保护性密封机构的制作方法
专利名称：保护性密封机构的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种用于保护性衣物中的密封，而更具体地，涉及一种密封机构，其适于对于在保护性衣物与可移除地连接到该保护性衣物的物件之间的连接进行桥接。
背景技术：
诸如防护服或防化服的保护性衣物在本领域内是公知的，通常由使用者穿着用于在具有潜在危险的环境中进行防护。一种类型的保护性衣物是自给式的并将使用者完全密封，从而使潜在的渗漏路径或开口被最小化。例如，单件式保护性衣物可包括拉链或其它闭合机构，其允许使用者逐步进入所述衣物，然后闭合该衣物，从而密封使用者。另一种这样的示例可以是两件式保护性衣物，其中，下身件包括服装的足部分和腿部分，而上身件包括所述保护性衣物的躯干部分、头部分、臂部分和手部分。使用者可通过闭合机构将上身件和下身件连在一起，从而密封使用者。
不过，自给式的或完全密封的衣物具有一些不希望出现的限制。例如，如果在衣物中出现裂口或裂缝，则需要更换整件衣物或更换衣物的大部分。而且，如果使用者已佩戴了气体面罩，则使用者不得不摘下气体面罩以穿上保护性衣物，从而有可能将使用者暴露于危险环境，或者，使用者不得不将防护服穿在气体面罩之外，这可能很麻烦，并且有可能阻碍使用者的视线，这是因为使用者不得不同时通过气体面罩的脸罩和保护性衣物中的观察窗来进行观察。
不过，存在多件式保护性衣物，其具有的保护性材料或服装部分包括了孔、开口、或间隙，它们被有意地形成用于将保护性衣物的其它部分或物件连接到保护性衣物。例如，多件式保护性衣物可以具有靴子、手套、头罩、面罩或其它部件，它们可以在用于危险状况中之前被可移除地连接到保护性衣物的主体部分。类似地，保护性衣物可以具有部件从而能够将软管、缆线或其它的物件连接到保护性衣物，从而允许这些其它器件与保护性衣物结合使用。不过，这些多件式类型的衣物需要在衣物与连到衣物的物件之间进行牢固和连续的密封。更进一步地，为使其具有最大程度的实用性，当使用者穿着保护性衣物时，用于这些多件式衣物中的密封机构应易于操控。
将保护性衣物的各组件连接到一起的一些密封件或密封机构在本领域中是公知的。例如，美国专利No.6,748,609公开了一种衣物，其具有保护性外罩、手套、和靴罩，以及密封机构，该密封机构在手套与外罩之间或者在靴罩和外罩之间形成气密性阻隔。在这种衣物结构中，在手套、靴罩和外罩之间的每个连接点或接口均包括环形松紧带接口和膨胀弹性护套。通过首先将诸如外罩的其中一个组件拉紧并绷紧于诸如手套的另一组件的一部分之上或之外，在不同组件之间形成气密性密封。然后，弹性护罩例如沿着外罩与手套之间的连接伸展或扩展，从而将弹性护罩限制在所述接口上，这导致弹性护罩紧缩地接合所述接口与使用者的身体，并在所述接口处形成气密性阻隔。
虽然公知的密封件和密封机构通常适于其特定目的，不过，这些或其它密封机构具有局限和问题，使其对于某些用途难以适用或不能适用。例如，一些密封件或密封机构缺乏有效的锁定机构用于让使用者可获知已完成了适合的密封。在特别危险的环境中，或在使用者在使用期间有可能无法检测衣物中渗漏的环境中，这种有效的锁定部件是很重要的。类似地，一些公知的密封件或密封机构不能针对特定或潜在的危险环境构建必要的密封质量。更进一步地，一些公知的密封机构，例如美国专利No.6,748,609的密封机构，要求使用者执行多个不同的密封步骤，这就更可能在衣物装备期间无法实现气密性密封。另外，这样的密封在使用期间由于穿着者的运动可能会被破坏，从而导致在使用衣物期间的缓慢渗漏。
发明内容
一种保护性衣物，例如防护服，其包括主体部分，主体部分由至少一个可弯折或可弯曲的材料片构造，并包括开口或孔，其被设计为允许诸如气体面罩的脸罩或呼吸器、手套、靴子、软管之类的物件连接到所述材料。易于操作的可移除的密封件或密封机构以气密性方式将一个或多个物件连接或附接到材料片。在一个实施例中，密封件或密封机构包括框架环和锁定环，二者一起操作以在所述材料与其中一个物件之间形成密封。框架环包括第一通道，其与将被附接到所述防护服上的物件上的隆脊可操作地接合，从而以气密性方式将框架环紧固到所述物件。框架环还包括第二通道，其承接材料片的边缘，而锁定环包括壁构件，其紧密配合进入框架环的第二通道中。在使用期间，锁定环上的壁构件与材料片的边缘一起，被扣紧配合在或以其它方式被设置在框架环的第二通道中，以将材料片的边缘紧固在框架环与锁定环之间，从而在所述材料与所述物件之间形成气密性密封。
图1是身着防护服的人员的等角视图，所述防护服包括保护性密封件，其将防护服的主体部分可移除地连接或附接到与该防护服相关的其它部分或物件；图2是图1中的防护服的头罩部分的等角视图，其中气体面罩通过保护性密封件的第一实施例而被可移除地附接到头罩材料；图3是图2中的气体面罩、头罩和保护性密封件的分解视图；图4是大致沿着图3中的线4-4所取的保护性密封件、脸罩的一部分、和头罩材料的一部分的分解横截面视图；图5是当保护性密封件操作而将图2中的脸罩密封到图2中的头罩时，图2中的保护性密封件的详细横截面视图；和图6是沿着图1中的线6-6所取的横截面视图，其中图示了用于图1的防护服以将圆形软管构件连接到图1的防护服的密封机构的第二实施例。
虽然在此描述的方法和装置适用于各种不同的改造和可替换结构，不过具体的示意性实施例将被显示于附图中并将在下文中得到详细描述。但是，应该理解的是，本发明并非意在受限于所公开的具体形式。相反地，本发明将涵盖落在由所附各权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的所有的改造、可替换结构和等同变换。
具体实施例方式
图1示出了形式为防护服10的保护性衣物，其具有被连接到头罩12、手套14和靴子15的主体部分11。另外，气体面罩13和呼吸器19被可移除地连接到头罩12，同时软管或空气补给连接件18可移除地连接到防护服10的主体部分11。通风器21也被图示为连接到防护服10，并且通风器21可被可移除地或被固定地附接到防护服10。众所周知，防护服10、头罩12、手套14和靴子15可包括柔性不可渗漏片状材料，或者可由该材料构成，该材料保护穿着者或使用者隔离于危险环境，所述材料的类型和性质则可根据防护服10被设计适用的危险环境的类型不同而有所不同。仅作为示例而言，保护性衣物10可由塑料、橡胶、任一种公知的聚合物材料或任何其它合适材料构成。
图2和3更详细地图示了头罩12和气体面罩13的相互连接，从而图示了一种方式，其中，密封机构20可用来将气体面罩13可移除地连接到头罩12。一般而言，气体面罩13可为通常用于保护使用者隔离于空气污染物的任意所希望类型的面罩，并且例如可以是通常使用于多种环境中的任一种中的气体面罩，所述多种环境包括但不限于战争环境、医疗环境和危险废弃物环境。同样地，在此所采用的用词“气体面罩”，包括或指代与任意类型的呼吸装置一起使用的任意类型的面罩，例如防火面罩或防污染面罩，并且该用词并非意在受限于具有过滤器以用于过滤在环境中气体的传统气体面罩。虽然如图2和3中所示的气体面罩13包括呼吸器19用于过滤被传送进入到气体面罩13中的空气，不过气体面罩13也可以可替代地或另外地通过软管之类而被连接到分立的空气源，例如，空气压缩箱(未示出)。如果需要，气体面罩13可由易弯曲的或柔性的橡胶材料构成，以便围绕使用者的头部和/或面部区域形成，并且气体面罩13可包括窗，例如脸罩17。通常而言，脸罩17可呈大致矩形形状并向外弯曲，并且由通常薄而透明的材料构成，例如由塑料、玻璃或其它任何透明的或透视的材料构成。
图2示出了气体面罩13的脸罩17，其通过一起形成为密封机构20的框架环24与锁定环28的组合而连接到防护服10的头罩12。如图2所示，框架环24连接到或者围绕气体面罩13的脸罩17，而锁定环28将头罩12的一部分夹持在框架环24与锁定环28的一个或多个表面之间，从而在气体面罩13的脸罩17与头罩12之间提供气密性密封。如下文所更详细描述的，锁定环28优选地使用扣紧配合类型的连接而配合进入框架环24，这种连接易于操控，并为穿着者或使用者提供了有效的或可触知的完成密封指示。
图3示出了气体面罩13、头罩12的剖视部分和密封机构20的组合的分解视图。从图3中可以看出，框架环24大致位于气体面罩13的脸罩17与头罩12中的孔16之间，而锁定环28大致位于头罩12之外。更具体地，锁定环28操作以夹持头罩12的边缘材料22从而在脸罩17与头罩12之间形成密封，所述边缘材料22围绕处于锁定环28与框架环24之间的孔16。由于头罩12的孔16承接气体面罩13，并更具体地承接用于气体面罩13的脸罩17，因此，孔16具有可对应于脸罩17形状的大致矩形的形状。而且，为了在头罩12与脸罩17之间形成更好的密封，头罩12可包括边沿85，其具有向外延伸的唇部84，唇部84围绕孔86而连续设置，唇部84的尺寸和形状被设置为配合于在框架环24中形成的通道之中，而基本上不会重叠或折叠于自身上。如图3中所示，框架环24和锁定环28在形状上大致互补，使得框架环24和锁定环28限定了基本相同的孔，并具有围绕所述孔的整个边缘或周界而彼此配合的部分。虽然图3图示了环24和28大致呈矩形形状，不过这些环也可以采用其它任何常见的形状，例如椭圆形、圆形、三角形等，这取决于附接到保护性衣物10的物件的形状。
