PL188442B1

PL188442B1 - Osobiste oddechowe urządzenie ochronne oraz sposób wytwarzania osobistych oddechowych urządzeń ochronnych

Info

Publication number: PL188442B1
Application number: PL99349882A
Authority: PL
Inventors: Daniel T. Chen; Dana W. Nouri
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2005-01-31
Also published as: TW555579B; CN1511601A; RU2218199C2; US6394090B1; PL349882A1; BR9917135A; KR100561579B1; HUP0200084A2; JP4295438B2; AU4205099A; AU762416B2; KR20020016615A; WO2000048481A1; CN1262321C; CA2368844A1; JP2002537009A; EP1152668A1; CZ20012983A3; TR200102391T2; CN1292652A

Abstract

1. Osobiste oddechowe urzadzenie ochronne, za- wierajace niesfaldowany korpus glówny z rozciagajacym sie pionowym dwusiecznym zagieciem gdy maska jest widziana od przodu w swej wyprostowanej pozycji na uzytkowniku, przy czym niesfaldowany korpus glówny nadaje sie do zginania do pierwszej zasadniczo plasko zlozonej konfiguracji wzdluz dwusiecznego zagiecia i do rozwijania do konfiguracji otwartej, znamienne tym, ze niesfaldowany korpus glówny (12) ma ponadto pierwsza czesc (34), od której jest oddzielona druga czesc (38) poprzez pierwsza linie rozgraniczajaca (A) oraz trzecia czesc (36) oddzielona od drugiej czesci (38) przez druga linie rozgraniczajaca (B), zas pierwsza linia rozgraniczajaca (A) i druga linia rozgraniczajaca (B) rozciagaja sie zasadniczo w poprzek dwusiecznego zagiecia (18) i sa od siebie oddalone. 27. Sposób wytwarzania osobistych oddechowych urzadzen ochronnych, znamienny tym, ze zgina sie wstepnie uksztaltowany pólwyrób na dwusiecznej osi, tworzac przez to ksztaltke wstepna posiadajaca dwu- sieczna linie zginania i tnie sie ksztaltke wstepna pod pierwszym zadanym katem w pierwszym miejscu wzgledem dwusiecznej linii zginania, przy czym pierw- szy zadany kat zalezy od zadanej wielkosci oddecho- wego urzadzenia ochronnego. Fig. 1 PL PL PL PL

Description

Osobiste oddechowe urządzenia ochronne, znane również jako filtrujące respiratory lub maski twarzowe, są wykorzystywane w wielu różnych zastosowaniach do chronienia układu oddechowego użytkownika przed cząstkami zawieszonymi w powietrzu lub przed nieprzyjemnymi lub szkodliwymi gazami. Maski twarzowe są zwykle przeznaczone do noszenia na nosie i ustach, by chronić użytkownika przed niepożądanym materiałem zawieszonym w powietrzu. Zwykle tego rodzaju maski twarzowe mają dwie podstawowe konstrukcje - formowany kształt miskowy i kształt płasko składany.

Konwencjonalny płasko składany kształt maski twarzowej jest typowo zbudowany przez zastosowanie tkaniny w kształcie prostokąta i zawiera co najmniej jedną fałdę przebiegającą zasadniczo równolegle do ust użytkownika. Konstrukcje takie mogą mieć element usztywniający, by przytrzymywać maskę twarzową przed zetknięciem się z twarzą użytkownika. Usztywnienie zapewniano również przez zgrzanie fałdy na szerokości maski twarzowej w laminowanej strukturze lub przez zastosowanie szwu na szerokości maski twarzowej. W wielu zastosowaniach szczególnie pożądane jest wytwarzanie takiej maski twarzowej posiadającej zasadniczo płaską konfigurację w celu łatwego przechowywania przed założeniem maski twarzowej. Płasko składany kształt ma zalety polegające na tym, że może być łatwo przechowywany, np. w kieszeni użytkownika.

Stwierdzono, że maski twarzowe typu płaskiego mogą dość dokładnie dopasowywać się do twarzy użytkownika, to znaczy większość wewnętrznej powierzchni maski może dojść do styku z twarzą użytkownika. Płaskie maski twarzowe mogą być zatem ciepłe i niewygodne podczas stosowania, co jest szczególnie słuszne wtedy, gdy maska twarzowa jest noszona przez dłuższy czas. Ponadto powierzchnia wewnętrzna maski twarzowej może dochodzić do styku z ustami użytkownika tak, że maska twarzowa często staje się wilgotna lub przeciera się. Jeżeli to nastąpi, materiał starty z wewnętrznej powierzchni może drażnić użytkownika.

Maski w kształcie miski są zwykle maskami formowanymi, które tworzą komorę powietrzną na twarzy, gdy są używane, przez co przezwyciężone są niektóre z problemów związanych z brakiem komfortu przy noszeniu płasko składanych masek. Jednakże formowane maski miskowe nie mogą być składane płasko, by łatwo i wygodnie przechowywać je.

Opis patentowy US 3 971 369 (Aspelin i in.) przedstawia zasadniczo misko wo ukształtowaną maskę chirurgiczną, która nie jest formowana. Dokument ten podaje, że ponieważ maska nie jest formowana, krawędzie części korpusowej maski nie są sztywne i dlatego dostosowują się do konturów twarzy użytkownika. Jednakże wytwarzanie maski jest skomplikowane, a wynikowa konstrukcja jest złożona, przy czym z przodu maski usytuowany jest materiał pokrywający.

Publikacja międzynarodowa nr WO 96/28217 opisuje płasko składane osobiste urządzenia oddechowe. W publikacji tej opisano, że urządzenia zawierają płaską część środkową, płaski pierwszy człon dołączony do części środkowej poprzez linię zginania, szew, zgrzeinę lub spojenie oraz płaski drugi człon dołączony do części środkowej poprzez linię zginania, szew, zgrzeinę lub spojenie. Podano, że urządzenie to nadaje się do płaskiego złożenia w celu przechowywania go, przy czym pierwszy i drugi człon stykają się przynajmniej częściowo ze wspólną powierzchnią środkowej części, a podczas używania urządzenie to tworzy miskowo ukształtowaną komorę powietrzną na nosie i ustach użytkownika.

Znana jest również z opisu patentowego US 5 701 892 (Bledstain) wielofunkcyjna maska przykrywająca usta oraz nos i podbródek użytkownika. Maska ta ma dwustronną komorę ze sztywną podporą oraz z komorą powietrzną bez albo z zewnętrznym pionowym szwem. Komora ma dwie symetryczne strony, które są połączone do pionowego zagięcia zewnętrznego. Zasadniczo, te dwie symetryczne strony komory są razem zszyte, tworząc górny i dolny szew maski.

Istnieje zatem zapotrzebowanie na osobiste oddechowe urządzenie ochronne lub maskę twarzową, które nadają się do płaskiego składania, a jednocześnie zapewniają dobre uszczelnienie przy oddychaniu i są wygodne w noszeniu. Istnieje ponadto zapotrzebowanie na maskę o nieskomplikowanej konstrukcji, która jest stosunkowo prosta do wytwarzania i tania.

Osobiste oddechowe urządzenie ochronne zawiera niesfałdowany korpus główny z rozciągającym się pionowym dwusiecznym zagięciem gdy maska jest widziana od przodu w swej wyprostowanej pozycji na użytkowniku, przy czym niesfałdowany korpus główny nadaje się

188 442 do zginania do pierwszej zasadniczo płasko złożonej konfiguracji wzdłuż dwusiecznego zagięcia i do rozwijania do konfiguracji otwartej. Rozwiązanie charakteryzuje się tym, że niesfałdowany korpus główny ma ponadto pierwszą część, od której jest oddzielona druga część poprzez pierwszą linię rozgraniczającą oraz trzecią część oddzieloną od drugiej części przez drugą linię rozgraniczającą, zaś pierwsza linia rozgraniczająca i druga linia rozgraniczająca rozciągają się zasadniczo w poprzek dwusiecznego zagięcia i są od siebie oddalone.

