Соединитель для защитного устройства индивидуального пользования, в частности для устройства защиты органов слуха

Соединитель для защитного устройства индивидуального пользования, в частности для устройства защиты органов слуха

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к защитным устройствам индивидуального пользования. В частности, оно относится к соединителю для защитного устройства индивидуального пользования, а именно, к соединителю, прикрепленному к двум ушным заглушкам и удерживающему их друг с другом.

Уровень техники

В различных защитных устройствах индивидуального пользования используется или имеется в конструкции соединитель или гибкий шнур. Так, например, очки, защитные шлемы, респираторы, средства связи и прочие устройства часто включают соединитель, который облегчает ношение и/или хранение устройства пользователем. Устройства для защиты органов слуха и шумоподавления также часто включают соединитель. Устройства для защиты органов слуха и шумоподавления хорошо известны, и в продаже имеется множество типов таких устройств, включая, но не ограничиваясь ими, ушные заглушки и наушники. Ушные заглушки являются наиболее предпочтительным типом устройств для защиты органов слуха, так как они эффективно ослабляют звук и комфортны в ношении.

Ушная заглушка в целом содержит шумопонижающий элемент, помещаемый пользователем в ушной канал и обеспечивающий требуемое ослабление шума. Шумопонижающий элемент обычно изготовлен из упругого вспененного материала или из гибкого материала типа резины.

Известно несколько типов ушных заглушек. «Скатываемая» ушная заглушка представляет собой тело из вспененного материала, которое пользователь скатывает, чтобы уменьшить его диаметр. Затем часть скатанной ушной заглушки пользователь вставляет в ушной канал, в котором она расширяется, заполняя канал и обеспечивая требуемую степень шумоподавления. Остальная часть ушной заглушки является протяженной (выступает) из ушного канала, обеспечивая ручку для извлечения ушной заглушки. Альтернативным типом является вставляемая нажатием ушная заглушка, включающая упругое тело, имеющее встроенную в него жесткую или полужесткую ножку, как правило, выступающую из тела. Ножка обеспечивает определенную степень жесткости ушной заглушки, что облегчает введение тела заглушки в ушной канал. Ножка вставляемой нажатием ушной заглушки, введенной в ушной канал, является протяженной или выступает из ушного канала, обеспечивая ручку для извлечения ушной заглушки.

Ушные заглушки часто включают соединитель или шнур, прикрепленный к каждой заглушке из пары и протяженный между ними. Соединитель позволяет пользователю повесить заглушки на шею или иным образом, когда он их не использует. Кроме того, соединитель неразъемно соединяет заглушки друг с другом и предотвращает потерю одной из них. По отношению к обычным соединителям, используемым в защитных устройствах индивидуального пользования, предлагаемый в настоящем изобретении соединитель в целом выполняет те же функции.

Обычные соединители, как правило, неразъемно прикреплены к заглушкам, и, если быть более точным, каждый из концов соединителя неразъемно прикреплен к концу одной из ушных заглушек. В случае ушных заглушек скатываемого типа соединитель прикреплен к одному из концов упругого тела заглушки. В случае вставляемых нажатием ушных заглушек соединитель, как правило, прикреплен к открытому участку ножки. Соединители могут быть прикреплены к заглушкам различных типов и различными способами, например, ультразвуковой сваркой или адгезивным скреплением.

Независимо от того, каким способом присоединен соединитель, соединенная им пара ушных заглушек (или иных средств индивидуальной защиты) часто продается в индивидуальной упаковке. Так, например, одна пара ушных заглушек, соединенных друг с другом посредством соединителя, может поставляться упакованной в небольшой запечатанный пакет из полимерной пленки. Пользователь приобретает данный пакет и вскрывает его, чтобы получить доступ к паре соединенных друг с другом ушных заглушек. Таким образом обеспечивается удобная поставка отдельной пары ушных заглушек пользователю, и обеспечивается гигиеничность ушных заглушек за счет их хранения в запечатанной упаковке.