图4更详细地图示了用于在气体面罩13与头罩12之间形成密封的各种组件。具体而言，如图4所示，通过将脸罩17的边缘44插入到整体形成于气体面罩13中的槽46之中，脸罩17被保持在气体面罩13中。具体而言，槽46被内壁48、上壁50和外壁52限定，其中内壁48和外壁52彼此大致平行地取向。其结果是，脸罩17的外表面54和内表面56的至少一部分，分别接触并邻接槽46的内壁48和外壁52。如图4中所示，气体面罩13的壁48、50和52限定了承接框架环24的隆脊36，并限定了承接脸罩17的槽46。
图4所示的框架环24包括第一通道34和第二通道38，它们围绕着由框架环24所形成的所述孔而形成连续通道，并且在横截面上大致呈U形。具体而言，框架环24包括竖直取向的中心壁构件70；上壁构件72，其从中心壁构件70的顶部向内或朝向使用者延伸，并大致垂直于中心壁构件70而取向；和内壁构件74，其从上壁构件72向下延伸。内壁构件74与上壁构件72以及中心壁构件70相结合，限定了第一通道34，其包括用于承接气体面罩13的隆脊36的向下朝向的开口76。另外，框架构件24包括下壁构件78，其从中心壁构件70的底部向外或远离使用者而延伸，并大致垂直于中心壁70而取向；和外壁构件80，其从下壁构件78向上延伸。外壁构件80与下壁构件78以及中心壁构件70相结合，限定了第二通道38，其包括用于承接锁定环28的一部分的向上朝向的开口82，这将在下文进行更详细的描述。应理解的是，框架环24的第一通道34的尺寸和形状被设计为，以气密性的和尽可能持久的方式而接合在气体面罩13上的隆脊36，而第二通道38的尺寸和形状被设计为，以可移除的方式承接孔16的边缘材料22和锁定环28的壁构件26。应理解的是，虽然第一通道34被图示为置于框架环24上，而隆脊36被图示为置于气体面罩13的脸罩17上，不过，可替代地，通道34或类似通道可置于气体面罩13的脸罩17上，而隆脊36或类似隆脊可置于框架环24上，从而使在框架环24上的隆脊以可密封的方式而接合脸罩17上的通道。可替换地，在脸罩17和框架环24上，可以使用其它任何合适的可密封连接结构，使得这两个元件能够被持久地或可移除地彼此连接。
仍如图4中所示，锁定环28包括从上壁构件88的端部向下延伸的内壁构件26，并进一步包括在下壁构件92与上壁构件88之间竖直延伸的外壁构件90。下壁构件92的第一端部94位于内壁构件26的下方或其邻近处，并且内壁构件26的高度(从横截面中观察)小于外壁构件90的高度，因此，在内壁构件26与下壁构件92之间形成间隙或开口96。另外，下壁构件92大致延伸到内壁构件26的外表面95所共处的平面处。如图4所示，壁构件26、90、92和88形成了空间或锁定通道97，此锁定通道97的尺寸被大致设置为，以配合或者紧密而又可移除的方式来承接框架环24的壁构件80。如图4中所示，围绕由锁定环28所限定的孔而形成连续通道或路径的锁定通道97，其横截面大致呈L形。另外，间隙或开口96的尺寸被设置为，以紧密或配合的方式承接壁构件78和边缘材料22的唇部84，并且实际上，间隙96可略窄于壁构件78，或者略窄于壁构件78和唇部84的组合，从而当锁定环28接合框架环24时，使得锁定环28为唇部84和壁构件78提供正压力，如图5所示。另外，锁定环28，更具体地是锁定环28的壁构件26，其尺寸和形状被设置为，以紧密或扣紧配合的方式来接合框架环24的第二通道38，该通道中设置有边沿材料85。如果需要，壁构件26的厚度可等于或略大于通道38的宽度(该宽度由壁构件70与80之间的距离所限定)，从而当锁定环28接合框架环24时，形成了通道38的壁构件70、78和80为边沿85和壁构件26提供正压力，如图5所示，从而实现更好的或更完善的密封。不过，在某些情况下，根据在边沿85处的材料的厚度，壁构件26可略小于通道38的宽度，其中在边沿85处的材料填充于其他空间中，从而使壁构件26与通道38相互作用，而将正密封力施加于头罩12的材料上。当然，在任何情况下，壁构件26的厚度足够小，以允许壁构件26以及所述衣物边缘被设置在通道38中的部分一起被插入通道38中，并且壁构件26的厚度足够大，从而当壁构件26插入通道38中时，提供正压力以紧靠所述衣物边缘的所述部分和两个壁构件70和80。当然，框架环24的壁构件80以类似的方式与锁定通道97相互作用，即使在密封过程中头罩12的材料不需要(但是可以)设置在这些元件之间。
应理解的是，为了使用框架环24和锁定环28来形成密封，边缘材料22，特别是围绕头罩12的孔16而设置的边缘材料22的唇部84，被设置在框架环24的第二通道38中，使得唇部84的底表面98大致平行于锁定环28的下壁构件78而取向，并使得边沿85的至少一部分大致平行于锁定环28的中心壁构件70而取向，并与其附接。在此示例性实施例中，唇部84的形状和尺寸可设置为配合于第二通道38之中，而其自身不会发生弯曲、变形或折叠，从而使唇部84的底表面98的主要部分接触下壁构件78。当锁定环28被设置以接合框架环24时，唇部84为配合于通道38中而进行的预定形提供了更好的密封，这是因为，这种预定形减少或防止了在密封区域中形成折叠或间隙。在某些情况下，如果需要，唇部84可足够长，以围绕框架环24的壁构件80而卷绕行进，并当所述框架环和锁定环彼此接合时，唇部84可以伸出或超出框架环24和锁定环28。不过，在这种情况下，应考虑到的是，衣物10的一部分唇部或一部分边缘，仍然被设置在通道38和锁定通道97中。
在任何情况下，通过将锁定环28的壁构件26接合或扣紧于框架环28的第二通道38中，唇部84的材料被紧固于通道38中。这种密封全程围绕框架环24和锁定环28而形成，框架环24和锁定环28形成围绕由唇部84所限定的孔的连续通道，从而使得在气体面罩13的脸罩17的边缘与头罩12之间形成连续密封。最佳地如图5所示，应理解的是，在使用过程中，锁定环28有效地连接、夹持或扣紧到框架环24上，并且在此操作过程中，将唇部84紧固于锁定环28和框架环24之间。更具体地，通过将锁定环28的壁构件26与其中设置有唇部84的第二通道38接合，锁定环28将唇部84紧固。因此，可以理解的是，密封机构20作为简单的扣紧机构而工作，其使用框架环24和锁定环28而将气体面罩13的脸罩17连接到头罩12，从而在气体面罩13与头罩12之间形成气密性密封。
为了增强密封效果，形成唇部84的材料可以厚于形成边沿85的材料，并且/或者厚于构建头罩12的片状材料的主要部分。更进一步地，唇部84可相对于边沿85大致垂直地取向，并且/或者，可大致平行于框架环24的下壁78而取向。这两种特征，尽管并非必要，但当唇部84位于框架环24与锁定环28之间时可以提供更优良或更牢固的密封，并可帮助防止唇部84在不断使用的过程中撕开或裂开。
虽然在图3中所示的框架环24和锁定环28由单一的整体形成工件材料构成，不过框架环24和锁定环28中的至少一个可以替代地由多于一种工件材料构成。进一步地，框架环24和锁定环28可以由任意合适的材料构成，不过优选地由诸如坚硬或易弯橡胶的刚性或半刚性材料构成。
上述示例性实施例可以有所改变，以实现和/或构建另外的或可替代的特征。例如，框架环24不必与气体面罩13或隆脊36分离，不过可以例如为整体部件或与气体面罩13或隆脊36整体地形成。类似地，边缘22不必包括唇部84，并且/或者可以包括形状或构造与在此所述情况不同的唇部84。例如，唇部84在横截面上可呈L形、U形或其它任何形状，并且可形成以围绕圆形、椭圆形或其它任何形状的物件而进行配合。另外，唇部84可与头罩12、边沿85或保护性衣物10分离，并且可由相同于或不同于保护性衣物10的其余部分的材料构成。更进一步地，框架环24可以仅仅包括壁(替代由两个或更多个壁组成的通道)，所述壁接合锁定环23中的通道，其中所述保护性衣物的材料被置于在这两个构件之间。
由于密封机构20的构造，使用者可以在穿上防护服10之前穿上或佩戴气体面罩13，因而可以在不需要移除气体面罩13的情况下穿上防护服，这在许多情况下是有益的。在这种情况下，使用者可通过将框架环24的第一通道34放置到气体面罩13的隆脊36上，而先将框架环24附接到气体面罩13的外边缘。当然，当前可用的气体面罩可能已经包括了隆脊36，从而使密封机构20能够与气体面罩一起使用，而不必更换气体面罩。可替代地，可以对气体面罩13的隆脊36或隆脊状结构进行改造，以便与密封机构20一起使用。在任何情况下，采用设置在气体面罩13上的隆脊36，使用者可将框架环24接合或扣紧在隆脊36上，并且更具体地，可以将框架环24的第一通道34与气体面罩13上的隆脊36进行接合，如图2和4大致所示。在本示例性实施例中，可将第一通道34与隆脊36接合，使得第一通道34的壁70、72、74邻接隆脊36的相应的壁52、50、48，或者直到框架环24完全接合并就位于气体面罩13上。当然，如果需要，气体面罩13可被构造为包括与其持久地或整体地附接的框架环24，在这种情况下，在框架环28上的第一通道34不是必须的。