Korzystnym jest, że korpus główny zawiera materiał filtrujący oraz warstwę pokrywającą i warstwę usztywniającą. Pierwsza część i trzecia część korpusu głównego mogą być także zasadniczo pozbawione warstwy usztywniającej. Pierwsza linia rozgraniczająca korpusu głównego zawiera linię zgrzewania przebiegającą zasadniczo zgodnie z nią, przy czym linia zgrzewania spaja ze sobą warstwę materiału filtrującego, warstwę pokrywającą i warstwę usztywniającą. Druga linia rozgraniczająca korpusu głównego zawiera linię zgrzewania przebiegającą zasadniczo zgodnie z nią, przy czym linia zgrzewania spaja ze sobą warstwę materiału filtrującego, warstwę pokrywającą i warstwę usztywniającą. Korpus główny jest jednoczęściowy, zaś dwusieczne zagięcie korpusu głównego stanowi jedną linię zagięcia, pozwalającą osiągnąć zasadniczo płasko składaną konfigurację oddechowego urządzenia ochronnego. Drugą część korpusu głównego stanowi obszar utworzony pomiędzy liniami rozgraniczającymi, zaś linie rozgraniczające są wykonane na wysokości nosa i podbródka użytkownika. Linie rozgraniczające stanowią elementy usztywniające drugiej części korpusu oraz stanowią elementy zwiększające giętkość pierwszej części i trzeciej części względem drugiej części. Ponadto linie rozgraniczające stanowią elementy zabezpieczające przed rozwarstwianiem się korpusu głównego.

Osobiste oddechowe urządzenie ochronne, według odmiany wynalazku charakteryzuje się tym, że niesfałdowany korpus główny ma ponadto pierwszą część, od której jest oddzielona druga część poprzez pierwszą linię rozgraniczającą oraz trzecią część oddzieloną od drugiej części przez drugą linię rozgraniczającą, przy czym linie rozgraniczające przebiegają bocznie od dwusiecznego zagięcia.

Korzystnym jest, że korpus główny zawiera materiał filtrujący oraz warstwę pokrywającą i warstwę usztywniającą. Pierwsza część i trzecia część korpusu głównego mogą być także zasadniczo pozbawione warstwy usztywniającej. Pierwsza linia rozgraniczająca korpusu głównego zawiera linię zgrzewania przebiegającą zasadniczo zgodnie z nią, przy czym linia zgrzewania spaja ze sobą warstwę materiału filtrującego, warstwę pokrywającą i warstwę usztywniającą. Druga linia rozgraniczająca korpusu głównego zawiera linię zgrzewania przebiegającą zasadniczo zgodnie z nią, przy czym linia zgrzewania spaja ze sobą warstwę materiału filtrującego, warstwę pokrywającą i warstwę usztywniającą.

Korpus główny jest jednoczęściowy, zaś dwusieczne zagięcie korpusu głównego stanowi jedną linię zagięcia, pozwalającą osiągnąć zasadniczo płasko składaną konfigurację oddechowego urządzenia ochronnego. Drugą część korpusu głównego stanowi obszar utworzony pomiędzy liniami rozgraniczającymi, zaś linie rozgraniczające są wykonane na wysokości nosa i podbródka użytkownika. Linie rozgraniczające stanowią elementy usztywniające drugiej części korpusu oraz stanowią elementy zwiększające giętkość pierwszej części i trzeciej części względem drugiej części.

Osobiste oddechowe urządzenie ochronne, według drugiej odmiany wynalazku charakteryzuje się tym, że niesfałdowany korpus główny ma ponadto pierwszą część, od której jest oddzielona druga część poprzez pierwszą linię rozgraniczającą oraz trzecią część oddzieloną od drugiej części przez drugą linię rozgraniczającą, przy czym linie rozgraniczające nie przecinają się.

Korzystnym jest, że korpus główny zawiera materiał filtrujący oraz warstwę pokrywającą i warstwę usztywniającą. Pierwsza część i trzecia część korpusu głównego mogą być także zasadniczo pozbawione warstwy usztywniającej. Pierwsza linia rozgraniczająca korpusu głównego zawiera linię zgrzewania przebiegającą zasadniczo zgodnie z nią, przy czym linia zgrzewania spaja ze sobą warstwę materiału filtrującego, warstwę pokrywającą i warstwę usztywniającą. Druga linia rozgraniczająca korpusu głównego zawiera linię zgrzewania przebiegającą zasadniczo zgodnie z nią, przy czym linia zgrzewania spaja ze sobą warstwę materiału filtrującego, warstwę pokrywającą i warstwę usztywniającą. Korpus główny jest jedno6

188 442 częściowy, zaś dwusieczne zagięcie korpusu głównego stanowi jedną linię zagięcia, pozwalającą osiągnąć zasadniczo płasko składaną konfigurację oddechowego urządzenia ochronnego. Drugą część korpusu głównego stanowi obszar utworzony pomiędzy liniami rozgraniczającymi, zaś linie rozgraniczające są wykonane na wysokości nosa i podbródka użytkownika. Linie rozgraniczające stanowią elementy usztywniające drugiej części korpusu oraz stanowią elementy zwiększające giętkość pierwszej części i trzeciej części względem drugiej części.

Sposób wytwarzania osobistych oddechowych urządzeń ochronnych charakteryzuje się tym, że zgina się wstępnie ukształtowany półwyrób na dwusiecznej osi, tworząc przez to kształtkę wstępną posiadającą dwusieczną linię zginania i tnie się kształtkę wstępną pod pierwszym żądanym kątem w pierwszym miejscu względem dwusiecznej linii zginania, przy czym pierwszy żądany kąt zależy od żądanej wielkości oddechowego urządzenia ochronnego.

Korzystnym jest, że sposób zawiera dodatkowy etap cięcia kształtki wstępnej pod drugim żądanym kątem w drugim miejscu względem dwusiecznej linii zginania, przy czym drugi żądany kąt zależy od żądanej wielkości oddechowego urządzenia ochronnego. Sposób według wynalazku zawierać może dodatkowy etap tworzenia w kształtce wstępnej pierwszej i drugiej linii rozgraniczającej.

Rozwiązanie według wynalazku zapewnia możliwość płaskiego składania, a jednocześnie pozwala na dobre uszczelnienie przy oddychaniu i wygodne noszenie.

Urządzenie według przedmiotowego wynalazku korzystnie ma pierwszą część przebiegającą od drugiej części pod kątem około 110-175 stopni, mierząc od dwusiecznego zagięcia przebiegającego przez drugą część do dwusiecznego zagięcia przebiegającego przez pierwszą część, kiedy urządzenie jest złożone do zasadniczo płasko złożonej konfiguracji. Ponadto, urządzenie według przedmiotowego wynalazku korzystnie ma trzecią część przebiegającą od drugiej części pod kątem 100-165 stopni, mierząc od dwusiecznego zagięcia przebiegającego przez drugą część do dwusiecznego zagięcia przebiegającego przez trzecią część, kiedy urządzenie to jest złożone do zasadniczo płaskiej konfiguracji. Urządzenie według przedmiotowego wynalazku może również zawierać opcjonalną część składową, taką jak osłona twarzy, uszczelnienie twarzy, przykrycie szyi oraz ich połączenie. Urządzenie ochronne według przedmiotowego wynalazku styka się z twarzą użytkownika na obwodzie maski pod kątem ostrym z minimalnym kontaktem twarzowym, by tworzyć wypukło lub miskowo ukształtowany obszar nad nosem i ustami użytkownika, przez co zwiększa się komfort odczuwany przez użytkownika i potencjalnie zwiększa się do maksimum sprzężenie obwodu maski twarzowej z twarzą użytkownika.

Sposób według przedmiotowego wynalazku nadaje się do szybkich procesów produkcyjnych i może zawierać dodatkowe etapy potrzebne do mocowania opasek nagłownych, pętli usznych, elementów nosowych i innych typowych członów składowych urządzenia oddechowego.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 jest widokiem z boku osobistego oddechowego urządzenia ochronnego w konfiguracji płasko złożonej, fig. 2 jest widokiem z przodu osobistego oddechowego urządzenia ochronnego z fig. 1 pokazanego w otwartej konfiguracji gotowej do użycia, fig. 3 jest schematycznym przedstawieniem przykładowego sposobu wytwarzania płasko składanego osobistego oddechowego urządzenia ochronnego, fig. 4a-4c są schematycznym przedstawieniem procesu montażu z wykorzystaniem pojedynczej kształtki wstępnej wynikającej z przykładowego sposobu wytwarzania z fig. 3, fig. 5 jest przekrojem wzdłuż linii 5-5 pojedynczej kształtki wstępnej z fig. 4a, fig. 6 jest schematycznym przedstawieniem kowadła stosowanego do tworzenia linii zgrzewania w urządzeniu według przedmiotowego wynalazku, fig. 7 jest schematycznym przedstawieniem kowadła stosowanego do wykonania kształtki wstępnej w sposobie wytwarzania urządzenia według przedmiotowego wynalazku.

