СБОРОЧНЫЙ УЗЕЛ РЕСПИРАТОРА, СОДЕРЖАЩИЙ ФИКСИРУЮЩИЙ МЕХАНИЗМ
MOUNTING ASSEMBLY OF RESPIRATOR CONTAINING LOCKING MECHANISM

Изобретение относится к устройствам для защиты органов дыхания, в частности к сборочным узлам респираторов, содержащим фиксирующий механизм для разъемного соединения первого компонента респиратора со вторым компонентом респиратора.
Уровень техники
Устройства защиты органов дыхания используются для подачи пользователям чистого воздуха. В некоторых устройствах подача пользователю чистого воздуха осуществляется за счет прохождения наружного воздуха через фильтр, расположенный в фильтрующем картридже. Фильтрующий картридж крепится к основе респираторной маски, которую пользователь надевает на лицо поверх рта и носа. В таких устройствах защиты органов дыхания наружный воздух всасывается через фильтр за счет отрицательного давления, создаваемого пользователем на вдохе. В других случаях чистый воздух может подаваться пользователю под давлением от нагнетающего устройства, которое продавливает наружный воздух через фильтр. Такие устройства известны, как электроприводные воздухоочистительные респираторы. Еще в некоторых устройствах чистый воздух может подаваться пользователю из резервуара под давлением. Такие устройства известны как «автономные дыхательные аппараты». В каждом из перечисленных выше устройств источник чистого воздуха (например, фильтрующий картридж или шланг электроприводного респиратора или автономного дыхательного аппарата) связан с основой маски, носимой пользователем поверх рта и носа. Если пользователю требуется полная защита лица и головы, то устройство защиты органов дыхания может также покрывать глаза и голову.
В области производства респираторов разработано несколько типов систем для крепления источника чистого воздуха к респираторной маске. Одной из широко применяемых систем является резьбовое соединение, при котором резьбовой компонент крепится к ответной резьбовой части, - см., например, патенты США 5222488; 5063926; 5036844; 5022901; 4548626; 4422861 и 6575165. Резьбовые фильтрующие картриджи, как правило, имеют наружную резьбу, которая ввертывается во внутреннюю резьбу ответного гнезда или ответной втулки основы маски. Вращением фильтрующего картриджа в соответствующем направлении можно прикрепить картридж к основе маски или снять его. Для обеспечения воздухонепроницаемого соединения на границе соприкосновения картриджа с основой маски обычно устанавливается упругодеформируемая прокладка. Для удержания на своем месте источника чистого воздуха с резьбовой частью и его фиксации с возможностью снятия используются фиксаторы, - см., например, патент США 6575165.
Вместо резьбовых механизмов для крепления источников чистого воздуха к респираторам используются также соединения байонетного типа. В байонетном соединении имеются фиксирующие выступы и ответные вырезы, обеспечивающие фиксацию компонентов друг с другом. При установке картриджа его фиксирующие выступы совмещаются с вырезами в проеме основы маски. При повороте фильтрующего картриджа в нужном направлении картридж входит в надежное зацепление с основой маски, - см., например, патенты США 6216693 и 5924420. Преимущество байонетного соединения состоит в том, что картридж может быть быстро установлен на основу маски поворотом картриджа, обычно менее чем на пол-оборота.
В байонетных системах часто используется устройство для звуковой индикации правильной посадки фильтрующего картриджа на лицевую респираторную маску, - см., например, патенты США 4934361 и 4850346. На лицевой маске имеется прилив (кулачок), одна сторона которого имеет плавный наклон и который взаимодействует с выступом в виде ребра на картридже, отгибая или деформируя его. При вращении картриджа относительно лицевой маски в положение фиксации кулачок и ребро деформируются или отгибаются, пока ребро не соскочит с края кулачка. Внезапное срабатывание фиксирующего механизма вызывает слышимый щелчок.
Разработаны также респираторы с защелкивающимися фильтрующими картриджами. Примеры таких картриджей описаны в патенте США 5579761 (Yushack с соавторами). В данном решении фильтрующий картридж сразу вводится в зацепление с основой маски путем прижатия картриджа с усилием к ответной конструкции основы маски. Никакого вращения фильтрующего картриджа при этом не требуется.
Известны также устройства для защиты органов дыхания, в которых используются резьбовые части источника чистого воздуха и ответной структуры, имеющие резьбу с крупным шагом, встроенный фиксатор и упор. Упор предотвращает чрезмерное вкручивание источника чистого воздуха в основу маски при их фиксации друг с другом. Пример такого крепления описан в патенте США 7320722 (Mittelstadt с соавторами).
Сущность изобретения
В одном из воплощений настоящего изобретения предлагается сборочный узел респиратора, включающий первый и второй компоненты респиратора. Первый компонент респиратора имеет принимающую поверхность, включающую расположенный в ней первый осевой проход. Второй компонент респиратора имеет по меньшей мере один стопорный элемент и второй осевой проход, имеющий конфигурацию и размеры, обеспечивающие его связь по текучей среде с первым осевым проходом таким образом, что второй компонент респиратора образует герметичное соединение с принимающей поверхностью первого компонента респиратора. Сборочный узел респиратора дополнительно включает фиксирующий механизм, прикрепленный к первому компоненту респиратора и содержащий упругий элемент, по меньшей мере один фиксатор, выступающий вовнутрь в сторону первого осевого прохода, и приводной элемент фиксатора. Упомянутый по меньшей мере один фиксатор может входить в зацепление с упомянутым по меньшей мере одним стопорным элементом, препятствуя тем самым выведению первого компонента респиратора из зацепления со вторым компонентом респиратора. При приложении усилия к приводному элементу упомянутый по меньшей мере один фиксатор может выходить из зацепления со стопорным элементом, тем самым позволяя вывести первый компонент респиратора из зацепления со вторым компонентом респиратора.