类似于隆脊36，在当前的气体面罩上可能已经存在框架环24的反U形部分，所述反U形部分包含由中心壁构件70、上壁构件72和内壁构件74所限定的第一通道34。同样地，通过移除诸如反U形部分的一些已经存在的硬件并将其替换为前述的框架环24，气体面罩13可被改造而与密封机构20一起使用。
随着框架环24的第一通道34与气体面罩13接合，第二通道38将向上而远离脸罩17，准备承接构造面罩12的片状材料和锁定环28。其结果是，在本示例中，使用者可以在戴着气体面罩13的同时穿上防护服10，并且在如此动作之时可以将孔口16对准气体面罩13的脸罩17。然后，使用者可推压、插入或放置孔16的边缘22，而更具体地，可将唇部84朝向附接到气体面罩13的框架环24的第二通道38的底部而放置。唇部84可以放置在第二通道38中，使得唇部84的底表面98邻接于锁定环28的下壁78，并使得边沿85的至少一部分邻接锁定环28的中心壁70。在本示例性实施例中，唇部84的形状和尺寸被设置为配合于第二通道38中，而不使唇部84弯曲或变形，从而使唇部84的底表面98的主要部分接触下壁78。另外地和/或可替代地，唇部84的形状和尺寸可被设置为使得，一旦锁定环28的壁构件26施压于唇部84，则唇部84具有足够的空间来扩展，而不会破坏框架环24与锁定环28之间的密封。
然后，边缘22，更具体地为头罩12的唇部84，可以通过将锁定环28的壁构件26接合或扣紧于第二通道38中，而被紧固于第二通道38中。更具体地，使用者可将锁定环28的开口96引导朝向框架环24的外壁构件80的顶部，使得锁定环28的内壁构件26接合第二通道38，并使得锁定环28的下壁构件92滑动地接合框架环24的外壁构件80。随着锁定环28进一步被挤压或扣紧在框架环24上，内壁构件26邻接于边沿85和外壁构件80，从而将内壁构件26和唇部84紧固于第二通道38中。另外，随着锁定环28进一步被挤压或扣紧于框架环24中，下壁构件92越过由框架环24的下壁构件78与外壁构件80的连接所形成的拐角，从而导致了锁定环28的下壁构件92邻接框架环24的下壁构件78，并与其大致平行地取向。其结果是，锁定环28与框架环24的接合防止了锁定环28从框架环24中无意地移出，同时将头罩12紧固到气体面罩13。更进一步地，由于将锁定环28放置到框架环24中所导致的扣紧配合连接和触觉感知，使用者能够容易地确定，在锁定环28与框架环24之间已经实现正确的密封。
当然，如果需要，使用者可以可替代地通过将气体面罩13预先附接到防护服10的头罩12，而在穿戴防护服10的同时佩戴气体面罩13。还应该理解的是，使用者可以脱下防护服10而不必摘下气体面罩13，即，通过将锁定环28简单地拉动以脱离与框架环24的连接并之后脱下防护服10。
虽然出于简洁明了的考虑，在此所述的密封件或密封机构20被用于将气体面罩13连接到防护服10的头罩12，不过密封机构20并不限于这样的使用。可替代地，类似的密封机构可以用于将其它元件连接到防护服10，例如包括，将气体面罩13的呼吸器过滤器19连接到头罩12中的孔30，将图1中所示的软管18连接到防护服10，将图1中所示的呼吸器21连接到防护服10，等等。当然，在这些情况中，与所述密封件一起使用的框架环和锁定环的尺寸和形状将被设置为配合于被附接到防护服的具体的物件或元件，因此，所述框架环和锁定环可呈圆形、椭圆形、四方形或其它任何所希望的形状。进一步地，保护性衣物10虽然在此被图示和描述为防护服，不过其还可以为多种不同类型的覆盖物或装置中的任一种，同时，能够通过密封件或密封机构20而连接到衣物10的物件可以为多种不同类型的物件中的任一种。例如，保护性衣物10可为任意其它类型的覆盖物或材料，例如帐篷、毯子、车辆罩等，而密封机构20可以用于使得诸如窗、工具之类的任意其它类型的物件或结构能够被可移除地附接到保护性衣物10。当然，密封机构20并不限于上述的或本文中其他部分中所描述的使用，而是可以适于其它多种应用。
作为示例，在图6中所示的另一种示例性实施例中，类似于边缘22的模制聚合物边缘99可用于与其它密封机构协作，以在保护性衣物10与管或软管102之间形成密封。在这种情况下，密封机构101可包括挤压螺母100，其一端接合于在连接管102上的外螺纹表面104，而其另一端接合法兰106。于是，连接管102可以放置于保护性衣物10中的孔108内，从而使管102的法兰106被设置在衣物10的内部，同时挤压螺母100被设置在衣物10的外部上。于是，挤压螺母100可以在外螺纹表面104上朝向法兰106旋转，最终挤压衣物10的在法兰106与挤压螺母100之间的边缘或唇部99，从而在衣物10与管102之间构建密封。如图6所示，衣物10的边缘或唇部99可厚于衣物材料的其余部分，并且/或者可包含或包括唇部，该唇部限定了孔108，从而当挤压螺母100挤压衣物材料紧靠法兰106时提供更好的密封，并且/或者防止由于软管或管102与衣物10重复进行连接和脱离连接而导致在此位置的衣物材料撕裂或裂开。
虽然本发明已经参照具体示例进行了描述，这些具体示例仅仅旨在说明而并非意在限制本发明，不过，本领域的普通技术人员可以认识到的是，在不偏离本发明的精神和范围的前提下，可对所公开的实施例进行改造、添加或删减。
权利要求
1.一种用于将保护性衣物密封到一物件的密封机构，所述密封机构包括框架环，其具有连接元件和第一通道，其中，所述连接元件适于密封地接合所述物件；和锁定环，其具有锁定壁构件，其中，所述锁定壁构件适于配合进入所述框架环的所述第一通道中，从而将所述保护性衣物的一部分紧固于所述框架环的所述第一通道中。
2.根据权利要求1所述的密封机构，其中，所述框架环和所述锁定环具有互补的形状。
3.根据权利要求2所述的密封机构，其中，所述框架环和所述锁定环呈矩形形状。
4.根据权利要求2所述的密封机构，其中，所述框架环和所述锁定环呈圆形形状。
5.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述框架环的所述连接元件包括第二通道，所述第二通道被设置为邻近所述框架环的所述第一通道，并通过另外的壁构件而分离于所述框架环的所述第一通道。
6.根据权利要求5所述的密封结构，其中所述框架环的所述第一通道具有沿着第一方向打开的第一开口，而所述框架环的所述第二通道具有沿着不同于所述第一方向的第二方向而打开的第二开口。
7.根据权利要求6所述的密封机构，其中，所述第一方向与所述第二方向大致相反。
8.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述框架环的所述第一通道包括形成一孔的连续通道。
9.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述框架环包括锁定通道，所述锁定通道形成围绕一孔的连续路径。
10.根据权利要求9所述的密封机构，其中所述锁定壁构件形成了所述锁定通道的一侧。
11.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述第一通道的横截面大致呈U形。
12.根据权利要求11所述的密封机构，其中所述锁定环包括锁定通道，所述锁定通道的横截面大致呈L形。
13.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述锁定环进一步包括第一、第二和第三壁构件，所述锁定壁构件与所述第一、第二和第三壁构件连接在一起以形成锁定通道。
14.根据权利要求13所述的密封机构，其中，所述锁定通道的横截面大致呈L形。
15.根据权利要求13所述的密封机构，其中，所述第一壁构件连接到所述第二壁构件，并被设置为大致垂直于所述第二壁构件；所述第二壁构件连接到所述第三壁构件，并被设置为大致垂直于所述第三壁构件；所述第三壁构件连接到所述锁定壁构件，并被设置为大致垂直于所述锁定壁构件。
16.根据权利要求15所述的密封机构，其中所述锁定壁构件在横截面中观察到的高度小于所述第二壁构件在横截面中观察到的高度，从而在所述锁定壁构件与所述第一壁构件之间形成间隙，所述间隙形成了通向所述锁定通道的入口。
17.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述第一通道包括两个侧壁和一底壁，所述两个侧壁以第一距离分开，所述锁定环的所述锁定壁构件的厚度约等于所述第一距离。
