СКОБА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЛАМПЫ К ЗАЩИТНОМУ ШЛЕМУ
BRACKET FOR ATTACHING LAMP TO PROTECTIVE HELMET

Настоящее изобретение относится к скобам, приспособленным для крепления лампы к защитному шлему.
При работе в условиях слабой освещенности известно применение крепления ламп или других источников света на защитном шлеме рабочего для того, чтобы не вынуждать его нести факел, оставляя таким образом обе руки свободными. Лампа обычно крепится к шлему с помощью простой, жесткой металлической скобы, которая обычно включает в себя паз или что-либо подобное, в который вставляют ламповую конструкцию.
Такие обычные скобы обычно допускают надежную установку на шлеме только ламп одного типа. Это означает, что в случае повреждения лампы и отсутствия идентичной ей замены приходится отказаться от шлема. С другой стороны, существует опасность того, что различные виды ламп устанавливаются в скобе или на шлеме ненадежным образом. Это может быть потенциально опасным, если плохо установленная лампа упадет и разобьется в затемненном месте. Обычным решением этой проблемы, применяемым поставщиками защитного оборудования, является применение нескольких типов шлемов или скоб, что ведет к дополнительным затратам в отношении длительности подбора, распределения и поставки и потребности в дополнительных складских площадях при производственном процессе.
Обычные скобы крепятся также к шлему с помощью заклепок, что может привести к наличию внутри шлема открытых острых краев, причем заклепки являются электропроводными, что также может привести к рискам в отношении техники безопасности. Известно дополнительное испытание в стандарте по защите головы British/European BS EN 397, известное как «Испытание электрической изоляции - 440 В переменного тока», и дополнительное факультативное испытание при напряжении переменного тока 1000 В детально описано в BS EN 50365 - Электрически изолированные шлемы, предназначенные для использования при изоляции от низкого напряжения. Для прохождения первого испытания оболочка шлема не должна иметь никаких отверстий в стенке оболочки, поскольку они могут привести к «утечкам». Для прохождения последнего испытания шлем может иметь вентиляционные отверстия в некоторых определенных местах шлема, но не в той области, в которой может оказаться необходимым размещение скобы для лампы. Большинство обычных шлемов со скобами для ламп автоматически исключаются из прохождения «электрического испытания» благодаря двум факторам:
1. Образование негерметизированного отверстия и
2. Наличие металла (напр., заклепок, болтов) на внутренней стенке оболочки.
Варианты реализации настоящего изобретения предназначены для решения по меньшей мере некоторых из проблем, рассмотренных выше.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается скоба, приспособленная для крепления лампы в защитному шлему, причем скоба включает в себя или содержит:
основной элемент, включающий в себя канальное приспособление для приема, в процессе использования, скрепляемого со скобой участка лампы, причем канальное приспособление по меньшей мере частично выполнено из гибкого материала, и
по меньшей мере одно крепежное приспособление для крепления, в процессе использования, скобы к защитному шлему; причем указанное крепежное приспособление содержит полимерное нажимное крепежное средство и эластомерную прокладку для образования уплотнения между крепежным средством и скобой.
Гибкий материал может содержать пружинную сталь.
Крепежное средство предпочтительно является нажимным крепежным средством с резьбой, предпочтительно выполненным из нейлона. Прокладочный материал предпочтительно выбирают с твердостью по Шору от 20 до 80 и наиболее предпочтительно от 50 до 60, при относительно низких показателях поглощения воды.
Материалом прокладки может быть монолитная резина, такая как силиконовая или нитриловая монолитная резина.
Некоторые варианты реализации скобы включают в себя три указанных крепежных приспособления. Возможна верхняя пара указанных крепежных приспособлений и нижнее указанное крепежное приспособление, в общем имеющие Y-образную форму. Одно указанное крепежное приспособление может помещаться на первой стороне верхнего конца основного элемента, другое указанное крепежное приспособление может располагаться на противоположной стороне верхнего конца основного элемента и третье указанное крепежное приспособление может располагаться под нижним концом основного элемента.