Во втором воплощении изобретения предлагается сборочный узел респиратора, включающий первый компонент респиратора, имеющий проем для разъемного присоединения первого компонента респиратора ко второму компоненту респиратора. Проем имеет принимающую поверхность, имеющую расположенный в ней первый осевой проход и прикрепленный к нему фиксирующий механизм. Фиксирующий механизм содержит упругий элемент, по меньшей мере один фиксатор, выступающий вовнутрь в сторону первого осевого прохода, и приводной элемент фиксатора. При приложении усилия к приводному элементу упомянутый по меньшей мере один фиксатор может смещаться в сторону от первого осевого прохода.
Еще в одном воплощении изобретения предлагается сборочный узел респиратора, включающий первый компонент респиратора, имеющий проем для разъемного присоединения первого компонента респиратора ко второму компоненту респиратора. В данном воплощении проем включает выступ, имеющий расположенный в нем осевой проход, стопорную полочку, расположенную на внешней поверхности выступа, и уплотнительный элемент, расположенный на наружном конце кольцеобразного выступа.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение будет более понятным из нижеследующего подробного описания различных его воплощений, сопровождаемых прилагаемыми чертежами.
Фиг. 1. Сборочный узел респиратора в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения.
Фиг. 1A. Увеличенный вид фрагмента сборочного узла респиратора, изображенного на фиг. 1.
Фиг. 2A. Сборочный узел респиратора в разобранном виде в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения.
Фиг. 2B. Вид сборочного узла респиратора, изображенного на фиг. 2A, с противоположной стороны.
Фиг. 2C. Сборочный узел респиратора, изображенный на фиг. 2A и 2B, в частично собранном виде.
Фиг. 2D. Сечение проема сборочного узла респиратора в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения.
Фиг. 3A. Сборочный узел респиратора в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения, в разобранном виде.
Фиг. 3B. Вид сборочного узла респиратора, изображенного на фиг. 3A, с противоположной стороны.
Фиг. 4. Сборочный узел респиратора в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения, в разобранном виде.
Фиг. 5. Сборочный узел респиратора в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения, в разобранном виде.
Фиг. 6. Сборочный узел респиратора в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения, в разобранном виде.
Чертежи не обязательно выполнены в масштабе. Аналогичные номера позиций на чертежах соответствуют аналогичным компонентам. При этом, однако, подразумевается, что использование номера позиции для какого-либо компонента на одном чертеже не обязательно ограничивает обозначение его тем же самым номером позиции на другом чертеже.
Подробное описание изобретения
Все научные и технические термины, используемые в настоящей заявке, имеют значения, общепринятые в данной области техники, если не указано иное. Приведенные определения даны для облегчения понимания терминов, часто используемых в настоящем описании, и не подразумевают каких-либо ограничений масштаба настоящего изобретения.
Если не указано иное, все значения размеров элементов, количеств и физических свойств, используемые в настоящем описании и в формуле изобретения, во всех случаях следует понимать в сочетании с термином «примерно». Если не указано иное, то в настоящем описании и в прилагаемой формуле изобретения упоминание элементов в единственном числе подразумевает, что приведенные сведения относятся ко всем таким элементам в воплощениях, в которых имеется несколько таких элементов. В настоящем описании и в прилагаемой формуле изобретения термин «или», как правило, используется в смысле «и/или», если из контекста явно не следует иное.
На фиг. 1 показан сборочный узел 10 респиратора в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения. В данном воплощении сборочный узел 10 респиратора представляет собой средство индивидуальной защиты органов дыхания, работающее по принципу отрицательного давления. Сборочный узел 10 респиратора включает первый компонент 12 респиратора (в данном случае он представляет собой основу маски), второй компонент 14 респиратора (в данном случае он представляет собой источник чистого воздуха, например фильтрующий элемент или фильтрующий картридж). Устройство для защиты органов дыхания, изображенное на фиг. 1, обычно называют респиратором или маской, работающими по принципу отрицательного давления, поскольку воздух проходит через маску в основном за счет разрежения, создаваемого легкими пользователя, в противоположность устройствам, работающим по принципу положительного давления, в которых воздух подается вентилятором или от источника сжатого воздуха. Как упоминалось выше, в респираторы или маски, работающие по принципу положительного давления, подается воздух или кислород из внешнего источника, например, вентилятором или из резервуара под давлением. В системах, работающих по принципу положительного давления, чистый воздух подается через шланг или иной подходящий воздуховод, прикрепляемый к респиратору. Примеры таких устройств описаны в патентах США 6250299, 6186140, 6014971, 5125402, 4965887, 4462399 и 4280491. В таких системах воздух продувается под давлением через фильтрующий блок, который пользователь может носить, например, на поясе. Кроме того, в патентах США 6478025, 4886056, 4586500 и 4437460 описаны примеры автономных дыхательных аппаратов.