18.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述第一通道包括两个侧壁和一底壁，所述两个侧壁以第一距离分开，所述锁定环的锁定壁构件的厚度小于所述第一距离。
19.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述第一通道包括两个侧壁和一底壁，所述两个侧壁以第一距离分开，所述锁定环的所述锁定壁构件具有的厚度足够小，以允许所述锁定壁构件与所述保护性衣物的设置在所述第一通道中的所述一部分一起被插入所述第一通道中；而且，所述锁定环的所述锁定壁构件具有的厚度足够大，从而当所述锁定壁构件插入所述第一通道中时，提供正压力以紧靠所述保护性衣物的所述一部分和所述两个侧壁。
20.一种保护性衣物装置，包括保护性衣物，其具有由衣物边缘所限定的孔口；物件，其适于在所述孔口处被可移除地连接到所述保护性衣物；和密封构件，其被设置在所述孔口处，以将所述保护性衣物可移除地连接到所述物件，所述密封构件包括框架环，其连接到所述物件并具有第一通道和壁构件中的一个；和锁定环，其具有所述第一通道和所述壁构件中的另一个，其中所述壁构件适于与所述衣物边缘的至少一部分一起被可移除地设置在所述第一通道中，从而将所述衣物边缘紧固于所述第一通道中。
21.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中所述框架环与所述锁定环具有互补的形状。
22.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中所述框架环被固定附接到所述物件。
23.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中所述框架环被可移除地附接到所述物件。
24.根据权利要求23所述的保护性衣物装置，其中所述框架环和所述物件中的一个包括第二通道，所述框架环和所述物件中的另一个包括隆脊，所述第二通道的尺寸被设置为密封接合所述隆脊。
25.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述第一通道被设置在所述框架环上，并包括形成一孔的连续通道。
26.根据权利要求25所述的保护性衣物装置，其中，所述锁定环包括锁定通道，该锁定通道形成围绕一孔的连续路径，所述壁构件形成所述锁定通道的一部分。
27.根据权利要求26所述的保护性衣物装置，其中，所述锁定环的锁定通道与所述第一通道，在形状和尺寸上是互补的。
28.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述第一通道的横截面大致呈U形。
29.根据权利要求28所述的保护性衣物装置，其中，所述锁定环包括在横截面上大致呈L形的锁定通道。
30.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述锁定环包括所述壁构件，并进一步包括第一、第二和第三锁定壁构件，并且所述壁构件与所述第一、第二、和第三锁定壁构件被连接在一起以形成锁定通道。
31.根据权利要求30所述的保护性衣物装置，其中，所述锁定通道的横截面大致呈L形。
32.根据权利要求30所述的保护性衣物装置，其中，所述第一锁定壁构件被连接到所述第二锁定壁构件，并被设置为大致垂直于所述第二锁定壁构件；所述第二锁定壁构件被连接到所述第三锁定壁构件，并被设置为大致垂直于所述第三锁定壁构件；所述第三锁定壁构件被连接到所述壁构件，并被设置为大致垂直于所述壁构件；所述壁构件在横截面中观察到的高度小于所述第二锁定壁构件在横截面中观察到的高度，从而在所述壁构件与所述第一锁定壁构件之间形成间隙，所述间隙形成所述锁定通道的入口。
33.根据权利要求30所述的保护性衣物装置，其中所述第一通道包括两个侧壁和一底壁，所述两个侧壁以第一距离分开；其中所述锁定环的所述壁构件具有的厚度足够小，以允许所述壁构件与所述衣物边缘的设置在所述第一通道中的所述一部分一起被插入所述第一通道中；而且，所述锁定环的所述壁构件具有的厚度足够大，从而当所述壁构件插入所述第一通道中时，提供正压力以紧靠所述衣物边缘的所述一部分和所述两个侧壁。
34.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中所述物件包括气体面罩。
35.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中所述物件包括气体面罩的脸罩。
36.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，当所述第一通道用于将所述物件连接到所述衣物时，所述衣物边缘的所述一部分包括唇部，该唇部围绕所述孔口而延伸，并大致垂直于所述第一通道的底部而取向。
37.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述衣物边缘的所述一部分包括唇部，所述唇部通常厚于所述保护性衣物的邻近于所述唇部的材料。
38.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述衣物边缘的所述一部分包括唇部，所述唇部围绕所述孔口而延伸，且所述唇部的形状和尺寸被设置为大致配合于所述第一通道中而自身不折叠。
39.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述物件是靴子、手套、头罩、面罩、软管、缆线、呼吸器和通风器中的一种。
40.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述保护性衣物是防护服。
41.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述保护性衣物是防护毯。
42.一种保护性衣物系统，包括面罩，其具有观察窗；保护性衣物，其包括具有一孔的头罩，所述孔适于将所述面罩的观察窗承接于其中，其中所述头罩包括孔边沿，该孔边沿框定了所述孔并包括具有唇部的边缘，所述唇部大致垂直于所述孔边沿而取向；框架环，其连接到所述面罩，并包括远离所述面罩的观察窗而向外开口的通道，该通道适于承接所述唇部；和锁定环，其具有壁，所述壁朝向所述观察窗而向内延伸，且所述壁适于配合于所述通道中，从而将所述唇部密封地压紧在所述壁与所述通道的至少一侧之间。
43.根据权利要求42所述的保护性衣物系统，其中，所述框架环包括第二通道与邻接于所述通道而设置的隆脊中的一个，所述面罩的观察窗包括所述第二通道与所述隆脊中的另一个，并且所述隆脊的尺寸和形状被设置为配合于所述第二通道中以密封接合所述第二通道，从而将所述框架环密封地接合到所述面罩的观察窗。
44.一种保护性装置，包括保护性材料，其具有由一边缘限定的至少一个孔，所述边缘的厚度大于所述保护性材料的主要部分的厚度；物件，其延伸通过所述孔，所述物件具有设置到所述保护性材料的内部的第一端部和设置到所述保护性材料的外部的第二端部；和密封机构，其包括设置在所述物件的所述第二端部上的可移动构件，当致动所述可移动构件时，所述边缘被压紧在所述物件的所述第一端部与所述第二端部之间。
45.根据权利要求44所述的保护性装置，其中所述物件大致呈圆柱形。
46.根据权利要求44所述的保护性装置，其中，所述物件的所述第一端部包括法兰。
47.根据权利要求44所述的保护性装置，其中，所述可移动构件包括第一螺纹表面。
48.根据权利要求47所述的保护性装置，其中，所述物件的所述第二端部包括第二螺纹表面，该第二螺纹表面适于螺纹接合所述第一螺纹表面。
49.根据权利要求44所述的保护性装置，其中，所述的可移动构件在螺纹表面上相对于所述物件而转动。
50.一种用于将保护性衣物密封到一物件的密封机构，该密封机构包括框架环，其具有连接元件以及第一通道和壁构件中的一个，其中，所述连接元件适于密封地接合所述物件；和锁定环，其具有所述第一通道和所述壁构件中的另一个，所述的壁构件适于配合于所述第一通道中，从而将所述保护性衣物的一部分密封地紧固于所述第一通道中。
全文摘要
本发明提供一种密封机构，其用于诸如防护服之类的保护性衣物中，并使保护性衣物的诸如气体面罩、软管、呼吸器之类的诸组件能够被可移除地附接到衣物材料。所述密封机构包括框架环和锁定环，所述框架环可被附接到将被密封到所述衣物材料的物件。所述框架环和所述锁定环适合于以扣紧配合类型的连接方式而彼此接合，同时在二者之间夹持衣物材料的一部分，从而在所述物件与所述保护性衣物之间形成气密性密封。
文档编号A62B17/00GK101076375SQ200580036253
公开日2007年11月21日 申请日期2005年11月17日 优先权日2004年11月17日
