Ударопоглощающая прокладка

 

Изобретение относи ся к прокладочным деталям , используемым в средствах индивидуальной защиты участков тела человека от механических воздействий . Сущность изобретения: ударопоглощающая прокладка для защитной одежды состоит из нижнего и по меньшей мере двух последующих слоев объемного упругого материала, преимущественно эластичного пенополиуретана Каждый из последующих слоев выполнен меньшим предыдущего . Слои прокладки соединены между собой ниточными строчками, которые расположены по периметру каждого из последующих слоев и соединяют его с одним предыдущим слоем. 5 ил

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5014388/12 (22) 08.07.91 (46) 15.12.93 Бюл. Na 45-46 (71) Санкт-Петербургский институт текстильной и легкой промышленности им.С.М.Кирова (72) Богомолов КЛ„. Дубска Ж.В.; Романов В.Е (73) Санкт-Петербургский институт текстильной и легкой промышленности им.С.М.Кирова (54) УДАРОПОГЛОЩАЮЩАЯ ПРОКЛАДКА (57) Изобретение относи-cR к прокладочным деталям, используемым в средствах индивидуальной за(в) RU (и) 2004165 CI (s1) щиты участков тела человека от механических воздействий. Сущность изобретения: ударопоглощающая прокладка для защитной одежды состоит из нижнего и по меньшей мере двух последующих слоев объемного упругого материала, преимущественно эластичного пенопопиуретана. Каждый из последующих слоев выполнен меньшим предыдущего. Слои прокладки соединены между собой ниточными строчками, которые расположены по периметру каждого из последующих слоев и соединяют его с одним предыдущим слоем. 5 ил.

2004165

Изобретение относится к прокладочным деталям, используемым в качестве ударопоглощающих элементов специальной и спортивной одежды для защиты участков тела человека от механических воздействий, Известна ударопоглощающая прокладка для защитной одежды, выполненная из одного слоя объемного упругого материала.

Такой прокладке свойственны низкая гибкость и повышенная жесткость при сжатии, что снижает ее ударопоглощающие свойства, а также значительная масса.

Известна также ударопоглощающая прокладка для защитной одежды, состоящая из нижнего слоя объемного нетканого полотна и одного последующего слоя эластичного поропласта, соединенных между собой ниточными строчками. Ударопоглощающие свойства такой прокладки определяются толщиной ее слоев, что обуславливает невозможность получения прокладки с удовлетворительной гибкостью и ударопоглощающими свойствами при одновременном снижении массы.

Наиболее близкой к изобретению является ударопоглощающая прокладка для защитной одежды, состоящая из нижнего по меньшей мере двух последующих сдоев объемного упругого материала, преимущественно эластичного пенополиуретана, каждый из которых соединен с одним предыдущим слоем по всей поверхности.

Недостатком такой прокладки является низкая гибкость вследствие жесткого соединения слоев и низкие ударопоглощающие свойства, обусловленные высокой жесткостью при сжатии, а также повышенная масса. Кроме того недостатком известного технического решения является невозмо>кность получения прокладки с одновременно повышенными гибкостью и ударопоглощающими свойствами при одновременном снижении массы, так как повышение защитной способности такой прокладки связано с необходимостью увеличения ее толщины.

Целью изобретения является одновременное повышение гибкости и ударопоглощающих свойств за счет образования пространств между слоями по всей их площади при одновременном снижении массы, Поставленная цель достигается тем, что в ударопоглощающей прокладке для защитной одежды, состоящей иэ нижнего и по меньшей мере двух последующих слоев объемного упругого материала, преимущественно эластичного пенополиуретана, каждый из которых соединен с одним предыдущим слоем, каждый из последующих

55 слоев прокладки выполнен меньшим предыдущего, а соединение выполнено ниточны-. ми строчками, расположенными по периметру каждого из последующих слоев.

Зто позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию новизны.

Существенные отличия заявляемого изобретения заключаются в том, что каждый из последующих слоев прокладки выполнен меньшим предыдущего, а ниточные строчки, соединяющие каждый последующий слой с одним предыдущим, расположены по периметру каждого из последующих слоев при выполнении всех слоев из объемного упругого материала.

В известных технических решениях ударопоглощающие прокладки выполнены однослойными. Такие прокладки обладают низкими гибкостью и ударопоглощающими свойствами, а также повышенной массой.

Известна также ударопоглощающая прокладка, выполненная из одного слоя пористой резины с имеющейся внутри нее воздушной полостью. Наличие воздушной полости внутри прокладки повышает ее удапоглощающие свойства, однако она обладает высокой жесткостью и массой.

