ТЕПЛОВИБРОЗАЩИТНЫЕ РУКАВИЦЫ

Полезная модель относится к средствам индивидуальной защиты спасателей, предотвращающим травмирование кистей рук.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту являются рукавицы защитные по заявке на полезную модель РФ №2012103028, A41D 13/10, по которой принято положительное решение ФИПС о выдаче патента, и которые содержат соединенную с тканевой подкладкой защитную оболочку, имеющую на наружной поверхности эластомерное виброзащитное покрытие.
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая степень защиты кистей рук спасателя от низких температур.
Технический результат - повышение степени защиты кистей рук спасателя от низких температур.
Это достигается тем, что в рукавицах, содержащих ладонную и тыльную части с напалечником, соединенные между собой с образованием открытой полости, упруго-демпфирующие элементы, которые закреплены посредством накладного кармана на ладонной части, а тыльная сторона рукавицы выполнена из сплошного защитного материала, например технической ткани, и соединена с ладонной частью двумя боковыми поверхностями, параллельными оси рукавицы и одной торцевой поверхностью, перпендикулярной оси рукавицы, а упруго-демпфирующие элементы расположены вертикальными рядами, параллельно друг другу и перпендикулярно оси рукавицы, дополнительно содержат теплозащитную вставку, которая помещена в защитный чехол, и содержит нагревательную нить, которая подключена не менее чем к одному пьезоэлементу, расположенному в ладонной зоне руковиц, при этом, вставка выполнена из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в ладонную часть вставки рукавицы вклеен пьезоэлемент из полидиметилсилоксана или пьезорезины толщиной 2,5÷5 мм, размером 10х10 мм, а чехол выполнен съемным и из поликоттона.
На фиг.1 изображен общий вид тепло-виброзащитных рукавиц с креплением упруго-демпфирующего элемента посредством накладного кармана, на фиг.2 - профильная проекция фиг.1, на фиг.3 - упруго-демпфирующие элементы в аксонометрии, на фиг.3 - теплозащитная вставка для руковиц.
Тепло-виброзащитные рукавицы с креплением упруго-демпфирующего элемента посредством накладного кармана (фиг.1 и фиг.2) состоят из поверхности рукавицы 1, представляющей собой открытую с одной стороны полость 6 ограниченную тыльной стороной рукавицы, выполненной из сплошного защитного материала, например технической ткани, и ладонной части с напалечником 5 для большого пальца руки. Тыльная сторона рукавицы соединена с ладонной частью двумя боковыми поверхностями, параллельными оси рукавицы и одной торцевой поверхностью, перпендикулярной оси рукавицы. Рукавицы выполнены с накладным карманом 4, в который вставляется накладка 3 с упруго-демпфирующими элементами 2 трубчатого типа, которые расположены вертикальными рядами, параллельно друг другу и перпендикулярно оси рукавицы.
Упруго-демпфирующие элементы 2 выполнены из, по крайней мере двух, полимерных ячеистых трубок 7, которые спаяны между собой в местах 8 соприкосновения с возможностью их относительного перемещения в пределах угла, лежащего в диапазоне 20-45°. Полости каждой из ячеистых трубок 7 (фиг.3) заполнены демпфирующим элементом 9, выполненным из поролона или пеноэласта, или губчатой резины.
Ячеистые полимерные трубки 7 получают методом экструзии, нарезают заданной длины и укладывают в кондуктор, соблюдая необходимое направление укладки, т.е. располагая трубки 7 параллельно друг другу. После этого к их торцам подводят нагревательные элементы и сваривают между собой в местах 8 соприкосновения.
Теплозащитная вставка для руковиц (фиг.4) помещена в защитный чехол 10, и содержит нагревательную нить 11, которая подключена не менее чем к одному пьезоэлементу 12, расположенному в ладонной зоне руковиц. Кроме того, вставка может быть выполнена из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в ладонную часть вставки рукавицы вклеен пьезоэлемент из полидиметилсилоксана (пьезорезины) толщиной 2,5÷5 мм, размером примерно 10×10 мм. Кроме того, чехол может быть выполнен съемным и быть выполнен из поликоттона.