发明者迈克尔·J·布鲁克曼 申请人:英特斯普罗公司
技术领域：
本发明通常涉及一种用于保护性衣物中的密封，而更具体地，涉及一种密封机构，其适于对于在保护性衣物与可移除地连接到该保护性衣物的物件之间的连接进行桥接。
背景技术：
诸如防护服或防化服的保护性衣物在本领域内是公知的，通常由使用者穿着用于在具有潜在危险的环境中进行防护。一种类型的保护性衣物是自给式的并将使用者完全密封，从而使潜在的渗漏路径或开口被最小化。例如，单件式保护性衣物可包括拉链或其它闭合机构，其允许使用者逐步进入所述衣物，然后闭合该衣物，从而密封使用者。另一种这样的示例可以是两件式保护性衣物，其中，下身件包括服装的足部分和腿部分，而上身件包括所述保护性衣物的躯干部分、头部分、臂部分和手部分。使用者可通过闭合机构将上身件和下身件连在一起，从而密封使用者。
不过，自给式的或完全密封的衣物具有一些不希望出现的限制。例如，如果在衣物中出现裂口或裂缝，则需要更换整件衣物或更换衣物的大部分。而且，如果使用者已佩戴了气体面罩，则使用者不得不摘下气体面罩以穿上保护性衣物，从而有可能将使用者暴露于危险环境，或者，使用者不得不将防护服穿在气体面罩之外，这可能很麻烦，并且有可能阻碍使用者的视线，这是因为使用者不得不同时通过气体面罩的脸罩和保护性衣物中的观察窗来进行观察。
不过，存在多件式保护性衣物，其具有的保护性材料或服装部分包括了孔、开口、或间隙，它们被有意地形成用于将保护性衣物的其它部分或物件连接到保护性衣物。例如，多件式保护性衣物可以具有靴子、手套、头罩、面罩或其它部件，它们可以在用于危险状况中之前被可移除地连接到保护性衣物的主体部分。类似地，保护性衣物可以具有部件从而能够将软管、缆线或其它的物件连接到保护性衣物，从而允许这些其它器件与保护性衣物结合使用。不过，这些多件式类型的衣物需要在衣物与连到衣物的物件之间进行牢固和连续的密封。更进一步地，为使其具有最大程度的实用性，当使用者穿着保护性衣物时，用于这些多件式衣物中的密封机构应易于操控。
将保护性衣物的各组件连接到一起的一些密封件或密封机构在本领域中是公知的。例如，美国专利No.6,748,609公开了一种衣物，其具有保护性外罩、手套、和靴罩，以及密封机构，该密封机构在手套与外罩之间或者在靴罩和外罩之间形成气密性阻隔。在这种衣物结构中，在手套、靴罩和外罩之间的每个连接点或接口均包括环形松紧带接口和膨胀弹性护套。通过首先将诸如外罩的其中一个组件拉紧并绷紧于诸如手套的另一组件的一部分之上或之外，在不同组件之间形成气密性密封。然后，弹性护罩例如沿着外罩与手套之间的连接伸展或扩展，从而将弹性护罩限制在所述接口上，这导致弹性护罩紧缩地接合所述接口与使用者的身体，并在所述接口处形成气密性阻隔。
虽然公知的密封件和密封机构通常适于其特定目的，不过，这些或其它密封机构具有局限和问题，使其对于某些用途难以适用或不能适用。例如，一些密封件或密封机构缺乏有效的锁定机构用于让使用者可获知已完成了适合的密封。在特别危险的环境中，或在使用者在使用期间有可能无法检测衣物中渗漏的环境中，这种有效的锁定部件是很重要的。类似地，一些公知的密封件或密封机构不能针对特定或潜在的危险环境构建必要的密封质量。更进一步地，一些公知的密封机构，例如美国专利No.6,748,609的密封机构，要求使用者执行多个不同的密封步骤，这就更可能在衣物装备期间无法实现气密性密封。另外，这样的密封在使用期间由于穿着者的运动可能会被破坏，从而导致在使用衣物期间的缓慢渗漏。
发明内容
一种保护性衣物，例如防护服，其包括主体部分，主体部分由至少一个可弯折或可弯曲的材料片构造，并包括开口或孔，其被设计为允许诸如气体面罩的脸罩或呼吸器、手套、靴子、软管之类的物件连接到所述材料。易于操作的可移除的密封件或密封机构以气密性方式将一个或多个物件连接或附接到材料片。在一个实施例中，密封件或密封机构包括框架环和锁定环，二者一起操作以在所述材料与其中一个物件之间形成密封。框架环包括第一通道，其与将被附接到所述防护服上的物件上的隆脊可操作地接合，从而以气密性方式将框架环紧固到所述物件。框架环还包括第二通道，其承接材料片的边缘，而锁定环包括壁构件，其紧密配合进入框架环的第二通道中。在使用期间，锁定环上的壁构件与材料片的边缘一起，被扣紧配合在或以其它方式被设置在框架环的第二通道中，以将材料片的边缘紧固在框架环与锁定环之间，从而在所述材料与所述物件之间形成气密性密封。
图1是身着防护服的人员的等角视图，所述防护服包括保护性密封件，其将防护服的主体部分可移除地连接或附接到与该防护服相关的其它部分或物件；图2是图1中的防护服的头罩部分的等角视图，其中气体面罩通过保护性密封件的第一实施例而被可移除地附接到头罩材料；图3是图2中的气体面罩、头罩和保护性密封件的分解视图；图4是大致沿着图3中的线4-4所取的保护性密封件、脸罩的一部分、和头罩材料的一部分的分解横截面视图；图5是当保护性密封件操作而将图2中的脸罩密封到图2中的头罩时，图2中的保护性密封件的详细横截面视图；和图6是沿着图1中的线6-6所取的横截面视图，其中图示了用于图1的防护服以将圆形软管构件连接到图1的防护服的密封机构的第二实施例。
虽然在此描述的方法和装置适用于各种不同的改造和可替换结构，不过具体的示意性实施例将被显示于附图中并将在下文中得到详细描述。但是，应该理解的是，本发明并非意在受限于所公开的具体形式。相反地，本发明将涵盖落在由所附各权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的所有的改造、可替换结构和等同变换。
具体实施例方式
图1示出了形式为防护服10的保护性衣物，其具有被连接到头罩12、手套14和靴子15的主体部分11。另外，气体面罩13和呼吸器19被可移除地连接到头罩12，同时软管或空气补给连接件18可移除地连接到防护服10的主体部分11。通风器21也被图示为连接到防护服10，并且通风器21可被可移除地或被固定地附接到防护服10。众所周知，防护服10、头罩12、手套14和靴子15可包括柔性不可渗漏片状材料，或者可由该材料构成，该材料保护穿着者或使用者隔离于危险环境，所述材料的类型和性质则可根据防护服10被设计适用的危险环境的类型不同而有所不同。仅作为示例而言，保护性衣物10可由塑料、橡胶、任一种公知的聚合物材料或任何其它合适材料构成。
图2和3更详细地图示了头罩12和气体面罩13的相互连接，从而图示了一种方式，其中，密封机构20可用来将气体面罩13可移除地连接到头罩12。一般而言，气体面罩13可为通常用于保护使用者隔离于空气污染物的任意所希望类型的面罩，并且例如可以是通常使用于多种环境中的任一种中的气体面罩，所述多种环境包括但不限于战争环境、医疗环境和危险废弃物环境。同样地，在此所采用的用词“气体面罩”，包括或指代与任意类型的呼吸装置一起使用的任意类型的面罩，例如防火面罩或防污染面罩，并且该用词并非意在受限于具有过滤器以用于过滤在环境中气体的传统气体面罩。虽然如图2和3中所示的气体面罩13包括呼吸器19用于过滤被传送进入到气体面罩13中的空气，不过气体面罩13也可以可替代地或另外地通过软管之类而被连接到分立的空气源，例如，空气压缩箱(未示出)。如果需要，气体面罩13可由易弯曲的或柔性的橡胶材料构成，以便围绕使用者的头部和/或面部区域形成，并且气体面罩13可包括窗，例如脸罩17。通常而言，脸罩17可呈大致矩形形状并向外弯曲，并且由通常薄而透明的材料构成，例如由塑料、玻璃或其它任何透明的或透视的材料构成。
图2示出了气体面罩13的脸罩17，其通过一起形成为密封机构20的框架环24与锁定环28的组合而连接到防护服10的头罩12。如图2所示，框架环24连接到或者围绕气体面罩13的脸罩17，而锁定环28将头罩12的一部分夹持在框架环24与锁定环28的一个或多个表面之间，从而在气体面罩13的脸罩17与头罩12之间提供气密性密封。如下文所更详细描述的，锁定环28优选地使用扣紧配合类型的连接而配合进入框架环24，这种连接易于操控，并为穿着者或使用者提供了有效的或可触知的完成密封指示。
图3示出了气体面罩13、头罩12的剖视部分和密封机构20的组合的分解视图。从图3中可以看出，框架环24大致位于气体面罩13的脸罩17与头罩12中的孔16之间，而锁定环28大致位于头罩12之外。更具体地，锁定环28操作以夹持头罩12的边缘材料22从而在脸罩17与头罩12之间形成密封，所述边缘材料22围绕处于锁定环28与框架环24之间的孔16。由于头罩12的孔16承接气体面罩13，并更具体地承接用于气体面罩13的脸罩17，因此，孔16具有可对应于脸罩17形状的大致矩形的形状。而且，为了在头罩12与脸罩17之间形成更好的密封，头罩12可包括边沿85，其具有向外延伸的唇部84，唇部84围绕孔86而连续设置，唇部84的尺寸和形状被设置为配合于在框架环24中形成的通道之中，而基本上不会重叠或折叠于自身上。如图3中所示，框架环24和锁定环28在形状上大致互补，使得框架环24和锁定环28限定了基本相同的孔，并具有围绕所述孔的整个边缘或周界而彼此配合的部分。虽然图3图示了环24和28大致呈矩形形状，不过这些环也可以采用其它任何常见的形状，例如椭圆形、圆形、三角形等，这取决于附接到保护性衣物10的物件的形状。
