Область техники

Полезная модель относится к жизненным потребностям человека и к выполнению различных операций в сложных условиях или в

агрессивной среде. Устройство может быть использовано в защитной одежде для полётов, космоса, работы и охоты под водой, спасательных работ в шахтах и на море или в сложных условиях, когда требуется выполнение операций, связанных с защитой от жары или холода, химических ядовитых веществ, газа, пониженного или повышенного давления.

Предшествующий уровень техники

Известно много конструкций изолирующих костюмов, которые используются в самых разных областях человеческой деятельности. В скафандре «Кречет» НПП «Звезда» на спине имеется прямоугольный люк для проникновения космонавтов внутрь, который герметично закрывается ранцем с аппаратурой жизнеобеспечения. При хорошей изоляции и жёстком корпусе он имеет значительный вес и не позволяет в одиночку проникнуть внутрь скафандра.

В скафандре космического корабля «Аполлон» ( 1 96г.) молния- застёжка, закрывающая вход внутрь, проходит от шеи вниз вдоль позвоночника и далее через промежность к нижней части живота. Но газо- и водозащитные молнии не приспособлены для перегибов, не имеют полной гарантии от рассоединения и не предназначены для выдерживания большого давления.

Известны различные направления и места расположения молний на костюмах для подводного плавания: горизонтальное на груди («Сухой костюм для подводного плавания» КР 20120010247), от левого плеча до тазобедренного сустава (китайский патент CN 202 138523), спереди от подбородка до паха (румынский патент RO 126474 А2). И ещё множество других. Все они имеют существенный недостаток - эти костюмы тяжело надевать. Приходится смачивать тело или натирать его кремом для проникновения внутрь костюма и многократно изгибаться. Всё это происходит из-за того, что для нормального функционирования молнии должны быть слегка натянуты или расправлены, чтобы избежать их перегибов и, соответственно, костюм дайвера не может быть

свободным. Это не единственная причина плотности при облегании тела материалом костюма, он ещё должен «дышать». Кроме того, все молнии имеют герметичные начало и конец: кольцевые молнии пока не созданы. Поэтому костюм с разъёмом на молнии нельзя разделить на две части, как в обычной бытовой одежде, на куртку и брюки. Между ними обязательно будет ткань, остающаяся между началом и концом молнии, а ещё— и начало молнии, скрепляющей куртку и брюки, которое исключает использование эластичного растягивающегося на этом участке лоскута ткани для облегчения надевания костюма.

Разделение изолирующего костюма на куртку и брюки заявлено в украинском патенте на изобретение «Костюм спасателя и шахтёра", UA 883 1 1 . При этом соединение верхней и нижней частей костюма должно обеспечиваться поперечной молнией. Вряд ли это возможно по выше указанной причине. Скорее всего, куртка и брюки будут стягиваться при наложении друг на друга при помощи ремня, как указано в описании к этому патенту. Существенным недостатком является и уплотнение капюшона над кромкой защитной каски. Каска всегда находится в работе, она может иметь задиры и надколы. Надёжность уплотнения при таком соединении не обеспечена. Костюм сам должен быть

герметичным, а все защитные приспособления надеваться сверху.

Наиболее надёжными являются кольцевые разъёмы как в

швейцарском патенте «Уплотнительный элемент перчаток для сухого костюма» (СН 1 9970013 1 1 19970602, WO 1998СН00217 19980525). В нём предлагается рукав и перчатку костюма соединять при помощи герметично закреплённых на них соединительных колец и

установленного между ними уплотнительного кольца. Прямое

использование такого разъёма в изолирующем костюме для разделения на куртку и брюки не целесообразно, т.к. в поперечном сечении тело человека имеет форму овала. А использование колец на соединении приведёт к появлению больших зазоров в районе живота и спины. Не будет прилегания колец к телу и куртка с брюками в этом месте приобретёт форму колокола. Однако использование такого разъёма в районе пояса даёт возможность полностью рассоединить его элементы, которые удобны при надевании и герметичны при использовании кольцевых уплотнений. Диапазон выдерживаемых ими давлений полностью перекрывает допустимые для человека, а кольцевая форма хорошо подходит для любой технологии изготовления. Кольцевые уплотнения выпускаются серийно и этим обеспечивается