В существующих технических решениях многослойных ударопоглощающих прокла-, док каждый из последующих слоев выполнен тех же размеров, что и предыдущий. При необходимости повышения защитной эффективности таких прокладок в локальной области следует увеличивать толщину или количество слоев по всей площади прокладок, что вызывает повышение их жесткости при изгибе и массы. Следовательно, укаэанный известный признак не позволяет получать прокладки с одновременно повышенным гибкостью и ударопоглощающими свойствами при снижении массы.

В существующих технических решениях известные признаки соединения слоев прокладки между собой также не позволяют одновременно повысить их гибкость и ударопоглощающие свойства при одновременном снижении массы, Так, известны ударопоглощающие прокладки из объемного упругого материала, каждый последующий слой которых соединен с одним предыдущим слоем по всей поверхности.

Это вызывает снижение гибкости прокладки вследствие жесткого соединения слоев, снижение ударопоглоща>ощих свойств вследствие ее высокой жесткости при сжатии, а также повышение массы, так как ударопоглощающие свойства такой прокладки могут быть обеспечены только путем увеличения толщины слоев, 2004165

10

55

Известны также технические решения ударопоглощающих прокладок из нескольких слоев объемного упругого материала, в которых ниточные строчки расположены на различном удалении от периметра к середине прокладки и соединяют каждый ее слой со всеми предыдущими и последующими слоями, Такое расположение строчек снижает ударопоглощающие свойства прокладки вследствие плотного сжатия слоев между собой и исключения возможности образования воздушных пространств между ними, 8 результате этого защитная способность такой прокладки определяется лишь толщиной ее слоев, что делает невозможным одновременное повышение ее гибкости и ударопоглощающих свойств при одновременном снижении массы.

Выполнение каждого из последующих слоев прокладки меньшим предыдущего и расположение ниточных строчек по периметру каждого из последующих слоев при соединении его с одним предыдущим слоем и при выполнении всех слоев из объемного упругого материала позволяет получить прокладку с дифференцированным распределением количества слоев по ее площади, с образованием пространств между слоями по всей их площади и с гибким соединением слоев между собой, Это делает возможность одновременно повысить гибкость и ударопоглощающие свойства прокладки при одновременном снижении массы. Таким образом, заявляемой совокупности признаков в известном авторами уровне техники не обнаружено, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию существенности отличий, На фиг.1 показана ударопоглощающая прокладка, вид сверху; на фиг.2 - то же, поперечное сечение; на фиг.3, 4 — примеры выполнения ударопоглощающей прокладки; на фиг.5 — диаграммы сжатия ударопоглощающих прокладок.

Ударопоглощающая прокладка для защитной одежды состоит из нижнего 1 и двух или нескольких последующих 2 слоев объемного упругого материала (фиг.1,2 ). При этом каждый из последующих слоев выполнен меньшим предыдущего. Слои прокладки соединены между собой ниточными строчками 3, которые расположены по периметру каждого из последующих слоев и соединяют его с одним предыдущим слоем.

Форму и размеры нижнего слоя 1 выбирают соответствующими участку одежды, на котором расположена прокладка. Форма, размеры и место расположения крайнего последующего слоя 4 выбирается в зависи15

45 мости от топографии наиболее интенсивного воздействия механических факторов либо в зависимости от места расположения и размеров тех участков тела человека, которые требуют наибольшей степени защиты (например, суставов). Размеры остальных последующих слоев выбирают такими. чтобы обеспечивалось требуемое плавное сопряжение между максимальной и минимальной толщиной ударопоглощающей прокладки, В зависимости от локализации требуемого повышения ударопоглощающих свойств последующие слои 2 могут быть расположены в середине ударопоглощающей прокладки (см.фиг.1) либо прилегать к одной или нескольким сторонам ее периметра (см.фиг,3, 4), Все слои 1 и 2 ударопоглощающей прокладки выполнены из объемного материала, обладающего высокой упругостью. Преимущественным является применение эластичного пенополиуретана, а также других эластичных поропластов, например, пенополиэтилена. Возможно также выполнение прокладки с комбинированным чередованием слоев из указанных материалов, Количество и толщину слоев ударопоглощающей прокладки выбирают в зависимости от интенсивности механических воздействий и свойств материала слоев.

Соединительные ниточные строчки 3 выполняют на стандартном стачивающем оборудовании челночного или цепного переплетения. При соединении ниточной строчкой слоев прокладки происходит их значительное сжатие на очень узком участке, ширина которого равна ширине строчки.