Канальное приспособление может содержать пару каналов, причем каналы могут располагаться у противоположных боковых краев основного элемента или смежно им.
Основной элемент может включать в себя основание. Основание основного элемента может включать в себя центральный участок, который приподнят на ступень относительно двух боковых участков. Боковая стенка может продолжаться по направлению вверх от наружного края каждой бокового участка. Удлиненный верхний участок может продолжаться от верхнего конца каждой боковой стенки в направлении центрального участка. Указанный удлиненный верхний участок может идти параллельно основанию основного элемента или может быть расположен под углом вниз по направлению к нему. Внутренняя поверхность указанного удлиненного верхнего участка может быть утончена или скошена с внутренним краем удлиненного верхнего участка, загнутого вниз. Ширина указанного удлиненного верхнего участка может соответствовать ширине указанных нижних боковых участков. Длина указанного удлиненного верхнего участка может соответствовать длине основного элемента. Возможен зазор, например около 3 мм, между центральной областью верхней поверхности указанного нижнего бокового участка и нижней поверхностью соответствующего указанного удлиненного верхнего участка. Угловые участки на верхнем и/или нижнем концах указанного удлиненного верхнего участка могут быть загнуты по направлению вниз и внутрь по направлению к основанию основного элемента. Канальное приспособление может быть частично ограничено краем приподнятого центрального участка, боковыми участками и участками боковой стенки. Канальное приспособление может быть далее ограничено удлиненным верхним элементом.
Скоба может быть по меньшей мере частично выполнена из коррозионно-стойкого материала.
Указанное крепежное приспособление может быть образовано участком, продолжающимся от основного элемента. Указанный продолжающийся участок может быть обращен по направлению вниз под углом относительно поперечной оси основного элемента. Указанный продолжающийся участок может быть обращен по направлению вниз под углом относительно продольной оси основного элемента.
Указанный продолжающийся участок может включать в себя отверстие для приема, при использовании, крепежного устройства, которое также пропущено через отверстие в защитном шлеме.
Защитный шлем может представлять собой промышленный защитный шлем.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается защитный шлем, снабженный скобой, по существу, соответствующей описанной здесь.
Шлем может также включать в себя петлевое приспособление, обычно на задней поверхности. Петлевое приспособление может содержать удлиненную часть материала, такого как замшевая кожа. Часть материала может быть соединена со шлемом посредством пластикового соединительного устройства. Часть материала может включать в себя крепежное средство, такое как кнопка, предназначенное для образования и развязывания петли.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагает набор, включающий в себя скобу, по существу, соответствующую описанной здесь, и защитный шлем.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается скоба защитного шлема, включающая в себя:
конструкцию, предназначенную, при использовании, для приема в ней устанавливаемой в скобе части лампы, и
по меньшей мере одно крепежное приспособление, предназначенное при использовании для крепления скобы на защитном шлеме, причем по меньшей мере одно крепежное приспособление включает в себя отверстие для помещения неметаллического крепежного устройства.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается защитный шлем, включающий в себя при использовании петлевое приспособление, удерживающее кабель от лампы.
Изобретение в форме, описанной выше, распространяется на любую патентоспособную комбинацию признаков, изложенных выше или в следующем описании. Хотя иллюстрирующие варианты реализации изобретения описаны здесь в деталях со ссылкой на прилагаемые чертежи, следует понимать, что изобретение не ограничивается этими точными вариантами реализации. Многие модификации и варианты, как таковые, будут очевидны специалистам в данной области техники. Кроме того, предполагается, что определенный признак, описанный или отдельно, или в качестве части варианта реализации, может сочетаться с другими описанными по отдельности признаками, без упоминания определенного признака. Таким образом, изобретение распространяется на такие особые сочетания, которые еще не описаны.