На фиг. 1 первый компонент 12 респиратора показан в виде корпусной части полнолицевой респираторной маски, надеваемой по меньшей мере поверх носа, рта и глаз пользователя, - см., например, патент США 5924420 (Reischel с соавторами). При этом использование «полулицевой» маски, надеваемой только поверх рта и носа пользователя, также входит в масштаб настоящего изобретения. Пример такой маски описан, например, в патенте США 7320722 (Mittelstadt с соавторами). Первый компонент 12 респиратора может включать мягкий элемент 16, контактирующий с лицом, жесткий конструкционный элемент 18 и расположенные на нем один или более элементов 20, принимающих один или более крепежных ремешков или тесемок, удерживающих сборочный узел 10 респиратора на голове пользователя во время использования респиратора. Жесткий конструкционный элемент 18 может включать по меньшей мере один выдыхательный проем 24, через который выдыхаемый воздух может быть выведен из внутреннего газового пространства маски. При этом внутреннее газовое пространство определяется как пространство между основой маски и лицом пользователя. На основе 12 маски может быть предусмотрен выдыхательный клапан (в воплощении на чертеже он закрыт крышкой 27 клапана), предотвращающий попадание внешнего воздуха во внутреннее газовое пространство во время вдоха и обеспечивающий быстрое выведение выдыхаемого воздуха из внутреннего газового пространства во время выдоха. Примеры выдыхательных клапанов, которые могут использоваться в сборочных узлах респираторов в соответствии с настоящим изобретением, включают клапаны с гибкой заслонкой, которая быстро открывается под действием выдыхаемого воздуха.
Как показано далее на фиг. 1 и 1A, первый компонент 12 респиратора в данном воплощении включает проем 30 для разъемного присоединения первого компонента 12 респиратора ко второму компоненту 14 респиратора. Проем 30 может включать принимающую поверхность 32, в которой имеется первый осевой проход 34. На принимающей поверхности 32 может быть расположен первый выступ 36, конфигурация и размеры которого могут быть таковы, что он будет охватывать первый осевой проход 34. Предпочтительно, чтобы первый выступ 36 имел в целом кольцеобразную форму. Сборочный узел 10 респиратора включает фиксирующий механизм 40. Фиксирующий механизм 40 в данном воплощении прикреплен к первому компоненту 12 респиратора. Однако в других воплощениях он может быть прикреплен ко второму компоненту 14 респиратора. Фиксирующий механизм 40 включает упругий элемент 42, по меньшей мере один фиксатор 44, выступающий вовнутрь в сторону первого осевого прохода 34, и приводной элемент 46 фиксатора. Фиксирующий механизм 40 имеют такую конфигурацию, что при приложении усилия к приводному элементу 46 упомянутый по меньшей мере один фиксатор 44 может выйти из первого осевого прохода 34. В данном воплощении приводной элемент 46 содержит свободные концы фиксирующего механизма 40, и требуемое усилие может быть приложено путем прижатия свободных концов фиксирующего механизма друг к другу, как показано стрелками F на фиг. 1A. Прочие воплощения и дополнительные элементы фиксирующих механизмов в соответствии с настоящим изобретением будут подробно описаны ниже со ссылками на фиг. 2A-4.
Как показано на фиг. 1 и 1A, второй компонент 14 респиратора может быть фильтрующим картриджем, имеющим корпус 50, в котором может содержаться фильтрующий элемент (фильтрующий элемент не показан). В других воплощениях может использоваться фильтрующий элемент, не имеющий корпуса. На передней грани второго компонента 14 респиратора может иметься крышка корпуса или сетка 52, закрывающая и защищающая фильтрующий элемент. Крышка 52 картриджа может иметь множество отверстий 54, через которые воздух из наружного газового пространства может проходить через крышку 52 для последующей фильтрации фильтрующим элементом во время вдоха. Фильтрующий элемент может быть фильтром для газов и/или для частиц или может включать такой фильтр. Примеры таких фильтров описаны в патентах США 6743464 (Insley с соавторами), 6627563 B1 (автор Huberty), 6454986 (Eitzman с соавторами), 6660210, 6409806 и 6397458 (Jones с соавторами), 6406657 (Eitzman с соавторами), 6391429 (Senkus с соавторами), 6375886 (Angadjivand с соавторами), 6214094 (Rousseau с соавторами), 6139308 (Berrigan с соавторами), 6119691 (Angadjivand с соавторами), 5763078 и 5033465 (Bran с соавторами), 5496785 и 5344626 (автор Abler). Фильтры для газов могут включать гранулированный активированный уголь, например, в виде спрессованной плиты или в связанной форме. Фильтры для частиц могут включать электрически заряженные микроволокна, например, может использоваться нетканое волокнистое полотно.
Второй компонент 14 респиратора включает проем 60 для разъемного присоединения второго компонента 14 респиратора к первому компоненту 12 респиратора. Проем 60 включает второй осевой проход 62, который связан по текучей среде с наружным воздухом через фильтрующий элемент, в результате чего при совершении пользователем вдоха наружный воздух всасывается через отверстия 54 в крышке 52 картриджа, проходит через фильтрующий элемент и далее во второй осевой проход 62. Второй осевой проход 62 имеет конфигурацию и размеры, при которых он может быть связан по текучей среде с первым осевым проходом 34 первого компонента 12 респиратора, когда второй компонент 14 респиратора прикреплен к первому компоненту 12 респиратора. При этом второй компонент 14 респиратора образует герметичное соединение с принимающей поверхностью 32 первого компонента 12 респиратора.
Второй компонент 14 респиратора включает также по меньшей мере один стопорный элемент 66, который в некоторых воплощениях может быть расположен на втором выступе 64. Второй выступ 64 может иметь конфигурацию и размеры, при которых он будет охватывать второй осевой проход 55. Второй выступ 64 предпочтительно имеет кольцеобразную форму. Упомянутый по меньшей мере один стопорный элемент 66 имеет конфигурацию, при которой по меньшей мере один фиксатор 44 может взаимодействовать с упомянутым по меньшей мере одним стопорным элементом 66, препятствуя тем самым выведению первого компонента 12 респиратора из зацепления со вторым компонентом 14 респиратора. С другой стороны, при приложении усилия к приводному элементу 46 фиксатора упомянутый по меньшей мере один фиксатор 44 может выйти из зацепления с по меньшей мере одним стопорным элементом 66, позволяя тем самым вывести первый компонент 12 респиратора из зацепления со вторым компонентом 14 респиратора.