W jednym przykładzie wykonania przedmiotowego wynalazku osobiste oddechowe urządzenie ochronne 10 korzystnie nadaje się do przyjęcia płasko złożonego kształtu, jak pokazano na fig. 1. Urządzenie to jest korzystnie składane na połowę wzdłuż linii 18, która przebiega od pierwszej części 34 do trzeciej części 36 w celu przechowywania w opakowaniu przed użyciem lub w kieszeni użytkownika. Na fig. 1 pokazano jedną połówkę lub widok z bo188 442 ku złożonego kształtu osobistego oddechowego urządzenia ochronnego 10. Korzystnie urządzenie to zawiera główny korpus 12, pierwszą część 34, drugą część 38 i trzecią część 36.

Części te mogą stanowić oddzielne człony składowe, jednakże korzystne jest, by pierwsza część 34, druga część 38 i trzecia część 36 były całkowicie integralne, aby utworzyć jednolity główny korpus 12. Urządzenie według przedmiotowego wynalazku korzystnie zawiera również elementy mocujące, takie jak człon 26 do mocowania na uszach albo opaska nagłowna (nie pokazano).

Dla celów niniejszego wynalazku następujące określenia będą miały podane poniżej znaczenie.

Otwarty kształt wypukły - będzie oznaczać kształt urządzenia podczas jego używania, kiedy korpus główny jest zasadniczo odsunięty od twarzy użytkownika, ale jest sprzężony szczelnie z twarzą, aby utworzyć komorę powietrzną nad nosem i ustami użytkownika.

Linia rozgraniczająca - będzie oznaczać określoną linię w głównym korpusie 12, która odróżnia jedną część 34, 36, 38 głównego korpusu 12 od drugiej. Linia rozgraniczająca tworzy oś obrotu dla co najmniej jednej części 34, 36, 38, aby obracała się ona przynajmniej częściowo wokół takiej linii rozgraniczającej. Linia rozgraniczająca może przebiegać na długości lub szerokości korpusu głównego 12. Przykłady linii rozgraniczającej obejmują linię zginania, spojenia, zgrzewania lub szew.

Fałda - oznacza zagięcie, w którym materiał urządzenia zostaje zdwojony przez przyłożenie do siebie co najmniej raz w układzie harmonijkowym.

Linia zgrzewania - może być linią rozgraniczającą lub też nie.

Jak to zostanie opisane bardziej szczegółowo poniżej, główny korpus 12 korzystnie zawiera wiele warstw, które mogą filtrować niepożądane cząstki zawieszone w powietrzu, by chronić użytkownika przed podrażnieniem ze strony środowiska i/lub by ogrzewać przychodzące powietrze w chłodniejszych klimatach, gdy użytkownik wdycha. Urządzenie oddechowe według przedmiotowego wynalazku zawiera pierwszą linię rozgraniczającą A i drugą linię rozgraniczającą B, które tworzą pomiędzy sobą drugą część 38. Te linie rozgraniczające tworzą dwie przebiegające bocznie osie obrotu dla ruchu pierwszej części 34 wokół linii rozgraniczającej A i trzeciej części 36 wokół drugiej linii rozgraniczającej B. To znaczy te linie rozgraniczające mają funkcję łączącą, która nadaje ruch pierwszej i trzeciej części względem drugiej części oraz nadaje integralność strukturalną drugiej części podczas używania. Stwierdzono, że te linie rozgraniczające polepszają giętkość i dopasowywanie się urządzenia podczas używania wokół nosa i podbródka użytkownika. W jednym korzystnym przykładzie wykonania osobiste urządzenie oddechowe ma konstrukcję wielowarstwową. W tym przykładzie wykonania linie rozgraniczające mogą chronić przed rozwarstwieniem systemów wielowarstwowych tak, że warstwa wewnętrzna nie zapada się podczas używania. Korzystnie liniami rozgraniczającymi są zgrzeiny, ponieważ zgrzeina nadaje dobrą integralność strukturalną i chroni przed rozwarstwieniem.

Linie rozgraniczające można tworzyć wieloma różnymi sposobami odpowiednimi do tworzenia osi obrotu. Odpowiednie sposoby obejmują zgrzewanie (np. zgrzewanie ultradźwiękowe), przykładanie ciśnienia (z przyłożeniem ciepła lub bez tego), nakładanie pasków kleju, zszywanie itp. Należy rozumieć, że linie rozgraniczające mogą być zasadniczo ciągłe, nieciągłe, prostoliniowe, krzywoliniowe i mogą stanowić połączenie powyższych rodzajów, jeżeli tylko linie rozgraniczające tworzą oś obrotu dla ruchu pierwszej części 34 wokół linii rozgraniczającej A i dla trzeciej części 36 wokół drugiej linii rozgraniczającej B.

W korzystnym przykładzie wykonania przynajmniej jedna linia rozgraniczająca zawiera linię zgrzewania, a korzystniej obie linie rozgraniczające zawierają linie zgrzewania. Korzystnie linie rozgraniczające nie zawierają ani nie stanowią części fałdy.

Dwusieczne zagięcie 18 korzystnie zawiera pierwsze zagięcie 14, drugie zagięcie 14' i trzecie zagięcie 14. Krawędziowe uszczelnienie 16, które przebiega od pierwszego zagięcia 14 do trzeciego zagięcia 14, stanowi - jak pokazano - wykończenie konfiguracji urządzenia. Zagięcia 14 i 14 są korzystnie utworzone przez zgrzeiny, jak to zostanie opisane poniżej, które mogą być proste lub krzywoliniowe, ale korzystnie są zasadniczo proste, jak pokazano. Jednakże zagięcie może być utworzone przez inne środki, takie jak szycie. Element 26 mocowania na uchu służy do przytrzymywania urządzenia na miejscu na twarzy użytkownika zwykle

188 442 przez mocowanie wokół uszu użytkownika. Inne części składowe, takie jak opaska nagłowna, mogą być dodane do osobistego urządzenia oddechowego według przedmiotowego wynalazku, by przytrzymywać to urządzenie na miejscu na głowie użytkownika.

Osobiste oddechowe urządzenie ochronne 10 pokazano na fig. 2, gdzie wspólne części są oznaczone jak na fig. 1, w swej gotowej do założenia, wypukłej, otwartej konfiguracji mającej zasadniczo kształt miski, co daje użytkownikowi zalety oddalenia miskowo ukształtowanego urządzenia oddechowego od twarzy. Taki kształt pozwala użytkownikowi na większy stopień ruchu szczęki i zapewnia mu większy komfort, ponieważ urządzenie zasadniczo nie styka się z twarzą użytkownika w obszarze ust. Według przedmiotowego wynalazku konfiguracja taka jest korzystnie realizowana bez fałd przebiegających poziomo na głównym korpusie 12. Urządzenie według przedmiotowego wynalazku zawiera raczej korzystnie dwusieczne zagięcie przebiegające od pierwszej części do trzeciej części urządzenia, przy czym urządzenie to jest podzielone zasadniczo na pierwszą połowę i drugą połowę. Oprócz dwusiecznego zagięcia nie potrzeba żadnych innych linii zagięcia, by osiągnąć zasadniczo płasko złożoną konfigurację urządzenia.

Korzystnie druga lub środkowa część 38 jest mniej podatna niż pierwsza część 34 i trzecia część 36. Mniej podatna część środkowa zawarta w osobistym urządzeniu oddechowym według przedmiotowego wynalazku korzystnie zwiększa wypukłą konfigurację otwartą, przyczyniając się do oddalenia urządzenia od twarzy podczas noszenia.

Kształt i wielkość osobistego oddechowego urządzenia ochronnego 10 według przedmiotowego wynalazku można zmieniać przez zmienianie kształtu i kąta zagięć 14 i 14, które mogą być prostoliniowe lub krzywoliniowe, korzystnie są zasadniczo prostoliniowe, aby uzyskać dobre dopasowanie do twarzy użytkownika. Każde z zagięć 14 i 14 jest korzystnie utworzone przez linię zgrzewania, która tworzy pierwszy kąt 40 i drugi kąt 42 od pierwszego punktu początkowego 44 do drugiego punktu początkowego 46 wzdłuż drugiego zagięcia 14'. Korzystnie pierwszy kąt 40 utworzony i mierzony od drugiego zagięcia 14' do pierwszej linii zagięcia 14 wynosi 110-175°, korzystniej 140-155 stopni. Korzystnie drugi kąt 42 utworzony i mierzony od drugiego zagięcia 14' do trzeciej linii zagięcia 14 wynosi 100-165 stopni, korzystniej 135-150 stopni. Przez zmianę kształtu linii zagięcia 14 i 14 pierwszego kąta 40 i drugiego kąta 42 można łatwo zmieniać dopasowanie urządzenia oddechowego do twarzy, by dostosować je do różnych wymiarów twarzy. Fachowiec zauważy, że przez zmienianie pierwszego kąta 40 i drugiego kąta 42 od drugiego zagięcia 14' można również odpowiednio zmieniać długość pierwszego zagięcia 14 i trzeciego zagięcia 14. Korzystnie jednak pierwsza i trzecia linia zagięcia 14 i 14 mają zwykle długość w zakresie 40-80 mm, przy czym pierwsza linia zagięcia i trzecia linia zagięcia niekoniecznie mają taką samą długość.