Изобретение может быть осуществлено различными путями и, исключительно в качестве примера, будет описано далее со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1А, 1В, 1С и 1D показаны виды в плане, сбоку, спереди и изомерный вид приведенной в качестве примера скобы и
на фиг. 2А и 2В показаны виды снаружи и изнутри соответственно приведенного в качестве примера защитного шлема, демонстрирующие, как прикреплена приведенная в качестве примера скоба;
на фиг. 3 показан пример лампы;
на фиг. 4 показан пример лампы, прикрепленный к примерной скобе и шлему; и
на фиг. 5А и 5В показан шлем с установленной на нем кабельной петлей.
На фиг. 1А-1D показана приведенная в качестве примера скоба 100. В этом примере скоба выполнена из одного куска пружинной нержавеющей стали, отштампованного/согнутого для придания изображенной формы. Однако следует понимать возможность использования другого материала (материалов) и способа (способов) изготовления для производства вариантов реализации скобы, т.е. скоба может быть выполнена из одного или больше компонентов (из одного или больше материалов), скрепленных вместе любым подходящим способом, например с помощью сварки или сильных адгезивов.
Приведенная в качестве примера скоба включает в себя основной элемент 102, являющееся в общем прямоугольным при наблюдении сверху, и имеет длину около 32,9 мм и ширину около 23 мм. Толщина пружинной стали, используемой в примере, составляет около 0,6 мм. Следует понимать, что все приведенные здесь виды формы и размеры служат только примером и возможно наличие большого количества вариантов.
Как лучше всего видно на фиг. 1С, основание основного элемента 102 скобы 100 включает в себя центральный участок 104, приподнятый на ступень относительно двух боковых частей 106А, 106В. Ширина плоской части центрального участка составляет около 9,8 мм. Ступенчатые участки 108А, 108В имеют ширину около 2,2 мм и высоту около 1,16 мм. Ширина каждой из плоских боковых частей 106А, 106В составляет около 4,5 мм.
По направлению вверх от каждого наружного края каждого бокового участка 106А, 106В продолжается участок 110А, 110В боковой стенки, которая имеет высоту около 2,96 мм. Удаленный верхний участок 112А, 112В продолжается от верхнего конца каждого участка боковой стенки в направлении центра основного элемента 102. Как можно видеть на изображении спереди на фиг.1С, внутренняя поверхность каждого удлиненного верхнего участка может быть утончена или скошена так, что внутренний край несколько загибается по направлению вниз. Ширина каждого удлиненного верхнего участка приблизительно такова же, как ширина нижних боковых участков 106, т.е. около 4,5 мм, а длина, в общем, соответствует длине основного элемента, т.е. около 32,90 мм. Существует зазор шириной около 3 мм между центральной областью верхней поверхности нижней боковой части 106А, 106В и нижней поверхностью соответствующего удлиненного верхнего участка 112А, 112В.
Угловые участки 114 верхнего и нижнего концов каждого удлиненного верхнего участка загнуты вниз и внутрь в направлении участков 104, 106 основания основного элемента 102 (см., в частности, вид спереди на фиг. 1С и пунктирные линии на фиг. 1А).