Сведущим в данной области техники будет очевидно, что описанные в настоящей заявке воплощения настоящего изобретения допускают различные модификации, которые тем не менее входят в масштаб настоящего изобретения. Так, например, различные элементы, изображенные как часть первого компонента 12 респиратора (например, один или более проемов 30, принимающая поверхность 32, фиксирующий механизм 40 и прочие), могут быть выполнены в виде частей второго компонента 14 респиратора, и наоборот.
На фиг. 2A показан сборочный узел 100 респиратора в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения. На фиг. 2B показан вид того же сборочного узла 100 респиратора с обратной стороны, для лучшего отображения элементов, которые не видны на фиг. 2A. На фиг. 2C показан еще один вид того же сборочного узла 100 респиратора, на котором некоторые компоненты уже собраны друг с другом. Данный сборочный узел 100 респиратора включает первый компонент 120 респиратора (показан схематично в виде фрагмента респираторной маски) и второй компонент 180 респиратора (показан схематично в виде части фильтрующего картриджа). Данный первый компонент 120 респиратора включает проем 130 для разъемного присоединения первого компонента 120 респиратора ко второму компоненту 180 респиратора. Проем 130 включает принимающую поверхность 132, в которой имеется первый осевой проход 134. На принимающей поверхности 132 имеется первый выступ 136, форма и размеры которого таковы, что он охватывает первый осевой проход 134. Первый выступ предпочтительно включает сегменты 136a в виде стенок в целом цилиндрической формы. Первый выступ может дополнительно включать один или более элементов, обеспечивающих правильное положение и/или исключающих взаимное вращение соединяемых компонентов респиратора, например, выполненных в виде одного или более приливов 136b. В дополнение к этому или в качестве альтернативы, принимающая поверхность 132 может иметь углубление, протяженное вокруг первого осевого прохода.
Данный второй компонент 180 респиратора включает проем 160 для разъемного присоединения второго компонента 180 респиратора к первому компоненту 120 респиратора. Проем 160 включает второй осевой проход 162, размеры и конфигурация которого обеспечивают его связь по текучей среде с первым осевым проходом 134 первого компонента 120 респиратора, когда второй компонент 180 респиратора присоединен к первому компоненту 120 респиратора. Второй выступ 164 имеет размеры и конфигурацию, благодаря которым он охватывает второй осевой проход 162. В некоторых воплощениях конфигурация первого выступа 136 такова, что он принимается вторым выступом 164. Второй выступ 164 может иметь в целом кольцеобразную форму. На втором выступе могут иметься один или более элементов 164a, обеспечивающих правильность совмещения и/или препятствующих вращению, конфигурация которых обеспечивает их сопряжение с ответными элементами 136b первого выступа 136. В одном из воплощений один или более элементов 164a, обеспечивающих правильность совмещения и/или препятствующих вращению, могут быть выполнены в виде одного или более углублений, конфигурация которых обеспечивает прием одного или более приливов 136b. Прочие конфигурации элементов, обеспечивающих правильность совмещения и/или препятствующих вращению, также входят в масштаб настоящего изобретения. Как первый, так и второй компоненты респиратора могут содержать по меньшей мере по одному элементу, препятствующему вращению. Такие элементы первого и второго компонентов расположены в непосредственной близости к первому и второму кольцеобразному выступам соответственно и сопрягаются друг с другом.
Второй компонент 180 респиратора включает также по меньшей мере один стопорный элемент 166, например, выполненный в виде одной или более полочек или буртиков, которые могут быть расположены на втором выступе 164, показанном на фиг. 2A-2C, вокруг второго прохода 162. В других воплощениях один или более стопорных элементов могут содержать множество выступов, расположенных по окружности боковой поверхности второго осевого прохода, например, на втором выступе 164. В некоторых воплощениях проем 130 первого компонента 120 респиратора содержит уплотнительный элемент 132a, изображенный на фиг. 2D. В показанном воплощении уплотнительный элемент 132a включает сальник, расположенный на принимающей поверхности 132. Сальник предпочтительно охватывает первый осевой проход 134. Уплотнительный элемент 132a может иметь конфигурацию, обеспечивающую его взаимодействие с уплотнительным элементом проема 160 второго компонента 180 респиратора, например, с имеющей наклонный профиль уплотнительной поверхностью 168.
Уплотнительный элемент может быть изготовлен из резины или других гибких материалов типа резины или может включать такой материал. Примеры подходящих материалов включают термопластические эластомеры, такие как блок-сополимеры Kraton или Monprene, термопластические вулканаты, например материал Santoprene, или различные термоотверждаемые каучуки, например натуральный латексный каучук, полиизопреновый, нитриловый, ЭПДМ, бутиловый или силиконовый каучук. Уплотнительный элемент 132a может быть съемно прикреплен к какому-либо компоненту сборочного узла респиратора (или иным образом собран с данным компонентом), или уплотнительный элемент 132a может быть выполнен способом формования поверх такого компонента или неразъемно приклеен к такому компоненту. Альтернативные воплощения уплотнительного элемента могут включать сжимаемую прокладку, например, расположенную на принимающей поверхности 132, или гибкий элемент из пены с закрытыми ячейками. Еще одним альтернативным воплощением уплотнительного элемента может быть уплотнительное кольцо круглого сечения, прижимаемое к поверхности 132, или скользящее и сжимаемое в радиальном направлении между сопрягающимися, протяженными в радиальном направлении поверхностями первого и второго компонентов респиратора. Уплотнительный элемент любого из упомянутых типов может быть расположен в любом подходящем месте на первом компоненте респиратора, втором компоненте или на обоих из них.