W związku z powyższym osobiste urządzenie oddechowe według przedmiotowego wynalazku zwykle ma wysokość (mierzoną od zewnętrznej krawędzi pierwszej części do zewnętrznej krawędzi drugiej części) w wypukłej konfiguracji otwartej 90-160 mm, korzystnie 100-150 mm, a korzystniej 110-140 mm. Wysokość drugiej części 38 urządzenia oddechowego 10 pomiędzy liniami rozgraniczającymi A, A' i B, B' wynosi korzystnie 30-100 mm, korzystniej 35-75 mm, najkorzystniej 45-65 mm. Dodatkowo osobiste urządzenie oddechowe według przedmiotowego wynalazku zwykle ma szerokość (mierzoną od zewnętrznej krawędzi prawego uszczelnienia brzegowego do zewnętrznej krawędzi lewego uszczelnienia brzegowego) w wypukłej konfiguracji otwartej 110-190 mm, korzystnie 130-170 mm, a korzystniej 140-160 mm.

Jak wspomniano o tym krótko powyżej, osobiste urządzenie oddechowe według przedmiotowego wynalazku korzystnie stanowi konstrukcję wielowarstwową posiadającą co najmniej jedną warstwę pokrycia i warstwę filtrującą. Może być również zastosowana opcjonalna warstwa usztywniająca. Warstwa filtrująca zawiera materiał, który jest korzystnie zawarty co najmniej w środkowej części urządzenia. Warstwa filtrująca może być złożona z pewnej liczby materiałów tkanych i włókninowych, z pojedynczej warstwy lub z wielu warstw, z wewnętrzną lub zewnętrzną warstwą pokrycia albo bez niej. Jak wspomniano powyżej, środkowa część jest utworzona pomiędzy liniami rozgraniczającymi przebiegającymi bocznie od dwusiecznej linii zagięcia. Przykłady odpowiedniego materiału filtrującego obejmują wstęgi z mikrowłókien, wstęgi fibrylowanej folii, wstęgi tkaniny lub włókniny (np. kładzione

188 442 pneumatycznie lub zgrzebne włókna cięte), wstęgi włókien dmuchanych z roztworu, albo połączenia takich materiałów. Włókna nadające się do utworzenia takich wstęg zawierają przykładowo poliolefiny, takie jak polipropylen, polietylen, polibutylen, poli(4-metylo-l-penten) oraz ich mieszaniny, podstawione chlorowcem poliolefiny, takie jak poliolefiny zawierające jedną lub więcej jednostek chloroetylenu, albo jednostek tetrafluoroetylenu i które mogą również zawierać jednostki akrylonitrylowe, poliestry, poliwęglany, poliuretany, watę kalafoniową, szkło, celulozę lub ich połączenia. Włókna warstwy filtrującej są wybierane w zależności od rodzaju cząstek, które mają być filtrowane. Prawidłowy wybór włókien może również mieć wpływ na wygodę użytkownika przy korzystaniu z urządzenia oddechowego, np. przez zapewnienie miękkości lub kontrolowanie wilgotności. Wstęgi mikrowłókien dmuchanych z roztopionego materiału, użyteczne według przedmiotowego wynalazku, mogą być wytworzone jak opisano np. w publikacji Wente, Van A., Superfine Thermoplastic Fibers w Industrial Engineering Chemistry, vol. 48, 1342 i dalsze (1956) oraz w Raport nr 4364 Naval Research Laboratories opublikowany 25 maja 1954 roku, zatytułowany Manufacture Of Super Fine Organie Fibers, Van A. Wente i in. Dmuchane mikrowłókna w materiale filtrującym użytecznym w przedmiotowym wynalazku korzystnie mają skuteczną średnicę 3-30 pm, korzystniej 7-15 |im, obliczoną sposobem przedstawionym w publikacji Davies, C. N., The Separation of Airborne Dust Particles, Institution of Mechanical Engineers, Londyn, Proceedings IB, 1952.

W warstwie filtrującej mogą być również ewentualnie obecne włókna cięte. Obecność karbowanych grubych włókien ciętych zapewnia większą puszystość i mniejszą gęstość wstęgi w porównaniu ze wstęgą złożoną tylko z dmuchanych mikrowłókien. Korzystnie w materiale takim zawarte jest nie więcej niż 90% wag. włókien ciętych, korzystniej nie więcej niż 70% wag. Takie wstęgi zawierające włókna cięte opisano w patencie USA nr 4 118 531 (Hauser).

W warstwie filtrującej lub w jednej albo w większej liczbie innych warstw materiałów filtrujących można również stosować dwuskładnikowe włókna cięte. Takie dwuskładnikowe włókna cięte, które zwykle mają warstwę zewnętrzną o temperaturze topnienia niższej niż temperatura topnienia części rdzeniowej, mogą być używane do tworzenia sprężystej warstwy kształtującej spojonej w punktach przecięcia włókien, np. przez grzanie tej warstwy tak, że zewnętrzna warstwa włókien dwuskładnikowych płynie do styku z sąsiednimi włóknami, które są albo dwuskładnikowymi, albo innymi włóknami ciętymi. Warstwę kształtującą można również wytwarzać z włóknami spoiwa z płynącego pod wpływem ciepła poliestru, zawartymi wraz z włóknami ciętymi, a po ogrzaniu warstwy kształtującej włókna spoiwa roztapiają się i płyną do punktu przecięcia włókien, gdzie otaczają punkt przecięcia włókien. Po ochłodzeniu w punktach przecięcia włókien powstają spojenia, które trzymają masę włókien w żądanym kształcie. Ponadto we wstęgach takich można stosować spoiwa takie jak lateks akrylowy lub sproszkowane żywice klejące aktywowane ciepłem, aby zapewnić spojenie włókien.

Szczególnie użyteczne dla przedmiotowego wynalazku są włókna ładowane elektrycznie, takie jak opisano w patencie USA nr 4 215 682 (Kubik i in.), w patencie USA nr 4 588 537 (Klasse i in.) lub innymi konwencjonalnymi sposobami polaryzowania lub ładowania elektretów, np. sposobem opisanym w patencie USA nr 4 375 718 (Wadsworth i in.), lub w patencie USA nr 4 592 815 (Nakao), albo sposobem hydroładowania opisanym w patencie USA nr 5 496 507 (Angadjivand i in.). Elektrycznie ładowane włókna z fibrylowanej folii według patentu USA nr RE. 31 285 (van Tumhout) są również użyteczne.

Ziarniste materiały pochłaniające (takie jak węgiel aktywowany lub tlenek glinowy) i/lub pochłaniające włókna (np. włókna węgla aktywowanego) mogą również być zawarte w warstwie filtrującej. Takie obciążone cząstkami włókna są opisane przykładowo w patencie USA nr 3 971 373 (Braun), w patencie uSa nr 4 100 324 (Andersen) oraz w patencie USA nr 4 429 001 (Kolpin i in.). Maski z obciążonych cząstkami warstw filtrujących są szczególnie dobre do ochrony przed materiałami gazowymi. Jak wspomniano powyżej, urządzenie oddechowe do filtrowania cząstek z powietrza według przedmiotowego wynalazku musi zawierać warstwę filtrującą w co najmniej jednej części. Korzystnie całe urządzenie filtrujące według przedmiotowego wynalazku zawiera warstwę filtrującą.

Osobiste urządzenie oddechowe według przedmiotowego wynalazku może zawierać co najmniej jeden opcjonalny składnik opisany tu. Przykładowo pierwsza część może zawierać materiał, który tworzy barierę dla wilgoci, by chronić przed zamgleniem okulary użytkownika.

188 442

Dodatkowe osobiste urządzenia oddechowe według przedmiotowego wynalazku są zwykle przytrzymywane na twarzy użytkownika przez elementy znane fachowcom, takie jak paski lub taśmy, korzystnie w postaci pętli na uszy i/lub opasek nagłownych. Przykładowo pętle na uszy mogą być zszywane z głównym korpusem urządzenia oddechowego, jak pokazano na fig. 1 i 2 albo też mogą być przyklejane do głównego korpusu urządzenia oddechowego przez zalewanie, klejenie, zgrzewanie ultradźwiękowe, szycie lub innymi środkami znanymi fachowcom. Według przedmiotowego wynalazku osobiste urządzenie oddechowe korzystnie ma pewien stopień regulacji docisku do twarzy użytkownika z zastosowaniem opaski nagłownej lub bez niej.