Детали основного элемента 102, описанного здесь, могут образовывать канальное приспособление, обозначенное в общем позицией 116, которое, при использовании, применяется для приема в нем участка лампы, предназначенного для взаимодействия с обычной скобой на защитном шлеме, как будет описано ниже. Должно быть понятно, что в альтернативных вариантах реализации конструкция и размеры канального приспособления могут варьироваться, например «ступень», образуемая между центральным участком 104 основания и нижними боковыми участками 106, необязательно должна присутствовать, а вместо этого основание основного элемента является, по существу, плоским. Дополнительно, боковые стенки 110 могут быть выполнены иным образом: вместо нижнего и верхнего изгибов, проходящих между нижними боковыми участками 106 и удлиненными верхними участками 112 соответственно (при проиллюстрированных, по существу, вертикальных/плоских боковых стенках), любая из обеих боковых стенок может быть изогнута одним изгибом. Они могут также быть расположены смежно краям основного элемента вместо того, чтобы формировать его боковые края. Еще в одном альтернативном варианте реализации не требуется, чтобы верхние удлиненные участки 112 были горизонтальными и параллельными с плоскими нижними участками 106, но могут быть загнуты под углом вниз. Наличие канального приспособления, выполненного из гибкого материала, такого как пружинная сталь, означает, что приспособление может прогибаться для того, чтобы подгонять его к меняющимся размерам крюка/установочного участка лампы. Желательно также, чтобы материал был коррозионно-стойким. Понятно, что в альтернативных вариантах реализации только участки, например основание и боковые стенки (или все, или их часть), скобы или канального приспособления должны быть выполнены из гибкого материала, в данном случае пружинной стали, которые быстрее и легче поддаются обработке, чем альтернативные материалы.
Приведенная в качестве примера скоба 100 включает также приспособление для крепления на защитном шлеме. В этом примере существуют три крепежных приспособления, продолжающихся от основного элемента 102. Первое из пары крепежных приспособлений располагается позади верхнего конца основного элемента, на участке 120А, который продолжается от левой нижней боковой части 106А. Эта продолжающаяся часть включает в себя круглое отверстие 122А, внутренний край которого располагается слева в левой боковой стенке 110А. Второе крепежное приспособление из пары также располагается позади верхнего конца основного элемента, на участке 120В, который продолжается от правого нижнего бокового участка 106В. Этот продолжающийся участок включает в себя круглое отверстие 122В, внутренний край которого располагается справа в правой боковой стенке 110А.
Как лучше всего видно на изображении спереди на фиг. 1С, продолжающиеся участки 120А, 120В наклонены вниз под углом около 12,75° относительно поперечной оси (проходящей по ширине основного элемента 102) от соответствующих краев нижних боковых участков 106А, 106В. Как видно на изображении сбоку на фиг. 1В, продолжающиеся участки 120А, 120В также наклонены вниз по направлению к задней стороне скобы под углом около 12,47° относительно продольной оси (проходящей по длине основного элемента) основного элемента.
В этом примере третье крепежное приспособление располагается позади нижней кромки основного элемента 102, на участке 120С, который продолжается от центрального 104 участка основания. Этот продолжающийся участок включает в себя круглое отверстие 122С, центр которого, в общем, совмещается с воображаемой линией, проходящей через продольную ось/центр центрального участка 104 основания и основной элемент 102. Как показано на фиг. 1В, имеется ступенчатый участок 124, опускающийся вниз от нижнего края центрального участка 104 основания, который соединяет продолжающийся участок 120С и центральный 104 участок основания. Продолжающийся участок 120С загнут вниз под углом около 12,87° относительно горизонтали (или продольной оси основного элемента).
Все три отверстия 122А-122С из примера имеют круглую форму при диаметре около 9,1 мм. Как показано на фиг. 2А и 2В, при использовании отверстия применяются для крепления скобы 100 к наружной передней поверхности шлема 200 посредством крепежных устройств 202А-202С, которые вставлены через каждое отверстие (на фиг. 2А видны только два, 202А, 202В) и соответствующие отверстия в шлеме (что может быть выполнено с использованием зажимного приспособления). Когда скоба 100 крепится на шлеме, продолжающиеся участки 120А-120С загибают так, чтобы они лежали ближе, но не входили в контакт с находящимися под ними частями шлема. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что количество (от одного, обращенного вверх), расположение и конструкция крепежных приспособлений могут варьироваться, например могут быть предусмотрены четыре, по одному на каждом углу прямоугольного основного элемента 102 или рядом с ним (однако проиллюстрированный вариант реализации обладает тем преимуществом, что требуется выравнивать и сверлить на одно отверстие меньше, использовать на одну прокладку меньше и меньше на один комплект заклепок с замыкающей головкой плюс уменьшение размеров и пространства по сравнению с вариантом реализации приспособления с четырьмя точками крепления). Кроме того, чтобы способствовать креплению скобы к шлему, могут использоваться отверстия, имеющие иную, чем круглая, форму.