Сборочный узел 100 респиратора дополнительно включает фиксирующий механизм 140. Фиксирующий механизм 140 в данном воплощении может быть съемно или неразъемно прикреплен к первому компоненту 120 респиратора. Так, например, проем 130 может быть вставлен в отверстие 122 первого компонента 120 респиратора таким образом, что по меньшей мере часть проема будет находиться по одну сторону отверстия, и по меньшей мере еще одна часть - по другую сторону отверстия. Так, например, проем 130 может иметь плоский фланец, выполненный вокруг его периметра и препятствующий прохождению проема через отверстие. В проем 130 может быть вставлен фиксирующий механизм 140, и к проему 130 поверх фиксирующего механизма 140 может быть прикреплена крышка 150, например, защелкиванием, удерживающая проем 130 и фиксирующий механизм 140 на первом компоненте 120 респиратора.
Фиксирующий механизм 140 включает упругий элемент 142, а также первый и второй фиксаторы 144a и 144b, выступающие вовнутрь первого осевого прохода 134, когда фиксирующий механизм 140 собран с первым компонентом респиратора, так что они входят в зацепление с по меньшей мере одним стопорным элементом 166, препятствуя тем самым отсоединению первого компонента 120 респиратора от второго компонента 180 респиратора. Первый фиксатор 144a расположен на одной стороне осевого прохода 134, в то время как второй фиксатор 144b расположен на другой стороне осевого прохода 134, предпочтительно напротив первого фиксатора 144a.
Один или оба из фиксаторов 144a и 144b могут иметь дугообразную форму, при которой они огибают первый осевой проход 134, а также кольцеобразный выступ 136 (если имеется). В одном из воплощений каждый из фиксаторов 144a и 144b содержит рычаг, имеющий свободный конец 146a и 146b соответственно. Рычаги могут быть связаны друг с другом в одном месте и пересекаться друг с другом в другом месте. Так, например, в показанном воплощении фиксаторы 144a и 144b связаны друг с другом посредством упругого элемента 142. Упругий элемент 142 может быть отдельной частью, связывающей рычаги друг с другом, или областью, выполненной за единое целое с рычагами, или может быть любой другой частью фиксирующего механизма 140. В одном из воплощений весь фиксирующий механизм может рассматриваться как упругий элемент 142. Упругий элемент 142, являясь достаточно гибким, позволяет фиксаторам 144a и 144b отгибаться и смещаться достаточно далеко от первого осевого прохода 134 первого компонента 120 респиратора при приложении усилия к его приводному элементу 146, в результате чего фиксирующий механизм 140 может быть выведен из зацепления со стопорным элементом 166 второго компонента 180 респиратора. С другой стороны, упругий элемент 142 должен обладать достаточной упругостью, чтобы после снятия усилия он возвращался в исходное положение.
В одном из воплощений фиксаторы 144a и 144b смещены относительно друг друга под воздействием силы упругости. В частности, в исходном состоянии фиксирующего механизма 140, показанном на фиг. 2A и 2B, рычаги фиксаторов 144a и 144b фиксирующего механизма 140 пересекаются в месте, расположенном ближе к их общему концу, чем когда фиксирующий механизм 140 вставлен в проем 130, как показано на фиг. 2C. Когда фиксирующий механизм 140 вставлен в проем 130, выступ 137 располагается между рычагами фиксаторов 144a и 144b и удерживает рычаги в изогнутом состоянии вплоть до того, как к исполнительному элементу 146 будет приложено усилие. В некоторых воплощениях фиксирующий механизм 140 может быть закреплен за углубление 135, выполненное в разъеме 130 первого компонента 120 респиратора, с помощью штыря 145. В таких воплощениях первый и второй рычаги могут быть выполнены с возможностью вращения вокруг штыря 145. Фиксирующий механизм 140 может быть собран вместе с проемом 130 путем вставки штыря 145 в углубление 135. Наличие смещения первого и второго фиксаторов 144a и 144b относительно друг друга под действием силы упругости позволяет дополнительно гарантировать надежное соединение между первым и вторым компонентами респиратора. Вернувшись в исходное положение после соединения компонентов респиратора, под действием силы упругости фиксаторы остаются в фиксирующем положении, все время находясь в зацеплении со стопорным элементом 166, до тех пор пока пользователь намеренно не разъединит компоненты респиратора.
Приводной элемент 146 фиксатора в данном воплощении включает два свободных конца 146a и 146b рычагов, работающих как фиксаторы 144a и 144b. В таких воплощениях первый и второй рычаги могут пересекаться в непосредственной близости к своим свободным концам, обеспечивая дополнительный усиливающий эффект в приводном механизме. Фиксирующий механизм 140 может работать следующим образом. Когда по меньшей мере к одному, а предпочтительно, к обоим свободным концам 146a и 146b приложено усилие в направлении противоположного свободного конца, обозначенное стрелками F на фиг. 2a, фиксаторы 144a и 144b раздвигаются в стороны от первого осевого прохода 134. Как только фиксаторы 144a и 144b выходят из зацепления со стопорным элементом 166, второй компонент 180 респиратора может быть выведен из зацепления с первым компонентом 120 респиратора. И наоборот, когда к приводному элементу 146 не приложено никакого усилия или приложенное усилие недостаточно для выхода фиксаторов 144a, 144b из зацепления с одним или более стопорными элементами 166, один или более фиксаторов удерживается одним или более стопорными элементами, тем самым препятствуя выходу первого компонента 120 респиратора из зацепления со вторым компонентом 180 респиратора.