Paski lub taśmy użyteczne według przedmiotowego wynalazku mogą być wykonane z termoplastycznych elastomerów, sprężystego poliuretanu, poliizoprenu, kopolimerów butylenowo-styrenowych. Jednym takim przykładem jest blokowy kopolimer styren-butadienstyren, dostępny w handlu pod nazwą handlową KRATON D 1101 z firmy Shell Chemical Co., Houston, TX. Paski lub taśmy mogą być również wykonane ze sprężystej gumy lub z powlekanej rozciąganej przędzy, takiej jak dostępna w handlu pod nazwą handlową LYCRA z firmy DuPont Co., Wilmington, DE. Ponadto na paski lub taśmy nadają się aktywowane przez rozciągnięcie elastomeryczne materiały kompozytowe. Jednym takim materiałem jest niekleisty wielowarstwowy laminat elastomeryczny posiadający co najmniej jeden elastomeryczny rdzeń i co najmniej jedną stosunkowo nieelastomeryczną warstwę naskórkową. Ta warstwa naskórkowa jest rozciągana poza swą granicę sprężystości i jest zwalniana wraz z rdzeniem tak, aby utworzyć mikrostrukturowaną warstwę naskórkową. Mikrostruktura oznacza, że powierzchnia zawiera nieregularności wierzcholkowo-dolinowe lub pofałdowania, które są wystarczająco duże, by były postrzegane przez nieuzbrojone oko ludzkie jako powodujące zwiększoną nieprzezroczystość w porównaniu z nieprzezroczystością kompozytu przed mikrostrukturowaniem, przy czym nieregularności takie są wystarczająco małe, by były postrzegane jako gładkie lub miękkie dla ludzkiej skóry. Potrzebne jest powiększenie tych nieregularności, by zobaczyć szczegóły mikrostrukturowanej tekstury. Przykłady takich elastomerycznych kompozytów przedstawiono w patencie USA nr 5 501 679 (Krueger).

Chociaż sprężyste taśmy są korzystne, według wynalazku mogą być również stosowane taśmy niesprężyste i zawierają one przykładowo włókninę uformowaną przez proces układania na mokro lub na sucho i złożoną z włókien jedwabiu, poliestru itp., kalandrowane, spajane przy przędzeniu wstęgi z polipropylenu, polietylenu lub poliestru i wzmocnionego papieru. Taśmy takie można wiązać, spinać lub rozciągać tak, że otaczają one głowę użytkownika doprowadzając maskę twarzową do szczelnego sprzężenia z twarzą użytkownika.

Urządzenie oddechowe może również zawierać opcjonalny zawór wydechowy, zwykle zawór membranowy, który umożliwia łatwe wydychanie powietrze przez użytkownika. Zawór wydechowy z niezwykle niskim spadkiem ciśnienia podczas wydechu do maski jest opisany w patencie USA nr 5 325 892 (Japuntich i in.). Fachowcy znają również wiele zaworów wydechowych o innej konstrukcji. Zawór wydechowy jest korzystnie przymocowany do części środkowej, korzystnie blisko środka tej części środkowej, przez zgrzewanie ultradźwiękowe, klejenie, mechaniczne zaciskanie itp.

Urządzenie oddechowe może opcjonalnie mieć przymocowaną przy górnej krawędzi lub przy zewnętrznych częściach urządzenia oddechowego osłonę twarzy. Typowe osłony twarzy są opisane przykładowo w patencie USA nr 2 762 368 (Bloomfield) i w patencie USA nr 4 944 294 (Borek jr). Użyteczny jest również rodzaj osłony twarzy opisany w patencie USA nr 5 020 533 (Hubbard i in.), która ma wycięcie w pobliżu swego środka, by ułatwić dopasowanie się urządzenia oddechowego i osłony do twarzy użytkownika z przyciemnioną taśmą przy górnej krawędzi urządzenia, by zmniejszyć olśniewanie.

Ponadto uszczelnienia zmniejszające do minimum przechodzenie powietrza pomiędzy urządzeniem a twarzą mogą być również opcjonalnie stosowane z urządzeniem oddechowym według przedmiotowego wynalazku. Typowe uszczelnienia są opisane przykładowo w patencie USA nr 4 600 002 (Maryyanek i in.), w patencie USA nr 4 688 566 (Boyce) oraz w patencie USA nr 4 827 924 (Japuntich), który opisuje pierścień z miękkiego materiału elastomerycznego na oddechowym urządzeniu 75.

188 442

Ponadto w urządzeniu oddechowym według przedmiotowego wynalazku mogą być stosowane przykrycia szyi chroniące ten obszar np. przed bryzgami cieczy. Typowe przykrycia szyi są opisane przykładowo w patencie USA nr 4 825 878 (Kuntz i in.), w patencie USA nr 5 322 061 (Brunson) oraz w opisie modelu USA nr Des. 347 090 (Brunson).

Aby zwiększyć komfort i dopasowanie, każde osobiste urządzenie oddechowe może zawierać dwuczęściowy element nosowy. Użyte tu określenie „dwuczęściowy” w odniesieniu do elementu nosowego oznacza konfigurację, w której urządzenie oddechowe lub maska zawiera pierwszą część elementu nosowego po prawej stronie urządzenia oddechowego i drugą część elementu nosowego po lewej stronie urządzenia oddechowego, przy czym te dwie części są połączone w poprzek nosa, kiedy urządzenie jest zakładane przez użytkownika. Korzystnie dwuczęściowy element nosowy zmniejsza prawdopodobieństwo powstania konfiguracji daszkowej. W konwencjonalnych maskach zawierających element nosowy w postaci pojedynczej części nad nosem może powstawać ostro zakończona szczelina lub wierzchołek, ponieważ jednoczęściowy element nosowy zgina się, by dopasować się do krzywizny grzbietu nosa. Szczelina lub wierzchołek jest niepożądany, ponieważ wilgotne powietrze wydychane przez użytkownika ma tendencję do powodowania zamglenia okularów użytkownika. Każde urządzenie oddechowe może zawierać dwuczęściowy element nosowy, by poprawić dopasowanie do nosa użytkownika, np. jak to jest dostępne w handlu ze znakami towarowymi 8210™, 82101™, 8246™, 8247™, 1860™, 8110S™, 8218™, 8710™ i 2610™, wszystkie należące do Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, MN.

Korzystnie dwuczęściowy element nosowy pozwala na dopasowanie do obszaru policzkowego z każdej strony nosa z umożliwieniem również większego dopasowania do grzbietu nosa, ponieważ brak jest tej części sztywnego elementu nosowego, która przykrywałaby grzbiet nosa. Lepsze dopasowanie do nosa obserwowane jest wtedy, gdy urządzenie oddechowe zawiera dwuczęściowy element nosowy. Ponadto wytwarzanie urządzenia oddechowego zawierającego dwuczęściowy element nosowy może być prostsze. Przykładowo dwuczęściowy element nosowy może być dodany do urządzenia oddechowego w dowolnej chwili podczas procesu, również przed składaniem urządzenia. W konwencjonalnych procesach wytwarzania jednoczęściowy element nosowy jest zwykle dodawany do urządzenia po jego złożeniu tak, że ten jednoczęściowy element nosowy jest usytuowany po obu stronach zagięcia i na samym zagięciu. Ponieważ element nosowy można dodać w dwóch częściach po obu stronach zasadniczo pionowej linii, taki dwuczęściowy element nosowy może być dodany do zasadniczo płaskiej kształtki wstępnej (opisanej poniżej) w dowolnej chwili w procesie wytwarzania. Przykładowo dwuczęściowy element nosowy może być przymocowany do powierzchni warstwy pokrycia tak, że ten dwuczęściowy element nosowy jest zamknięty wewnątrz urządzenia (tak że ten element nosowy jest niewidoczny dla użytkownika) albo na zewnętrznej powierzchni urządzenia.

