Устройство для защиты от травм
APPARATUS FOR PROTECTION AGAINST INJURIES

Изобретение относится к индивидуальным средствам защиты от травм, например, предплечья, 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 и терморегуляции организма человека.
В поисковой системе Яндекс известен 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 терморегуляции организма человека.
Известен наиболее близкий аналог устройство для защиты от травм в описании изобретения к патенту №2673770, МПК A41D 13/00, от 03.04.2018, опубл. 29.11.2018 в Бюл. № 34,  которое 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 друг от друга 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, а передняя сторона его выполнена рельефной в виде выступов произвольной формы и высоты, преимущественно высотой не менее 1 мм, 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, имеющей на передней стороне не менее двух углублений.
Недостатки: недостаточно высокая степень защиты от травм при ударе и терморегуляции организма человека.
Технический результат: повышение степени защиты от травм при ударе и терморегуляции организма человека.
Технический результат в устройстве для защиты от травм достигается за счет того, что устройство для защиты от травм содержит чехол с манжетами, сеткой воздухоотводной, большим и малым щитками, закрепленными во внутренних карманах чехла с возможностью изымания из них, которые могут иметь застежку, а большой и малый щитки выполнены одинаковыми по конфигурации и разными по ширине, из полимерного материала, обладающего способностью абсорбировать и рассеивать энергию удара, предпочтительно в виде фигурной или геометрической формы, преимущественно с гладкой нижней стороной и верхней рельефной стороной, имеющей не менее двух выступов произвольной формы, расположенных по стороне в произвольном порядке, причем передняя и задняя стороны, каждого щитка могут быть выполнены в форме дуги, выпуклая часть которой направлена вниз от каждой указанной стороны, при этом передняя и задняя стороны выступов
и верхняя сторона выступа у правой и левой боковых сторон каждого щитка выполнены скошенными.
За счет конструкции, упругих свойств заявляемого устройства, оно прикрывает большую часть локтевой, лучевой кости руки до кистевого сустава, сидит надежно на защищаемой руке, плотно облегает защищаемую руку человека, обеспечивает широкую и прочную защиту руки.       Заявляемое устройство может быть применимо при игре в хоккей, где такими ударами могу быть  удары от шайбы, хоккейной клюшки, толчка.
В спортивном матче, при опасных работах, связанных с риском получения травмы посредством удара или толчка, во время тренировок, соревновательных спортивных мероприятиях зафиксированное заявляемое устройство на руках прикрывает большую часть локтевой, лучевой кости руки до кистевого сустава и обеспечивает повышение степени защиты от травм при ударе и терморегуляции организма человека.
В случае удара или толчка в области руки человека заявляемое устройство, содержащее чехол с манжетами, сеткой воздухоотводной, большим и малым щитками, закрепленными во внутренних карманах чехла с возможностью изымания из них, которые могут иметь застежку, а большой и малый щитки выполнены одинаковыми по конфигурации и разными по ширине, из полимерного материала, обладающего способностью абсорбировать и рассеивать энергию удара, предпочтительно в виде фигурной или геометрической формы, преимущественно с гладкой нижней стороной и верхней рельефной стороной, имеющей не менее двух выступов произвольной формы, расположенных по стороне в произвольном порядке, а передняя и задняя стороны, каждого щитка могут быть выполнены в форме дуги, выпуклая часть которой направлена вверх от каждой указанной стороны, верхняя сторона выступа у правой и левой боковой стороны каждого щитка, передняя и задняя стороны остальных выступов выполнены скошенными, уменьшает серьезные травмы, вызванные ударами и/или столкновениями сверху и снизу руки, так как энергия удара поглощается и рассеивается. Одновременно сетка воздухоотводная, находящееся в чехле, образует между собой и стенкой чехла воздушный зазор, который обеспечивает движение воздушного потока и при обильном выделении пота, защищает руку человека от общего перегревания, улучшает терморегуляцию и предупреждает негативное воздействие на работоспособность человека.
В результате всего этого заявленная совокупность существенных признаков предлагаемого технического решения позволяет достичь технический результат.
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 заявляемого устройства пояснена следующими чертежами:
Фиг. 1 — щиток большой, вид спереди,
Фиг. 2 — щиток большой, вид сбоку,
Фиг. 3 — щиток малый, вид спереди,
Фиг. 4 — щиток малый, вид сбоку,
Фиг. 5 — чехол, вид спереди,
Фиг. 6 — чехол, вид сбоку.