Один или более компонентов фиксирующего механизма в соответствии с настоящим изобретением могут быть изготовлены из полимерных материалов, смол, металлов или их сочетаний или могут включать такие материалы. В некоторых воплощениях фиксирующий механизм может быть изготовлен из термопластических смол, например из поликарбоната, нейлона, полибутилентерефталата, полипропилен- или акрилонитрил-бутадиен-стирола, или может включать такие материалы. В некоторых воплощениях может быть предпочтительным изготовление одного или более компонентов, например, одного или более фиксаторов и/или упругого элемента, из металла, такого как пружинная сталь, в целях снижения размеров данного компонента.
На фиг. 3A показан сборочный узел 200 в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения, в разобранном виде. На фиг. 3B показан вид того же сборочного узла 200 респиратора с обратной стороны, для лучшего отображения элементов, которые не видны на фиг. 3A. Сборочный узел 200 респиратора включает первый компонент 220 респиратора и второй компонент 280 респиратора. В данном воплощении первый компонент 220 респиратора включает проем 230 для разъемного присоединения первого компонента 220 респиратора ко второму компоненту 280 респиратора. Проем 230 включает принимающую поверхность 232 с расположенным в ней первым осевым проходом 234. На принимающей поверхности 232 расположен первый выступ 236, конфигурация и размер которого таковы, что он охватывает первый осевой проход 234. В дополнение к этому или в качестве альтернативы, принимающая поверхность 232 может иметь углубление, расположенное вокруг первого осевого прохода.
В данном воплощении второй компонент 280 респиратора включает проем 260 для разъемного присоединения второго компонента 280 респиратора к первому компоненту 220 респиратора. Проем 260 включает второй осевой проход 262, конфигурация и размеры которого обеспечивают его связь по текучей среде с первым осевым проходом 234 первого компонента 220 респиратора, когда второй компонент 280 респиратора прикреплен к первому компоненту 220 респиратора. Конфигурация и размеры второго выступа 264 таковы, что он охватывает второй осевой проход 262. В некоторых воплощениях конфигурация первого выступа 236 такова, что его может принимать второй выступ 264, имеющий в целом кольцеобразную форму.
Каждый из компонентов респиратора - первый и второй - содержат по меньшей мере по одному сопрягающемуся элементу, препятствующему вращению, расположенному в непосредственной близости к первому и второму выступам кольцеобразной формы соответственно. Второй компонент 280 респиратора включает по меньшей мере один стопорный элемент 266, который может быть расположен на втором выступе 264, изображенном в виде кольцеобразной площадки вокруг второго осевого прохода 262. Проем второго компонента 280 респиратора может также содержать уплотнительный элемент 268, который может быть скошенной поверхностью, расположенной на самой наружной поверхности второго выступа 264. В дополнение к этому или в качестве альтернативы, проем 230 первого компонента 220 респиратора может содержать уплотнительный элемент, например сальник, аналогичный описанному выше и изображенному на фиг. 2D. Сальник может быть расположен на принимающей поверхности 232 первого компонента 220 респиратора.
Сборочный узел 200 респиратора дополнительно включает фиксирующий механизм 240. В данном воплощении фиксирующий механизм 240 прикреплен к первому компоненту 220 респиратора. Фиксирующий механизм 240 включает упругий элемент 242, который в данном воплощении имеет дугообразную форму. Первый и второй фиксаторы 244a и 244b выступают вовнутрь в сторону первого осевого прохода 234, когда фиксирующий механизм 240 собран с первым компонентом респиратора, так что они входят в зацепление с по меньшей мере одним стопорным элементом 266, препятствуя тем самым отсоединению первого компонента 220 респиратора от второго компонента 240 респиратора. Первый фиксатор 244a расположен на одной стороне осевого прохода 234, в то время как второй фиксатор 244b расположен на другой стороне осевого прохода 234, предпочтительно напротив первого фиксатора 244a.
1
1
2
2
Один или оба из фиксаторов 244a и 244b могут иметь дугообразную форму, при которой они огибают первый осевой проход 234, а также кольцеобразный выступ 236 (если имеется). Каждый из фиксаторов 244a и 244b содержит рычаг, имеющий первый свободный конец 246a и 246b соответственно и второй свободный конец 246a и 246b соответственно. Первый и второй рычаги могут пересекаться проксимально по отношению к первым свободным концам, подобно воплощению на фиг. 2A-2C, и при этом первые свободные концы могут работать как приводной элемент 246.
2
2
2
2
В данном воплощении рычаги фиксаторов 244a и 244b связаны друг с другом посредством упругого элемента 242, предпочтительно расположенного в непосредственной близости ко вторым свободным концам 246a и 246b. Упругий элемент 242 может быть отдельной частью, прикрепленной к рычагам, или он может быть выполнен за единое целое с рычагами. Будучи достаточно гибким, упругий элемент 242 позволяет фиксаторам 244a и 244b отгибаться и смещаться достаточно далеко от первого осевого прохода 234 первого компонента 220 респиратора при приложении усилия к его приводному элементу 246, в результате чего фиксирующий механизм 240 может быть выведен из зацепления со стопорным элементом 266 второго компонента 280 респиратора. С другой стороны, упругий элемент 242 должен обладать достаточной упругостью, чтобы после снятия усилия он возвращался в исходное положение. Вторые свободные концы 246a и 246b могут быть связаны друг с другом, например, за счет наличия в каждом из данных вторых свободных концов отверстия, конфигурация которого обеспечивает прием и удержание в нем штифта 235 первого компонента 220 респиратора. То есть первый и второй рычаги могут быть выполнены с возможностью вращения вокруг оси 245.