Element nosowy użyteczny w urządzeniu oddechowym według przedmiotowego wynalazku może być jednoczęściowym elementem nosowym lub dwuczęściowym elementem nosowym. W każdym wykonaniu element nosowy może być wykonany z kształtowanego materiału, np. z nadającej się do zginania bardzo miękkiej taśmy metalowej, takiej jak taśma z aluminium lub drut powleczony tworzywem sztucznym i może być ukształtowany tak, by dopasować urządzenie wygodnie do twarzy użytkownika. Dodatkowo nieliniowo skonfigurowany element nosowy przebiegający nad grzbietem nosa użytkownika i posiadający wygięcia usytuowane wzdłuż sekcji zaciskowej, by utworzyć skrzydełka pomagające w zapewnieniu ciasnego pasowania maski w obszarze nosa i policzków. Element nosowy może być mocowany do urządzenia oddechowego klejem, np. klejem wrażliwym na nacisk, klejem roztapianym lub przez zgrzewanie ultradźwiękowe. Alternatywnie element nosowy może być zamknięty w korpusie urządzenia oddechowego, albo też może być trzymany pomiędzy korpusem urządzenia a tkaniną lub pianką, która jest mechanicznie lub klejowo przymocowana do niej. W przykładzie wykonania wynalazku pokazanym na fig. 2, element nosowy jest umieszczony na zewnętrznej części obszaru nosowego. Ponieważ obszar nosowy jest bardziej podatny niż obszar środkowy, urządzenie oddechowe według przedmiotowego wynalazku korzystnie nie wymaga obecności elementu piankowego. Jeżeli jest stosowany, element piankowy jest zwykle usytu12

188 442 owany pomiędzy urządzeniem oddechowym zgodnie z elementem nosowym, by zwiększyć komfort odczuwany przez użytkownika.

Osobiste urządzenia oddechowe według przedmiotowego wynalazku mogą być sterylizowane dowolnym standardowym sposobem, np. przez promieniowanie gamma, przez działanie tlenku etylenu lub przez sterylizację w autoklawie.

Płasko złożone urządzenie oddechowe, takie jak przedstawione na fig. 1, jest korzystnie utworzone z jednej części, chociaż wiele części można mocować do siebie za pomocą różnych opisanych tu sposobów, takich jak proces wsadowy (np. zgrzewanie przy użyciu elementu dociskającego) albo w procesie ciągłym (np. zgrzewanie obrotowe). W każdym procesie płasko złożone urządzenie oddechowe jest korzystnie wytwarzane przez kształtowanie zasadniczo płaskiego arkusza o konstrukcji wielowarstwowej (zwanego tu również kształtką wstępną), przez spajanie i cięcie zewnętrznych krawędzi. Można stosować inne sposoby kształtowania krawędzi wykorzystując inne techniki, takie jak zgrzewanie ultradźwiękowe, szycie i zastosowanie ciśnienia w celu ukształtowania krawędzi (z doprowadzaniem ciepła lub bez).

Według przedmiotowego wynalazku zasadniczo płaska kształtka wstępna może mieć dowolny kształt. Jak pokazano na fig. 3, zasadniczo płaska kształtka wstępna 136 ma kształt rombu, chociaż równie odpowiednie są inne kształty (np. pięciokątny, sześciokątny, półkołowy, kwadratowy, motylkowy itd.). Proces według przedmiotowego wynalazku obejmuje również tworzenie co najmniej jednej linii rozgraniczającej w kształtce wstępnej; zginanie kształtki wstępnej wzdłuż zasadniczo dwusiecznej osi; oraz tworzenie pierwszego kąta i drugiego kąta.

Figura 3 przedstawia schematycznie jeden proces 120 wytwarzania płasko złożonego urządzenia oddechowego, takiego jak pokazane na fig. 1. Wewnętrzna wstęga 124 pokrycia i filtrująca warstwa z materiałem filtrującym 126 są korzystnie dostarczane na rolce do procesu zasadniczo ciągłego. W alternatywnym przykładzie realizacji element nosowy 24 (np. dwuczęściowy element nosowy opisany powyżej) może być umieszczony na zewnętrznej lub wewnętrznej powierzchni albo wewnętrznej wstęgi 124 pokrycia, albo na zewnętrznej wstędze stanowiącej warstwę pokrywającą 132. Warstwa usztywniająca 128 jest korzystnie umieszczana w pobliżu środka materiału filtrującego 126. Warstwa materiału filtrującego 126 i usztywniający materiał stanowiący warstwę usztywniającą 128 są przykryte zewnętrzną warstwą pokrywającą 132, by utworzyć wstęgowy zespół 134. Ten wstęgowy zespół 134 może być trzymany razem przez siły powierzchniowe, siły elektrostatyczne, spojenie cieplne, klej lub dowolnymi innymi odpowiednimi znanymi środkami.

Jak pokazano na fig. 3, wstęgowy zespół 134 może być zgrzewany i obcinany w celu utworzenia wstępnej kształtki 136 na stanowisku 136a zgrzewania. Korzystnie wstępna kształtka 136 jest zasadniczo płaska, tak że maska twarzowa według przedmiotowego wynalazku może być wytwarzana stosunkowo szybko i stosunkowo tanio, ponieważ nie potrzeba konwencjonalnych elementów, takich jak formowane łupiny wsporcze. Ponadto wstępna kształtka 136 przechodzi potem przez stanowisko 138 rozgraniczania. W stanowisku 138 rozgraniczania w kształtce wstępnej tworzona jest co najmniej jedna linia rozgraniczająca, by utworzyć rozgraniczoną kształtkę wstępną 136'. Linia rozgraniczająca może być tworzona wieloma różnymi sposobami, łącznie ze zgrzewaniem ultradźwiękowym, działaniem ciśnienia (z obecnością ciepła lub bez), szyciem, nakładaniem pasków kleju itp.

Jak pokazano na fig. 4a, rozgraniczona kształtka wstępna 136' zawiera linie rozgraniczające A, A', B i B'. Jak omówiono powyżej, te linie rozgraniczające mają za zadanie uniemożliwić rozwarstwienie warstw w kształtce wstępnej, zwiększenie sztywności drugiej części maski twarzowej podczas noszenia oraz zapewnienie większej giętkości pierwszej części i trzeciej części względem drugiej części. Na fig. 5 przekrój wzdłuż linii 5-5 z fig. 4a przedstawia zgrzewaną kształtkę 136'. Druga część 38 korzystnie zawiera zewnętrzną warstwę pokrywającą 132, warstwę usztywniającą 128, warstwę materiału filtrującego 126 oraz wewnętrzną warstwę 124. Pierwsza część 34 i trzecia część 36 korzystnie zawierają zewnętrzną warstwę pokrywającą 132 warstwę materiału filtrującego 126 i wewnętrzną warstwę 124. Jak wspomniano powyżej, warstwa usztywniająca 128 jest korzystnie nieobecna w pierwszej części 34 i trzeciej części 26. Jak pokazano na fig. 5, niewielkie przedłużenie warstwy usztywniającej 128 może być konieczne w pierwszej części, trzeciej części lub w obu tak, że wszystkie warstwy mogą być połączone przez linie rozgraniczające. Alternatywnie warstwa

188 442 usztywniająca 128 może rozciągać się w linie rozgraniczające, ale nie dalej, albo też może rozciągać się do wnętrza linii rozgraniczających tak, że materiał usztywniający jest usytuowany we wnęce utworzonej przez linie rozgraniczające.

Jak pokazano na fig. 4b, rozgraniczona kształtka wstępna 136' jest korzystnie złożona wzdłuż dwusiecznego zagięcia 18 równoległego do zasadniczo pionowej osi wzdłuż środkowej części długości zgrzewanej kształtki wstępnej 136. Jak pokazano na fig. 4c, złożona kształtka wstępna 136' 'jest następnie zgrzewana i cięta wzdłuż linii C i D, w każdym przypadku pod określonym kątem względem drugiej linii 14' zagięcia, aby utworzyć odpowiednio linie zagięcia 14 i 14. Jak wspomniano powyżej, rozgraniczona kształtka wstępna 136 jest korzystnie utworzona z jednego kawałka. Jednakże wiele części może być połączone wzdłuż linii 14, 14' i 14 zagięcia tak, że każda lub wszystkie te linie zagięcia obejmują linię zgrzewania. Korzystnie linia zagięcia 14' nie zawiera linii zgrzewania.

Każdy z określonych kątów linii C i D może być zmieniany niezależnie, by regulować wielkość i kształt wynikowej maski twarzowej przez regulację pierwszej części i/lub trzeciej części. Przykładowo złożona kształtka wstępna może być zgrzewana i cięta wzdłuż linii C tak, że linia 14 zagięcia przebiega pod kątem około 147 stopni względem drugiej linii 14' zagięcia, by utworzyć część nosową. Podobnie składana kształtka wstępna może być zgrzewana i cięta w^t^lłr^^ linii D, tak że powstaje trzecia linia 14 zagięcia pod kątem około 142 stopnie względem drugiej linii 14' zagięcia, by utworzyć trzecią część. Jak wspomniano powyżej, kąty te można łatwo zmieniać, by dopasować urządzenie do wielu różnych wielkości i kształtów twarzy.

