容納耳罩的焊接防護罩的制作方法

背景技術：
：焊工通常佩戴焊接防護罩以保護眼睛不受由焊炬所產生亮光的影響，以及保護臉部不受熔融金屬和焊接過程中所產生火花的影響。焊工時常還需要聽力保護，因為焊接操作頻繁地在嘈雜的環境中進行。耳罩是期望的焊工聽力保護形式，因為耳罩可在不用事先洗手的情況下施用。然而，耳罩的尺寸相當大，因此可能妨礙在焊工的頭部上放置焊接防護罩。因此，焊工經常需要走出工作環境以在插入耳塞之前洗手或需要在沒有聽力保護的情況下行走。盡管已經制造出特殊的焊接防護罩來容納伴隨的耳罩使用，但這些防護罩往往尺寸龐大，造成很難在狹窄的空間中使用這些防護罩。經特殊調適的防護罩往往還導致妨礙焊工視線的間接光從防護罩的后方進入。另外，較寬尺寸的防護罩在未佩戴耳罩時可造成火花從后方進入防護罩。因此，焊工可能擁有兩個防護罩：一個用于在有耳罩的情況下使用，另一個用于在沒有耳罩的情況下使用。技術實現要素：本發明涉及新型焊接防護罩，該焊接防護罩包括：具有第一制造寬度的面罩、設置在面罩中的鏡片以及可將面罩從其自然寬度伸展至增加寬度的伸展桿。本發明還涉及可用于伸展焊接防護罩的寬度的伸展桿。伸展桿包括拱形部分以及第一面罩附接端和第二面罩附接端。拱形部分位于第一面罩附接端與第二面罩附接端之間。在根據抗壓測試進行測試時，拱形部分和第一面罩附接端與所述第二面罩附接端一起為伸展桿提供至少約30牛頓的抗壓力。本發明提供克服上述缺點的新型焊接防護罩和伸展桿。具體地講，本發明的焊接防護罩和伸展桿允許焊工在佩戴耳罩時和不佩戴耳罩時使用相同的焊接防護罩。伸展桿將焊接防護罩從其自然寬度伸展至較寬寬度，使得防護罩能夠適應耳罩的使用。焊工也不再需要借助洗手和使用耳塞使用來實現在使用普通焊接防護罩時的聽力保護。術語表下面陳述的術語將具有如下所定義的含義：“面罩”意指在佩戴焊接防護罩時設置于至少人臉前方并且可支撐鏡片的固體結構；“增加寬度”意指在臨時位置處在面罩的第一側與第二側之間測量的距離，該距離在通過施加外力改變自然寬度后測得；“鏡片”意指一種固體結構，人在透過此結構(從內朝外)觀看時可看見物體；“自然寬度”意指在面罩處于其預期形狀且未在其上施加任何力時，在臨時位置處在面罩的第一側與第二側之間測量的距離；“伸展桿”意指可附接到焊接防護罩并且能夠在其上施加力以將焊接防護罩寬度伸展超過其自然寬度的裝置；“臨時位置”意指在面罩的后部周邊處橫向對分面罩的平面上的兩個相對點之間進行的測量；以及“焊接防護罩”意指人佩戴在頭部上以在焊接操作期間保護自身的裝置。附圖說明圖1為根據本發明的焊接防護罩10的透視圖；并且圖2為根據本發明的焊接防護罩10的后視圖，其示出了與焊接防護罩分離的伸展桿30。圖3a和圖3b示出了手動將伸展桿30固定到面罩12上在位置44處的開口58中。圖4示出了可結合本發明使用的伸展桿30的底視圖；并且圖5a和圖5b示出了可結合本發明使用的伸展桿的第一端36和第二端38。具體實施方式本發明提供一種具有面罩的焊接防護罩，該面罩具有第一制造寬度或自然寬度并且可伸展到第二增加寬度。通過可附接到面罩內部的伸展桿實現寬度伸展。伸展桿導致面罩的寬度增加，使得焊工可在嘈雜環境中佩戴面罩下方的耳罩。在焊接時經常需要聽力保護，因為耳罩一般不需要在放置在頭部上之前洗手，所以耳罩是常用的焊工聽力保護形式。大部分耳塞需要使用者在插入耳中之前于手指之間捻轉并壓縮耳塞。因此，耳塞使用者必須首先洗手。因為耳罩從佩戴者的頭部突出幾厘米，所以耳罩可妨礙頭部上的焊接防護罩放置。本發明的益處在于焊工不再需要在插入耳塞之前去水池洗手。