ES2212321T3 - Conexion de tubo de respiracion para equipo protector respiratorio aplicable a la cabeza. - Google Patents

Abstract

Un conector (12) para conectar una fuente de aire a una máscara (16), que comprende un primer conducto (18), un conducto de transición (20) y un retenedor rápido (22) unido a él, caracterizado porque dicho retenedor rápido (22) es un retenedor rápido (22) en voladizo e incluye una base retenedora (44) y un cuerpo retenedor (46) y dicho cuerpo retenedor (46) se extiende hacia dicho primer conducto (18) en ángulo con dicha base retenedora (44) e incluye un elemento de bloqueo dispuesto en él para enganchar una máscara.

Description

Conexión de tubo de respiración para equipo protector respiratorio aplicable a la cabeza.

Este invento se refiere a sistemas de máscara de respiración y más particularmente a conectores para acoplar un tubo de suministro de aire a una máscara.

Las máscaras las usan frecuentemente personas que trabajan en zonas en las que el aire puede estar contaminado con sustancias tóxicas o nocivas tales como partículas, gases y vapores. Por ejemplo, el aire en una zona de limpieza con arena o de molienda puede contener partículas en suspensión, el aire de una zona de pintura puede contener pequeñas gotas de pintura o de vapores de disolvente, y el aire en una zona de soldadura puede contener partículas o humos dañinos.

La máscara puede filtrar el aire o puede proporcionar un suministro de aire no contaminado. Una máscara de presión positiva tiene una fuente de aire limpio llevado a la careta por una presión positiva, que produce una presión dentro de la careta de la máscara superior a la del aire ambiente del entorno. La fuente de aire limpio puede incluir soplar o aspirar aire ambiental a través de un filtro o puede incluir llevar aire limpio desde una fuente externa.

Una máscara de presión positiva usualmente utiliza un tubo de respiración para dirigir el aire limpio a la zona de respiración de la máscara. Debido a que el tubo de respiración es una fuente de aire limpio, es importante la seguridad de la unión del tubo de respiración con el equipo para la cabeza. Los peligros potenciales incluyen objetos que puede enganchar el pestillo, con lo que existe el riesgo de que el tubo se separe de la máscara.

Varias agencias gubernamentales y organizaciones industriales han establecido reglamentaciones que especifican las normas que debe cumplir esta conexión en ciertas condiciones de uso. Por ejemplo, el Comité Europeo de Normalización exige que la conexión debe resistir una fuerza de tracción de 25 kg, o aproximadamente 56 libras de presión (CEN Tipo 3).

Un método común de unión actualmente en uso con dispositivos de respiración consiste en un empalme cilíndrico rígido que sale del equipo para la cabeza al que está unido el tubo de respiración. Esta unión utiliza normalmente un empalme cilíndrico rígido en el extremo del tubo de respiración. Por ejemplo, el documento US 4.996.981 describe un dispositivo de respiración en el que el dispositivo incluye una abertura u orificio en el que se ha montado un tubo flexible con unión hermética. Otros ejemplos similares se describen en los documentos US 3.736.927, 3.963.021, y 4.676.236. Igualmente, el documento US 3.921.223 describe una boquilla que se alarga hacia atrás, ideada para enganchar el extremo de un tubo, que está hecho de material plástico flexible o de caucho. El empalme de unión también puede ser nervado o roscado. El documento EP 0.521.800 A describe un conector que incluye mandíbulas elásticamente expansibles separadas por muescas axiales (26). Los preámbulos de las reivindicaciones independientes se basan en este documento.

Se han utilizado diversos dispositivos de sujeción para proporcionar una unión más segura del tubo de respiración con la máscara. Por ejemplo, en el documento US 5.549.104 un tubo de respiración está asegurado a un manguito por medio de una abrazadera que rodea el manguito superponiéndose a una parte extrema del tubo. También se han utilizado otras abrazaderas, como abrazaderas de pinza, abrazaderas apretadas con un destornillador, y abrazaderas apretadas con una tuerca de mariposa. También se han utilizado empalmes de compresión apretados por un retenedor roscado.