图4更详细地图示了用于在气体面罩13与头罩12之间形成密封的各种组件。具体而言，如图4所示，通过将脸罩17的边缘44插入到整体形成于气体面罩13中的槽46之中，脸罩17被保持在气体面罩13中。具体而言，槽46被内壁48、上壁50和外壁52限定，其中内壁48和外壁52彼此大致平行地取向。其结果是，脸罩17的外表面54和内表面56的至少一部分，分别接触并邻接槽46的内壁48和外壁52。如图4中所示，气体面罩13的壁48、50和52限定了承接框架环24的隆脊36，并限定了承接脸罩17的槽46。
图4所示的框架环24包括第一通道34和第二通道38，它们围绕着由框架环24所形成的所述孔而形成连续通道，并且在横截面上大致呈U形。具体而言，框架环24包括竖直取向的中心壁构件70；上壁构件72，其从中心壁构件70的顶部向内或朝向使用者延伸，并大致垂直于中心壁构件70而取向；和内壁构件74，其从上壁构件72向下延伸。内壁构件74与上壁构件72以及中心壁构件70相结合，限定了第一通道34，其包括用于承接气体面罩13的隆脊36的向下朝向的开口76。另外，框架构件24包括下壁构件78，其从中心壁构件70的底部向外或远离使用者而延伸，并大致垂直于中心壁70而取向；和外壁构件80，其从下壁构件78向上延伸。外壁构件80与下壁构件78以及中心壁构件70相结合，限定了第二通道38，其包括用于承接锁定环28的一部分的向上朝向的开口82，这将在下文进行更详细的描述。应理解的是，框架环24的第一通道34的尺寸和形状被设计为，以气密性的和尽可能持久的方式而接合在气体面罩13上的隆脊36，而第二通道38的尺寸和形状被设计为，以可移除的方式承接孔16的边缘材料22和锁定环28的壁构件26。应理解的是，虽然第一通道34被图示为置于框架环24上，而隆脊36被图示为置于气体面罩13的脸罩17上，不过，可替代地，通道34或类似通道可置于气体面罩13的脸罩17上，而隆脊36或类似隆脊可置于框架环24上，从而使在框架环24上的隆脊以可密封的方式而接合脸罩17上的通道。可替换地，在脸罩17和框架环24上，可以使用其它任何合适的可密封连接结构，使得这两个元件能够被持久地或可移除地彼此连接。
仍如图4中所示，锁定环28包括从上壁构件88的端部向下延伸的内壁构件26，并进一步包括在下壁构件92与上壁构件88之间竖直延伸的外壁构件90。下壁构件92的第一端部94位于内壁构件26的下方或其邻近处，并且内壁构件26的高度(从横截面中观察)小于外壁构件90的高度，因此，在内壁构件26与下壁构件92之间形成间隙或开口96。另外，下壁构件92大致延伸到内壁构件26的外表面95所共处的平面处。如图4所示，壁构件26、90、92和88形成了空间或锁定通道97，此锁定通道97的尺寸被大致设置为，以配合或者紧密而又可移除的方式来承接框架环24的壁构件80。如图4中所示，围绕由锁定环28所限定的孔而形成连续通道或路径的锁定通道97，其横截面大致呈L形。另外，间隙或开口96的尺寸被设置为，以紧密或配合的方式承接壁构件78和边缘材料22的唇部84，并且实际上，间隙96可略窄于壁构件78，或者略窄于壁构件78和唇部84的组合，从而当锁定环28接合框架环24时，使得锁定环28为唇部84和壁构件78提供正压力，如图5所示。另外，锁定环28，更具体地是锁定环28的壁构件26，其尺寸和形状被设置为，以紧密或扣紧配合的方式来接合框架环24的第二通道38，该通道中设置有边沿材料85。如果需要，壁构件26的厚度可等于或略大于通道38的宽度(该宽度由壁构件70与80之间的距离所限定)，从而当锁定环28接合框架环24时，形成了通道38的壁构件70、78和80为边沿85和壁构件26提供正压力，如图5所示，从而实现更好的或更完善的密封。不过，在某些情况下，根据在边沿85处的材料的厚度，壁构件26可略小于通道38的宽度，其中在边沿85处的材料填充于其他空间中，从而使壁构件26与通道38相互作用，而将正密封力施加于头罩12的材料上。当然，在任何情况下，壁构件26的厚度足够小，以允许壁构件26以及所述衣物边缘被设置在通道38中的部分一起被插入通道38中，并且壁构件26的厚度足够大，从而当壁构件26插入通道38中时，提供正压力以紧靠所述衣物边缘的所述部分和两个壁构件70和80。当然，框架环24的壁构件80以类似的方式与锁定通道97相互作用，即使在密封过程中头罩12的材料不需要(但是可以)设置在这些元件之间。
应理解的是，为了使用框架环24和锁定环28来形成密封，边缘材料22，特别是围绕头罩12的孔16而设置的边缘材料22的唇部84，被设置在框架环24的第二通道38中，使得唇部84的底表面98大致平行于锁定环28的下壁构件78而取向，并使得边沿85的至少一部分大致平行于锁定环28的中心壁构件70而取向，并与其附接。在此示例性实施例中，唇部84的形状和尺寸可设置为配合于第二通道38之中，而其自身不会发生弯曲、变形或折叠，从而使唇部84的底表面98的主要部分接触下壁构件78。当锁定环28被设置以接合框架环24时，唇部84为配合于通道38中而进行的预定形提供了更好的密封，这是因为，这种预定形减少或防止了在密封区域中形成折叠或间隙。在某些情况下，如果需要，唇部84可足够长，以围绕框架环24的壁构件80而卷绕行进，并当所述框架环和锁定环彼此接合时，唇部84可以伸出或超出框架环24和锁定环28。不过，在这种情况下，应考虑到的是，衣物10的一部分唇部或一部分边缘，仍然被设置在通道38和锁定通道97中。
在任何情况下，通过将锁定环28的壁构件26接合或扣紧于框架环28的第二通道38中，唇部84的材料被紧固于通道38中。这种密封全程围绕框架环24和锁定环28而形成，框架环24和锁定环28形成围绕由唇部84所限定的孔的连续通道，从而使得在气体面罩13的脸罩17的边缘与头罩12之间形成连续密封。最佳地如图5所示，应理解的是，在使用过程中，锁定环28有效地连接、夹持或扣紧到框架环24上，并且在此操作过程中，将唇部84紧固于锁定环28和框架环24之间。更具体地，通过将锁定环28的壁构件26与其中设置有唇部84的第二通道38接合，锁定环28将唇部84紧固。因此，可以理解的是，密封机构20作为简单的扣紧机构而工作，其使用框架环24和锁定环28而将气体面罩13的脸罩17连接到头罩12，从而在气体面罩13与头罩12之间形成气密性密封。
为了增强密封效果，形成唇部84的材料可以厚于形成边沿85的材料，并且/或者厚于构建头罩12的片状材料的主要部分。更进一步地，唇部84可相对于边沿85大致垂直地取向，并且/或者，可大致平行于框架环24的下壁78而取向。这两种特征，尽管并非必要，但当唇部84位于框架环24与锁定环28之间时可以提供更优良或更牢固的密封，并可帮助防止唇部84在不断使用的过程中撕开或裂开。
虽然在图3中所示的框架环24和锁定环28由单一的整体形成工件材料构成，不过框架环24和锁定环28中的至少一个可以替代地由多于一种工件材料构成。进一步地，框架环24和锁定环28可以由任意合适的材料构成，不过优选地由诸如坚硬或易弯橡胶的刚性或半刚性材料构成。
上述示例性实施例可以有所改变，以实现和/或构建另外的或可替代的特征。例如，框架环24不必与气体面罩13或隆脊36分离，不过可以例如为整体部件或与气体面罩13或隆脊36整体地形成。类似地，边缘22不必包括唇部84，并且/或者可以包括形状或构造与在此所述情况不同的唇部84。例如，唇部84在横截面上可呈L形、U形或其它任何形状，并且可形成以围绕圆形、椭圆形或其它任何形状的物件而进行配合。另外，唇部84可与头罩12、边沿85或保护性衣物10分离，并且可由相同于或不同于保护性衣物10的其余部分的材料构成。更进一步地，框架环24可以仅仅包括壁(替代由两个或更多个壁组成的通道)，所述壁接合锁定环23中的通道，其中所述保护性衣物的材料被置于在这两个构件之间。
由于密封机构20的构造，使用者可以在穿上防护服10之前穿上或佩戴气体面罩13，因而可以在不需要移除气体面罩13的情况下穿上防护服，这在许多情况下是有益的。在这种情况下，使用者可通过将框架环24的第一通道34放置到气体面罩13的隆脊36上，而先将框架环24附接到气体面罩13的外边缘。当然，当前可用的气体面罩可能已经包括了隆脊36，从而使密封机构20能够与气体面罩一起使用，而不必更换气体面罩。可替代地，可以对气体面罩13的隆脊36或隆脊状结构进行改造，以便与密封机构20一起使用。在任何情况下，采用设置在气体面罩13上的隆脊36，使用者可将框架环24接合或扣紧在隆脊36上，并且更具体地，可以将框架环24的第一通道34与气体面罩13上的隆脊36进行接合，如图2和4大致所示。在本示例性实施例中，可将第一通道34与隆脊36接合，使得第一通道34的壁70、72、74邻接隆脊36的相应的壁52、50、48，或者直到框架环24完全接合并就位于气体面罩13上。当然，如果需要，气体面罩13可被构造为包括与其持久地或整体地附接的框架环24，在这种情况下，在框架环28上的第一通道34不是必须的。