Sposób według przedmiotowego wynalazku korzystnie nadaje się do szybkich procesów produkcyjnych i może zawierać dodatkowe etapy potrzebne do mocowania opasek nagłownych, elementów nosowych i innych typowych części urządzenia oddechowego.

Osobiste oddechowe urządzenia ochronne według przedmiotowego wynalazku są ponadto opisane w nie ograniczających przykładach przedstawionych poniżej. W każdym z tych przykładów wykorzystywany był zespół zgrzewania ultradźwiękowego, który jest dostępny w handlu ze znakiem towarowym model 1300 P z firmy Branson Ultrasonics Corporation, Danbury, CT. W każdej z operacji zgrzewania w następujących przykładach ustawienia zespołu zgrzewającego były następujące:

Parametr Wartość

Moc wyj ściowa 90-100%

Czas zgrzewania 1,5 s

Czas trzymania 2,5 s

Ciśnienie zgrzewania 90 psi (621 kPa)

Czas trzymania oznacza czas, przez który kształtka wstępna była trzymana pod ciśnieniem bez energii ultradźwięków

W każdym z tych przykładów poszczególne materiały tworzące warstwy były montowane w następującej kolejności:

1. Wstęga pokrycia zewnętrznego

2. Usztywniacz

3. Materiał filtrujący

4. Wstęga pokrycia wewnętrznego

Warstwy materiałów złożono razem i następnie zgrzewano stosując kowadło 60, jak pokazano na fig. 6, gdzie zgrzewające występy 62, 62', 64 i 64' wciskane były w warstwowy materiał, by utworzyć linie rozgraniczające A, A’, B, B', jak pokazano na fig. 4a. Następnie rombowa kształtka wstępna tworzona była za pomocą kowadła 70 pokazanego na fig. 7. Kowadło 70 było najpierw wciskane w materiał warstwowy zawierający linie rozgraniczające, przez co uzyskano lewą połowę zgrzewanej kształtki wstępnej. Następnie kowadło 70 obrócono o 180 stopni i wciskano je w warstwowy materiał tak, że pierwsze ściskanie opisane powyżej i drugie ściskanie zakończyły kształtowanie zgrzewanej kształtki wstępnej, jak pokazano na fig. 4a. Utworzono złożoną kształtkę wstępną i zgrzewano ją wzdłuż linii C i D, jak pokazano na fig. 4c.

Każdy z poniższych przykładów zawierał materiał filtrujący, który był warstwą elektrycznie ładowanych dmuchanych w stanie roztopionym mikrowlókien polipropylenowych o średnicy 7-8 ąm i o ciężarze powierzchniowym około 50 g na metr kwadratowy.

188 442

Dodatkowo każdy z poniższych przykładów zawierał element nosowy jednoczęściowy lub dwuczęściowy. Każdy z tych elementów nosowych był wykonany z bardzo miękkiej taśmy aluminiowej o szerokości około 5 mm i o grubości około 0,8 mm. W przypadku jednoczęściowego elementu nosowego długość wynosiła około 87 mm. W przypadku dwuczęściowego elementu nosowego długość każdej części wynosiła około 38 mm.

Przykład 1

Osobiste urządzenie oddechowe zawierające pętle uszne

Pozycja	Opis dostawcy	Dostawca
Wstęga	Daltex	Don and Low
pokrycia	1-50-B1-U00	Nonwovens. Forfar,
zewnętrznego		Szkocja, Zjednoczone
		Królestwo
Usztywniacz	Colprop	Akzo Nobel Nonwovens
	ΡΧΡ75	Arnhem Holandia
Wstęga	Daltex	Don and Low
pokrycia	LS 1043	Nonwovens. Forfar,
wewnętrznego		Szkocja, Zjednoczone
		Królestwo
Pętle uszne

Spajany przy przędzeniu polipropylen 50 g/m² polipropylen 75 g/m²

Spajany przy przędzeniu polipropylen 20 g/m²

Materiał

Tworzone z materiału Kraton D 1101 (Shell, Houston, TX) o wymiarach szerokość 4,8 mm, długość 220 mm, grubość 1 mm (2 szt.)

Zszywki STH5019 % Stanley Bostitch East Stal

Greenwich RJ

188 442

Przykład 2

Osobiste urządzenie oddechowe zawierające regulowane pętle uszne

Pozycja Opis dostawcy

Dostawca

Materiał

Wstęga pokrycia zewnętrznego

Daltex

1-50-B1-U00

Don and Low

Nowwovens . Frrarr. Skkccaa . Zjednocznee Królestwo

Spcann. rzz. przędzeniu poiipoppyeno 00 g/m²

Usztywniacz Cokyirk PXP75

Wstęga Daltex pokrycia LS 1040 wewnętrznego

Akzo NobiO Nouwotoss Arnhem Holandia

Don and Low

Nonkovons. Forarr. Szolca,. CjećLnoczone Królestwo

Spajany przy przędzeniu polipropylen 75 g/m²

Spcjny. pzy. przędzeniu poippropyeen 2. g/m²

Pętle uszne

Kształtowane z poliizoprenu, o wymiarach szerokość 4,8 mm, długość 22 cm, grubość 0,5 mm (2 szt.)

Zszywki

Stanley Bosfcitch. East Sali Greenwich RJ

Zszywki

Standardowe zszywki

Stanley Bostisch East Stal Gren^ich,. JJ

188 442

Przykład 3

Osobiste urządzenia oddechowe zawierające tkaninę sieciową jako usztywniacz

Pozycja	Opis dostawcy	Dostawca	Materiał
Wstęga pokrycia zewnętrznego	Ligtitweicfh t Filtrat ion Netting 37-4057	Nalte>c Plaitics, Inc. Autiin, TX	Tkanina sieciowa wytłacznan z polipropylenu
Usztywniacz	Colprop PXP75	Akzzo Nobel Nonwnvens. Arnhem Holandia	Spajany przy przędzeniu poiipropylen 75 g/m²
Wstęga pokrycia wewnętrznego	Daltex LS 1043	Don and Low Nonwovene. Forfar, Szkocja, Zjednoczone Królestwo	Spajany prz, przędzeniu polipropylen 20 g/m²
Pętle uszne			Jak w przykładzie 1
Zszywki	STH5019 %	Stanley Bostitcłi Eas t	Stal

Greenwich RJ

188 442

Przykład 4

Osobiste urządzenia oddechowe bez warstwy usztywniającej i zawierające plecioną opaskę nagłowną

Pozycja Opis Dostawca Materiał dostawcy

Wstęga pokrycia zewnętrznego	Daltex 1-50-B1-U00	Don and Low Nonwovens. Forfrr. Szkocja. Zjednocznee Królestwo	Spzjeny pzzy polipropylen	przędzeniu 50 g/5²
Wstęga pokrycia wewnętrznego	Daltex LS 1043	Don and Low IZonwovens . Foraar . Szto^a . Zjećeloczone Królestwo	Spijany przy polipropylen	przędzeniu 20 g2o²
Opaska nagłowna	C-9-10-0	Providence Braid Co.. Pawtckeer. R0	Polipropyenopoliizopren, 4.8 x 343 x 1 (2 szt.)	mm
Zszywki	J35^i^5019 40	Stanley Bostitch East	Stal

Greenwich RJ

188 442

Przykład 5

Osobiste urządzenia oddechowe zawierające dwuczęściowy element nosowy i plecione pętle uszne

Pozycja Opis Dostawca Materiał dostawcy

Wstęga pokrycia zewnętrznego	Daltex 1-5 0-I31-U00	ooo and Low Nonwovens. Frrfar. Szkccjao Zjednccznne Królestwo	Spcjany prrzy polipropylen	przędnoniu 0. g/m²
Usztywniacz	Colprop PXP7 5	Akoo NobeO NoIOkovons . Arnhem Holandia	Spcjany przy polipropylen	przędzeniu 75 g/n2
Wstęga pokrycia wewnętrznego	Daltex LS 1043	Don and Low Nonwovnns. Forarr. SztoK^r. Zjednoczone Królestwo	Spajany przy polipropylen	przędzeniu g/m²
Pętle uszne	G-0-10-1	Providence Braid Co,. Pawtucket, R1	Polipropylenpoliizopren, 4,8 x 343 x 1 (2 szt.)	. mm
Zszywki	STH5019 14	Stanley Bostitch East Gaennoich RJ	Stal
Zszywki	Standardowe zszywki	Stanley Bostisch East Greenwihh. RJ	Stal

Każde z osobistych urządzeń oddechowych przedstawionych w powyższych przykładach wykazywało dobre właściwości dopasowania i dystansu od twarzy. Zaskakujące było to, że te dobrze dopasowujące się osobiste urządzenia oddechowe można łatwo wytwarzać z jednego zasadniczo płaskiego kawałka wielowarstwowego.