Existe la necesidad en la técnica de un conector de máscara que esté protegido contra la desconexión accidental. Es deseable que el conector sea apropiado para utilizarlo en diversos tipos de máscaras y que además sea relativamente fácil para el usuario la conexión y desconexión de la máscara. Además de tener las ventajas mencionadas anteriormente, el conector debe ser capaz de resistir una presión de arranque relativamente importante.

En un aspecto del presente invento, un conector de máscara para un tubo de respiración incluye un primer conducto, un conducto de transición, y un retenedor rápido en voladizo que se extiende hacia fuera. El retenedor rápido tiene un elemento de bloqueo para enganchar una estructura receptora de una máscara.

En otro aspecto del presente invento, un conjunto conector para conectar un tubo de respiración a una máscara incluye una máscara que tiene una estructura receptora rebajada, estando dicha estructura receptora adaptada para recibir un conector. La estructura receptora incluye un elemento saliente para aplicación con un elemento de bloqueo en el conector. El conector incluye un primer conducto de aire y un conducto de transición entre el conducto de aire y el tubo de respiración. El primer conducto, el conducto de transición y el tubo de respiración comprenden un conducto de aire. Del conector se extiende un retenedor rápido en voladizo que incluye un elemento de bloqueo. Preferiblemente, el conector es capaz de resistir una fuerza de arranque de aproximadamente 25 kg o 56 libras.

La estructura receptora rebajada del presente invento está formada o dispuesta dentro de una máscara, tal como una máscara de casco o que cubra toda la cara. La estructura receptora rebajada incluye una entrada de aire para suministrar aire desde el tubo de respiración a la zona de respiración. El elemento saliente de la estructura receptora rebajada engancha el elemento de bloqueo dispuesto en el retenedor rápido en voladizo.

El primer conducto tiene una forma que se adapta dentro del receptáculo de entrada de aire en la máscara. El primer conducto está sustancialmente dispuesto dentro del receptáculo cuando está unido. Preferiblemente, el primer conducto es un conducto plano.

El conducto de transición del conector puede incluir una base y un cuerpo. Preferiblemente, el cuerpo sobresale de la base en un ángulo tal que no es lineal el eje formado por el conducto de aire que comprende el primer conducto, el conducto de transición y el tubo de respiración.

El retenedor rápido en voladizo incluye una base retenedora y un cuerpo retenedor. El cuerpo retenedor incluye además un elemento de bloqueo. Preferiblemente, el retenedor rápido está unido o moldeado con el primer conducto o conducto de transición. El cuerpo retenedor pende de allí y forma un ángulo con el primer conducto. Los elementos de refuerzo pueden estar formados con el retenedor rápido para ayudar a asegurar el retenedor a la máscara. Preferiblemente, el retenedor rápido, cuando está unido a la máscara, está dispuesto sustancialmente dentro de la estructura receptora.

La estructura receptora rebajada, el perfil plano, y el ángulo de conexión no lineal proporcionan un perfil bajo al casco y un aspecto atractivo. El perfil más bajo del casco permite que éste sea más pequeño, reduciendo tanto el tamaño como el peso. El retenedor rápido en voladizo está situado en una zona rebajada del casco para evitar que quede enganchado o cogido de forma inadvertida cuando se use en zonas estrechas. El retenedor en voladizo es capaz de cumplir las normas CEN Tipo 3. Sin embargo, el retenedor rápido puede ser fácilmente desconectado por el usuario sin necesidad de utilizar herramientas ni de seguir un procedimiento complicado.

Aunque el perfil del conector es aplanado, se mantiene una sección recta amplia del conducto de aire, manteniendo así una pérdida de presión o una resistencia del aire mínimas. Esta estructura, por consiguiente, proporciona un mayor flujo de aire para una mayor comodidad del usuario y una vida más larga de la batería de los sistemas que utilizan ventiladores impulsados por baterías para suministrar aire de respiración filtrado.

La figura 1 es una vista frontal en perspectiva de un conector del presente invento.