焊工也不需要具有不妨礙耳罩使用的較大的第二防護罩。本發明因此可以在有耳罩或無耳罩的焊接中使用一個防護罩。在描述本發明的焊接防護罩和伸展桿時，詞語“一個”和“所述”可與“至少一個”互換使用，以表示所描述元件中的一個或多個的意思。為了便于以下的描述，并且當觀察投影到平面上的本發明的焊接防護罩時，橫向或水平尺寸在整個直立防護罩上延伸，縱向尺寸在豎直方向上于防護罩底部與頂部之間延伸。圖1示出具有面罩12的焊接防護罩10，鏡片14設置到面罩中。示出的面罩12處于伸展狀況下，這允許將面罩12佩戴在耳罩16上方。面罩12具有第一側18和第二側20，該第一側和第二側較遠地間隔開以容納焊工所佩戴的耳罩16。側18與20之間的距離優選地增加至使得側18和20不與耳罩16的外殼21接觸的程度。耳罩16放置在每一只耳朵上方以減弱周圍環境中的聲音。面罩12通過附接到細長導向件24而接合頭盔22并由其支撐，該細長導向件沿著縱分平面位于頭盔中心。面罩托架26可用于將防護罩12附接到細長導向件24。對可移除地附接到細長導向件的面罩的描述可見于以下共同待審的美國專利申請：授予Daniels等人的13/627,571(標題為“ElongatedGuide,andVisorRemovablyMountedThereto”(細長導向件以及可移除地安裝到其上的護目鏡))以及授予Daniels等人的14/177,299(標題為“ApplianceMountingDeviceandSystemforHeadGear”(護頭裝置的用具安裝裝置和系統))。可結合本發明的焊接防護罩使用的耳罩示例描述于以下文獻中：授予Carlborg等人的美國專利D668,392和D671,273，授予Karlsson等人的D663,900和D663,902，授予Emilsson等人的D509,323以及授予Nordin等人的8,243,943。可商購獲得的產品包括例如無源耳罩，如3MTM品牌PeltorTMX系列或OptimeTMI、II或III。其他示例包括有源頭戴式耳機，例如3MTMPeltorTMTactial、TwinCup或LitecomProTM。圖2示出了結合伸展桿30的面罩12的內部28。伸展桿30用于將焊接防護罩10的面罩12從其未伸展狀態32伸展至其伸展狀態34。伸展桿30包括位于第一面罩附接端36與第二面罩附接端38之間的中心拱形部分34。附接端36附接到面罩12的第一側18，附接端38附接到第二側20。每個附接端36和38都包括用于將附接端固定到面罩12的部件40和42。伸展桿30的寬度W在伸展桿固定到面罩12之前大于面罩12介于附接位置44與46之間的寬度w。寬度W通常為約20cm至40cm，更通常地為約25cm到30cm，寬度w通常為約15cm至30cm。寬度W通常比寬度w大至少約10％至30％。當伸展桿30在位置44和46處附接到面罩時，面罩12的寬度w從未伸展狀態32增加至伸展狀態34。伸展桿30具有在箭頭方向51和52上的抗壓力，該抗壓力大于面罩在相同方向51和52上在附接位置44和46處的抗壓力。超過w的較大寬度W以及伸展桿30相較于面罩12的較大抗壓力使得面罩12的側18和20在伸展桿附接到面罩時移動分開。朝外移動，即側18和20彼此遠離的移動足夠大以允許耳罩駐留在面罩的面18與20之間，而不妨礙耳罩16的外殼21。面罩12從其第一狀態32到其第二伸展狀態34的伸展量通常大于1厘米(cm)，更通常地為約2cm至10cm，仍然更通常地為約2.5cm至5cm。