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Die
Erfindung betrifft eine Atemschutzmaske, in deren Innenmaske ein
Mikrofon angeordnet ist. Das Mikrofon ist so angebracht, dass Atemgeräusche
möglichst gut unterdrückt werden, das zu übertragende
Signal – die menschliche Stimme – aber dennoch
deutlich erfasst wird.
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Stand der Technik und technologischer
Hintergrund
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Eine
Atemschutzmaske mit einer Mund und Nase abdeckenden Innenmaske ist
aus der
DE 26 43 853
B2 bekannt. Solche Atemschutzmasken verbinden den Maskenträger
mit einem Atemschutzgerät, wie z. B. einem Filtereinsatz
oder einem Kreislaufgerät. Atemschutzmasken, bei denen
die Einatemluft über ein als Rückschlagventil
ausgebildetes erstes Einatemventil zunächst in einen außerhalb
der Innenmaske gelegenen äußeren Maskenraum und dann über
wenigstens ein als Rückschlagventil ausgebildetes zweites
Einatemventil geführt wird, werden als Spülmasken
bezeichnet. Die Ausatemluft wird dabei aus der Innenmaske direkt über
ein als Rückschlagventil ausgebildetes Ausatemventil nach außen
geleitet. In einer solchen Spülungsmaske sind für
die Führung der Einatem- und Ausatemluft demnach getrennte
Wege vorhanden. Das erste Einatemventil, das in den äußeren
Maskenraum führt, ist oberhalb einer dem Innenmaskenraum
zugeordneten Sprechöffnung angeordnet, welche gegenüber dem
Mund zu liegen kommt. Die Sprechöffnung ist auf ihrer dem
Innenmaskenraum zugewandten Seite von einer Sprechmembran bedeckt.
Beim Sprechen des Maskenträgers wird die Sprachmembran
in Schwingungen versetzt, wodurch die Sprache nach außen übertragen
wird. Bei lauten Umgebungsgeräuschen oder größeren
Entfernungen zum Empfänger ist mit so einer Sprechmembran
jedoch keine Verständigung mehr möglich. Bei aufgesetzter
Atemschutzmaske strömt angesaugte Einatemluft über das
erste Einatemventil oberhalb der Sprechöffnung in den äußeren
Maskenraum und wird von dort, gezwungen durch die Gestaltung der
Innenmaske, an einem Maskenfenster vorbei durch wenigstens das zweite
Einatemventil in die Innenmaske geführt. Dort strömt
sie zu den Atemwegen des Maskenträgers. Die Ausatmung erfolgt
durch das im Kinnbereich der Maske vorgesehene Ausatemventil nach
außen. Diese Art der Atemluftführung ist mit starker
Geräuschentwicklung verbunden, welche auf die Sprachwiedergabe
einen nachteiligen Einfluss hat. Heutzutage wird es jedoch angestrebt,
solche Atemschutzmasken mit Mikrofon zu versehen, damit sich der
Maskenträger im Einsatz auch über größere
Entfernungen mit anderen Personen, einer Einsatzzentrale oder dergleichen
verständigen kann. In diesem Fall ist die Atemgeräuschentwicklung
für die Sprachwiedergabe äußerst nachteilig.
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Aus
DE 695 18 582 T2 ist
eine Atemschutzmaske bekannt, bei der die Eliminierung der Atemgeräusche
durch elektronische Subtraktion zweier Mikrofonsignale erreicht
wird. Dabei ist das eine Mikrofon direkt auf den Mund des Maskenträgers
gerichtet, während das andere Mikrofon orthogonal zum ersten Mikrofon,
direkt in Richtung der Atemgeräusche (z. B. der Nase) zielt.
Beide Mikrofone sind an einem Mikrofonhalter befestigt, der die
Sprechmembran von gewöhnlichen Atemschutzmasken ersetzt
und gegenüber dem Mund angebracht ist.