La figura 2 es una vista en planta frontal de una estructura receptora rebajada con un conector del presente invento unido a ella.

La figura 3a es una vista en planta frontal de una estructura receptora rebajada.

La figura 3b es una perspectiva frontal de la estructura receptora rebajada de la figura 3a.

La figura 4 es una vista lateral en planta de un conector del presente invento.

La figura 5 es una vista desde abajo de un conector del presente invento.

En la descripción de las realizaciones preferidas del invento se ha utilizado terminología específica para una mayor claridad. Sin embargo, el invento no se considera que está limitado a los términos específicos así elegidos, y se sobreentiende que cada término así elegido incluye todos los equivalentes técnicos que funcionan de forma similar.

Con referencia a las figuras 1 y 2, el presente invento incluye un conector 12 que se usa para unir un tubo de respiración 14 con una máscara 16. El conector 12 es apropiado para uso con máscaras de presión positiva, en las que un suministro de aire es suministrado por una fuente externa. El conector 12 puede ser usado tanto con máscaras que tengan cascos como con máscaras que cubran toda la cara.

El conector 12 incluye un primer conducto 18, el conducto de transición 20 y el retenedor rápido 22 en voladizo unido a él. El primer conducto 18 y el conducto de transición 20 forman un cuerpo conector. El primer conducto 18, el conducto de transición 20 y el tubo de respiración 14 forman un conducto de aire.

Continuando con la referencia a la figura 1, el presente invento puede además incluir una estructura receptora rebajada 24 en la máscara 16. En la figura 2 se representa una máscara de casco. En la técnica se conocen muchos de estos tipos de máscaras, tales como la Whitecap ITM y la Whitecap IITM que están disponibles de 3M, de St Paul, MN, EEUU. El conector puede también adaptarse para uso con máscaras que cubran toda la cara.

Con referencia a las figuras 2, 3a, y 3b, la estructura receptora 24 está preferiblemente situada en la trasera de la máscara 16. La estructura rebajada 24 incluye una entrada de aire 26, un elemento saliente 28, una pared 30 y un piso 32.

La entrada de aire 26 proporciona una fuente de aire limpio a la zona de respiración por medio de un conducto (no representado). La entrada de aire 26 normalmente se abre en la parte trasera y en el fondo de la máscara 16. La entrada de aire 16 puede estar protegida por la máscara 16 o por estructuras fijadas a la máscara 16. La fuente de aire (no representada) es exterior a la máscara 16. La fuente de aire puede estar alimentada por una batería y contenida dentro de un sistema portátil.

La pared 30 tiene preferiblemente forma de U, con una parte superior 31 y dos lados 33, 35, teniendo cada lado un extremo 37, 39. La parte superior 31 de la pared 30 puede ser más profunda que los extremos 37, 39 de la pared 30. La anchura entre los lados 33, 35 puede variar. Preferiblemente, la pared 30 tiene una anchura suficiente para permitir que un hombre de complexión media inserte tres dedos entre los lados 33, 35.

El elemento saliente 28 está dispuesto dentro de la estructura receptora 24. El elemento saliente 28 está destinado a aplicarse con el miembro 29 de bloqueo y a retenerlo sobre el retenedor rápido 22 en voladizo, tal como se explica con más detalle posteriormente. En consecuencia, el elemento saliente 28 puede adoptar distintas formas y configuraciones. Por ejemplo, el elemento saliente 28 puede extenderse desde la pared 30, sin hacer contacto con el piso 32. El elemento saliente 28 también puede extenderse a través del piso 32 sin tocar la pared 30. Sin embargo, en una realización preferida, el elemento saliente 28 se extiende a lo largo del piso 32 y está en contacto con los lados 33, 35. Un experto en la técnica advertirá que otros sistemas de bloqueo, tales como conectores rápidos, pueden ser apropiados para su uso aquí, sin apartarse del espíritu ni del alcance del presente invento.