Тепло-виброзащитные рукавицы работают следующим образом.
При работе с ручным виброактивным механизированным инструментом упруго-демпфирующие элементы 2, которые выполнены из, по крайней мере двух, полимерных ячеистых трубок 7, заполненных, например, поролоном гасят локальную вибрацию, передающуюся на руки оператора.
Использование предлагаемого устройства позволит существенно повысить безопасность технологических операций и процессов, связанных с виброакустическим воздействием на оператора.
Полости каждой из ячеистых трубок 7 могут быть заполнены демпфирующим элементом 9, выполненным из нарезанных кусочков пенополиуретана (на чертеже не показано). Это способствует дополнительному гашению вибрации за счет механического трения между поверхностями нарезанных кусочков пенополиуретана в ячеистых трубках 7 упруго-демпфирующих элементов 2 при воздействии на них вибрационной нагрузки. Поскольку упаковка нарезанных кусочков пенополиуретана в ячеистых трубках 7 осуществляется произвольно, то и трущиеся между собой поверхности нарезанных кусочков пенополиуретана имеют разные площади, что обеспечивает эффективное гашение вибрации в широком диапазоне рабочих частот (30-1000 Гц), при этом установлено, что большое значение на уровни вибрации, действующие на руки оператора, оказывает соотношение размеров граней нарезанных кусочков пенополиуретана от толщины заполняемой трубки-кармана вкладыша.
При размере грани нарезанных кусочков пенополиуретана меньше 0,2 от толщины заполняемых ячеистых трубок 7 снижается эффективность гашения вибрации за счет снижения величины рассеивания вибрационной энергии, а при размере грани нарезанных кусочков пенополиуретана больше 1,0 от толщины ячеистых трубок 7 также снижается эффективность гашения вибрации, так как когда размеры нарезанных кусочков пенополиуретана превышают толщину ячеистых трубок 7, они находятся в предварительно сжатом состоянии и поэтому суммарная работа деформирования их уменьшается от воздействия вибрационной нагрузки. Таким образом, оптимальным является заполнение пенополиуретаном, нарезанным на кусочки размерами по граням 0,2-1,0 от толщины ячеистых трубок 7.
Нагревание теплозащитной вставки осуществляется через чехол 10 посредством нагревательной нити 11, подключенной к пьезоэлементу 12, при периодическом надавливании на который ладонной зоной руковиц возникает постоянный ток. Предпочтительно, чтобы пьезоэлемент крепился в области середины ладони (возможно использование в модели двух пьезоэлементов: в области пальцев и ладони, - в этом случае мощность нагревания увеличивается вдвое). Применение пьезоэлементов в качестве нагревательного элемента позволяет использовать вставки вне помещения без риска для здоровья, для постоянного поддержания комфортной температуры руковиц в холодное время года. Предельная температура нагревания около 45 градусов. В качестве пьезоэлектрика может использоваться PZT (цир-конат-титонат свинца), перенесенный на гибкий образец PDMS (полидиметилсилоксана) толщиной 2,5-5 мм, (так называемая пьезорезина). Данный пьезоэлемент при деформации вырабатывает ЭДС (электродвижущую силу постоянного тока), достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В). Возможно применение и другого аналогичного пьезоэлемента и пьезоэлектрика. Возможно применение какого либо другого мягкого и гибкого пьезоэлектрика, имеющего ЭДС, достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В), необходимых для нагревания стелек. Температура нагрева стельки зависит от характеристик пьезоэлектрика, силы давления на пьезоэлемент, длины нагревательной нити и других факторов. Материал чехла вставки - поликоттон, чехол съемный, что позволяет его стирать по мере загрязнения.
При периодическом надавливании на пьезоэлемент 12, возникает ток, который, проходя по нагревательной нити 11, проложенной по всей поверхности вставки, нагревает ее и передает тепло через чехол 10 пользователю.