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Bei
bestimmungsgemäßen Gebrauch kommen oben beschriebene
Atemschutzmasken in Kontakt mit Schweiß, Feuchtigkeit,
Chemikalien und stellen somit einen potentiellen Bakterienüberträger
dar. Deshalb müssen sie in regelmäßigen
Abständen vollkommen gereinigt werden. Dazu muss die Atemschutzmaske
komplett in Einzelteile zerlegt werden können, und sämtliche
Einzelteile im Ultraschallbad/mit Lösungsmitteln gereinigt
werden können. Bei der Realisierungsmöglichkeit
nach
DE 695 18 582
T2 erweisen sich die beiden Mikrofone und die komplizierte
Elektronik bei der Reinigung als äußerst nachteilig.
Heutzutage sind wenige Millimeter große und einfach zu
reinigende, stecknadelkopfgrosse Mikrofone bereits kommerziell erhältlich.
Die Verwendung eines solchen einzelnen Mikrofons an einer geeigneten
Stelle in der Innenmaske ist wesentlich vorteilhafter.
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Nach
einer weiteren Realisierungsmöglichkeit nach dem Stand
der Technik wird eine Atemschutzmaske mit einem getrennten Headset (Sprechgarnitur)
benutzt. Mikrofon (Sender) und Kopfhörer (Empfänger)
sind beide am Headset in Nähe des Ohrs, also weit vom Mund
entfernt, wo das zu übertragende Signal erzeugt wird, angebracht. Dies
hat bei lauten Außengeräuschen den Nachteil, dass
man sehr laut sprechen muss, um gegenseitige Kommunikation zu ermöglichen,
was den Maskenträger jedoch mehr belastet als es ihn entlastet.
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Ein
weiterer Nachteil einer Ausführungsform nach dem Stand
der Technik ist folgender: Durch die zentrische Herausführung
des Mikrofonkabels wird der Maskenträger oft in seiner
Bewegungsfreiheit behindert. Bei harter Arbeit in giftigen Atmosphären
ist dies ein schwerwiegender Nachteil.
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Aufgabenstellung
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Aufgabe
der vorliegender Erfindung ist es, eine mit einem Mikrofon bestückte
Atemschutzmaske bereitzustellen, die die geschilderten Nachteile des
Standes der Technik überwindet. Die Atemschutzmaske sollte
auch in schwierigen, unwegbaren und lauten Situationen mit einfachen
Mitteln eine sichere und zuverlässige Verständigung
ermöglichen und somit den Maskenträger in einem
großen Maße entlasten.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Reinigung einer solches
Atemschutzmaske mit Mikrofon zu erleichtern. Des weiteren soll die
Erfindung eine zusätzliche Behinderung des Maskenträgers
durch herabhängende Kabel verhindern.
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Erfindungsgemäße
Lösung
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Diese
Aufgabe wird durch eine Atemschutzmaske nach Anspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß verfügt
die Atemschutzmaske über eine Außenmaske und eine
Innenmaske zum Abdecken von Mund und Nase, wobei die Innenmaske
wenigstens ein Einatemventil, eine Auslassöffnung und wenigstens
ein an einer Innenseite der Innenmaske angeordnetes Mikrofon aufweist,
wobei die Innenmaske einen ersten Bereich umfasst, der beim bestimmungsgemäßen
Gebrauch dem Mund des Maskenträgers direkt gegenüber
angeordnet ist; und wenigstens einen zweiten Bereich umfasst, der benachbart
zum ersten Bereich angeordnet ist, wobei das Mikrofon im zweiten
Bereich der Innenmaske angeordnet ist.
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Das
Problem der lauten Atemgeräusche kann mit Hilfe nur eines
Mikrofons durch geeignete Wahl der Mikrofonposition innerhalb der
Innenmaske gelöst werden. Erfindungsgemäß wird
die Mikrofonkapsel an einer Stelle im Innenmaskenraum angebracht,
wo durch die Atmung lediglich geringe Luftzirkulation stattfindet.