В соответствии с принципами массового производства, производители ушных заглушек (или иных защитных устройств индивидуального пользования), связанных соединителем, как правило, выбирают стандартный размер (стандартную длину) соединителя, наилучшим образом отвечающую потребностям большинства пользователей. Наиболее распространенная длина соединителя ушных заглушек равна 24 дюймам (61 см), и считается, что такая длина более, чем достаточна для большинства пользователей (то есть, ее будет достаточно для расстояния между ушами даже при «большом» размере головы, с учетом прически, ношения головной гарнитуры и прочих факторов.). Выпуск ушных заглушек, связанных друг с другом соединителем большего размера, чем необходимо, требует увеличения размера упаковки и влечет усложнение технологических процессов. С другой стороны, размер соединителя, выбранный производителем, как стандартный, может быть слишком коротким для некоторых пользователей.

Предприняты попытки предложить пользователю продукт в виде ушных заглушек, связанных растягивающимся соединителем. Так, например, в патенте США 5,668,354 (Falco) описана лента, связывающая две ушные заглушки, которая может быть растянута один раз. В патентной заявке США 2005/0230181 (Woo) описан шнур, связывающий две ушные заглушки друг с другом, который может быть растянут пользователем, для чего пользователю необходимо приложить усилие порядка 15 фунтов.

В свете сказанного выше можно ожидать, что потребителем будут охотно приняты любые усовершенствования регулируемых по длине соединителей для защитных устройств индивидуального пользования, в частности, для ушных заглушек.

Сущность изобретения

Воплощения изобретения, принципы которого описаны в настоящей заявке, относятся к соединителю для защитного устройства индивидуального пользования. Соединитель включает удлиненный соединитель, содержащий полимер, и возможно, смесь полимеров. Соединитель имеет противоположные концы: первый и второй, а также длину, на которую разнесены друг от друга противоположные концы. Соединитель имеет исходное состояние, в котором его длина равна исходной длине (L1). Кроме того, соединитель самостоятельно сохраняет растянутое состояние, будучи растянут из исходного состояния при первой температуре (Т1). В растянутом состоянии он имеет длину (L2), превышающую исходную длину (L1). Кроме того, соединитель выполнен с возможностью самостоятельного перехода из растянутого состояния в восстановленное состояние, будучи нагрет до второй температуры (Т2). Вторая температура (Т2) выше, чем первая температура (Т1). В восстановленном состоянии удлинитель имеет длину (L3), меньшую, чем его длина L2 в растянутом состоянии. Обладающий такими свойствами соединитель может быть растянут пользователем до растянутого состояния, при котором его длина (L2) будет близкой к длине, предпочитаемой пользователем; а после использования устройства соединитель может быть сокращен до длины (L3) в восстановленном состоянии для хранения. Или же, если длина (L2) соединителя в растянутом состоянии больше, чем длина, предпочитаемая пользователем, то соединитель может быть сокращен до требуемой длины (L3) в восстановленном состоянии, после чего пользователь может носить изделие. В некоторых воплощениях соединитель может быть растянут до длины в растянутом состоянии, примерно в 5 раз превышающей исходную длину, под действием растягивающего усилия, приложенного пользователем, составляющего не более, чем 5 фунтов (22Н). В некоторых воплощениях соединитель может быть переведен в восстановленное состояние, будучи нагрет от комнатной температуры до второй температуры (Т2), составляющей примерно 60°С-70°С (например, будучи помещен под струю горячей воды). В некоторых воплощениях смесь полимеров включает по меньшей мере два термопластических эластомерных полимера, например, этиленвинилацетат и термопластический полиуретан.

Еще одна группа воплощений настоящего изобретения относится к защитному устройству индивидуального пользования с соединителем, включающему соединитель и средство индивидуальной защиты. Соединитель включает полимер, возможно, смесь полимеров, и имеет противоположные концы: первый и второй, разнесенные друг от друга на некоторую длину, как было описано выше. Средство индивидуальной защиты прикреплено к первому и второму концам соединителя. В некоторых воплощениях средство индивидуальной защиты включает первую и вторую ушные заглушки, при этом первая ушная заглушка прикреплена к первому концу соединителя, а вторая ушная заглушка прикреплена ко второму концу соединителя.

