DE3038100A1 - Atemmaske - Google Patents

Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. H. STROHSCHÄNK

8000 MÜNCHEN 60 · MUSÄUSSTRASSE S- TELEFON (089) 881608 ο QO g 1 Π fi

9.10.1980-SSe(5) 190-Ϊ594Ρ

Atemmaske

Die Erfindung bezieht sich auf eine im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angeführte Atemmaske.

Insbesondere bei zur Benutzung in einer giftigen Atmosphäre, wie in mit Rauchgas gefüllten Räumen oder für militärische Zwecke zum Schutz gegen Giftgase usw. bestimmten Atemmasken ist es erwünscht und notwendig, daß in der Maske und am Einlaßventil sowohl während der Einatmung als auch während der Ausatmung ein leichter Überdruck herrscht, weil es schwierig ist, die Maske gegenüber allen unterschiedlichen Gesichtsformen der Personen hinreichend abzudichten, mit denen als ihr Träger gerechnet werden muß. Dieser Überdruck wird dadurch erreicht, daß zwischen dem in unmittelbarer Verbindung mit den Atmungsorganen des Trägers stehenden, nachstehend als Atmungskammer bezeichneten Raum der Maske und der äußeren Atmosphäre eine Druckkammer vorgesehen wird, die während der Ausatemphase über ein Ausatemventil in unmittelbarer Verbindung mit der Atmungskammer steht. Während der Einatemphase ist das Ausatemventil geschlossen. Damit in der Druckkammer kein zu hoher Druck entsteht, ist sie ihrerseits mit einem weiteren Ventil versehen, welches nach der äußeren Atmosphäre hin öffnet, wenn ein vorherbestimmter Druckunterschied zwi-

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sehen der Druckkammer und der äußeren Atmosphäre erreicht ist. Ein der Zuführung von Atemgas durch eine Einlaßleitung in die Atmungskammer der Atemmaske dienendes, normalerweise geschlossenes Einlaßventil ist offen, wenn, der Druck in der Atmungskammer niedriger als der in der Druckkammer herrschende Druck ist. Das bedeutet, daß das Einlaßventil während der Ausatemphase, bei der in der Atmungskammer ein gegenüber der Druckkammer höherer Druck herrscht, geschlossen und während der Einatemphase geöffnet ist.

Daraus, daß der Überdruck in der Druckkammer und in der Atmungskammer, durch den das Einlaßventil geschlossen wird, nur beim Tragen der Maske durch das Ausatmen des Trägers erzeugt wird, ergibt sich, daß Atemgas aus dem Einlaßventil ausströmt, wenn die Maske nicht getragen wird. Aus diesem Grunde sind die Maskenkörper der betroffenen Atemmasken zuweilen mit einer von Hand betätigbaren Vorrichtung versehen, mittels welcher die den vorgesehenen Druckunterschied zwischen der Druckkammer und der äußeren Atmosphäre bestimmende Regelvorrichtung ausgeschaltet werden kann. Hiernach öffnet das Einlaßventil lediglich dann, wenn der in der Atmungskammer vor dem Gesicht des Maskenträgers befindliche Druck niedriger als der äußere Atmosphärendruck ist, d.h. an der nicht getragenen Atemmaske bleibt das Einlaßventil geschlossen.

Die vorgenannte Abschlußvorrichtung bringt es mit sich, daß der Träger der Atemmaske auch dann durch die Maske ausatmen kann, wenn er die Maske bei durch die vorgenannte Abschaltvorrichtung abgeschaltet gebliebener Regelvorrichtung trägt. Vom Träger der Maske wird dies zwar vorteilhaft empfunden, weil es sich bei ausgeschaltetem überdruck leichter als bei vorhandenem Überdruck in der Druckkammer einatmen läßt. Falls erforderlieh, haben die Träger der Maske den Druck in der Druckkammer durch eine entsprechende erneute Betätigung der vorgenannten Vorrichtung wieder hergestellt und sich durch ein vorübergehendes leichtes Abheben der Maske vom Gesicht vom Vorhandensein des erforderlichen Überdruckes überzeugt. Ein lautes Ausströmge-

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rausch zeigt dem Träger dann das Vorhandensein des Überdruckes an.

Zu bedenken ist indessen, daß die Atemmasken häufig unter erheblichen geistigen Anstrengungen ihrer Träger getragen werden müssen, die beispielsweise oft unter Zeitdruck stehen und häufig Entscheidungen ohne jede zeitliche Verzögerung treffen müssen. In solchen Situationen kann es sehr leicht vorkommen, daß eine die Maske tragende und gerade in eine sehr giftige Atmosphäre eintretende und darin arbeitende Person es in der Eile vergißt, den überdruck in der Maske wieder einzustellen, weil sie in diesem Augenblick alle anderen zu erledigenden Dinge im Kopf hat. Es liegt auf der Hand, daß dies verheerende Polgen haben kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die von der Erfindung betroffene Atemmaske so zu vervollkommnen, daß der vorgenannte Mangel vermieden und die den Überdruck erzeugende Regelvorrichtung beim Aufsetzen der Maske von selbst wieder eingeschaltet wird.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß, ausgehend von der Gattung des Patentanspruchs 1 durch die in dessen kennzeichnendem Teil wiedergegebene Lehre gelöst.