1
1
Фиксирующий механизм 240 может работать подобно фиксирующему механизму 140. В частности, когда по меньшей мере к одному, а предпочтительно, к обоим первым свободным концам 246a и 246b приложено усилие в направлении противоположного первого свободного конца, как показано стрелками F на фиг. 3A, фиксаторы 244a и 244b раздвигаются в стороны от первого осевого прохода 234. Как только фиксаторы 244a и 244b выходят из зацепления со стопорным элементом 266, второй компонент 280 респиратора может быть выведен из зацепления с первым компонентом 220 респиратора. И наоборот, когда к приводному элементу 246 не приложено никакого усилия или приложенное усилие недостаточно для выхода фиксаторов 244a, 244b из зацепления с одним или более стопорными элементами 266, один или более фиксаторов удерживается одним или более стопорными элементами, тем самым препятствуя выходу первого компонента 220 респиратора из зацепления со вторым компонентом 280 респиратора.
2
2
Проем может дополнительно включать каналы 238a и 238b, конфигурация которых обеспечивает прием и удержание фиксаторов 244a и 244b соответственно. Для крепления фиксирующего механизма 240 к проему 230 необходимо вставить штырь 235 в отверстия вторых свободных концов 246a и 246b фиксаторов 244a и 244b фиксирующего механизма 240 и вставить фиксаторы 244a и 244b в каналы 238a и 238b. Для облегчения установки и обеспечения правильного положения фиксаторов 244a и 244b на проеме 230 могут быть расположены выступы 237 и 239.
На фиг. 4 показан сборочный узел 300 респиратора в соответствии с еще одним воплощением настоящего изобретения, в разобранном виде. Сборочный узел 300 респиратора включает первый компонент 320 респиратора и второй компонент 380 респиратора. В данном воплощении первый компонент 320 респиратора включает проем 330 для разъемного присоединения первого компонента 320 респиратора ко второму компоненту 380 респиратора. Проем 330 включает принимающую поверхность 332 с расположенным в ней первым осевым проходом 334. На принимающей поверхности 332 расположен первый выступ 336, конфигурация и размер которого таковы, что он охватывает первый осевой проход 334. Второй компонент 380 респиратора включает проем 360 для разъемного присоединения второго компонента 380 респиратора к первому компоненту 320 респиратора. Проем 360 включает второй осевой проход 362, конфигурация и размеры которого обеспечивают его связь по текучей среде с первым осевым проходом 334 первого компонента 320 респиратора, когда второй компонент 380 респиратора прикреплен к первому компоненту 320 респиратора. Конфигурация и размеры второго выступа 364 таковы, что он охватывает второй осевой проход 362. В некоторых воплощениях конфигурация первого выступа 336 такова, что его может принимать второй выступ 364. Второй компонент 380 респиратора включает также по меньшей мере один стопорный элемент 366.
Сборочный узел 300 респиратора дополнительно включает фиксирующий механизм 340, прикрепленный к первому компоненту 320 респиратора. В частности, фиксирующий механизм 340 может удерживаться на первом компоненте 320 респиратора крышкой 350. Фиксирующий механизм 340 включает первый и второй фиксаторы 344a и 344b, выступающие вовнутрь в сторону первого осевого прохода 334, когда фиксирующий механизм 240 собран с первым компонентом респиратора, так что они входят в зацепление с по меньшей мере одним стопорным элементом 366, препятствуя тем самым отсоединению первого компонента 320 респиратора от второго компонента 340 респиратора. В данном воплощении первый и второй фиксаторы 344a и 344b являются частями U-образной конструкции, изготовленной из упругого материала. Прочие формы фиксаторов также входят в масштаб настоящего изобретения, например V-образная форма или иная форма с прямыми сторонами. Первый фиксатор 344a расположен на одной стороне осевого прохода 334, в то время как второй фиксатор 344b расположен на другой стороне осевого прохода 334, предпочтительно напротив первого фиксатора 344a. В данном воплощении каждый из фиксаторов имеет свободный конец 346a и 346b соответственно.
Фиксаторы 344a и 344b связаны друг с другом упругим элементом 342, который завершает показанную U-образную конструкцию. Упругий элемент может быть прикреплен к рычагам или может быть выполнен за единое целое с рычагами. В данном воплощении приводной элемент 346 (выполненный в виде кнопки) расположен по одну сторону фиксирующего механизма 340, которая является противоположной по отношению к стороне, на которой находятся свободные концы 346a и 346b фиксаторов 344a и 344b. Приводной элемент 346 может быть связан с фиксаторами посредством удлиненного переходного элемента 347. В собранном состоянии фиксирующего механизма 340 переходной элемент 347 может располагаться в канале, образованном стенками 329. Свободные концы 346a и 346b могут иметь конфигурацию, которая обеспечивает их взаимодействие с упором 347, который отгибает фиксаторы 344a и 344b друг от друга при приложении к приводному элементу усилия в направлении F.