Еще одна группа воплощений настоящего изобретения относится к способу использования защитного устройства индивидуального пользования. Способ включает этап получения защитного устройства индивидуального пользования, включающего удлиненный соединитель. Соединитель включает полимер, возможно, смесь полимеров, и имеет противоположные концы: первый и второй, и длину, на которую разнесены друг от друга первый и второй концы. Пользователь получает средство индивидуальной защиты с соединителем, находящимся в исходном состоянии, при котором его длина равна исходной длине (L1). Пользователь прилагает к соединителю растягивающее усилие при первой температуре (Т1), чтобы соединитель перешел в растянутое состояние. В растянутом состоянии соединитель имеет длину (L2), превышающую исходную длину (L1). Соединитель самостоятельно сохраняет растянутое состояние. Пользователь может носить защитное устройство индивидуального пользования с соединителем в растянутом состоянии. Соединитель нагревают до второй температуры (Т2), превышающей первую температуру (Т1), в результате чего соединитель самостоятельно переходит из растянутого состояния в восстановленное состояние. В восстановленном состоянии соединитель имеет длину (L3), меньшую, чем длина (L2) в растянутом состоянии. Пользователь может носить или хранить защитное устройство индивидуального пользования с соединителем, находящимся в восстановленном состоянии. В некоторых воплощениях соединитель может быть многократно растянут до различных растянутых состояний (отличающихся различной длиной), и может быть многократно вызван его самостоятельный переход в восстановленные состояния, в которых он сокращен в различной степени(соответственно, имеет различную длину в восстановленном состоянии).

Еще одна группа воплощений настоящего изобретения относится к упакованному изделию для индивидуальной защиты органов слуха. Упакованное изделие включает защитное устройство для органов слуха индивидуального пользования и запечатанный пакет. Защитное устройство для органов слуха индивидуального пользования включает удлиненный соединитель, первую ушную заглушку и вторую ушную заглушку. Соединитель включает полимер, возможно, смесь полимеров, и имеет противоположные концы: первый и второй, и длину, на которую разнесены первый и второй концы. Соединитель имеет исходное состояние, в котором его длина равна исходной длине (L1). Кроме того, соединитель самостоятельно сохраняет растянутое состояние, будучи растянут из исходного состояния при первой температуре (Т1). В растянутом состоянии соединитель имеет длину (L2), превышающую исходную длину (L1). Кроме того, соединитель выполнен с возможностью самостоятельного перехода из растянутого состояния в восстановленное состояние, будучи нагрет до второй температуры (Т2). Вторая температура (Т2) выше, чем первая температура (Т1). Длина (L3) в восстановленном состоянии меньше, чем длина (L2) в растянутом состоянии. Первая ушная заглушка прикреплена к первому концу соединителя, а вторая ушная заглушка прикреплена ко второму концу соединителя. Защитное устройство для органов слуха индивидуального пользования содержится в запечатанном пакете.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1. Аксонометрическое изображение защитного устройства индивидуального пользования, включающего соединитель в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2. Увеличенный вид сбоку фрагмента соединителя, изображенного на фиг. 1, в исходном состоянии.

Фиг. 3. Увеличенный вид сбоку фрагмента соединителя, изображенного на фиг. 1, в растянутом состоянии.

Фиг. 4. Увеличенный вид сбоку фрагмента соединителя, изображенного на фиг. 1, в восстановленном состоянии.

Фиг. 5. Аксонометрическое изображение изделия для индивидуальной защиты, имеющего соединитель, и его упаковки, в соответствии с настоящим изобретением.

Подробное описание изобретения

В настоящем изобретении предлагается соединитель для защитного устройства индивидуального пользования, например, для устройства индивидуальной защиты органов слуха, в частности, для пары ушных заглушек. Соединитель представляет собой удлиненное тело, имеющее противоположные концы и длину, на которую разнесены данные концы. В некоторых воплощениях соединитель содержит смесь полимеров. В одном из воплощений соединитель может быть растянут от исходной длины до длины в растянутом состоянии, и самостоятельно сохраняет свою длину в растянутом состоянии. Кроме того, будучи нагрет, соединитель самостоятельно переходит (самостоятельно сокращается) из растянутого состояния в восстановленное состояние, и его длина уменьшается от длины в растянутом состоянии до длины в восстановленном состоянии. Соединитель в соответствии с настоящим изобретением позволяет пользователю посредством ряда операций растяжения и/или восстановления настроить его длину в соответствии с потребностью, например, для ношения или хранения защитного устройства индивидуального пользования, или для прочих целей.

