CZ34789U1 - Celoobličejový ochranný štít - Google Patents

Description

Technické řešení se týká oblasti ochranných prostředků pro ochranu obličejové části hlavy, konkrétněji ochranných štítů.

Dosavadní stav techniky

Celoobličejové ochranné štíty se používají v mnoha oblastech, jako je chemický a strojírenský průmysl, laboratoře, lékařství, zemědělství, stavebnictví či sport. Tyto štíty jsou určeny pro ochranu obličeje před letícími částicemi, povětrnostními vlivy, tlakovými vlnami, popálením, poleptáním, oslněním, kontaminací toxickými nebo radioaktivními látkami, masivním zasažením alergeny nebo kapénkami, obsahujícími patogeny (např. viry, mikroby, plísně), popřípadě slouží i k zábraně mimovolného dotyku mechanicky, chemicky či mikrobiálně nebo viry znečištěnou nebo kontaminovanou rukou či ochrannou rukavicí na obličeji, mnutím očí nebo ušních boltců, apod.

Pro zhotovení ochranných štítů se používají různé materiály, zejména sklo a polymemí materiály jako je polyethylen, polyethylen tereftalát, polyethylen tereftalát glykol, polyvinylchlorid, polykarbonát, a další transparentní polymery. Ochranné štíty jsou vyráběny tvarováním a ořezem deskového polotovaru, litím, vakuovým tvářením, vstřikováním do formy či 3D tiskem.

Všechny doposud používané typy ochranných štítů a podobných ochranných pomůcek jsou řešeny jako jednovrstvé nebo dvojvrstvé. V případě dvojvrstvého řešení, ať již s meziprostorem vyplněným plynem nebo s evakuovaným meziprostorem, jsou vyráběny obě vrstvy odděleně a následně namontovány do příslušné sestavy, přičemž každá vrstva je samostatně upevněna do rámu ochranné pomůcky či do hlavové opěrky, která je součástí ochranné pomůcky.

V současnosti se nejčastěji používají ochranné štíty, jejichž průhledová část (zorník) je tvořena jednou vrstvou materiálu ve formě jednoduchého, ořezem z ploché desky získaného tvaru, který je dodatečně zakřiven pomocí držáků a obrouček, popřípadě tvaru komplikovanějšího, vyrobeného metodou vakuového tváření nebo vstřikování do formy (vstřikolis). Jejich základní řešení bývá doplněno různými tvarovými úpravami, sloužícími danému specifickému účelu, a také systémem uchycení od jednoduché gumičky až po sofistikované náhlavní fixační konstrukce.

Známá provedení ochranných štítů často trpí několika typickými nedostatky, jako je nadměrná potivost vnitřního povrchu, nedostatečný rozsah zakrytí chráněné části povrchu hlavy, zejména v oblasti uší, vysoká hmotnost.

Podstata technického řešení

Předmětem předkládaného technického řešení je celoobličejový ochranný štít, který obsahuje průhledovou část (zorník) vytvořenou ze dvou skořepin vypouklého tvaru, vzájemně spojených alespoň v části okrajů, přičemž alespoň vnitřní skořepina je opatřena integrálně vytvořenou a dovnitř vypouklého tvaru vystupující a na kontaktní ploše v podstatě plochou a rovnou čelní opěrkou; a dále obsahuje prostředky pro upevnění štítu na hlavě nositele.

Velkou výhodou tohoto řešení je to, že dvouplášťový štít je dostatečně tuhý i při relativně malé spotřebě materiálu - tloušťka materiálu jedné skořepiny může být v řádu desetin mm (např. 0,3 až 1 mm, lépe 0,4 až 0,8 mm), mezera mezi skořepinami pak v řádu mm (např. 1 až 10 mm, výhodněji 3 až 7 mm, ještě výhodněji 4 až 6 mm). Skořepiny mohou být vyrobeny z materiálů o nestejné tloušťce či o nestejné pevnosti, například vnější skořepina může být ze silnějšího nebo pevnějšího

- 1 CZ 34789 UI materiálu.