當伸展桿30固定到面罩12時，伸展桿的拱形或弓形部分35變成位于區域53中的鏡片14上方。保護蓋和/或裝飾蓋54和56可固定到面罩12，以遮蓋伸展桿緊固裝置40和42在位置44和46處接合到面罩12的位置處的外部。為了將伸展桿30固定到面罩12，從面罩12上移除兩個蓋子54和56并且使面罩12取向成使得可從后方觀察面罩，如圖2中所見。弓形部分35應指向到防護罩12中，其中兩個端36和38指向后部。伸展桿可在頂部表面37上標記“up”以輔助識別伸展桿30相對于面罩12的合適取向。將第一端36放置到在防護罩內部的位置44處的第一孔洞58中。伸展面罩12，同時將伸展桿30推到面罩12中的合適位置中。通常，防護罩12伸展至寬于伸展桿30的未壓縮寬度W，使得緊固裝置42可在防護罩12中的第二位置46處置于第二孔洞58中。隨后可將蓋子54和56在位置44和46處固定到防護罩的外表面。圖3a和圖3b示出一個如何可將伸展桿30附接到面罩12的示例。在此情況下，伸展桿30手動地扣合到位。簡單地通過將桿30的端36壓入附接位置44處的開口58中來實現在面罩12的第一側18處的緊固。緊固裝置40的的式樣可以設計成使得在實現合適的接合時聽到“咔噠聲”。緊固裝置40可包括適于致使扣合接合到開口58中的凸構件。設置在附接端36和38中的每個上的緊固裝置40和42可以相同或不同。例如，緊固裝置40可包括多種機械裝置、化學裝置或物理裝置。緊固裝置40可包括例如穿過每一端36和38并在位置44和46處進入對應螺紋配件中的螺釘或螺栓。緊固裝置40還可為在位置44和46處以摩擦方式接合圓柱形開口的支柱。或者，緊固裝置40還可包括在插入開口58中后即接合該開口的彈性凸緣。在另一個實施方案中，緊固裝置可包括允許間隔桿端36在位置44處在表面59處有待粘附到面罩12的粘合劑。基本上適用于在防護罩12的相對側18和20上的相對位置處將間隔桿30連接到面罩12的任何緊固件都可結合本發明使用。下文在圖5a和圖5b中示出一個具體示例。圖4示出了一個可根據本發明使用的伸展桿30的示例。伸展桿30具有位于第一端36與第二端38之間的弓形部分34。端36和38可相應地包括第一附接裝置40和第二附接裝置42。伸展桿30的弓形部分34相對于對分伸展桿30的平面60基本上對稱。弓形部分34可具有第一弧形段62和第二弧形段64，每一段都具有從伸展桿30的內側壁67測量的約7cm至10cm的曲率半徑。多個桁架66中的一個可提供于伸展桿30中，以增加其剛度或其在箭頭50和51的方向上的抗壓力。桁架66可在內側壁67與外側壁68之間延伸。每個桁架66可采用三角形的形式，其中與側壁67或68相遇的峰69間隔約1cm至3cm。因為伸展桿比焊接防護罩更硬，所以伸展桿在被插入焊接防護罩中時基本上不壓縮。相反，焊接防護罩如上文所述方式伸展。當根據下述的抗壓測試進行測量時，伸展桿通常具有約50牛頓至150牛頓的抗壓力，更通常地具有約75牛頓至125牛頓的抗壓力。伸展桿的抗壓力通常為在也根據抗壓測試進行測量時焊接防護罩的抗壓力的至少約250％。更通常地，伸展桿的抗壓力為焊接防護罩的抗壓力的至少500％。圖5a和圖5b示出了伸展桿端36和38的外側。伸展桿的第一端36和第二端38各自具有用于將相應端36和38固定到面罩12的裝置40和42。每個緊固裝置40和42都包括與端36或38的外表面72間隔的凸緣70。