类似于隆脊36，在当前的气体面罩上可能已经存在框架环24的反U形部分，所述反U形部分包含由中心壁构件70、上壁构件72和内壁构件74所限定的第一通道34。同样地，通过移除诸如反U形部分的一些已经存在的硬件并将其替换为前述的框架环24，气体面罩13可被改造而与密封机构20一起使用。
随着框架环24的第一通道34与气体面罩13接合，第二通道38将向上而远离脸罩17，准备承接构造面罩12的片状材料和锁定环28。其结果是，在本示例中，使用者可以在戴着气体面罩13的同时穿上防护服10，并且在如此动作之时可以将孔口16对准气体面罩13的脸罩17。然后，使用者可推压、插入或放置孔16的边缘22，而更具体地，可将唇部84朝向附接到气体面罩13的框架环24的第二通道38的底部而放置。唇部84可以放置在第二通道38中，使得唇部84的底表面98邻接于锁定环28的下壁78，并使得边沿85的至少一部分邻接锁定环28的中心壁70。在本示例性实施例中，唇部84的形状和尺寸被设置为配合于第二通道38中，而不使唇部84弯曲或变形，从而使唇部84的底表面98的主要部分接触下壁78。另外地和/或可替代地，唇部84的形状和尺寸可被设置为使得，一旦锁定环28的壁构件26施压于唇部84，则唇部84具有足够的空间来扩展，而不会破坏框架环24与锁定环28之间的密封。
然后，边缘22，更具体地为头罩12的唇部84，可以通过将锁定环28的壁构件26接合或扣紧于第二通道38中，而被紧固于第二通道38中。更具体地，使用者可将锁定环28的开口96引导朝向框架环24的外壁构件80的顶部，使得锁定环28的内壁构件26接合第二通道38，并使得锁定环28的下壁构件92滑动地接合框架环24的外壁构件80。随着锁定环28进一步被挤压或扣紧在框架环24上，内壁构件26邻接于边沿85和外壁构件80，从而将内壁构件26和唇部84紧固于第二通道38中。另外，随着锁定环28进一步被挤压或扣紧于框架环24中，下壁构件92越过由框架环24的下壁构件78与外壁构件80的连接所形成的拐角，从而导致了锁定环28的下壁构件92邻接框架环24的下壁构件78，并与其大致平行地取向。其结果是，锁定环28与框架环24的接合防止了锁定环28从框架环24中无意地移出，同时将头罩12紧固到气体面罩13。更进一步地，由于将锁定环28放置到框架环24中所导致的扣紧配合连接和触觉感知，使用者能够容易地确定，在锁定环28与框架环24之间已经实现正确的密封。
当然，如果需要，使用者可以可替代地通过将气体面罩13预先附接到防护服10的头罩12，而在穿戴防护服10的同时佩戴气体面罩13。还应该理解的是，使用者可以脱下防护服10而不必摘下气体面罩13，即，通过将锁定环28简单地拉动以脱离与框架环24的连接并之后脱下防护服10。
虽然出于简洁明了的考虑，在此所述的密封件或密封机构20被用于将气体面罩13连接到防护服10的头罩12，不过密封机构20并不限于这样的使用。可替代地，类似的密封机构可以用于将其它元件连接到防护服10，例如包括，将气体面罩13的呼吸器过滤器19连接到头罩12中的孔30，将图1中所示的软管18连接到防护服10，将图1中所示的呼吸器21连接到防护服10，等等。当然，在这些情况中，与所述密封件一起使用的框架环和锁定环的尺寸和形状将被设置为配合于被附接到防护服的具体的物件或元件，因此，所述框架环和锁定环可呈圆形、椭圆形、四方形或其它任何所希望的形状。进一步地，保护性衣物10虽然在此被图示和描述为防护服，不过其还可以为多种不同类型的覆盖物或装置中的任一种，同时，能够通过密封件或密封机构20而连接到衣物10的物件可以为多种不同类型的物件中的任一种。例如，保护性衣物10可为任意其它类型的覆盖物或材料，例如帐篷、毯子、车辆罩等，而密封机构20可以用于使得诸如窗、工具之类的任意其它类型的物件或结构能够被可移除地附接到保护性衣物10。当然，密封机构20并不限于上述的或本文中其他部分中所描述的使用，而是可以适于其它多种应用。
作为示例，在图6中所示的另一种示例性实施例中，类似于边缘22的模制聚合物边缘99可用于与其它密封机构协作，以在保护性衣物10与管或软管102之间形成密封。在这种情况下，密封机构101可包括挤压螺母100，其一端接合于在连接管102上的外螺纹表面104，而其另一端接合法兰106。于是，连接管102可以放置于保护性衣物10中的孔108内，从而使管102的法兰106被设置在衣物10的内部，同时挤压螺母100被设置在衣物10的外部上。于是，挤压螺母100可以在外螺纹表面104上朝向法兰106旋转，最终挤压衣物10的在法兰106与挤压螺母100之间的边缘或唇部99，从而在衣物10与管102之间构建密封。如图6所示，衣物10的边缘或唇部99可厚于衣物材料的其余部分，并且/或者可包含或包括唇部，该唇部限定了孔108，从而当挤压螺母100挤压衣物材料紧靠法兰106时提供更好的密封，并且/或者防止由于软管或管102与衣物10重复进行连接和脱离连接而导致在此位置的衣物材料撕裂或裂开。
虽然本发明已经参照具体示例进行了描述，这些具体示例仅仅旨在说明而并非意在限制本发明，不过，本领域的普通技术人员可以认识到的是，在不偏离本发明的精神和范围的前提下，可对所公开的实施例进行改造、添加或删减。
权利要求
1.一种用于将保护性衣物密封到一物件的密封机构，所述密封机构包括框架环，其具有连接元件和第一通道，其中，所述连接元件适于密封地接合所述物件；和锁定环，其具有锁定壁构件，其中，所述锁定壁构件适于配合进入所述框架环的所述第一通道中，从而将所述保护性衣物的一部分紧固于所述框架环的所述第一通道中。
2.根据权利要求1所述的密封机构，其中，所述框架环和所述锁定环具有互补的形状。
3.根据权利要求2所述的密封机构，其中，所述框架环和所述锁定环呈矩形形状。
4.根据权利要求2所述的密封机构，其中，所述框架环和所述锁定环呈圆形形状。
5.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述框架环的所述连接元件包括第二通道，所述第二通道被设置为邻近所述框架环的所述第一通道，并通过另外的壁构件而分离于所述框架环的所述第一通道。
6.根据权利要求5所述的密封结构，其中所述框架环的所述第一通道具有沿着第一方向打开的第一开口，而所述框架环的所述第二通道具有沿着不同于所述第一方向的第二方向而打开的第二开口。
7.根据权利要求6所述的密封机构，其中，所述第一方向与所述第二方向大致相反。
8.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述框架环的所述第一通道包括形成一孔的连续通道。
9.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述框架环包括锁定通道，所述锁定通道形成围绕一孔的连续路径。
10.根据权利要求9所述的密封机构，其中所述锁定壁构件形成了所述锁定通道的一侧。
11.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述第一通道的横截面大致呈U形。
12.根据权利要求11所述的密封机构，其中所述锁定环包括锁定通道，所述锁定通道的横截面大致呈L形。
13.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述锁定环进一步包括第一、第二和第三壁构件，所述锁定壁构件与所述第一、第二和第三壁构件连接在一起以形成锁定通道。
14.根据权利要求13所述的密封机构，其中，所述锁定通道的横截面大致呈L形。
15.根据权利要求13所述的密封机构，其中，所述第一壁构件连接到所述第二壁构件，并被设置为大致垂直于所述第二壁构件；所述第二壁构件连接到所述第三壁构件，并被设置为大致垂直于所述第三壁构件；所述第三壁构件连接到所述锁定壁构件，并被设置为大致垂直于所述锁定壁构件。
16.根据权利要求15所述的密封机构，其中所述锁定壁构件在横截面中观察到的高度小于所述第二壁构件在横截面中观察到的高度，从而在所述锁定壁构件与所述第一壁构件之间形成间隙，所述间隙形成了通向所述锁定通道的入口。
17.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述第一通道包括两个侧壁和一底壁，所述两个侧壁以第一距离分开，所述锁定环的所述锁定壁构件的厚度约等于所述第一距离。
