с упруго изгибаемой крепежной поверхностью), с несколькими продольно разнесенными прорезями и упругой застежкой с каналом, куда со скольжением заводится конец с прорезями; и в патенте США №6341382 на имя Ryvin et al, One-Piece Adjustable Headgear Support (неразъемный головной бандаж) с интегрально оформленным скользящим механизмом регулировки. Подобные механизмы, однако, в процессе работы не всегда просто настроить, и они могут давать защитному шлему нежелательную прибавку в весе.
В патенте США №5077836 на имя Idoffet al. Headgear (Головной шлем), представлен головной шлем для установки такого защитного приспособления, как смотровой щиток. Головной бандаж в этом случае включает в себя надбровную бандажную секцию, боковую бандажную секцию и шейную бандажную секцию. Шейная бандажная часть содержит механизм регулировки, включающий в себя скользящие части, которые закрепляются кнопкой. Надбровная секция, кроме того, включает в себя регулировочную пряжку. И опять же, такой регулировочный механизм может быть затруднительным для носящего и может добавлять нежелательный вес головному шлему.
В патенте США №4942628 на имя Freund, Helmet Suspension Having Ratchet Adjustment (Крепление шлема с храповой регулировкой) представлена защита головы или крепление шлема, в которой регулировка системы крепления под нужный размер осуществляется с помощью храповика. Рукоятка регулировки зацепляет зубцы храпового механизма для запирания крепления в нужной позиции. Рукоятка регулировки и храповой механизм могут добавлять нежелательный вес шлему.
В патенте США №5571217 на имя Del Bon et al, Protective Assembly For The Protection Of The Human Head (Защитный модуль для защиты головы человека) представлен защитный модуль, который имеет круговую опорную конструкцию, приспособленную для соединения с головой человека, носящего этот защитный модуль. К опорной конструкции на шарнире прикреплен защитный смотровой щиток, поворачиваемый в нижнее рабочее положение и в верхнее нерабочее положение. Для регулировки головного бандажа под размер сзади расположен храповой механизм. Этот храповой механизм может увеличивать вес шлема.
В патенте США №7007306 на имя Howard et al, Face Shield Assembly (Лицевой защитный модуль) представлен лицевой защитный модуль, который включает в себя раму и сменный защитный элемент, который закрепляется на этой раме. Рама посредством шарнира соединена с системой крепления таким образом, что эту раму можно перемещать между верхним (нерабочим) и нижним (рабочим) положением. Расположенная сзади регулировочная рукоятка позволяет выборочно фиксировать скользящую заднюю часть бандажа в нужном положении, что и обеспечивают заднюю регулировку под размер. Опять же, рукоятка задней регулировки и механизм скольжения могут добавлять шлему лишний вес.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение представляет систему головного крепления, головной шлем и способ регулировки, который не добавляет веса, несложен и удобен. Этот защитный головной шлем может применяться пользователем при работе в поле в сложных условиях, но при этом может легко регулироваться без каких-либо инструментов, чтобы подходить пользователю и обеспечивать безопасные и комфортные условия работы.
В варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает систему головного крепления, приспособленную для удержания предмета головой носящего. Гибкий охватывающий бандаж имеет фронтальную и затылочную секции, при этом часть фронтальной секции гибкого охватывающего бандажа имеет сменную бандажную дужку специфичной конфигурации. Таким образом, конфигурацию системы головного крепления можно модифицировать заменой сменной бандажной дужки на дужку другой конфигурации.
В варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает систему головного крепления, приспособленную для удержания предмета головой носящего. Гибкий охватывающий бандаж имеет фронтальную и затылочную секции, при этом часть фронтальной секции гибкого охватывающего бандажа содержит множество взаимозаменяемых бандажных дужек, причем каждая из этого множества взаимозаменяемых бандажных дужек имеет отличную от других конфигурацию. Таким образом, конфигурацию системы головного крепления можно модифицировать заменой сменной бандажной дужки на дужку из этого же множества взаимозаменяемых бандажных дужек другой конфигурации.
В варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает комплект головного крепления для системы головного крепления, приспособленный поддерживать предмет головой носящего, имеющий гибкий охватывающий бандаж который имеет фронтальную секцию и затылочную секцию и множество взаимозаменяемых бандажных дужек, причем каждая из этого множества взаимозаменяемых бандажных дужек имеет отличную от других конфигурацию. Гибкий охватывающий бандаж имеет по меньшей мере часть, которая может заменяться одной из множества взаимозаменяемых бандажных дужек. Таким образом, система головного крепления со специфичной конфигурацией может определяться выбором и применением одной из множества взаимозаменяемых бандажных дужек упомянутой части фронтальной секции гибкого охватывающего бандажа.
В варианте осуществления бандажные дужки имеют конкретную длину, которую можно заменять бандажной дужкой другой длины для изменения размера системы головного крепления.
В варианте осуществления специфичная конфигурация выбрана из группы, состоящей из: длины, ширины, материала, температурной характеристики и точки прикрепления.
В варианте осуществления дополнительно имеется теменной бандаж, имеющий два конца, причем каждый этих двух концов соединен с гибким охватывающим бандажом в боковых положениях.
В варианте осуществления каждая из множества взаимозаменяемых бандажных дужек соединена с возможностью отделения с остальной частью гибкого охватывающего бандажа.
В варианте осуществления каждая из множества взаимозаменяемых бандажных дужек соединена с возможностью отделения с остальной частью гибкого охватывающего бандажа вручную без использования инструмента.
В варианте осуществления каждая из множества взаимозаменяемых бандажных дужек вручную защелкивается в отсоединяемое соединение с остальной частью гибкого охватывающего бандажа и открепляется от нее.
В варианте осуществления множество взаимозаменяемых бандажных дужек соединены с возможностью открепления с затылочной секцией.
В варианте осуществления бандажная дужка имеет множество вырезов, увеличивающих гибкость и уменьшающих вес каждой из множества взаимозаменяемых бандажных дужек.
В варианте осуществления по меньшей мере некоторые из множества вырезов проходят в один продольный край каждой из множества взаимозаменяемых бандажных дужек.
В варианте осуществления по меньшей мере некоторые из множества вырезов проходят в оба продольных края каждой из множества взаимозаменяемых бандажных дужек.
В варианте осуществления бандажная дужка обеспечивает механизм относительно грубой регулировки размера и содержит далее механизм относительно тонкой регулировки, связанный с затылочной секцией гибкого охватывающего бандажа.
В варианте осуществления система головного крепления использована в шлеме.
В варианте осуществления настоящее изобретение обеспечивает способ регулировки системы головного крепления, приспособленный для удержания некоторого предмета головой носящего. Эта система головного крепления имеет гибкий охватывающий бандаж, имеющий фронтальную секцию и затылочную секцию. По меньшей мере часть фронтальной секции гибкого охватывающего бандажа имеет множество взаимозаменяемых бандажных дужек, причем каждая из множества взаимозаменяемых бандажных дужек имеет отличную от других конфигурацию. Выбирают одну из множества взаимозаменяемых бандажных дужек. Выбранную бандажную дужку присоединяют к охватывающему бандажу, благодаря чему изменяют конфигурацию системы головного крепления.
В варианте осуществления другую из множества взаимозаменяемых бандажных дужек отделяют перед тем, как присоединяют выбранную бандажную дужку.
В варианте осуществления множество взаимозаменяемых бандажных дужек обеспечивает механизм относительно грубой регулировки, и содержится далее этап, на котором осуществляют механизм относительно тонкой регулировки затылочной секцией гибкого охватывающего бандажа.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 дано изображение в перспективе защитного головного шлема, установленного на системе головного крепления;
На Фиг.2 дано изображение в перспективе системы головного крепления по Фиг.1;
На Фиг.3 показаны две различных конфигурации сменных бандажных дужек системы головного крепления по Фиг.2;
На Фиг.4 показан вид сбоку сменной бандажной дужки по Фиг.3, отсоединенной от системы головного крепления по Фиг.2; и
На Фиг.5 показан вид сбоку сменной бандажной дужки по Фиг.3, присоединенной к системе головного крепления по Фиг.2.
Подробное описание
При использовании в настоящем описании нижеследующие термины имеют указанные значения:
«Головной шлем» означает любой из нескольких в общем защитных приспособлений, предназначенных для ношения на голове носящего или удержания головой носящего, в том числе - но без ограничения ими - шлемы и, в частности, сварочные маски.