En una realización preferida, el labio 38 del elemento saliente 28 forma un ángulo menor de 90º con el piso 32. El labio 38 se aplica con la superficie de bloqueo 41 del elemento de bloqueo 29 en el retenedor rápido 22 en voladizo para bloquear el conector 12 en la estructura receptora 24 rebajada, como se expondrá con más detalle posteriormente.

Con referencia a las figuras 4 y 5, el primer conducto 18 tiene una forma apropiada para insertarse en la entrada de aire 26. En una realización preferida, el primer conducto 18 es plano. Sin embargo, un experto en la técnica advertirá que otras formas de conductos pueden ser apropiadas para usarse aquí, sin apartarse del espíritu ni del alcance del invento.

El conducto de transición 20 está unido al primer conducto 18 y al tubo de respiración 14. Preferiblemente, el conducto de transición 20 incluye una base 40 y un cuerpo 42. La base 40 está unida, de forma permanente o desmontable, al tubo de respiración 14. Preferiblemente, la base 40 tiene forma ovalada. La base 40, preferiblemente, también tiene una forma tal que el cuerpo 42 se extienda en ángulo desde la base 40 como se representa en la figura 4. Consecuentemente, el eje formado por el conducto de aire, que comprende el primer conducto 18, el conducto de transición 20 y el tubo de respiración 14 es, preferiblemente, no lineal. Esta falta de linealidad puede optimizarse para mejorar la caída del tubo de respiración 14 desde la máscara 16 cuando se está utilizando la máscara 16.

Preferiblemente, el conducto de transición 20 es por lo general de forma rectangular. La superficie de la sección recta del conducto de transición está optimizada de tal forma que no sea sustancialmente menor que la superficie de la sección recta del tubo de respiración. La optimización de la superficie de la sección recta en esta forma minimiza la pérdida de presión o la resistencia al flujo del aire a través del conducto de aire. Además, la forma rectangular aplana el perfil del conjunto. En una realización preferida y como se ha representado en la figura 2, el conducto de transición 20 no casa con la estructura receptora 24 rebajada.

El retenedor rápido 22 en voladizo está unido al conector. Preferiblemente, el retenedor 22 está dispuesto entre el primer conducto 18 y el conducto de transición 20. El retenedor rápido 22 en voladizo incluye una base retenedora 44 y un cuerpo retenedor 46. La base retenedora 44 se extiende desde el primer conducto 18 o el conducto de transición 20. En una realización preferida, la base retenedora 44 se extiende desde el conducto de transición 20.

El cuerpo retenedor 46 se extiende hacia el primer conducto 18 en ángulo desde la base retenedora 44. El cuerpo retenedor 46 preferiblemente tiene bordes redondeados.

Con referencia a las figuras 1 y 5, el retenedor en voladizo incluye el elemento de bloqueo 29 dispuesto en él. Preferiblemente, el elemento de bloqueo 29 está dispuesto por debajo del cuerpo del retenedor 46 y se extiende a través del ancho del cuerpo del retenedor 46. El elemento de bloqueo 29 tiene una superficie de bloqueo 41 que forma un ángulo menor de 90º con la superficie inferior del cuerpo del retenedor 46. Preferiblemente, el ángulo de la superficie de bloqueo 41 está optimizado para enganchar el labio 38 del elemento saliente 28. Cuando ha enganchado, se requiere una fuerza de tracción hacia abajo sobre el conectador 12 para desenganchar el labio 38 de la superficie de bloqueo 41. Preferiblemente, el conector 12 puede resistir una fuerza de tracción de aproximadamente 25 kg. Sin embargo, el retenedor rápido 22 en voladizo y el elemento receptor rebajado 24 permite al usuario de una máscara 16 retirar el conector con relativa facilidad insertando sus dedos debajo del retenedor 22 y levantando el retenedor 22 separándolo del elemento receptor rebajado 24, desenganchando así la superficie de bloqueo 41 del labio 38. Por consiguiente, la desconexión no es un procedimiento complicado y no requiere utilizar las dos manos.