э
Заявляемое устройство содержит чехол 23 с большим щитком 1 для защиты локтевой и лучевой костей руки с верхней стороны руки и малым щитком 2 для защиты локтевой и лучевой костей руки с нижней стороны руки, закрепленными во внутренних карманах 26, 27 чехла 23 с возможностью изымания из них, сетку воздуховодную 29 по всей внутренней поверхности чехла 23, которая защищает руку человека от общего перегревания и улучшает терморегуляцию, верхний и нижний манжеты 25, 24. Внутренний карман 26 для большого щитка 1 выполнен с застежкой в виде ворсовой липучкой 28, которая закрывает его, не допуская выскакивания щитка 1 из кармана 26. В качестве застежки могут быть использованы пуговицы, кнопки, молнии, пряжки и т.п., однако, наилучшим и безопасным для руки креплением в данном случае является ворсовая липучка 28. Чехол 23 может быть выполнен преимущественно из трикотажа бифлекс, который очень плотный и тянется во все стороны за счет высокого содержания лайкры. Манжеты 24, 25 могут быть выполнены преимущественно из ткани рибана, которая обладает ластичностью за счет небольшого процента лайкры или эластана, прочностью. Поэтому поперечное вязание манжетов с двойным переплетением нитей способствует устойчивости к механическим повреждениям. Вязка «резинка»  на манжетах одновременно сохраняет хорошо тепло, не дает перегреваться организму, обеспечивает манжету плотное облегание руку. Эта ткань практически не садится от многочисленных стирок и не мнется. С нижней стороны чехол 23 может быть выполнен преимущественно из полотна kevlar, которое характеризуется высокой прочностью на разрыв, от режущих предметов, например, лезвия конька, которое защищает руку от пореза лезвием конька, др. режущих предметов.
Большой и малый щитки 1, 2 выполнены одинаковыми по конфигурации и разными по ширине, из полимерного материала, обладающего способностью абсорбировать и рассеивать энергию удара, преимущественно плоскими, предпочтительно в виде фигурной или геометрической формы, передняя сторона 12, 19 которой каждого щитка 1, 2 выполнена в форме дуги, выпуклая часть которой направлена к задней стороне 9, 20. Каждый щиток 1, 2 выполнен преимущественно с гладкой нижней стороной 10, 31 и верхней рельефной стороной 3, 13 в виде не менее двух выступов 4, 14, произвольной формы, расположенных по стороне в произвольном порядке. Передняя сторона 11, 21 каждого выступа 4, 14 скошена к передней стороне 12, 19 каждого щитка 1, 2, задняя сторона 22, 30 каждого выступа 4, 14 скошена к задней стороне 9, 20 каждого щитка 1, 2. Верхняя сторона выступа 15 у правой боковой стороны 7 щитка 1 скошена к правой боковой стороне 7 щитка 1, верхняя сторона выступа 16 у левой боковой стороны 18 малого щитка 2 скошена к левой боковой стороне 18 малого щитка 2. Щитки 1, 2 могут быть применены к человеку разного веса и размера. Скошенные стороны выступов и скошенные стороны боковых выступов каждого щитка 1, 2 обеспечивают легкость вставки щитков 1, 2 в карманы 26, 27 чехла 23 и сохраняют швы чехла 23 от разрыва.
Устройство для защиты от травм работает следующим образом.
Подобранное по размеру  заявляемое устройство, содержащее чехол 23,     выполненный преимущественно из ткани бифлекс, с нижней стороной преимущественно из полотна кевлар, с манжетами 24, 25, выполненными преимущественно из ткани рибана, с внутренним большим карманом 26 для большого щитка 1, имеющим в качестве застежки ворсовую липучку 28, которая закрывает его, не допуская выскакивания щитка 1 из кармана 26, с внутренним малым карманом 27 для малого щитка 2, большой щиток 1 для защиты локтевой и лучевой костей руки с верхней стороны руки, малый щиток 2 для защиты локтевой и лучевой костей руки с нижней стороны руки, имеющие одинаковую конфигурацию и разную ширину, каждый из которых выполнен из полимерного материала, обладающего способностью абсорбировать и рассеивать энергию удара, преимущественно плоским, предпочтительно в виде фигурной или геометрической формы, передняя сторона 12, 19 которой выполнена в виде дуги, выпуклая часть которой направлена вниз от этой стороны, а задняя сторона 9, 20 щитка 1, 2 выполнена в виде дуги, выпуклая часть которой направлена внутрь фигуры, преимущественно с гладкой нижней стороной 10, 31 и верхней рельефной стороной 3, 13 в виде не менее двух выступов 4, 14 произвольной формы, расположенных по стороне в произвольном порядке, у которых передняя сторона 11, 21 каждого выступа 4, 14 скошена к передней стороне 12, 19 каждого щитка 1, 2, задняя сторона 22, 30 каждого выступа 4, 14 скошена к  задней стороне 9, 22 каждого щитка 1, 2, верхняя сторона выступа 15 у правой боковой стороны 7 щитка 1 скошена к правой боковой стороне 7 щитка 1, верхняя сторона выступа 16 у левой боковой  стороны 18 малого щитка 2  скошена к левой боковой стороне 18 малого щитка 2, сетку воздуховодную 29 по всей внутренней поверхности чехла 23, которая защищает руки человека от общего перегревания и улучшает терморегуляцию, предупреждает их негативное воздействие на работоспособность спортсмена, работающего человека перед началом спортивного матча, опасных работ, связанных с риском получения травмы рук посредством удара или толчка, а также перед тренировочными и соревновательными спортивными мероприятиями одевают на обе руки.
В случае удара или толчка в области рук человека рука меньше страдают от удара за счет конструкции и упругих свойств заявляемого устройства, которое плотно облегает защищаемую руку человека. При игре в хоккей такими ударами могу быть  удары от шайбы, хоккейной клюшки. Энергия удара благодаря заявляемому устройству поглощается и рассеивается.
Использование заявляемого устройства повысит степень защиты от травм при ударе и терморегуляции организма человека.