Průhledová část (zorník) je transparentní ochrana obličeje, která uživateli dovoluje bezpečně pracovat.

Skořepiny mohou být spolu spojeny pomocí vytvarovaných zámků (například v oboru obalové techniky se tento typ spojení nazývá zaklapávací blistr), nebo svařením či slepením, nebo zasunutím okraje jedné skořepiny do okraje druhé skořepiny. Alternativně mohou být obě spojené skořepiny vytvořeny již spojené integrálně jako celek.

Spojení dvou skořepin vypouklého tvaru je s výhodou provedeno po celém okraji (styčném obvodu) skořepin. To zajistí dobré (termo)izolační vlastnosti ochranného štítu.

Celní opěrka, ve spolupráci s prostředky pro upevnění štítu na hlavě nositele (např. pružnými a ohebnými pásky) dovoluje upevnit štít na hlavě nositele spolehlivě a stabilně. Celní opěrka přilehne na čelo nositele, a štít se pomocí prostředků pro upevnění štítu upevní s ohledem na obvod hlavy nositele. Použitím čelní opěrky se dosáhne toho, že není potřeba využívat pásku kolem celé hlavy; páska kolem celé hlavy se často na hlavě nositele posouvá či je problém ji správně dotáhnout, aniž by způsobovala otlaky a v horším případě i bolest hlavy nositele. Vzhledem k tomu, že kontaktní plocha čelní opěrky je v podstatě plochá a rovná, a tedy dosedá na v podstatě rovnou část čela hlavy nositele, bude bránit posunu štítu do strany.

Kontaktní plocha čelní opěrky je plocha doléhající při použití štítu na čelo nositele.

Výhodným tvarem kontaktní plochy čelní opěrky jev podstatě rovnoramenný či rovnostranný trojúhelník se zaoblenými vrcholy a vypouklými stranami a s jedním vrcholem směřujícím dolů, nebo v podstatě oválný tvar, nebo v podstatě kruhový tvar.

S výhodou má alespoň jedna skořepina také integrálně vytvořené přesahové plochy pro překrytí uší, to dále zlepšuje efektivní zakrytí vlasy nechráněné části hlavy, a tím zvyšuje ochranu relevantních částí hlavy nositele. Přesahové plochy pro překrytí uší mohou být integrálními součástmi obou skořepin, pak jsou plochy pro překrytí uší dvouvrstvé, což zvyšuje jejich pevnost. Nebo mohou být přesahové plochy pro překrytí integrální součástí jen jedné skořepiny, a to vnější či vnitřní skořepiny, tedy jsou jen jednovrstvé, což zvyšuje akustické vlastnosti a méně ovlivňuje sluch uživatele.

Prostředky pro upevnění štítu na hlavě nositele mohou být jakékoliv upevňovací pásky, gumičky a podobné prostředky, upevněné k okrajům průhledové části štítu, a je-li to potřeba, opatřené sponou pro sepnutí.

S výhodou prostředky pro upevnění štítu na hlavě nositele sestávají ze dvou ohebných pásků upevněných k okrajům průhledové části štítu, s výhodou na úrovni čelní opěrky, a pružného pásku pro spojení těchto dvou ohebných pásků a přilnutí k hlavě nositele.

Jsou-li přítomny přesahové plochy pro překrytí uší, pak jsou ohebné pásky s výhodou upevněny na okraji průhledové části nad přesahovými plochami pro překrytí uší, takže při upevnění na hlavu nositele zůstává dostatečný odstup mezi ušními boltci a plochami je překrývajícími.

Ohebné pásky mohou být vytvořeny integrálně s alespoň jednou (přednostně vnější) skořepinou.

Konstrukce prostředků pro upevnění zahrnujících dva ohebné pásky a pružný pásek, ve spojení s využitím čelní opěrky, zajišťuje to, že téměř není vyvíjena mechanická deformační síla na průhledovou část štítu. Ohebné pásky zajistí překonání vzdálenosti mezi okrajem průhledové části štítu a pružným páskem, aniž se musí významně deformovat průhledová část, a pružný pásek zajistí nutný tah pro udržení štítu v žádoucí poloze.