Bei einer solchen Ausbildung der Atemmaske wird die den überdruck erzeugende Regelvorrichtung von selbst eingeschaltet, wenn der Träger der Maske nach deren Aufsetzen den ersten Einatemzug macht. Darauffolgend bleibt der Überdruck solange ständig aufrechterhalten, bis der Träger im Falle einer Wiederabnahme der Atemmaske die Sperrvorrichtung erneut betätigt.

Während eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung im Patentanspruch 2 gekennzeichnet ist, gibt Patentanspruch 3 eine weitere, ebenfalls bevorzugte konstruktive Ausführungsform der Erfindung wieder.

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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht; es zeigen:

Fig. 1 das die Sperrvorrichtung enthaltende Ventilgehäuse

der Atemmaske in einem axial zu den Ventilen verlaufenden Längsschnitt;

Fig. 2 die Sperrvorrichtung der Atemmaske gemäß Fig. 1 in einer perspektivisch gehaltenen Seitenansicht (schräg von oben).

Ein die nachstehend noch erläuterten Ventile und die Sperrvorrichtung enthaltendes, etwa napfförmiges Gehäuse 1 der im übrigen nicht dargestellten Atemmaske ist an seiner Seitenwand nahe seinem Boden 21 mit einer Anzahl öffnungen 2 versehen, durch welche die ausgeatmete Luft in die äußere Atmosphäre abgegeben wird. Vor den öffnungen 2 ist das Gehäuse 1 mit Abstand von einem an ihm festgelegten Schutzring 3 umgeben, durch den eine im Gehäuse 1 befindliche Auslaßkammer 4 vor Staub und sonstigen äußeren Einflüssen geschützt wird. Auf den äußeren Rand des napfförmigen Gehäuses 1 ist ein etwa trichterförmiger, nachstehend als Anschlußstück 5 bezeichneter Gehäuseteil angeschraubt, der eine von der Auslaßkammer 4 durch eine über eine entlang ihrem äußeren Rand durch eine Membrane 7 mit der Innenwandung des Gehäuses 1 beweglich verbundene Druckkammer 8 getrennte Atmungskamraer 6 bildet. Die Atmungskammer 6 steht über einen Verbindungskanal 9 in direkter Verbindung mit der vor dem Gesicht des Trä- gers befindlichen öffnung des Anschlußstückes 5 und eine Zuführungsleitung 10 für Atemgas steht mit der Atmungskammer 6 über ein Einlaßventil 11 in Verbindung.

Die eine bewegliche Einheit bildende Druckkammer 8 besteht im wesentlichen aus einem starren, etwa tellerförmigen inneren Wandungsteil 12 und einem starren, ebenfalls etwa tellerförmigen äußeren Wandungsteil 13 und beide Wandungsteile 12, 13 sind mit ihren konkaven Seiten einander zugekehrt.

Die Membrane 7 besteht aus einem weichelastischen Material,

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wie Gummi, und ist im Bereich ihrer beiden Ränder, mit denen sie einerseits am Gehäuse 1 und anderseits am äußeren Rand des Wandungsteils 12 festgelegt ist, verstärkt. Im übrigen ist sie am äußeren Rand des Wandungsteils 12 nach dem äußeren Wandungsteil 13 hin verlängert und bildet dort einen gemäß Fig. 1 schräg nach oben und innen verlaufenden Flansch 16, an dem der äußere Wandungsteil 13 mit seinem äußeren Rand dicht anliegt, solange der in der Druckkammer 8 herrschende Überdruck den durch eine an der Außenseite des Wandungsteils 13 abgestützte Druckfeder 19 vorherbestimmten überdruck nicht überschreitet.

An der Außenseite des am inneren Wandungsteil 12 festgelegten Teiles der Membrane 7 ist ein dieselbe am Wandungsteil 12 festhaltender Haltering 17 vorgesehen, der nach außen hin einen Ansatz bildet, der, wenn die Druckkammer 8 infolge eines den vorgesehenen überdruck übersteigenden Druckes entgegen der Kraft der Druckfeder 19 nach außen bewegt wird, an einem den Auswärtshub begrenzenden Innenbund 18 des Gehäuses 1 anschlägt, wodurch die Membrane 7 gegen eine Überdehnung geschützt wird.