Фиксирующий механизм 340 может работать следующим образом. При приложении усилия к приводному элементу 346 в направлении, показанном стрелкой F, свободные концы 346a и 346b фиксаторов 344a и 344b направляются наклонными сторонами упора 347 в стороны от первого осевого прохода 334, и соответственно фиксаторы 344a и 344b раздвигаются в стороны от первого осевого прохода 334. Как только фиксаторы 344a и 344b выходят из зацепления со стопорным элементом 366, второй компонент 380 респиратора может быть выведен из зацепления с первым компонентом 320 респиратора. И наоборот, когда к приводному элементу 346 не приложено никакого усилия или приложенное усилие недостаточно для выхода фиксаторов 344a, 344b из зацепления с одним или более стопорными элементами 366, один или более фиксаторов удерживается одним или более стопорными элементами, тем самым препятствуя выходу первого компонента 320 респиратора из зацепления со вторым компонентом 380 респиратора.
На фиг. 5 показано еще одно воплощение сборочного узла 400 респиратора в соответствии с настоящим изобретением. В данном воплощении сборочный узел 400 респиратора включает устройство для индивидуальной защиты органов дыхания, работающее по принципу положительного давления. Сборочный узел 400 респиратора включает первый компонент 420 респиратора (в данном случае им является источник чистого воздуха) и второй компонент 480 респиратора (в данном случае им является наголовник). Второй компонент 480 респиратора включает не сохраняющий форму колпак 412. Однако в других воплощениях элемент 412 может быть колпаком, сохраняющим форму, или жестким шлемом, обеспечивающим противоударную защиту, или может включать такой колпак или такой шлем. Второй компонент 480 респиратора дополнительно включает головное крепление 414, настраиваемое по одному или более размерам для надежной посадки устройства на голове 416 пользователя 418. Колпак 412 может иметь размеры, обеспечивающие его посадку по меньшей мере поверх передней и верхней частей головы пользователя, или он может полностью закрывать голову пользователя.
Сборочный узел 400 респиратора может дополнительно включать воздуховод 402, предпочтительно сохраняющий форму. Воздуховод может съемно поддерживаться головным креплением 414 в нескольких точках крепления 404. Головное крепление и воздуховод могут быть неразъемно или съемно скреплены друг с другом подходящими механическими элементами крепления, такими как фиксаторы, зажимы, защелки, или двухэлементными средствами механического крепления (например, «липучками»). Воздуховод 402 имеет входной патрубок 406, связанный по текучей среде с множеством других патрубков 407 и 408 для подачи воздуха. Подающие воздух патрубки могут иметь одно или более выходных отверстий, и по меньшей мере некоторые из них расположены в непосредственной близости к лицу пользователя 418. Колпак 412 включает забрало 436, расположенное в передней его части, через которое пользователь может видеть.
Входной патрубок 406 воздуховода 402 является протяженным через входное отверстие 438 для воздуха наголовника 480 и связан по текучей среде с источником 420 чистого воздуха, включающим собственно источник 422 воздуха, пригодного для дыхания, подсоединенный через шланг 424 ко впускному патрубку 406. Источник 422 воздуха может быть сосудом со сжатым воздухом, пригодным для дыхания, электроприводным воздухоочистительным респиратором или другим источником воздуха для дыхания из известных в данной области техники. В данном воплощении фиксирующий механизм 440 прикреплен ко второму компоненту 480 респиратора и обеспечивает разъемное крепление первого компонента 420 респиратора ко второму компоненту 480 респиратора. Фиксирующий механизм 440 может включать любое количество или любое сочетание подходящих элементов, описанных или показанных в настоящей заявке. Фиксирующий механизм 440 предпочтительно расположен вблизи входного воздушного патрубка 406. Однако в других воплощениях фиксирующий механизм 440 может быть расположен в другом месте или может быть прикреплен к первому компоненту 420 респиратора.
На фиг. 6 показано еще одно воплощение сборочного узла респиратора в соответствии с настоящим изобретением. В данном воплощении сборочный узел 500 респиратора включает компоненты устройства для индивидуальной защиты органов дыхания, работающего по принципу положительного давления. Сборочный узел 500 респиратора включает первый компонент 520 респиратора (в данном случае - турбоблок) и второй компонент 580 респиратора (в данном случае им является шланг). Типичный турбоблок в своем корпусе содержит вентилятор, двигатель, приводящий вентилятор в движение, источник питания для двигателя и один или более фильтров. При работе устройства вентилятор засасывает наружный воздух вовнутрь турбоблока, где воздух фильтруется одним или более фильтрами перед подачей его пользователю через шланг 580.
В данном воплощении фиксирующий механизм 540 прикреплен к первому компоненту 520 респиратора и обеспечивает разъемное крепление первого компонента 520 респиратора ко второму компоненту 580 респиратора. Фиксирующий механизм 540 может включать любое количество или любое сочетание подходящих элементов, описанных или показанных в настоящей заявке. Фиксирующий механизм 540 предпочтительно расположен вблизи впускного воздушного патрубка 506. Однако в других воплощениях фиксирующий механизм 540 может быть расположен в другом месте или может быть прикреплен ко второму компоненту 580 респиратора.
Сведущим в данной области техники будет очевидно, что конструкции, элементы, их структура, конфигурации и прочее, описанные в настоящей заявке, в различных воплощениях могут быть заменены, модифицированы и/или использоваться в различных сочетаниях друг с другом. Так, например, фиксирующие механизмы, описанные в настоящей заявке, могут использоваться в разнообразных альтернативных сборочных узлах респираторов. Изобретатели считают, что все такие вариации и сочетания входят в масштаб настоящего изобретения. Поэтому подразумевается, что масштаб настоящего изобретения не ограничивается конкретными конструкциями, описанными в настоящей заявке, а скорее, он ограничен конструкциями, сформулированными в формуле настоящего изобретения, и их эквивалентами. В случае если имеются расхождения между настоящей заявкой и каким-либо документом, на который дается ссылка, следует руководствоваться содержанием настоящей заявки.