-2 CZ 34789 UI

Pružný pásek je s výhodou uprostřed podélně rozdělen na dvě poloviny, které se v týlu hlavy roztáhnou pro zajištění stabilnější pozice pružného pásku, eliminaci sklouznutí pásku a rozložení tlaku pásku na hlavu, a s výhodou je opatřen několika otvory pro variabilitu velikosti.

Předmětem předkládaného technického řešení je také výlisek pro výrobu celoobličejového ochranného štítu sestávající ze dvou skořepin vypouklého vzájemně si odpovídajícího tvaru, přičemž alespoň vnitřní skořepina (skořepina, která v hotovém výrobku tvoří vnitřní stěnu umístěnou blíže k obličeji nositele) je opatřena integrálně vytvořenou a dovnitř vypouklého tvaru vystupující čelní opěrkou, a přičemž obě skořepiny jsou nerozebíratelně a ohebně spojeny spojovacím můstkem ve vzájemně si odpovídající části okrajů. Okraje skořepin ve výlisku mohou být opatřeny vzájemně si odpovídajícími vytvarovanými zámky, nebo okraji upravenými pro svaření či slepení, nebo okraji vytvarovanými pro vzájemné zasunutí. Ohnutím výlisku v místě spojení (ve spojovacím můstku) obou skořepin se skořepiny přeloží přes sebe a spojí alespoň v části okrajů svařením, slepením nebo pomocí vytvarovaných zámků.

S výhodou mají skořepiny výlisku také integrálně vytvořené přesahové plochy pro překrytí uší.

Dvouplášťovou průhledovou část celoobličejového ochranného štítu podle předkládaného technického řešení lze vyrobit buď sesazením dvou samostatně vyrobených skořepin a jejich spojením v alespoň části okrajů, nebo výhodněji přehnutím výlisku popsaného výše a spojením skořepin v alespoň části okrajů. Skořepiny či celý výlisek lze vyrobit například odléváním, vakuovým tvářením, tvářením pomocí nafukování tlakovým plynem, vstrikolisováním, obráběním, 3D tiskem.

Alternativně lze dvouplášťovou průhledovou část celoobličejového ochranného štítu se skořepinami spojenými po okrajích a vytvořenými integrálně vyrobit tak, že se obě skořepiny, včetně obvodového spoje vyrobí současně tvářením pomocí nafukování tlakovým plynem, vtažením pomocí vakua a/nebo odstředivým rotačním lisováním do formy.

Vhodnými materiály pro průhledovou část jsou plasty používané pro výrobu celoobličejových štítů, tedy například polyethylen, polyethylen tereftalát, polyethylen tereftalát glykol, polyvinylchlorid, akryl či polykarbonát. V některých provedeních může být průhledová část opatřena antireflexní vrstvou nebo vnější skořepina průhledové části může být vyrobena z antireflexního materiálu.

Tvar celoobličejového ochranného štítu umožňuje zakrýt celý z hlediska možné kontaminace rizikový povrch obličejové části hlavy. Při použití výlisků podle předkládaného technického řešení jako prefabrikátů jsou štíty snadno přepravitelné ve velkých množstvích ve formě do bloku naskládaných výlisků v rozloženém stavu, a na místě potom složeny na finální ochranné štíty a po okrajích spojeny a doplněny nasazením prostředků pro upevnění štítu na hlavě nositele. Vzhledem k jednoduché výrobě a malé spotřebě materiálu umožňuje jednorázové použití jako prevenci kontaminace osob, které by s jednou použitým štítem dále manipulovaly. Alternativně lze štíty po každém použití dezinfikovat, resterilizovat, dekontaminovat a/nebo mechanicky očistit.