В результате этого под действием упругих сил, возникающих в материале, слои прокладки разводятся в поперечном направлении с образованием пространств между ними (см.фиг.2). При этом вследствие соединения каждого последующего слоя с одним предыдущим образующиеся пространства расположены по всей площади последующих слоев прокладки. Соединение ниточными строчками каждого последующего слоя с одним предыдущим обеспечивает возможность подвижного скрепления слоев между собой, что значительно повышает гибкость прокладки, особенно в направлениях. перпендикулярных линиям строчек. Так как строчки расположены по периметру слоев прокладки, то это обеспечивает ее высокую гибкость во высокую гибкость во всех направлениях, Наличие пространств между слоями обуславливает также повышение ударапоглощающих свойств прокладки вследствие

2004165

30,50 увеличения ее толщины, снижения жесткости при сжатии и обеспечения возможности поглощения энергии механического воздействия не только за счет сжатия материала слоев, но и за счет их упругого перемещения в поперечном направлении, Выполнение каждого иэ последующих слоев прокладки меньшим предыдущего способствует снижению ее жесткости при изгибе, а также позволяет уменьшить ее массу при обеспечении высоких ударопоглощающих свойств.

Пример. Изготавливают ударопоглощающую прокладку для рабочей одежды, предназначенный для защиты от механических воздействий. Прокладку выполняют из трех слоев эластичного пенополиуретана толщиной 7 мм каждый. Нижний слой прокладки имеет форму прямоугольника 300 х

200 мм в соответствии с формой участка одежды, на котором расположены прокладка, Второй слой выполнен в форме прямоугольника с размерами 230 х 150 мм и расположен посередине нижнего слоя. Третий слой выполнен в форме прямоугольника с размером 160 х 100 мм, соответствующими защищаемому суставу, и расположена посередине второго слоя. Соединение слоев прокладки выполняют в следующей последовательности: третий слой соединяют со вторым ниточной строчкой, расположенной по периметру третьего слоя, а затем второй слой соединяют с первым (нижним) ниточной строчкой, расположенной по периметру второго слоя. Полученную ударопоглощающую прокладку соединяют с изделием в соответствии с выбранной технологией его изготовления, например, соединяют накладным швом по периметру нижнего слоя либо вкладывают в накладной карман, размещенный на защищаемом участке одежды.

За счет образования пространств между слоями по всей их площади, а также благодаря наличию ниточных строчек, расположенных по периметру слоев, полученная прокладка обладает значительно более высокой гибкостью в сравнении с проФормула изобретения

УДАРОПОГЛОЩАЮЩАЯ ПРОКЛАДКА для защитной одежды, состоящая иэ нижнего и по меньшей мере двух последую- щих слоев объемного упругого материала, 55 преимущественно эластичного пенополиуретана, каждый из которых соединен с одним предыдущим слоем, отличающаяся кладкой, слои которой соединены по поверхности.. Ударопоглощающие свойства пол- . ученной прокладки могут быть оценены с помощью диаграммы сжатия, показанной на фиг.5, на которой кривая 1 характеризует деформирование прокладки, изготовленной в соответствии с рассмотренным примером, кривая 11 — прокладки, выполненной из трех слоев эластичного пенополиуретана толщи-. ной 7 мм без образования пространств между слоями.

Известно, что величина энергии сжатия прокладочных материалов пропорциональна их абсолютной деформации Л Н, Как видно из фиг.5, при любых значениях сжимающего напряжения (7| прокладка, изготовленная в соответствии с заявляемым техническим решением, обладает способностью к более высоким значениям абсолютной деформации ЬHI и, следовательно, характеризуется лучшими ударопоглощающими свойствами. При этом масса составляет 23,2 г, что на 38,6% меньше в сравнении с прокладкой, все слои которой имеют одинаковые размеры, Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет одновременно повысить гибкость и ударопоглощающие свойства прокладки при одновременном снижении ее массы, что способствует повышению эффективности специальной и защитной одежды, улучшению условий труда и снижению травмоопасности при выполнении работ в условиях воздействия механических факторов. Высокая гибкость и низкая масса ударопоглощающей прокладки позволяют повысить эргономические свойства одежды, Предлагаемая конструкция прокладки дает воэможность также снизить материалоемкость и себестоимость изделий, создает предпосылки для использования в качестве слоев прокладки отходов эластичных поропластов. (56) Патент CLUA М 4441211, кл. А 41 D

13/00, 1984. тем, что, с целью одновременного повышения гибкости и ударопоглощающих свойств путем образования пространств между слоями по всей их площади при одновременном снижении массы. каждый из последующих слоев прокладки выполнен меньшим предыдущего. а соединение выполнено ниточными строчками, расположенными по периметру каждого из последующих слоев.

Фиг.

Фиг. 2

Фиг. 3

2004165

Фиг. 4

Фиг. 5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

6, ко

РО

Редактор А. Зробок

Заказ 3358

Составитель К. Богомолов

Техред М.Моргентал Корректор М, Ткач

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5