Die die zugleich eine Dichtscheibe bildende Außenwandung 13 gegen den Flansch 16 andrückende Druckfeder 19 ist anderseits an einem Federteller 20 abgestützt, der seinerseits am Boden 21 formschlüssig und zentriert anliegt. Von der Mitte des Federtellers 20 aus ragt ein Führungsstift 22 nach innen, während der Wandungsteil 13 in seiner Mitte mit einer die Druckkammer 8 nach innen durchsetzenden Führungshülse 23 versehen ist, mittels der der Wandungsteil 13 am Führungsstift 22 axial zum Gehäuse 1 geführt ist. Der innere Wandungsteil 12 ist seinerseits mittels einer die Führungshülse 23 aufnehmenden axialen Führungshülse 24 an der Führungshülse 23 geführt. Auf diese Weise verbleiben beide Wandungsteile 12 und 13 während der Verschiebungen der Druckkammer 8 stets parallel zum Boden 21 des Gehäuses 1.

Das mit der Zuführungsleitung 10 im Halsteil des trichterför-

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inigen Anschlußstückes 5 angeordnete Einlaßventil 11 liegt mit einer Ventilscheibe an einem Ventilsitz an und ragt mit einer axial anschließenden Ventilspindel 25 durch eine Führungsbuchse 26 hindurch in die Atmungskammer 6 hinein. Die Führungsbuchse ist als ein Gewindering ausgebildet, der in eine die Zuführungsleitung 10 in die Atmungskammer 6 hinein verlängernde und gegenüber der Zuführungsleitung 10 eine größere lichte Weite aufweisende Anschlußhülse eingeschraubt ist. Im übrigen ist das Einlaßventil 11 durch eine anderseits an der Führungsbuchse 26 abgestützte Feder 27 gegen seinen Ventilsitz vorgespannt.

An das äußere Ende der Ventilspindel 25 ist ein Hebelarm 28 angelenkt, der normalerweise unter einem Winkel gegenüber der Ventilspindel 25 nach der Führungshülse 24 hin ragt und die letztere mit einer in seinem abgebogenen äußeren Ende befindlichen öffnung 29 umgebend am inneren Wandungsteil 12 der Druckkammer 8 anliegt. Wie ersichtlich, besteht der Hebelarm 28 aus einem flachen Material und ist an seiner Anlenkungsstelle an der Ventilspindel 25 mit einem seitlichen Ansatz 30 versehen, der bei einer Einwärtsbewegung der Druckkammer 8 in die Atmungskammer 6 hinein an der Führungsbuchse 26 anliegt und im Verlaufe der weiteren Einwärtsbewegung der Druckkammer 8 mit der weiteren Schwenkung des Hebelarmes 28 zu einem öffnen des Einlaßventils 11 führt.

Im Gehäuse 1 ist weiterhin eine Sperrvorrichtung 31 vorgesehen, die in ihrer in Fig. 1 gestrichelt angedeuteten Sperrstellung den Hebelarm 28 in die in Fig. 1 ebenfalls gestrichelt angedeutete Lage bringt, in der er mit seinem äußeren Ende am Wandungsteil 12 um die Führungshülse 24 herum anliegt und über den letzteren die ganze Druckkammer 8 entgegen der Kraft der Feder 19 so weit nach dem Boden 21 des Gehäuses hin verschiebt, daß das Einlaßventil 11 zuverlässig geschlossen wird und in dieser Stellung auch bei abgenommender Atemmaske verbleibt, bis die letztere erneut von einem Benutzer aufgesetzt wird.

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Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Sperrvorrichtung 31 einen schwach federnden Bügel 32 aus Stahldraht auf, dessen geradliniger Stegteil 33 in der in Fig. 2 dargestellten Sperrstellung am Hebelarm 28 anliegt und diesen gemäß der Darstellung nach oben drückt. Die beiderseits des Stegteiles

33 rechtwinklig und parallel zueinander abgewinkelten Schenkel

34 und 35 des Bügels 32 verlaufen nach einer das Anschlußstück durchsetzenden und daran gelagerten Welle 36 hin, an der sie mit ihren freien Enden festgelegt sind. Eine um die Welle 36 herum gewickelte Feder 37 ist mit ihrem einen freien Schenkel am Anschlußstück 5 und mit einem am freien Ende ihres anderen Schenkels befindlichen Haken am einen Schenkel 35 des Bügels 32 abgestützt und spannt den Bügel 32 dadurch in die in Fig. 1 dargestellte Freigabestellung der Sperrvorrichtung 1 vor, bei der der Bügel 32 vom Hebelarm 28 nach unten weggeschwenkt und an einem darunter befindlichen inneren Wandungsteil des Anschlußstückes abgestützt ist.