Cuando está conectado, el retenedor rápido 22 está dispuesto sustancialmente dentro del elemento receptor rebajado 24 y, por lo tanto, no presenta muchos bordes expuestos por encima o fuera del elemento receptor rebajado 24 que puedan quedar enganchados accidentalmente.

El retenedor 22 puede estar formado por diferentes materiales que proporcionan unas características resistentes suficientes, tales como mezclas de policarbonatos/poliéster. Bajo la marca comercial XenoyTM, General Electric Company vende un material preferido.

Pueden moverse elementos 50 de refuerzo para el retenedor rápido 22 para dar rigidez al retenedor 22.

El siguiente ejemplo ilustra un aspecto del presente invento aunque no debe ser considerado como limitativo de él.

Ejemplo

Se realizó un ensayo de fuerza de tracción en un conjunto de conector como el descrito. El conector tiene un primer conducto y un conducto de transición. Se unió al conducto de transición un retenedor rápido en voladizo. El retenedor rápido en voladizo tenía un elemento de bloqueo dispuesto en su superficie inferior. El conector fue unido a una máscara de casco sujeto independientemente por medio de un elemento receptor rebajado. El elemento receptor rebajado tenía un elemento saliente que se correspondía con el elemento de bloqueo. Se unió al conducto de transición un pequeño bidón mediante una cinta con un tornillo a través del conducto de transición. Se llenó el bidón con chatarra que pesaba 25 kg (56 libras) y posteriormente con 39 kg (86 libras). Las uniones del conector con las máscaras estaban programadas para 10 segundos. Las uniones cumplieron la norma CEN Tipo 3 debido a que ninguno de los conectores se desconectó durante los periodos de diez segundos. La norma CEN Tipo 3 exige que un conector permanezca unido durante diez segundos con un peso de 25 kg (56 libras).

Aunque en lo anterior se han descrito en detalle varias realizaciones del invento con fines ilustrativos, se entiende que tales detalles son solamente para tal fin y que se pueden realizar variaciones en él por expertos en la técnica sin apartarse del espíritu ni del alcance del invento tal como se describe en las siguientes reivindicaciones.

Claims (10)

1. Un conector (12) para conectar una fuente de aire a una máscara (16), que comprende un primer conducto (18), un conducto de transición (20) y un retenedor rápido (22) unido a él, caracterizado porque dicho retenedor rápido (22) es un retenedor rápido (22) en voladizo e incluye una base retenedora (44) y un cuerpo retenedor (46) y dicho cuerpo retenedor (46) se extiende hacia dicho primer conducto (18) en ángulo con dicha base retenedora (44) e incluye un elemento de bloqueo dispuesto en él para enganchar una máscara.

2. El conector de la reivindicación 1, que comprende además un tubo flexible de suministro unido a dicho conducto de transición (20).

3. El conector de la reivindicación 1, en el que el eje formado por el primer conducto de aire (18), el conducto de transición (20) y dicho tubo flexible de suministro de aire no es lineal.

4. El conector de la reivindicación 1, en el que el retenedor rápido (22) comprende además un elemento de refuerzo.

5. El conector de la reivindicación 1, en el que el conducto de transición (20) comprende una base circular (40) y un cuerpo plano (42).

6. Un conjunto conector para conectar un tubo de respiración a una máscara (16), que comprende

una máscara (16) que tiene una estructura receptora rebajada (24), caracterizado porque dicha estructura receptora rebajada (24) tiene un elemento saliente (28) para enganchar un conector, y

el conector (12) de la reivindicación 1 para ajustarse con la estructura receptora (24).

7. El conjunto conector de la reivindicación 6, en el que la máscara (16) incluye un casco.

8. El conjunto conector de la reivindicación 6, en el que el conducto de transición (20) tiene generalmente forma rectangular.

9. El conjunto conector de la reivindicación 6, en el que el conducto de transición (20) incluye una base (40) y un cuerpo (42), en el que dicho cuerpo (40) se extiende en ángulo separándose de dicha base (42).

10. El conjunto conector de la reivindicación 6, en el que dicho conector (12) es capaz de resistir una fuerza de tracción de aproximadamente 25 kg.