Одно из воплощений защитного устройства 10 индивидуального пользования с соединителем в соответствии с настоящим изобретением показано на фиг. 1. Защитное устройство 10 индивидуального пользования включает соединитель 12 и средство 14 индивидуальной защиты. Более подробное описание различных компонентов устройства приводится ниже. В общем случае средство 14 индивидуальной защиты может быть средством индивидуальной защиты любого типа, и в некоторых воплощениях оно является средством индивидуальной защиты органов слуха, включающим первый и второй элементы 16а, 16b для защиты органов слуха. Элементами 16а, 16b для защиты органов слуха могут быть ушные заглушки. Прочие типы средств индивидуальной защиты могут включать или не включать два отдельных компонента (например, средствами индивидуальной защиты могут быть прочие средства индивидуальной защиты органов слуха, очки, защитная каска, респиратор, устройства связи и прочие). Независимо от конкретного типа средства индивидуальной защиты, соединитель 12 прикреплен к средству индивидуальной защиты и может быть растянут пользователем от исходного состояния до растянутого состояния, в котором соединитель 12 приобретает увеличенную длину, и может быть сокращенна растянутого состояния в восстановленное состояние, в котором длина соединителя меньше, чем его длина в растянутом состоянии.

Как упоминалось выше, соединитель 12 имеет длину, и может принимать и/или сохранять различные состояния. На фиг. 1 показан соединитель 12 в исходном состоянии, где под «исходным состоянием» подразумевается состояние соединителя 12 (или защитного устройства 10 индивидуального пользования в целом), в котором он изначально поставляется пользователю. Соединитель 12 представляет собой гибкое тело, имеющее противоположные концы: первый конец 20а и второй конец 20b. Первый и второй концы 20а, 20b разнесены друг от друга на длину соединителя 12. Под «длиной» соединителя 12 подразумевается длина отрезка материала, из которого изготовлен соединитель 12, измеренная от его первого конца 20а до его второго конца 20b, не зависящая от формы, которую имеет соединитель 12 в данный момент, например, в результате того, что он согнут или смотан в спираль. Для примера на фиг. 1 показан соединитель 12, частично смотанный в спираль. То есть, «длина» соединителя 12 означает длину сплошного куска материала, из которого сформирован соединитель 12, и которая не обязательно равна расстоянию по прямой между его противоположными концами 20а, 20b (так, например, в состоянии, показанном на фиг. 1, при котором соединитель частично смотан в спираль, расстояние по прямой между противоположными концами 20а, 20b меньше, чем длина соединителя 12). «Длина» соединителя 12 может быть определена путем выпрямления соединителя 12 (до состояния, при котором соединитель 12 натянут) и измерения расстояния между противоположными концами 20а, 20b, как показано схематически на фиг. 2. А именно, на фиг. 2 показан соединитель 12 в исходном состоянии, при котором он имеет исходную длину L1. Исходная длина L1 может зависеть от конкретного типа средства 14 индивидуальной защиты (фиг. 1), а также от того, какая длина представляется наиболее целесообразной с точки зрения конечного потребителя. Так, например, в не ограничивающих воплощениях, в которых средство 14 индивидуальной защиты представляет собой пару ушных заглушек 16а, 16b, исходная длина L1 соединителя может составлять 12-36 дюймов (30-91 см), или 18-30 дюймов (46-99 см), или примерно 24 дюйма (61 см). Возможны и другие значения исходной длины L1 соединителя 12, используемого с парой ушных заглушек 16а, 16b. В воплощениях, в которых соединитель 12 используется со средствами индивидуальной защиты других типов, исходная длина L1 может быть в диапазонах, указанных выше, или она может быть большей, или она может быть меньшей.

Соединитель 12 может быть растянут (в том числе многократно) пользователем от исходного состояния до растянутого состояния, как это показано схематически на фиг. 3. В соответствии с настоящим изобретением, соединитель 12 выполнен с возможностью принимать множество различных растянутых состояний, причем конкретное растянутое состояние выбирает пользователь, как это будет описано ниже, и при этом соединитель 12 характеризуется тем, что он будет самостоятельно сохранять свое растянутое состояние, не претерпевая разрыва или иного повреждения (то есть, соединитель 12 будет сохранять структурную целостность). Независимо от точного значения длины в растянутом состоянии, соединитель 12 имеет длину L2 в растянутом состоянии, превышающую исходную длину L1 (фиг. 2). Так, например, длина L2 в растянутом состоянии может быть по меньшей мере в 1,5 раз большей, или по меньшей мере в 2 раза большей, или по меньшей мере в 4 раза большей, или по меньшей мере в 5 раз большей, или по меньшей мере в 8 раз большей, чем исходная длина L1. Так, например, если исходная длина L1 равна 24 дюймам (61 см), то соединитель 12 может быть растянут, не претерпевая разрыва, до длины в растянутом состоянии, составляющей по меньшей мере 96 дюймов (244 см) или более.