Die Welle 36 durchsetzt mit ihrem einen Ende das Anschlußstück 5 durch eine luftdichte Führungsbuchse nach außen, wo sie einen radial zur Welle 36 verlaufenden Betätigungshebel 38 trägt, der vom Träger der Atemmaske aus von Hand einerseits in die Sperrstellung und anderseits in die Freigabestellung der Sperrvorrichtung 31 geschwenkt werden kann. Ebenfalls radial zur Welle 36 erstreckt sich ein vom Betätigungshebel 28 durch einen Schlitz 39 abgeteilter Mitnehmer 40, der an seinem äußeren Ende nach der Außenwand des Anschlußstückes 5 hin einen Ansatz 41 aufweist, mit dem er in der in Fig. 2 dargestellten Sperrstellung der Sperrvorrichtung 31 nachgiebig federnd in eine in der Außenwand des Anschlußstückes 5 befindliche Ausnehmung eingreift. Die Kraft, welche beim Schwenken der Welle 36 aus der dargestellten Sperrstellung heraus notwendig ist, damit der Ansatz 41 aus der genannten Ausnehmung herausbewegt werden kann, ist derjenigen Kraft angemessen, mit der die Druckkammer 8 bei einem Einatemzug des Benutzers der Atemmaske über den Hebelarm 28 gegen den Bügel 32

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gedrückt wird, so daß der Bügel 32 durch den ersten Einatemzug des Benutzers aus der in Fig. 2 dargestellten Sperrstellung herausbewegt wird und durch die Kraft der Feder 37 in seine in Fig. 1 dargestellte Freigabestellung schnappt. Mit der entsprechenden Schwenkbewegung der Welle 36 wird auch der Betätigungshebel 38 gemäß Fig. 2 nach unten geschwenkt, womit sich der Träger der Atemmaske anhand der Stellung des Betätxgungshebels 38 leicht darüber vergewissern kann, ob sich die Sperrvorrichtung 31 tatsächlich in ihrer Freigabestellung befindet.

Abweichend von dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel könnte die Druckkammer 8 auch unmittelbar mit dem Einlaßventil 11 zusammenwirken, in welchem Falle auch die Sperrvorrichtung 31 unmittelbar mit einem Bestandteil des Wandungsteils 12 der Druckkammer 8 zusammenwirkt. Es sind auch noch an- dere Abwandlungen und Ausgestaltungen der Erfindung denkbar, ohne daß dadurch der in den nachstehenden Ansprüchen niedergelegte Schutzbereich der Erfindung verlassen wird.

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Claims (3)

PATENTANWALT DIPL.-ING. H. STROHSCHÄNK 8000 MÜNCHEN 60 · MUSÄUSSTRASSE 5 . TELEFON (089) 881608 . 9.10.1980-SSe(4) 190-1594P

1. Atemmaske, in deren Ventilgehäuse zwischen einer vor den Atemorganen des Benutzers ausmündenden Atmungskammer und einer mit der äußeren Atmosphäre verbundenen Auslaßkammer eine mit beiden Kammern über je ein Ventil verbundene Druckkammer ange-

5 ordnet ist, durch welche in der Atmungskammer sowohl während der Einatmung als auch während der Ausatmung ein Überdruck erzeugt wird und durch deren der Atmungskammer zugekehrten, über eine Steuermembrane mit der Innenwand des Gehäuses beweglich verbundenen Wandungsteil mittelbar über eine Betätigungsvorrichtung oder unmittelbar ein Einlaßventil der Atemmaske für Atemgas betätigbar ist, gekennzeichnet durch eine in ihre Freigabestellung vorgespannte und von Hand betätigbare Sperrvorrichtung (31), in deren Sperrstellung der bewegliche Wandungsteil (12) oder gegebenenfalls die Betätigungsvorrichtung

(28) in einer das Einlaßventil (11) geschlossen haltenden Stellung mit einer Kraft gehalten wird, die kleiner als die bei einem Einatemvorgang auf den Wandungsteil (12) bzw. die Betätigungsvorrichtung (Hebelarm 28) ausgeübte Kraft ist.

2. Atemmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betätigungshebel (38) der Sperrvorrichtung (31) eine von seiner Freigabestellung unterschiedliche, vom Benutzer leicht erkennbare Sperrstellung aufweist.

3. Atemmaske nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung (31) einen mittel- oder unmittelbar am Wandungsteil (12) der Druckkammer (8) angreifenden Bügel (32)

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aufweist, dessen beide Schenkel (34, 35) an einer über eine Feder (37) in die Freigabestellung der Sperrvorrichtung (31) vorgespannten Helle (36) festgelegt sind, und daß an der Welle (36) ein Mitnehmer (40) festgelegt ist, der mit einem äußeren Ansatz (41) in der Sperrstellung nachgiebig federnd in eine zugeordnete Ausnehmung der Wandung des Gehäuses (1) eingreift·

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