«Смотровой щиток» означает любое из нескольких устройств, которые можно использовать для защиты головы, лица и шеи носящего, в том числе - но без ограничения ими - смотровые щитки, лицевые маски и лицевые экраны.
«Система головного крепления» означает механизм, посредством которого шлем может удерживаться головой носящего этот головной шлем.
«Конфигурация» означает специфичное размещение или структуру, которая обладает конкретной характеристикой, а в случае системы головного крепления - это длина, ширина, материал, температурная характеристика, к примеру, нагревание или охлаждение, а также точка или точки прикрепления, и проч.
«Охватывающий бандаж» означает ту часть системы головного крепления, которая обычно хотя бы частично охватывает голову носящего и удерживает систему крепления на голове носящего, хотя такой охватывающий бандаж не обязательно на деле охватывает голову в любом конкретном положении и не обязательно этот охватывающий бандаж соприкасается с головой по всей окружности головы.
«Фронтальная секция» означает ту часть системы головного крепления, которая в общем расположена в направлении передней части головы носящего эту систему головного крепления.
«Затылочная секция» означает ту часть системы головного крепления, которая в общем расположена в направлении задней части головы носящего эту систему головного крепления.
«Боковые места» означает место или места, которые в общем расположены в направлении боков головы носящего, когда эта система крепления установлена на голове носящего в правильном положении.
На Фиг.1 дано изображение в перспективе головного шлема 10 и сопутствующей системы 12 головного крепления. Смотровой щиток или лицевой экран 14 крепится к системе 12 головного крепления в боковых местах 16 крепления. В зависимости от предназначения головного шлема 10 могут использоваться различные виды смотровых щитков или лицевых экранов 14. Например, для сварочной маски может использоваться смотровой щиток 14 со смонтированными на нем защитными смотровыми стеклами, возможно сменяемыми.
Боковые места 16 крепления предпочтительно позволяют смотровому щитку или лицевому экрану 14 поворачиваться между нижним положением со смотровым щитком 14 перед лицом носящего во время выполнения работы и верхним положением со смотровым щитком 14 над головой носящего, обеспечивая беспрепятственный обзор.
Система 12 головного крепления обычно состоит из охватывающего бандажа 18 и теменного бандажа 20. Обычно охватывающий бандаж 18 сидит на голове носящего, удерживая смотровой щиток 14 относительно головы и лица носящего. Задняя часть 20 охватывающего бандажа 18 содержит механизм 22 тонкой регулировки, состоящий из храповика 24, зафиксированного в регулировочном ползунке 26, который при регулировке скрепляет концы отдельных половин задней части 20 одну с другой регулируемым образом. Регулировочный механизм, подобный механизму 22 тонкой регулировки, общеизвестен в уровне техники.
Система 12 головного крепления, кроме того, содержит механизм «грубой» или широкой регулировки. Следовательно, благодаря наличию отдельного механизма грубой регулировки механизм 22 тонкой регулировки может быть сделан легче и меньше, поскольку ему не надо покрывать большой диапазон размера, т.е. длины.
Система 12 головного крепления, кроме того, имеет теменной бандаж 28, прикрепленный к охватывающему бандажу 18 и предназначенный для прохождения по верху головы носящего для обеспечения дополнительной поддержки. Ползунковый регулировочный механизм 30 делает возможной регулировку теменного бандажа 28 по размеру.
Скользящая вставка 32, которая в данном варианте осуществления служит также точкой прикрепления для смотрового щитка 14, фиксируется на охватывающем бандаже 18 посредством пары направляющих 34. Скользящее крепление 32 шарнирно соединено со смотровым щитком 14. Упругий концевик 36, скрепленный со скользящим креплением, позволяет регулировать смотровой щиток 14 ближе или дальше относительно лица носящего во время ношения головного шлема 10 носящим. Пользователь или кто-то другой может захватить скользящее крепление 32 и оттянуть его, так что выступ или штифт 38 может выйти из отверстия 40, имеющегося в или на охватывающем бандаже 18. После расцепления упругим концевиком 36 можно легко маневрировать для скольжения скользящего крепления 32 вперед, перемещая смотровой щиток 14 от себя или назад, перемещая смотровой щиток 14 к себе. Упругий концевик 36 может вставить выступ или штифт 38 в другое из отверстий 40, при этом смотровой щиток 14 будет зафиксирован в другом положении по отношению к лицу носящего. Упругая природа упругого концевика 36 позволяет удерживать выступ или штифт 38 в отверстии 40 до тех пор, пока такой упругий концевик не будет снова оттянут, а смотровой щиток зафиксирован в положении ближе или дальше. При этом смотровой щиток 14 может поворачиваться относительно скользящего крепления 32.