взаимозаменяемость. Вышедшее из строя кольцо всегда и легко можно заменить новым. Кроме того, в настоящее время разработаны

технологии и материалы для уплотнительных колец, которые позволяют их использование на морозе или жаре, в агрессивных растворах и средах, когда обычные резиновые кольца выходят из строя. Уже сейчас такие уплотнительные кольца широко используются для разъёма рукава с перчатками в костюмах космонавтов и дайверов.

Недостатком такого соединения является неестественное круговое расширение в районе запястья. Но этот недостаток легко превратить в преимущество. Для этого нужно кольцевой разъём, который

располагается перпендикулярно оси руки, наклонить до касания с телом или нательным бельём. Сохранится большой круглый проём и будет прилегание к телу.

Наиболее близким является решение в американском патенте на изобретение «Поворотный шарнир для гидрокостюмов» US2003213041 (А1 )- 2003- 1 1 -20. В нём предлагается кольцевое соединение элемен тов костюма, которые могут ещё и вращаться. Для этого в них встроены шарикоподшипники. Для повышения надёжности кольцевое соединение имеет многоступенчатую систему кольцевых уплотнений. Все

соединения расположены на рукавах и брюках бронированного гидрокостюма, а движение конечностей должно осуществляться приводом экзоскилета. Важно, что формула изобретения относится к поворотным шарнирам, а костюм с их расположением приведен в качестве наглядного примера. Из фиг.1 также следует, что костюм имеет поперечный кольцевой разъём, который делит скафандр на куртку и брюки. Без этого разъёма внутрь костюма невозможно попасть. Но поперечный кольцевой разъём почти не прилегает к телу дайвера и требует значительного увеличения его прочности. В таком исполнении костюм теряет обтекаемость и плохо приспособлен для работы и плавания под водой. В нём много кольцевых соединений на

конечностях, которые собираются заранее и не предназначены для разборки как в швейцарском патенте «Уплотнительный элемент перчаток...». Очень сложная конструкция гидрокостюма мало пригодна для его просушивания после использования.

Раскрытие полезной модели

В основу полезной модели поставлена задача создания

конструктивно простого, удобного и надёжного в эксплуатации изолирующего костюма для безопасной работы в сложных условиях и в агрессивной для человека среде.

Поставленная задача достигается следующими техническими решениями. Основное назначение костюма - изоляция от воздействия внешней среды. Но в различных условиях при выходе из опасной зоны и для отдыха необходимо облегчение дыхания, комфортная температура или снятие различных защитных приспособлений и перчаток. Поэтому костюм предлагается разборный со съёмными или откидными

элементами, а все защитные приспособления (каску, щитки, прочный костюм из брезента) лучше надевать на него сверху. Под костюмом находится, в основном, нательное бельё, которое служит защитой от переохлаждения или перегрева. Другие системы жизнеобеспечения: подача воздуха, регенерация внутренней воздушно-водной среды или той же терморегуляции лучше размещать на костюме и присоединять их патрубками или клапанами.

Важнейшей характеристикой изолирующего костюма является его «самонадеваемость» или надевание без посторонней помощи и конечно, - снимание. Для этого он разделён на куртку и брюки, которые на разъёме имеют герметично закреплённые на материале костюма соединительные кольца. Кольцевой разъём между курткой и брюками выполнен так, что верхней частью спереди огибает грудь, а нижней - заднюю часть поясницы или ягодицы. Это сделано так для того, чтобы уменьшить зазор между овальным корпусом человека (в поперечном сечении) и кольцевым разъёмом. При таком расположении разъёма пользователю доступна любая его часть и при помощи рук он может легко соединять или рассоединять куртку и брюки. Кольцевой разъём напоминает пяльцы для вышивания, а между его соединительными кольцами (обручами) установлены уплотнительные кольца. В

настоящее время уплотнительное кольцо является практически

единственным недорогим, общедоступным и пригодным для замены средством, которое обеспечивает герметичность и быстроразъёмность соединений во всём необходимом для человека диапазоне давлений.