Верхняя пара 122А, 122В и третье (нижнее) крепежное приспособление 122С обычно образуют Y-образную форму, т.е. одно крепежное приспособление располагается на одной стороне верхнего конца основного элемента, другое - на противоположной стороне верхнего конца и третье - ниже нижнего конца основного элемента. Эта компоновка из трех точек крепления распределяет вес/нагрузку скобы/лампы по передней панели оболочки шлема и надежно удерживает лампу по трем направлениям - ширине, толщине и длине. Скоба продолжает правильно действовать при повороте на 180°.
Крепежные устройства 202 содержат резьбовые заклепки с замыкающей головкой. Они могут быть формованы специальной инструментальной оснасткой. Они могут устранить потребность в обычных металлических креплениях, таких как заклепки, а также обладают преимуществом отсутствия открытого металла или возможных острых головок заклепок на наружной или внутренней поверхности шлема. Они устраняют также потребность в обычной клепке или «горячем креплении» при изготовлении. Крепежные устройства могут быть завинчивающимися заклепками с замыкающей головкой, создающие мощное усилие зажима и обеспечивающие соединение при разной вероятной толщине стенки оболочки шлема в диапазоне от 1,4 мм до 3,5 мм. Завинчивающиеся/резьбовые заклепки допускают также удаление и замену скобы (хотя на практике в этом может быть мало необходимости, если это коммерчески не оправдано). Прокладки 203, выполненные из эластомерного материала, используются заклепками с замыкающей головкой для создания натяжения и зажима на стенке оболочки шлема.
Использование полимерного крепежного средства и эластомерной прокладки в качестве крепежного устройства обеспечивает значительное преимущество по сравнению с обычными приспособлениями в отношении электроизоляции и безопасности. Факультативное испытание согласно британско-европейскому стандарту BS EN 397 по защите головы известно как «Испытание электроизоляции при переменном токе напряжением 440 В», и дополнительное факультативное испытание при переменном токе напряжением 1000 В описано в стандарте BS EN 50365 - Электроизолирующие шлемы для использования с изоляцией для низкого напряжения. Для прохождения этого испытания оболочка шлема не должна иметь каких-либо отверстий в стенке оболочки, поскольку это может допустить «утечку». Большинство обычных шлемов со скобами для ламп автоматически исключается из прохождения электрического испытания благодаря двум факторам:
1. Образование открытых отверстий и
2. Наличие металла (т.е. заклепок, болтов) на внутренней стенке оболочки.
Скоба, описанная здесь, имеет только полимерные заклепки с замыкающей головкой на внутренней стенке оболочки и в достаточной степени герметизирует присоединение скобы лампы для того, чтобы предотвратить утечку и позволить ей пройти электрическое испытание в соответствии с требованиями. Шлем 200 может быть изготовлен/продан/снабжен скобой 100, прикрепленной на месте применения, или же крепление скобы может быть осуществлено позже.
Обнаружено, что применение нажимного крепежного средства является особенно предпочтительным согласно настоящему изобретению, и выбор материала, применяемого для крепежного средства, считается критически важным для получения электрической изоляции, требующейся для прохождения упомянутых испытаний. Полимером, применяемым для крепежного средства, может быть полипропилен или тому подобное, но наиболее предпочтительно - искусственный полимер, такой как нейлон, предпочтительно нейлон 6 или нейлон 6/6, который, как обнаружено, избегает механического разрушения нажимной заклепки.