На Фиг.2 для большей наглядности система 12 головного крепления показана без смотрового щитка или лицевого экрана. Фиг.2 более подробно показывает фронтальную секцию 42 системы 12 головного крепления с охватывающим бандажом 18. Фронтальная секция 42 охватывающего бандажа 18 показана со сменной дужкой 44 или одной из возможного множества взаимозаменяющих бандажных дужек 44. Дужка 44 на обоих своих концах вставляется в охватывающий бандаж 18. Хотя здесь показано, что дужка 44 охватывает большую часть фронтальной секции 42, следует понимать, что эта дужка 44 может охватывать меньшую или большую часть фронтальной секции 42. Дужка 44 может также размещаться и в затылочной секции 20, хотя можно ожидать, что в случае ее расположения во фронтальной секции 42 удобство и качество работы будут выше.
Также возможно, чтобы конкретная бандажная дужка 44 использовалась в единственном охватывающем бандаже 18. В таком случае одна или несколько из множества дужек 44 могут использоваться в различных комбинациях, чем достигается еще большая вариабельность возможных настроек длины.
Вырезы или щели 46, предпочтительно несколько, много или множество, в бандажной дужке 44 обеспечивают дополнительную гибкость бандажной дужке 44 и соответственно охватывающему бандажу 18, частью которого является дужка 44. Такие вырезы или щели 46 придают охватывающему бандажу 18 дополнительную легкость. Хотя, как здесь показано, вырезы 46 отходят попеременно от противоположных краев на дужке 44, следует понимать, что такие вырезы 46 могут проходить только от одного края дужки 44, или же вырезы 46 вместо этого быть прорезями 46 или отверстиями в дужке 44, не проходящими к какому-либо боковому краю дужки 44, или же могут использоваться как вырезы 46, так и прорези 46.
Дужка 44 может изготавливаться в различных конфигурациях. Как показано на Фиг.3, бандажная дужка 44а существенно короче бандажной дужки 44b. Грубую регулировку размера охватывающего бандажа 18 можно осуществить заменой, изменением или замещением дужки 44а на дужку 44b, что в данном примере сделает больше охват бандажа 18. Такая грубая регулировка длины охватывающего бандажа 18 позволяет сделать механизм 22 тонкой регулировки намного меньше, менее сложным и, что важно, легче и дешевле.
Как показано на Фиг.4 и Фиг.5, такие дужки 44, как дужка 44а и дужка 44b на Фиг.3, могут быть без труда заменены. На Фиг.4 показана дужка 44 в состоянии, когда она освобождена или откреплена от охватывающего бандажа 18. При использовании показанного здесь устройства защелкивания и открепления конец 48 бандажной дужки 44 может легко захватываться концом 50 охватывающего бандажа 18. В технике такие удерживающие механизмы защелкивания/открепления являются обычными и общеизвестны, например, для застегивания ремней.
На Фиг.5 показано, что конец 48 бандажной дужки 44 защелкнут с концом 50 охватывающего бандажа 18 в связанное зацепление. Такие устройства защелкивания/открепления не требуют инструмента, имеют небольшой вес и просты в использовании. Концы (48, 50) можно легко захватывать, ими легко манипулировать даже в рукавицах, которые носящий головной шлем обычно носит при работе.