當在防護罩12內部朝向前部區域53向前推動伸展桿30并且端36和38在位置44和46處被壓入防護罩中時，可穿過面罩12的每一側上的開口58和58’放置凸緣70(圖2)。當釋放向前朝向前部區域52推動伸展桿的力時，凸緣70在開口58處接合面罩的外表面。端38中的一個(或多個)可具有標記或指示符74，用于將使用者指向伸展桿端38在組裝期間接合的合適面罩側。標記或指示符74可匹配位于該附接伸展桿端附接到其上的面罩的一側上的類似標記或指示符。使用此類標記或指示符74使得伸展桿到面罩的附接更直觀。實施例寬度測量測試在面罩上的“臨時位置”處測量面罩自然寬度NW和增加寬度。為了識別臨時位置，首先識別對分豎直取向鏡片的橫向延伸平面。在圖2中示出此平面80。隨后識別兩個相對的點82和84，這兩個點在面罩的每一側上位于在面罩后部周邊處的對分平面80上。自然寬度NW是在未伸展狀態下線80在點82和84處與面罩周邊相交的寬度。增加寬度是在伸展狀態下線80在點82’和84’處與面罩周邊相交的寬度。抗壓力測試面罩抗壓力：為了測量面罩的抗壓力，將面罩的相對側在伸展桿附接到面罩的位置處推到一起。在示出本申請實施方案的圖中，這些位置應當為在位置44處的孔洞58處和在位置46處的孔洞58’處。測量推動方向51和52上的力。在面罩處于兩側被壓縮20毫米(mm)至更緊靠在一起的壓縮狀態下測量力。面罩被放置在壓機中且相對側被壓在一起以獲得壓縮力，使用可購自馬薩諸塞州馬爾伯勒的HBM公司(HBMInc.,Marlborough,MA)的S2500N負荷傳感器來測量壓縮力。測得的力表示面罩抗壓力。伸展桿抗壓力：為了測量伸展桿的抗壓力，將伸展桿的相對端推到一起。伸展桿被放置在壓機中，在相對端被推動20mm以更緊靠在一起的壓縮狀態下測量力。使用可購自馬薩諸塞州馬爾伯勒的HBM公司(HBMInc.,Marlborough,MA)的S2500N負荷傳感器來測量力。測得的力表示伸展桿抗壓力。面罩和伸展桿組件：構造各自具有類似于圖中所示焊接防護罩和伸展桿的構型的焊接防護罩和伸展桿。伸展桿在固定到面罩之前具有寬度W，該寬度大于面罩12介于附接位置44與46之間的寬度w。測量伸展桿寬度W和面罩寬度w兩者。根據上述抗壓測試測量面罩和伸展桿的抗壓力。這些測試的結果在下表1和表2中示出。超過w的較大寬度W以及伸展桿相較于面罩的較大抗壓力使得面罩的相對側在伸展桿安裝在面罩中時移動分開。側的朝外移動增加側間的距離，并且足夠大以允許3MTMPeltorTMOptimeTMI耳罩駐留在每一面罩側的下方，而不在佩戴耳罩和本發明的面罩時妨礙耳罩。根據上述寬度測量測試測量面罩的寬度從自然寬度NW至增加寬度IW的增加。伸展桿使用的結果在下表2中示出。表1伸展桿未插入伸展桿寬度W28cm面罩寬度w25cm(W-w)/w×10012％面罩抗壓力(FSRTC)11.5N面罩自然寬度25cm表2伸展桿固定到面罩面罩和伸展桿抗壓力97N伸展桿抗壓力85N面罩增加寬度28cmIW-NW3cm在不脫離本發明的實質和范圍的前提下，可對本發明進行各種變型和更改。因此，本發明并不局限于上述實施方案，而是受下述權利要求及其任何等效物中所提及限制的控制。本發明也可在不存在本文未具體公開的任何元件的情況下適當地實踐。以上引用的所有專利和專利申請，包括在
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部分中的那些，均以引用方式全文并入本文中。當這些并入的文件中的公開內容與上述說明書之間存在沖突或差異時，應以上述說明書為準。當前第1頁1 2 3