Erfindungsgemäß soll dies dezentral sein, d. h.
es sollte nicht in der Symmetrieebene der Gasmaske liegen. Erfindungsgemäß werden die
Verbindungskabel durch die Maskenwand gasdicht herausgeführt.
Solche Durchführungen können heutzutage durch
Klebe- und Schweißverfahren bewerkstelligt werden.
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Ein
besonderer Vorteil der Erfindung ist die Realisierung einer zuverlässigen
Verständigung, welche dadurch erreicht wird, dass das Mikrofon
im zweiten Bereich angebracht ist, welcher sich auf der Innenmaske
und in einem ersten Winkel α zwischen 30° bis 100°,
vorzugsweise 50° und 80°, von einer ersten Achse,
welche durch einen ersten Punkt M, der bei bestimmungsgemäßen
Gebrauch der Atemschutzmaske der Punkt auf der Symmetrieebene der Atemschutzmaske
zwischen den Lippen des Maskenträgers ist, und eine von
einem Maskenträger wegzeigende Oberflächennormale
einer durch die Sprechmembran geformten Ebene definiert ist, befindet,
wobei der Bezugspunkt der Drehung der erste Punkt M ist.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsmöglichkeit
der Erfindung ist das Mikrofon mindestens um einen zweiten Winkel β von
der Symmetrieebene der Atemschutzmaske entfernt, wobei der zweiten
Winkel β derjenige Winkel ist, um den man mindestens um
die erste Achse drehen muss, damit das Mikrofon in der Symmetrieebene
der Atemschutzmaske zum liegen kommt, wobei der zweite Winkel größer
als 5°, vorzugsweise 15° ist.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist eine
Atemschutzmaske, bei der das Mikrofon an ein Sende-Empfangsgerät,
welches an oder innerhalb der Atemschutzmaske angebracht ist und ein
zu übertragendes Sprachsignal drahtlos an einen Empfänger
sendet, anschließbar ist. Eine solche Lösung ist
für den Maskenträger sehr angenehm und entlastend,
da er sich nun nicht mehr auf von der Maske auf den Boden herunterhängende
Kabel, die Stolperfallen darstellen können, achten muss.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Figuren zumindest teilweise
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Explosionszeichnung einer erfindungsgemäßen
Atemschutzmaske.
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2 eine
schematische Zeichnung der Innenmaske, welche die erfindungsgemäß definierten ersten
und zweiten Bereiche verdeutlicht.
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3 Seitenansicht
eines Maskenträgers zur Definition des ersten Winkels α.
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4 Frontansicht
eines Maskenträgers zur Definition des zweiten Winkels β.
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Wie
in 1 zu ersehen besteht die erfindungsgemäße
Atemschutzmaske 1 aus einer Außenmaske 2 und
herauslösbarer bzw. herausnehmbarer Innenmaske 3.
Die Atemschutzmaske 1 verfügt über wenigstens
ein Einatemventil 4 sowie eine in 1 nur verdeckt
angedeutete Auslassöffnung 5. An der Innenseite
der Innenmaske 3 ist ein Mikrofon 6 angebracht.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltungsmöglichkeit der
vorliegenden Erfindung kann an das Mikrofon 6 ein Sender
angeschlossen werden, welcher das zu verarbeitende Signal drahtlos
an einen Funkempfänger weitersendet. Um Atemgeräusche
möglichst gut zu unterdrücken, ist das Mikrofon 6 dort
angeordnet, wo keine starke Atemluftströmung vorhanden
ist, aber das zu übertragende Signal – die menschliche
Stimme – dennoch deutlich erfasst wird. Die vorliegende
Atemschutzmaske 1 besitzt eine Achse 7, von der
aus der Winkel α gemessen wird, wobei der Drehpunkt M im
Mund eines Maskenträgers 10 liegt.
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2 veranschaulicht
die in Patentanspruch 2 definierten ersten und zweiten Bereiche 8, 8a und 8b.