Výlisky nebo již sestavené celoobličejové štíty lze rovněž dodávat sterilizované ave sterilním balení nebo ochranném obalu po jednom nebo více kusech. Sterilizace může být prováděna například ionizujícím zářením nebo ethylenoxidem.

Termíny „nahoru“, „dolů“, „horní“, „spodní“, „vnitřní“, „vnější“ jsou v tomto popisu vztahovány k poloze štítu nasazeného na hlavě nositele.

Termín „integrálně vyrobené“ znamená, že dané části byly vyrobeny ve formě jednoho kusu, nikoliv dodatečně spojeny.

Termín „výlisek“ zde označuje prefabrikát vyrobený jakoukoliv vhodnou metodou, neomezuje

-3 CZ 34789 UI výrobní metodu na lisování.

Celoobličejový ochranný štít je určen pro použití v nej různějších pracovních oborech, například v lékařství a ošetřovatelské péči, strojírenství, chemickém průmyslu, zemědělství, u dalších profesí včetně tzv. první linie kontaktu s potenciálně infekčním klientem, ale i při činnostech, které nejsou typicky pracovními, například ve sportu, zahrádkářství apod. Příklady možných aplikací zahrnují: aplikace pro užití na aseptickém operačním sále při chirurgických operacích (tepenné krvácení, infekční pacient) s využitím optiky pro mikrochirurgické zákroky (štít je opatřen antireflexní vrstvou); aplikace pro použití při volnočasových aktivitách s možností opakovaného použití, vyrobený ze dvou listů nestejně silného materiálu, kdy vnější vrstva je tvořena materiálem větší tloušťky, podle očekávaného zatížení - například maska pro paintball, ochranu očí dětí při střelbě z kuličkových pistolí apod.

Objasnění výkresů

Technické řešení je blíže objasněno na přiložených výkresech, kde:

na obr. 1 je znázorněn složený ochranný štít.

1A - axonometrický pohled;

1B - pohled shora;

1C - schematické znázornění odděleného pružného pásku a ohebných pásků.

na obr. 2 je znázorněn výlisek pro výrobu průhledové části ochranného štítu.

2A - pohled ze strany;

2B - axonometrický pohled.

na obr. 3 je v částečném řezu znázorněna dvouvrstvost štítu a umístění čelní opěrky.

na obr. 4 je znázorněn štít nasazený na hlavě nositele, a v detailu je znázorněn optimální tvar kontaktní plochy čelní opěrky.

Příklad uskutečnění technického řešení

Výlisek zobrazený na obr. 2A a 2B byl vyroben z fólie z polyethylen tereftalát glykolu (PET-G) o tloušťce 0,4 mm vakuovým tvářením. Výlisek obsahuje skořepinu 14 a skořepinu 13. spojené spojovacím můstkem 15. Skořepina 13 je opatřena čelní opěrkou 12. Obě skořepiny 13. 14 také zahrnují integrálně vyrobené přesahové plochy 16 pro překrytí uší. Vnější skořepina 14 je opatřena integrálně vyrobenými ohebnými pásky 21.

Ohnutím skořepin 13, 14 výlisku ve spojovacím můstku 15, a vložením skořepiny 13 do skořepiny 14 vznikla průhledová část ochranného štítu znázorněného na obrázcích 1A, IB, 1C. Okraje 11 obou skořepin se spojí, čímž se štít zpevní a upevní v tvaru. Spojení okrajů může být provedeno svařením, slepením či tvarovými zámky. Dvouvrstvost štítu a umístění čelní opěrky je znázorněno v částečném řezu na obr. 3.

V tomto příkladu jsou ohebné pásky 21 prostředků 2 pro upevnění štítu na hlavu nositele vyrobeny integrálně se skořepinou 14. Prostředky 2 pro upevnění štítu na hlavu nositele dále obsahují pružný pásek 22, který lze spojit s ohebnými páskami například pomocí integrálně tvarovaných háčků. Spojení je nastavitelné díky vytvoření více otvorů v pružném pásku 22, které zajišťují spojení s tvarovanými háčky. Pružný pásek 22 je uprostřed podélně rozdělen na dvě části, přičemž tyto části jsou v týlu hlavy roztaženy, aby tak lépe a variabilně obepnuly hlavu a zabránily sklouznutí

-4 CZ 34789 UI pružného pásku z hlavy.