Соединитель 12 может быть растянут из исходного состояния до растянутого состояния под действием растягивающего усилия, приложенного пользователем (обозначенного стрелками «F» на фиг. 3) на противоположных концах 20а, 20b или в непосредственной близости к ним. В некоторых воплощениях растянутые состояния, описанные выше (то есть, при которых длина L2 в растянутом состоянии по меньшей мере в 1,5 раз больше, или по меньшей мере в 2 раза больше, или по меньшей мере в 4 раза больше, или по меньшей мере в 5 раз больше, или по меньшей мере в 8 раз больше, чем исходная длина L1), достигаются под действием растягивающей силы F, приложенной пользователем и составляющей не более, чем 5 фунтов, или не более, чем 4 фунта при температуре, не превышающей 50°С, или не превышающей 40°С. Так, например, в некоторых воплощениях соединитель 12 под действием растягивающего усилия, приложенного пользователем и составляющего примерно 5 фунтов, при комнатной температуре, может быть растянут до длины L2 в растянутом состоянии, по меньшей мере в 5 раз превышающей исходную длину.

Как будет более подробно описано ниже, в некоторых воплощениях соединитель 12 изготовлен из смеси полимеров, содержащей термопластические эластомерные полимеры, некоторые из которых имеют внутренне присущее им свойство немного восстанавливаться (сокращаться) при снятии с них растягивающего усилия F. Выражение «растянутое состояние» в контексте настоящего описания означает состояние соединителя 12 по окончании операции его растяжения, инициированной пользователем и включающей этап снятия растягивающего усилия (то есть, при данной операции пользователь берется за соединитель 12 своими руками на противоположных концах 20а, 20b или в непосредственной близости к ним, вручную тянет за концы 20а, 20b, отдаляя их друг от друга, в результате чего соединитель 12 растягивается, и затем пользователь отпускает соединитель 12). Воплощения соединителя 12 в соответствии с настоящим изобретением самостоятельно сохраняют свое растянутое состояние и совершают небольшое сокращение (восстановление), или вовсе его не совершают, при снятии растягивающего усилия F. Таким образом, длина L2 в растянутом состоянии (то есть, длина соединителя 12 после снятия растягивающей силы F), которую самостоятельно сохраняет соединитель 12, близка к длине, которую он приобрел под действием силы, приложенной пользователем непосредственно перед снятием с него растягивающей силы F). Способность соединителя 12 самостоятельно сохранять длину L2 в растянутом состоянии, которая практически равна длине при еще действующей растягивающей силе, характеризуется «коэффициентом постоянства» (R_ƒ), который определяется путем измерения длины соединителя 12 непосредственно перед снятием с него растягивающего усилия и длины соединителя 12 спустя короткое время выдержки (например, 3 минуты) после снятия растягивающего усилия. Таким образом, коэффициент R_ƒ постоянства отображает результат сравнения установившейся относительной деформации и максимальной относительной деформации, и может быть рассчитан и выражен в процентах следующим образом:

где:

ε_ƒ=(L2-L1)/L1 - установившаяся относительная деформация,

ε_m = (длина при еще приложенной растягивающей силе - L1)/L1 - максимальная относительная деформация.

L1 - исходная длина,

L2 - длина в растянутом состоянии (после снятия растягивающего усилия).

В некоторых воплощениях соединитель 12 может быть растянут в значительной степени без наступления его разрыва, и самостоятельно сохраняет свою длину в растянутом состоянии, совершая при этом лишь небольшое самостоятельное сокращение (самостоятельное восстановление), или совсем его не совершая, после снятия растягивающего усилия при нормальной (например, комнатной) температуре. Так, например, в некоторых воплощениях соединитель 12 характеризуется показателем постоянства R_ƒ, составляющим не менее, чем 50%, или не менее, чем 60%, или не менее, чем 70%, или не менее, чем 80%, при длине L2 в растянутом состоянии, не менее, чем в 4 раза превышающей исходную длину L1.