Материалом прокладки может быть вспененная резина, такая как силиконовая вспененная резина, но оптимальные результаты, как обнаружено, достигаются при использовании для создания уплотнения между крепежным средством и скобой прокладки из монолитной резины, поскольку воздух во вспененной резине уменьшает ее изолирующие свойства. Прокладка может быть выполнена из многих различных эластомеров, включающих, например, те, которые поступают в продажу под наименованиями Mediprene, Elastollan, Dryflex или Srlink. Однако обнаружено, что прокладка из силиконовой монолитной резины обеспечивает оптимальные рабочие характеристики в отношении электроизоляции. С другой стороны, силиконовая монолитная резина является относительно дорогостоящим материалом, так что более экономичная коммерчески доступная альтернатива была обнаружена в виде использования прокладки из нитриловой монолитной резины.
В более общем виде подходящие рабочие характеристики найдены достижимыми при твердости по Шору от 20 до 80, при оптимальных рабочих характеристиках, достигнутых при использовании прокладочного материала с твердостью по Шору от 50 до 60. Во всех случаях способность материала к поглощению воды для достижения нужных результатов должна быть низкой. Таким образом, сочетание крепежного средства из нейлона 6 или нейлона 6/6 и прокладки из монолитной силиконовой резины, как выяснилось, обеспечивает наилучшие свойства электрической изоляции, а сочетание прокладки из нитриловой монолитной резины с нейлоновым крепежным средством обеспечивает наилучшее сочетание стоимости и рабочих характеристик.
На фиг. 3 показан вид сбоку типичного примера лампы 300 для шлема, включающего в себя крепежный компонент в форме разнесенных крюков 302А, 302В на металлической скобе на заднем конце. Лампа 204 вставляется с возможностью отделения в скобу 100 путем вкладывания крюков в канальное приспособление 116 и сдвигания их вниз. Зацепление/установка завершается, когда нижние концы крюков упираются в загнутые углы 114 на нижних концах удлиненных верхних элементов 112. На фиг. 4 показан пример лампы, установленной таким образом. Канальное приспособление 116 скобы принимает в себя крюки лампы для получения прочного и стабильного соединения. Для высвобождения лампы ее вытягивают по направлению вверх из канального приспособления.
На фиг. 5А показан вид сзади шлема 200, которые включает в себя петлевое приспособление для кабеля, содержащее удлиненную часть материала 502, которая соединяется со шлемом (в общем, в центральной части по его длине) пластиковой заклепкой 504. Материалом может быть замшевая кожа, которая позволяет кабелю лампы более легко скользить через приспособление без заедания. Применение полимерной заклепки с замыкающей головкой можно также устранить наличием металлических компонентов из области внутренней стенки шлема для улучшения электрической изоляции. Металлические кнопки 506А, 506В типа применяемых на одежде прикреплены к концам удлиненного материала для того, чтобы допустить быстрое и легкое создание и размыкание петли. На фиг. 5В показана петля в замкнутой конфигурации, которая используется для удерживания части кабеля лампы 508.
Петля 502 из замшевой кожи для кабеля прикреплена сзади к шлему как отдельная часть. Упаковки батарей, применяемые с лампой 300, могут быть большими и тяжелыми, поскольку от них может требоваться работа в течение многих часов под землей, и кабели, идущие от лампы к батарее, поэтому являются толстыми (напр., диаметром 8 мм) для обеспечения высокой эффективности/изоляции/защиты. Петлевой участок 502 помогает удерживать кабель от падения на лицо или верхнюю часть тела носителя, и направляет также кабель назад и, в общем, в направлении спины носителя к упаковке батареи, которая переносится на поясе или на перевязи. Обнаружено, что использование в качестве материала замшевой кожи помогает наружной пластиковой оболочке кабеля скользить/двигаться более свободно через петлю, что важно для пользователя, поскольку не допускает заедания, не ограничивает движения, не натягивает кабель на некоторых участках, не отсоединяет его от батареи и т.д.