Хотя механизм грубой регулировки охватывающего бандажа 18, реализованный бандажной дужкой 44 или несколькими бандажными дужками, например дужкой 44а и дужкой 44b, может потребовать отдельных деталей для их соединения в замок, которые должны быть доступны, следует иметь в виду, что обычно шлем 10 носит только один носящий. Этот носящий может выбрать конкретную бандажную дужку 44, требуемую для грубой регулировки, и надеть головной шлем 10. Чтобы сделать головной шлем 10 удобным, безопасным и готовым к работе, носящий после грубой регулировки может затем воспользоваться механизмом тонкой регулировки. Этому носящему не нужно возвращаться и делать дополнительную грубую регулировку заменой бандажных дужек 44 и, следовательно, ему не нужно хранить не используемую дужку 44. Механизмом 22 тонкой регулировки носящий может осуществлять лишь тонкую регулировку, пока головной шлем 10 используется с механизмом 22 тонкой регулировки. Если, тем не менее, требуется грубая регулировка, к примеру, для другого носящего или, возможно, когда носящий поддевает платок или обматывает голову шарфом, то, не добавляя к весу, не жертвуя удобством или возможностью тонкой регулировки, ее можно осуществить заменой или замещением сменной дужки 44.
Альтернативой регулировки длины или вдобавок к регулировке длины могут применяться набор бандажных дужек 44 или сменная бандажная дужка 44 для изменения конфигураций системы 12 головного крепления. Например, могут использоваться бандажные дужки 44, сделанные из различных материалов. Бандажная дужка 44, для изготовления которой применен специфичный материал - такой как, например, полиэтилен за его легкость, химическую реактивность и стоимость; нейлон и полиэфир за их термостойкость и долговечность; кремнийорганическая смола или поперечносшитая резина за способность принимать нужную форму и до некоторой степени растягиваться - может при некоторых условиях или для определенных видов работ подходить лучше, чем дужка 44, изготовленная из отличного материала, к примеру, текстильной ткани. Могут также применяться такие композитные материалы, как ламинаты - к примеру, ламинаты из пенопласта, у которых пенная сторона обращена ко лбу для лучшего соответствия форме лба носящего, обеспечения лучшего поглощения жидкости, впитываемости или амортизации. Твердые пластические материалы с микроскопически структурированными, волокнистыми или рельефными поверхностными топографиями могут использоваться для повышения удобства, улучшения регулировки и фрикционных свойств. В вариантах осуществления могут также использоваться стеклоткани такой структуры, как сеть или полотно. Когда, в частности, для улучшенной подгонки желательна степень растяжимости, можно использовать также и прорезиненные композиты. Другим примером служит использование бандажных дужек 44 с разной шириной. Бандажная дужка 44 заданной ширины для некоторых применений может оказаться более удобной, чем для других применений. Более того, при некоторых температурных условиях могут использоваться особые бандажные дужки 44. Так, например, в жарких климатических условиях используются бандажные дужки 44 с охлаждающим эффектом. И наоборот, нагреваемые бандажные дужки 44 применяются на холоде или в условиях холодного климата. Далее, бандажные дужки 44 могут содержать либо иные, либо дополнительные точки прикрепления или позволяют смещать или изменять положение существующих точек прикрепления. Так, например, специфичная бандажная дужка 44 может иметь точку прикрепления для источника света. Дужки 44 могут снабжаться такой встроенной в них механической функциональностью, как, например, петли или шарниры, позволяющие дужке 44 поворачиваться и изгибаться независимо от системы 12 головного крепления, что улучшает регулировку и разнообразие применения. Следует понимать, что все эти альтернативные примеры использования сменных бандажных дужек 44 или взаимозаменяемых бандажных дужек 44 есть лишь примеры и подразумеваются иные конфигурационные модификации.
Сменная или взаимозаменяемая бандажная дужка 44 позволяет системе 12 головного крепления с охватывающим бандажом 18 иметь меньший размер, быть легче, более гибкой при регулировке, более удобной при регулировке и недорогой, что обеспечивает заметные преимущества, которые отсутствуют у других представленных в этой области шлемов и систем головного крепления.
Таким образом, раскрыты варианты осуществления настоящего изобретения. Специалисты в данной области техники в состоянии оценить то обстоятельство, что данное изобретение, кроме раскрытых здесь вариантов осуществления, может быть использовано в других вариантах осуществления. Раскрытые варианты осуществления служат лишь для иллюстрации, но не ограничения, и настоящее изобретение ограничивается лишь формулой изобретения, которая следует далее.