Кроме того, соединитель 12 выполнен с возможностью самостоятельного перехода из растянутого состояния в восстановленное состояние при нагревании. Как это показано схематически на фиг. 4, соединитель 12 имеет длину L3 в восстановленном состоянии, меньшую, чем длина L2 в растянутом состоянии. Соединитель 12 может иметь множество различных восстановленных состояний (и соответственно длин L3 в восстановленном состоянии), которые зависят от длины L2 в растянутом состоянии, из которого производится сокращение, от температуры, до которой нагревают удлинитель, и длительности его выдержки при повышенной температуре. В некоторых воплощениях соединитель 12 выполнен с возможностью самостоятельного перехода в восстановленное состояние под воздействием повышенной температуры, составляющей по меньшей мере 40°С, или по меньшей мере 50°С, или по меньшей мере 60°С, или по меньшей мере 70°С, или 50°С-70°С. Так, например, в некоторых воплощениях соединитель 12 выполнен с возможностью самостоятельно сохранять растянутое состояние (и соответственно длину L2 в растянутом состоянии) при комнатной температуре или при температуре, близкой к комнатной (например, 19°С-26°С), и самостоятельно переходить в восстановленное состояние при помещении его в горячую воду или другую среду с температурой по меньшей мере примерно 40°С.

Как будет более подробно описано ниже, в некоторых воплощениях соединитель 12 содержит полимер или смесь термопластических эластомерных полимеров, которые обладают способностью сокращаться или давать усадку из растянутого состояния при нагревании, а также обладают свойством памяти формы, то есть, способностью самостоятельно сохранять свою сокращенную форму после снятия с них теплового воздействия. Выражение «восстановленное состояние» в контексте настоящего описания означает состояние соединителя 12 по окончании операции или цикла тепловой обработки, что включает в себя вывод соединителя 12 из условий повышенной температуры (например, пользователь может поместить соединитель 12 в среду с повышенной температурой на относительно короткое время и затем вернуть соединитель 12 в нормальные условия, то есть, с температурой, примерно соответствующей комнатной). Соединители 12 в соответствии с настоящим изобретением самостоятельно переходят в восстановленное состояние и самостоятельно его сохраняют. Способность соединителя 12 самостоятельно переходить под действием тепла в восстановленное состояние с длиной L3 и сохранять данную длину L3 после прекращения теплового воздействия на него может быть охарактеризована «коэффициентом восстановления» (R_R), и может быть определена путем измерения длины соединителя 12 непосредственно до начала теплового воздействия, и измерения длины соединителя 12 спустя короткое время выдержки (например, 5 минут) при комнатной температуре (например, 22°С) после извлечения соединителя 12 из среды с повышенной температурой. Коэффициент R_R восстановления представляет собой относительную величину деформации, которую испытывает соединитель 12 при восстановлении (сокращении) от длины L2 в растянутом состоянии до длины L3 в восстановленном состоянии, по отношению к длине L2 в растянутом состоянии, и может быть рассчитан и выражен в процентах следующим образом:

где:

L2 - длина в растянутом состоянии (после снятия растягивающего усилия),

L3 - длина в восстановленном состоянии (после теплового воздействия и выдержки).