То же решение предлагается для перчаток и/или обуви, у которых наиболее отстоящие от тела конечностей противоположные части соединительных колец наклонены к телу для уменьшения зазора.

Выполнение изолирующего костюма сборным из отдельных элементов позволяет уменьшить количество его типоразмеров с учётом антропометрических данных каждого индивидуума. Возможны

различные сочетания соотношений размеров (длин и полноты) куртки и брюк, а также размеров перчаток и обуви. Сменные элементы могут быть различными по качеству, цене и по специализации, когда костюм предназначен для выполнения операций в сложных условиях или в агрессивной среде.

Удобна такая конструкция изолирующего костюма и для

соблюдения гигиенических требований. После разборки на отдельные элементы его легко просушить и дезинфицировать снаружи и внутри.

Для удобства надевания костюма одно соединительное кольцо в парах сопрягаемых элементов имеет приспособление для закрепления на теле человека от предотвращения смещения по торсу или вдоль конечностей. На брюках это могут быть подтяжки (помочи), а на конечностях - бретельки.

Краткое описание рисунков

На фиг.1 изображён изолирующий костюм - вид спереди и вид сбоку. На фиг.2 изображён разрез кольцевого разъёма между курткой и брюками в увеличенном масштабе.

Варианты осуществления полезной модели

Изолирующий костюм (фиг.1 ) состоит из куртки 1 , брюк 2, съёмных перчаток 3, обуви 4 и шлема 5. На костюме снаружи закреплены щитки 7 и 8. Отдельные элементы костюма имеют кольцевые разъёмы 9, 1 0, 1 1 и 12. Кольцевой разъём 10 между курткой 1 и брюками 2 показан на фиг.2. Он состоит из соединительных колец 13 и 14. Соединительное кольцо 14 имеет уплотнительное кольцо 15 в канавке на

цилиндрической поверхности и уплотнительное кольцо 16 в канавке на торцовой поверхности. Для предотвращения осевого смещения и раскрытия разъёма 10 служат ленты-липучки 17. Для торцового уплотнения необходима не только фиксация от взаимного осевого смещения, но и поджатие. Существует много конструкций фиксаторов с поджатием. На фиг.2 они не показаны. По тому же принципу устроены и остальные кольцевые разъёмы, которые размещаются перпендикулярно оси той части тела, где необходима состыковка, или наклонно.

Надевание костюма производится следующим образом. Человек в нательном белье сначала надевает брюки 2 и подтягивает их вверх.

Ограничением внизу служит промежность, а сверху брюки фиксируются подтяжками 6. Это напоминает надевание комбинезона. Затем

надевается куртка 1 со съёмным или откидным шлемом 5.

Соединительное кольцо 14 вставляется в соединительное кольцо 13. Расположение разъёма 10 позволяет к любой его части дотянуться руками и выполнить состыковку самостоятельно. Затем

пристыковываются перчатки 3, обувь 4 и шлем 5, если последний разъёмный. Для всех этих действий не нужны значительные усилия, т.к. кольцевые уплотнения работают в предлагаемой конструкции

изолирующего костюма при небольших перепадах давления. Стыковка элементов костюма может производится вручную и быстро. При больших перепадах давления или герметизации по торцовым

поверхностям возможно применение фиксаторов с поджатием, что легко осуществимо.

Промышленная применимость

Перечень приведенных технических решений показал, что

предлагаемый изолирующий костюм может быть достаточно прост, удобен и надёжен в эксплуатации в самых сложных условиях и в различных агрессивных средах. Его практическая реализация не вызывает сомнения, т.к. заложенные решения соответствуют

существующим и отработанным технологиям изготовления.