Jak je vidět zejména z obr. 1B (pohledu shora), použití ohebných pásků dovoluje pňzpůsobit prostředky 2 pro upevnění štítu na hlavu nositele, aniž jsou vyvíjeny velké deformační síly na 5 průhledovou část 1 štítu.

Kontaktní plocha čelní opěrky 12 má tvar v podstatě rovnoramenného či rovnostranného trojúhelníku se zaoblenými vrcholy a vypouklými stranami, jak je znázorněno v detailu na obr. 4.

Claims (10)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Celoobličejový ochranný štít, obsahující průhledovou část (1) a prostředky (2) pro upevnění štítu na hlavu nositele, vyznačující se tím, že průhledová část (1) je vytvořena ze dvou skořepin (13, 14) vypouklého tvaru, vzájemně spojených alespoň v části okrajů (11), přičemž alespoň vnitřní skořepina (13) je opatřena integrálně vytvořenou a dovnitř vypouklého tvaru vystupující a na kontaktní ploše v podstatě plochou a rovnou čelní opěrkou (12).

2. Celoobličejový ochranný štít podle nároku 1, vyznačující se tím, že skořepiny (13, 14) jsou spolu spojeny pomocí vytvarovaných zámků, nebo svařením či slepením, nebo zasunutím okraje jedné skořepiny do okraje druhé skořepiny, nebo jsou skořepiny vytvořené integrálně jako jeden celek.

3. Celoobličejový ochranný štít podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že spojení dvou skořepin (13, 14) je provedeno po celém okraji (11) skořepin (13, 14).

4. Celoobličejový ochranný štít podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že tvarem kontaktní plochy čelní opěrky (12) je v podstatě rovnoramenný či rovnostranný trojúhelník se zaoblenými vrcholy a vypouklými stranami, nebo v podstatě oválný tvar, nebo v podstatě kruhový tvar.

5. Celoobličejový ochranný štít podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že jedna nebo obě skořepiny (13, 14) zahrnují integrálně vytvořené přesahové plochy (16) pro překrytí uší.

6. Celoobličejový ochranný štít podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že prostředky (2) pro upevnění štítu na hlavě nositele sestávají ze dvou ohebných pásků (21) upevněných k okrajům průhledové části (1) štítu, s výhodou na úrovni čelní opěrky (12), a pružného pásku (22) pro spojení těchto dvou ohebných pásků a přilnutí k hlavě nositele.

7. Celoobličejový ochranný štít podle nároku 6, vyznačující se tím, že pružný pásek (22) je uprostřed podélně rozdělen na dvě poloviny, a opatřen několika otvory.

8. Celoobličejový ochranný štít podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že ohebné pásky jsou vytvořeny integrálně s alespoň jednou skořepinou (13, 14), přednostně vnější skořepinou (14).

9. Výlisek pro výrobu celoobličejového ochranného štítu podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, přičemž výlisek se vyznačuje tím, že sestává ze dvou skořepin (13, 14) vypouklého vzájemně si odpovídajícího tvaru, popřípadě dále zahrnujících integrálně vytvořené přesahové plochy (16) pro překrytí uší, přičemž alespoň vnitřní skořepina (13) je opatřena integrálně vytvořenou a dovnitř vypouklého tvaru vystupující čelní opěrkou (12), a přičemž obě skořepiny jsou nerozebíratelně a ohebně spojeny spojovacím můstkem (15) ve vzájemně si odpovídající části okrajů.

10. Výlisek podle nároku 9, vyznačující se tím, že okraje (11) skořepin (13, 14) ve výlisku jsou opatřeny vzájemně si odpovídajícími vytvarovanými zámky, nebo okraji upravenými pro svaření či slepení.