18.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述第一通道包括两个侧壁和一底壁，所述两个侧壁以第一距离分开，所述锁定环的锁定壁构件的厚度小于所述第一距离。
19.根据权利要求1所述的密封机构，其中所述第一通道包括两个侧壁和一底壁，所述两个侧壁以第一距离分开，所述锁定环的所述锁定壁构件具有的厚度足够小，以允许所述锁定壁构件与所述保护性衣物的设置在所述第一通道中的所述一部分一起被插入所述第一通道中；而且，所述锁定环的所述锁定壁构件具有的厚度足够大，从而当所述锁定壁构件插入所述第一通道中时，提供正压力以紧靠所述保护性衣物的所述一部分和所述两个侧壁。
20.一种保护性衣物装置，包括保护性衣物，其具有由衣物边缘所限定的孔口；物件，其适于在所述孔口处被可移除地连接到所述保护性衣物；和密封构件，其被设置在所述孔口处，以将所述保护性衣物可移除地连接到所述物件，所述密封构件包括框架环，其连接到所述物件并具有第一通道和壁构件中的一个；和锁定环，其具有所述第一通道和所述壁构件中的另一个，其中所述壁构件适于与所述衣物边缘的至少一部分一起被可移除地设置在所述第一通道中，从而将所述衣物边缘紧固于所述第一通道中。
21.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中所述框架环与所述锁定环具有互补的形状。
22.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中所述框架环被固定附接到所述物件。
23.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中所述框架环被可移除地附接到所述物件。
24.根据权利要求23所述的保护性衣物装置，其中所述框架环和所述物件中的一个包括第二通道，所述框架环和所述物件中的另一个包括隆脊，所述第二通道的尺寸被设置为密封接合所述隆脊。
25.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述第一通道被设置在所述框架环上，并包括形成一孔的连续通道。
26.根据权利要求25所述的保护性衣物装置，其中，所述锁定环包括锁定通道，该锁定通道形成围绕一孔的连续路径，所述壁构件形成所述锁定通道的一部分。
27.根据权利要求26所述的保护性衣物装置，其中，所述锁定环的锁定通道与所述第一通道，在形状和尺寸上是互补的。
28.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述第一通道的横截面大致呈U形。
29.根据权利要求28所述的保护性衣物装置，其中，所述锁定环包括在横截面上大致呈L形的锁定通道。
30.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述锁定环包括所述壁构件，并进一步包括第一、第二和第三锁定壁构件，并且所述壁构件与所述第一、第二、和第三锁定壁构件被连接在一起以形成锁定通道。
31.根据权利要求30所述的保护性衣物装置，其中，所述锁定通道的横截面大致呈L形。
32.根据权利要求30所述的保护性衣物装置，其中，所述第一锁定壁构件被连接到所述第二锁定壁构件，并被设置为大致垂直于所述第二锁定壁构件；所述第二锁定壁构件被连接到所述第三锁定壁构件，并被设置为大致垂直于所述第三锁定壁构件；所述第三锁定壁构件被连接到所述壁构件，并被设置为大致垂直于所述壁构件；所述壁构件在横截面中观察到的高度小于所述第二锁定壁构件在横截面中观察到的高度，从而在所述壁构件与所述第一锁定壁构件之间形成间隙，所述间隙形成所述锁定通道的入口。
33.根据权利要求30所述的保护性衣物装置，其中所述第一通道包括两个侧壁和一底壁，所述两个侧壁以第一距离分开；其中所述锁定环的所述壁构件具有的厚度足够小，以允许所述壁构件与所述衣物边缘的设置在所述第一通道中的所述一部分一起被插入所述第一通道中；而且，所述锁定环的所述壁构件具有的厚度足够大，从而当所述壁构件插入所述第一通道中时，提供正压力以紧靠所述衣物边缘的所述一部分和所述两个侧壁。
34.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中所述物件包括气体面罩。
35.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中所述物件包括气体面罩的脸罩。
36.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，当所述第一通道用于将所述物件连接到所述衣物时，所述衣物边缘的所述一部分包括唇部，该唇部围绕所述孔口而延伸，并大致垂直于所述第一通道的底部而取向。
37.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述衣物边缘的所述一部分包括唇部，所述唇部通常厚于所述保护性衣物的邻近于所述唇部的材料。
38.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述衣物边缘的所述一部分包括唇部，所述唇部围绕所述孔口而延伸，且所述唇部的形状和尺寸被设置为大致配合于所述第一通道中而自身不折叠。
39.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述物件是靴子、手套、头罩、面罩、软管、缆线、呼吸器和通风器中的一种。
40.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述保护性衣物是防护服。
41.根据权利要求20所述的保护性衣物装置，其中，所述保护性衣物是防护毯。
42.一种保护性衣物系统，包括面罩，其具有观察窗；保护性衣物，其包括具有一孔的头罩，所述孔适于将所述面罩的观察窗承接于其中，其中所述头罩包括孔边沿，该孔边沿框定了所述孔并包括具有唇部的边缘，所述唇部大致垂直于所述孔边沿而取向；框架环，其连接到所述面罩，并包括远离所述面罩的观察窗而向外开口的通道，该通道适于承接所述唇部；和锁定环，其具有壁，所述壁朝向所述观察窗而向内延伸，且所述壁适于配合于所述通道中，从而将所述唇部密封地压紧在所述壁与所述通道的至少一侧之间。
43.根据权利要求42所述的保护性衣物系统，其中，所述框架环包括第二通道与邻接于所述通道而设置的隆脊中的一个，所述面罩的观察窗包括所述第二通道与所述隆脊中的另一个，并且所述隆脊的尺寸和形状被设置为配合于所述第二通道中以密封接合所述第二通道，从而将所述框架环密封地接合到所述面罩的观察窗。
44.一种保护性装置，包括保护性材料，其具有由一边缘限定的至少一个孔，所述边缘的厚度大于所述保护性材料的主要部分的厚度；物件，其延伸通过所述孔，所述物件具有设置到所述保护性材料的内部的第一端部和设置到所述保护性材料的外部的第二端部；和密封机构，其包括设置在所述物件的所述第二端部上的可移动构件，当致动所述可移动构件时，所述边缘被压紧在所述物件的所述第一端部与所述第二端部之间。
45.根据权利要求44所述的保护性装置，其中所述物件大致呈圆柱形。
46.根据权利要求44所述的保护性装置，其中，所述物件的所述第一端部包括法兰。
47.根据权利要求44所述的保护性装置，其中，所述可移动构件包括第一螺纹表面。
48.根据权利要求47所述的保护性装置，其中，所述物件的所述第二端部包括第二螺纹表面，该第二螺纹表面适于螺纹接合所述第一螺纹表面。
49.根据权利要求44所述的保护性装置，其中，所述的可移动构件在螺纹表面上相对于所述物件而转动。
50.一种用于将保护性衣物密封到一物件的密封机构，该密封机构包括框架环，其具有连接元件以及第一通道和壁构件中的一个，其中，所述连接元件适于密封地接合所述物件；和锁定环，其具有所述第一通道和所述壁构件中的另一个，所述的壁构件适于配合于所述第一通道中，从而将所述保护性衣物的一部分密封地紧固于所述第一通道中。
全文摘要
本发明提供一种密封机构，其用于诸如防护服之类的保护性衣物中，并使保护性衣物的诸如气体面罩、软管、呼吸器之类的诸组件能够被可移除地附接到衣物材料。所述密封机构包括框架环和锁定环，所述框架环可被附接到将被密封到所述衣物材料的物件。所述框架环和所述锁定环适合于以扣紧配合类型的连接方式而彼此接合，同时在二者之间夹持衣物材料的一部分，从而在所述物件与所述保护性衣物之间形成气密性密封。
文档编号A62B17/00GK101076375SQ200580036253
公开日2007年11月21日 申请日期2005年11月17日 优先权日2004年11月17日
发明者迈克尔·J·布鲁克曼 申请人:英特斯普罗公司
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