В некоторых воплощениях соединитель 12 испытывает значительную степень восстановления (сокращения) при нагревании. При этом подразумевается, что рассчитанный таким образом коэффициент R_R восстановления для соединителя 12 может зависеть, по меньшей мере в некоторой степени, от начальной длины L2 в растянутом состоянии, которая в некоторых воплощениях может быть довольно значительной без наступления разрыва соединителя 12. Так, например, в одном из воплощений соединитель 12 может иметь исходную длину L1, равную 24 дюймам (61 см), и может быть растянут, без наступления какого-либо его повреждения, до длины L2, которая может составлять 50-100 дюймов (127-254 см). Коэффициент R_R восстановления для одного и того же соединителя 12 при его начальной длине в растянутом состоянии, равной 50 дюймам (127 см), может отличаться коэффициента восстановления при начальной длине в растянутом состоянии, равной 100 дюймам (254 см) (так, например, соединитель 12, растянутый до длины 50 дюймов (127 см), может иметь длину в восстановленном состоянии, составляющую 30 дюймов (76 см), и коэффициент R_R восстановления соответственно будет равен 40%, в то время как тот же соединитель 12, растянутый до длины 100 дюймов (254 см), в тех же самых условиях сокращения может восстановиться до длины 31 дюйм (79 см), и коэффициент R_R восстановления в данном случае будет равен 69%. Для лучшего охарактеризования свойств восстановления соединителя 12 в некоторых воплощениях коэффициент R_R восстановления целесообразно определять, когда соединитель 12 сначала растянут до длины L2 в растянутом состоянии, по меньшей мере в 4 раза превышающей исходную длину L1. При указанных условиях в некоторых воплощениях соединитель 12 имеет коэффициент R_R восстановления, составляющий по меньшей мере 50%, или по меньшей мере 60%, или по меньшей мере 70%, или по меньшей мере 80%, после помещения его в среду с температурой не менее, чем 50°С на время, составляющее не более, чем одну минуту.

Еще одним показателем, характеризующим способность соединителя 12 самостоятельно сокращаться (восстанавливаться) при нагревании, является коэффициент R_S памяти формы, отражающий соотношение между длиной L3 в восстановленном состоянии и исходной длиной L1. А именно, коэффициент R_S памяти формы сравнивает относительную величину деформации в установившемся растянутом состоянии с относительной величиной деформации после восстановления, и может быть рассчитан и выражен в процентах следующим образом:

где:

ε_ƒ - установившаяся относительная деформация (формула 1),

- относительная деформация после восстановления,

L1 - исходная длина (до растяжения),

L3 - длина в восстановленном состоянии (после теплового воздействия и выдержки).

В некоторых воплощениях соединитель 12 имеет коэффициент R_S памяти формы, составляющий по меньшей мере 60%, или по меньшей мере 65%, или по меньшей мере 70%.

Некоторые воплощения соединителей 12 в соответствии с настоящим изобретением, общий вид которых показан на фиг. 1, удовлетворяют описанным выше критериям эффективной работы (в частности, имеют соответствующие свойства растяжения и восстановления) за счет того, соединитель 12 выполнен из смеси или сплава полимеров. В некоторых воплощениях смесь или сплав полимеров включают по меньшей мере два различных термопластических эластомера, таких, как, например, этиленвинилацетат, термопластический полиуретан, термопластические олефины и сополимеры стирола и бутадиена, и которые после соединения их друг с другом образуют физические перекрестные связи, благодаря которым полученный полимерный сплав допускает значительное растяжение при комнатной температуре и совершает значительное самостоятельное восстановление (сокращение) при повышенной температуре. И хотя это может показаться удивительным, изобретатели обнаружили, что формирование соединителя 12 из смеси этиленвинилацетата и термопластического полиуретана позволяет получить соединитель 12, который может быть подвергнут значительному растяжению из исходного состояния в растянутое состояние при комнатной температуре с приложением минимального растягивающего усилия, совершая при этом минимальное сокращение при снятии растягивающего усилия (например, он может быть растянут от исходной длины L1, равной 24 дюймам, до длины L2 в растянутом состоянии, равной 100 дюймам (254 см), под действием растягивающего усилия 4-5 фунтов (18-22 Н)), и может совершать значительное самостоятельное сокращение из растянутого состояния в восстановленное состояние, будучи помещен в среду с повышенной температурой, составляющей примерно 60°С-70°С, на время, меньшее 1 минуты (например, может восстановиться от длины L2 в растянутом состоянии, равной 100 дюймам (254 см), до длины L3 в восстановленном состоянии, равной 30 дюймам (76 см), будучи помещен в среду с повышенной температурой на время, меньшее 1 минуты, и в некоторых воплощениях - на время, не большее, чем 30 секунд). В соответствующих воплощениях использование смеси полимеров дополнительно обеспечивает возможность крепления изготовленного из нее соединителя 12 к средству 14 индивидуальной защиты.