Osobiste urządzenia oddechowe według przedmiotowego wynalazku obejmują przykładowo respiratory, maski chirurgiczne, maski stosowane w czystych pomieszczeniach, osłony twarzowe, maski przeciwpyłowe, maski ogrzewające oddech i wiele różnych innych urządzeń zakrywających twarz. Osobiste oddechowe urządzenia ochronne według przedmiotowego wynalazku zapewniają szczelniejsze dopasowanie z twarzą użytkownika w porównaniu z innymi konwencjonalnymi rodzajami płasko składanych masek twarzowych.

Claims

1. Osobiste oddechowe urządzenie ochronne, zawierające niesfałdowany korpus główny z rozciągającym się pionowym dwusiecznym zagięciem gdy maska jest widziana od przodu w swej wyprostowanej pozycji na użytkowniku, przy czym niesfałdowany korpus główny nadaje się do zginania do pierwszej zasadniczo płasko złożonej konfiguracji wzdłuż dwusiecznego zagięcia i do rozwijania do konfiguracji otwartej, znamienne tym, że niesfałdowany korpus główny (12) ma ponadto pierwszą część (34), od której jest oddzielona druga część (38) poprzez pierwszą linię rozgraniczającą (A) oraz trzecią część (36) oddzieloną od drugiej części (38) przez drugą linię rozgraniczającą (B), zaś pierwsza linia rozgraniczająca (A) i druga linia rozgraniczająca (B) rozciągają się zasadniczo w poprzek dwusiecznego zagięcia (18) i są od siebie oddalone.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że korpus główny (12) zawiera materiał filtrujący (126).

3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że korpus główny (12) zawiera warstwę pokrywającą (132).

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że korpus główny (12) zawiera warstwę usztywniającą (128).

5. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że pierwsza część (34) i trzecia część (36) korpusu głównego (12) są zasadniczo pozbawione warstwy usztywniającej (128).

6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że pierwsza linia rozgraniczająca (A) korpusu głównego (12) zawiera linię zgrzewania przebiegającą zasadniczo zgodnie z nią, przy czym linia zgrzewania spaja ze sobą warstwę materiału filtrującego (126), warstwę pokrywającą (1³²⁾ i warstwę usztywniającą (128).

7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że druga linia rozgraniczająca (B) korpusu głównego (12) zawiera linię zgrzewania przebiegającą zasadniczo zgodnie z nią, przy czym linia zgrzewania spaja ze sobą warstwę materiału filtrującego (126), warstwę pokrywającą (132) i warstwę usztywniającą (128).

8. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że korpus główny (12) jest jednoczęściowy.

9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że dwusieczne zagięcie (18) korpusu głównego (12) stanowi jedną linię zagięcia, pozwalającą osiągnąć zasadniczo płasko składaną konfigurację oddechowego urządzenia ochronnego (10).

10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że druga część (38) korpusu głównego (12) stanowi obszar utworzony pomiędzy liniami rozgraniczającymi (A, B).

11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że linie rozgraniczające (A, B) są wykonane na wysokości nosa i podbródka użytkownika.

12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że linie rozgraniczające (A, B) stanowią elementy usztywniające drugiej części (38) korpusu (12).

13. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne t^m, że linie rozgraniczające (A, B) stanowią elementy zwiększające giętkość pierwszej części (34) i trzeciej części (36) względem drugiej części (38).

14. Urządzenie według zastrz. 3 albo 4, znamienne tym, że linie rozgraniczające (A, B) stanowią elementy zabezpieczające przed rozwarstwianiem się korpusu głównego (12).

15. Osobiste oddechowe urządzenie ochronne, zawierające niesfałdowany korpus główny z rozciągającym się pionowym dwusiecznym zagięciem gdy maska jest widziana od przodu w swej wyprostowanej pozycji na użytkowniku, przy czym niesfałdowany korpus główny nadaje się do zginania do pierwszej zasadniczo płasko złożonej konfiguracji wzdłuż dwusiecznego zagięcia i do rozwijania do konfiguracji otwartej, znamienne tym, że niesfałdowany korpus główny (12) ma ponadto pierwszą część (34), od której jest oddzielona druga część (38) poprzez

188 442 pierwszą linię rozgraniczającą (A) oraz trzecią część (36) oddzieloną od drugiej części (38) przez drugą linię rozgraniczającą (B), przy czym linie rozgraniczające (A, B) przebiegają bocznie od dwusiecznego zagięcia.

16. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że dwusieczne zagięcie (18) korpusu głównego (12) stanowi jedną linię zagięcia, pozwalającą osiągnąć zasadniczo płasko składaną konfigurację oddechowego urządzenia ochronnego (10).

17. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że druga część (38) korpusu głównego (12) stanowi obszar utworzony pomiędzy liniami rozgraniczającymi (A, B).

18. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że linie rozgraniczające (A, B) są wykonane na wysokości nosa i podbródka użytkownika.

19. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że linie rozgraniczające (A, B) stanowią elementy usztywniające drugiej części (38) korpusu (12).

20. Urządzenie według zastrz. 15, znamienne tym, że linie rozgraniczające (A, B) stanowią elementy zwiększające giętkość pierwszej części (34) i trzeciej części (36) względem drugiej części (38).

21. Osobiste oddechowe urządzenie ochronne, zawierające niesfałdowany korpus główny z rozciągającym się pionowym dwusiecznym zagięciem gdy maska jest widziana od przodu w swej wyprostowanej pozycji na użytkowniku, przy czym niesfałdowany korpus główny nadaje się do zginania do pierwszej zasadniczo płasko złożonej konfiguracji wzdłuż dwusiecznego zagięcia i do rozwijania do konfiguracji otwartej, znamienne tym, że niesfałdowany korpus główny (12) ma ponadto pierwszą część (34), od której jest oddzielona druga część (38) poprzez pierwszą linię rozgraniczającą (A) oraz trzecią część (36) oddzieloną od drugiej części (38) przez drugą linię rozgraniczającą (B), przy czym linie rozgraniczające (A, B) nie przecinają ' się.

22. Urządzenie według zastrz. 21, znamienne tym, że dwusieczne zagięcie (18) korpusu głównego (12) stanowi jedną linię zagięcia, pozwalającą osiągnąć zasadniczo płasko składaną konfigurację oddechowego urządzenia ochronnego (10).

23. Urządzenie według zastrz. 21, znamienne tym, że druga część (38) korpusu głównego (12) stanowi obszar utworzony pomiędzy liniami rozgraniczającymi (A, B).

24. Urządzenie według zastrz. 21, znamienne tym, że linie rozgraniczające (A, B) są wykonane na wysokości nosa i podbródka użytkownika.

25. Urządzenie według zastrz. 21, znamienne tym, że linie rozgraniczające (A, B) stanowią elementy usztywniające drugiej części (38) korpusu (12).

26. Urządzenie według zastrz. 21, znamienne tym, że linie rozgraniczające (A, B) stanowią elementy zwiększające giętkość pierwszej części (34) i trzeciej części (36) względem drugiej części (38).

27. Sposób wytwarzania osobistych oddechowych urządzeń ochronnych, znamienny tym, że zgina się wstępnie ukształtowany półwyrób na dwusiecznej osi, tworząc przez to kształtkę wstępną posiadającą dwusieczną linię zginania i tnie się kształtkę wstępną pod pierwszym żądanym kątem w pierwszym miejscu względem dwusiecznej linii zginania, przy czym pierwszy żądany kąt zależy od żądanej wielkości oddechowego urządzenia ochronnego.

28. Sposób według zastrz. 27, znamienny tym, że zawiera dodatkowy etap cięcia kształtki wstępnej pod drugim żądanym kątem w drugim miejscu względem dwusiecznej linii zginania, przy czym drugi żądany kąt zależy od żądanej wielkości oddechowego urządzenia ochronnego.

29. Sposób według zastrz. 27, znamienny tym, że zawiera dodatkowy etap tworzenia w kształtce wstępnej pierwszej i drugiej linii rozgraniczającej.

Przedmiotowy wynalazek dotyczy osobistego oddechowego urządzenia ochronnego oraz sposobu wytwarzania osobistych oddechowych urządzeń ochronnych, które nadają się do płaskiego składania podczas przechowywania oraz tworzą komorę powietrzną na ustach i nosie użytkownika podczas używania.