Bereich 8 ist der erste Bereich, der dem Mund des Maskenträgers
direkt gegenüberliegt und bei dem ein dort angebrachtes
Mikrofon starke Atemgeräusche aufnehmen würde.
Bereich 8a und 8b sind symmetrisch zur Symmetrieachse
S der Atemschutzmaske 1 gelegen und weisen einen Winkelabstand β zur
Symmetrieebene S von mindestens 5° auf. Ein erfindungsgemäß angebrachtes
Mikrofon 6 liegt in einem solchen Bereich. Der Vorteil
dieser Position ist, dass man in diesem Bereich weniger Atemluftströmungen
als im zentralen ersten Bereich 8 hat, und somit ein deutliches
Sprachsignal aufnehmen kann.
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In 3 ist
eine Ansicht eines Maskenträgers 10 im Profil
zu erkennen. Dargestellt ist ein Maskenträger 10,
der eine Innenmaske 3 trägt mit darin vorhandenem
Einatemventil 4. Eingezeichnet ist eine vom Maskenträger 10 wegzeigende
Oberflächennormale der durch die Sprechmembran 9 definierten Ebene.
Vom ersten Punkt M, welcher sich in der Symmetrieebene S der Atemschutzmaske 1 zwischen
den Lippen des Maskenträgers 10 befindet, konstruiert
man die erste Achse 7, indem man von dort aus mit der Richtung
der Oberflächennormale zeichnet. Von dieser Achse aus wird
der Winkel α gemessen. Das Mikrofon 6 befindet
sich erfindungsgemäß auf der Innenmaske 3,
wobei der Winkel α im Bereich zwischen 30° und
100° liegt. Da der Winkel α in keiner bestimmten
Ebene liegen muss, hat man eine 360° Rotationsfreiheit
um die Achse 7. Somit kann bei festen Winkel α das
Mikrofon 6 auf einem Kegelschnitt des Winkelkegels mit Öffnungswinkel α und
der durch die Sprechmembran 9 definierten Ebene liegen.
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4 zeigt
eine Frontansicht eines Maskenträgers 10. Dabei
steht die Oberflächennormale der Sprechmembran 9 senkrecht
auf der Zeichenebene, so dass die erste Achse 7 vom Punkt
M ausgehend, orthogonal aus der Zeichenebene herauskommt. Des weiteren
ist die Innenmaske 3, der erste Punkt M, die Sprechmembran 9 und
die Symmetrieebene S der Atemschutzmaske 1 eingezeichnet,
wobei angenommen wurde, dass die Symmetrieebene S der Atemschutzmaske 1 mit
derjenigen eines Kopfes eines Maskenträgers 10 übereinstimmt.
Der Winkel β wird vom ersten Punkt M aus gesehen in der
Zeichenebene zwischen Mikrofonposition und der Symmetrieebene S
gemessen. Durch die Angabe eines Winkels β wird vermieden,
dass das Mikrofon 6 nahe der Symmetrieebene S der Atemschutzmaske 1 sitzt,
wo eine Mikrofonaufnahme starke Atemgeräusche aufweist.
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- 1
- Atemschutzmaske
- 2
- Außenmaske
- 3
- Innenmaske
- 4
- Einatemventil
- 5
- Auslassöffnung
- 6
- Mikrofon
- 7
- erste
Achse
- 8
- erster
Bereich
- 8a,
b
- zweiter
Bereich
- 9
- Sprechmembran
- 10
- Maskenträger
- α
- erster
Winkel: Winkel zwischen Achse 7 und der Verbindungslinie
zwischen erstem Punkt M und der Position des Mikrofons.
- β
- zweiter
Winkel: derjenige Winkel, um den man mindestens um die erste Achse 7 drehen
muss, damit das Mikrofon 6 in der Symmetrieebene der Atemschutzmaske 1 zum liegen
kommt.
- M
- erster
Punkt
- S
- Symmetrieebene
der Atemschutzmaske
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 2643853
B2 [0002]
- - DE 69518582 T2 [0003, 0004]