Пропорция термопластических эластомерных компонентов в смеси полимеров, на основе которой изготовлен 12, может быть подобрана таким образом, чтобы обеспечить оптимальные свойства растяжения и/или восстановления соединителя. Так, например, авторами было обнаружено, что смесь или сплав полимеров, из которых может быть изготовлен соединитель 12 в соответствии с настоящим изобретением, может включать от 50 весовых % до 95 весовых % этиленвинилацетата и от 5 весовых % до 50 весовых % термопластического полиуретана; или такая смесь может включать от 60 весовых % до 80 весовых % этиленвинилацетата и от 10 весовых % до 30 весовых % термопластического полиуретана. Еще в некоторых воплощениях смесь полимеров, из которой изготавливается соединитель, включает от 66 весовых % до 72 весовых % этиленвинилацетата и от 18 весовых % до 22 весовых % термопластического полиуретана. Авторы обнаружили, что из смеси полимеров, содержащей 68 весовых % этиленвинилацетата и 20 весовых % термопластического полиуретана, также могут быть изготовлены эффективно работающие соединители 12 в соответствии с настоящим изобретением. И хотя это может показаться удивительным, изобретатели обнаружили, что в не ограничивающем воплощении, в котором средство 14 индивидуальной защиты включает пару ушных заглушек 16а, 16b, выполненных из вспененного материала, описанные выше полимерные смеси из этиленвинилацетата и термопластического полиуретана обеспечивают хорошее крепление соединителя 12 к изготовленным из вспененного материала ушным заглушкам 16а, 16b с помощью адгезива (в отличие от соединителя, изготовленного только из этиленвинилацетата, к которому не имеют хорошей адгезии клеи, традиционно используемые при изготовлении ушных заглушек). В связи с этим можно ожидать, что для достижения требуемых характеристик соединителя в соответствии с настоящим изобретением важно также правильно подобрать тип и состав этиленвинилацетата. В некоторых воплощениях полимеры и смеси полимеров, используемые для изготовления соединителей 12 в соответствии с настоящим изобретением, включают этиленвинилацетатный компонент, содержащий винилацетат в количестве 10-50%. Предвидится также возможность использования других термопластических эластомерных полимерных компонентов в составе смеси полимеров и/или их пропорций. Еще в некоторых воплощениях соединители в соответствии с настоящим изобретением могут быть выполнены из одного полимера (который может быть смешан с другими, не полимерными материалами).

Как упоминалось выше, смесь полимеров для изготовления соединителей в соответствии с настоящим изобретением может включать прочие материалы или ингредиенты в дополнение к двум (или более) термопластическим эластомерам. Так, например, в некоторых воплощениях в смесь полимеров могут быть включены такие традиционно используемые добавки, как смазывающие вещества, наполнители, пигменты и прочие, в суммарном количестве менее, чем 15 весовых %.

Соединители 12 в соответствии с настоящим изобретением могут иметь самые разнообразные формы, удовлетворяя при этом описанным выше критериям эффективности работы (в частности, имея требуемые свойства растяжения и восстановления). Так, например, соединитель 12 может быть полнотелым или трубчатым. Соединитель 12 может иметь различные формы поперечного сечения, и в некоторых воплощениях он может иметь круглое поперечное сечение (по меньшей мере в исходном состоянии). В некоторых воплощениях соединитель 12 может иметь другую форму поперечного сечения (по меньшей мере в исходном состоянии), например, овальную форму, треугольную форму, прямоугольную форму (включая квадратную), форму, которая является сочетанием таких форм, и прочие формы. Размеры и площадь поперечного сечения соединителей 12 в соответствии с настоящим изобретением также могут принимать различные значения, и в частности, могут зависеть от конкретного типа средства 14 индивидуальной защиты, с которым используется данные соединитель. Так, например, в воплощениях, в которых средство 14 индивидуальной защиты включает пару ушных заглушек 16а, 16b, соединитель 12 может иметь диаметр или другой наибольший размер поперечного сечения, меньший или равный размеру ушных заглушек 16а, 16b, например, порядка 0,01-1 дюйма (0,25-25 мм). Предвидятся и допускаются также и другие размеры сечения соединителя в соответствии с настоящим изобретением.

В некоторых воплощениях соединитель 12 может быть изготовлен традиционным способом экструзии полимеров. Так, например, он может быть изготовлен в одношнековых экструдерах, двухшнековых экструдерах, в экструдерах пер