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Die Erfindung betrifft Atemschutzhaube, die arbeiten in Reinräumen ermöglicht.
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Das Tragen von Schutzkleidung kann einerseits dem Schutz des Trägers vor einer Kontamination durch Gefahrenstoffe, wie Feinstaubpartikel, Asbestreste, Ausdünstungen von Lacken und Farben sowie ähnlichen weiteren Kontaminierungen des Bodens, der Luft, also allgemein des Raumes, in welchem die Tätigkeit verrichtet werden soll, dienen. Andererseits kann aber auch das im Raum zu fertigende Produkt vor schädlichen Einflüssen bewahrt werden. Reinräume sorgen für optimale Bedingungen an Klima, Sauberkeit und Funktionalität für den Fertigungsprozess von solch hochsensiblen Bauteilen und Komponenten.
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Der Bau und die Unterhaltung dieser Reinräume ist sehr komplex und kostenintensiv. Es werden unter Anderem besondere Anforderungen an die Auskleidung und die Materialien der Reinräume gestellt, Zugänge bzw. Schleusen und/oder Türen müssen gesondert eingerichtet werden. Hinzu kommen die komplizierte Logistik, die Zuluft-, Heizungs- und Filteranlagen, eine komplexe Beleuchtungstechnik, sowie Klimaanlagen, spezielle Reinraum-Einrichtungen, die Einhaltung der Feuerschutz- und Inbetriebnahmerichtlinien und vieles mehr.
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Dieser erhebliche Aufwand wird betrieben, um Sterilpräparate zu behandeln, abzufüllen oder herzustellen. Teilweise sind die Präparate oder Produkte so empfindlich, dass sie mit der normalen Luft, insbesondere dem sehr reaktiven Sauerstoff reagieren und dann unbrauchbar werden. Solche Reinräume werden mit einem Schutzgas, beispielsweise Stickstoff, geflutet und enthalten keinen Sauerstoff mehr. Sie weisen zudem einen Überdruck auf, so dass eventuelle Undichtigkeiten zu einem Herausströmen des Stickstoffes aus dem Raum und nicht zu einem Hereinströmen des Sauerstoffes führen.
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Es versteht sich von selbst, dass in solchen Räumen die Arbeit von Menschen sehr erschwert ist und deshalb so weit wie möglich automatisiert ausgeführt wird. Kommt es allerdings zu Ausfällen eines oder mehrerer automatisierter Systeme, ist man auf die Unterstützung menschlicher Reparaturdienste angewiesen. Diese müssen zwangläufig den mit dem Schutzgas gefluteten Raum betreten und den Arbeitsprozess wieder in Gang setzen. Hierbei sollte kein Sauerstoff oder ein anderer für das Produkt schädlicher Stoff in den Raum gelangen. Um dies zu verhindern, werden Schleusen und Ganzkörperschutzanzüge verwendet, die dem Träger das Arbeiten und Atmen ermöglichen, da sie über eine interne oder externe Luftzufuhr verfügen. Eine interne Luftzufuhr bedeutet meist das Mitführen einer Druckluftflasche gefüllt mit Sauerstoff oder Atemluft. Eine externe Versorgung kann durch das Mitführen von Schläuchen, die Luft von außerhalb des Reinraumes bereitstellen, hergestellt werden. Hierbei muss die Dichtigkeit der Schläuche und den Schnittstelle „Schlauch – Reinraumwand” sowie „Schlauch – Schutzanzug” gewährleistet sein. Undichtigkeiten führen zu einer sofortigen Kontamination des Raumes mit Sauerstoff.
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Die Aufgabe ist es nun, eine solche Vorrichtung zur Atemluftversorgung bereitzustellen, die einerseits die problemlose Atemluftversorgung des Trägers in einem Schutzanzug gewährleistet, andererseits aber auch ein mögliches Leck oder eine Undichtigkeit der Schläuche kompensiert und das Austreten von Sauerstoff oder einem anderen Stoff unterbindet.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Atemluftversorgung in einer lebensfeindlichen Umgebung bestehend aus mindestens
- • einer Atemmaske, die mindestens Mund und/oder Nase bedeckt
- • einem ersten Versorgungsschlauch zur Atemluftversorgung
- • einem zweiten Versorgungsschlauch zur Atemluftentsorgung,
wobei der erste Versorgungsschlauch an seinem einen Ende einen Lufteinlass aufweist, der an einem Luft- oder Sauerstoffreservoir angeschlossen ist und mit seinem anderen Ende an die Atemmaske angeschlossen ist, und der zweite Versorgungsschlauch an seinem einen Ende ebenfalls an die Atemmaske angeschlossen ist und an seinem anderen Ende aber ein Mittel aufweist, welches die Luft oder den Sauerstoff durch die Versorgungsschläuche und die Atemmaske ansaugt.
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Eine solche Vorrichtung kann bequem unter einem luftdichten Schutzanzug getragen werden. Es muss nur sichergestellt sein, dass Einlässe für die Versorgungsschläuche vorhanden sind. Der Träger der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Atemluftversorgung kann nun ohne Probleme seine Atemluft einatmen. Diese wird ihm aus dem ersten Versorgungsschlauch bereitgestellt. Der erste Versorgungsschlauch ist an ein Sauerstoff- oder Luftreservoir, also eine Sauerstoff- oder Luftquelle angeschlossen. Bei dieser kann es sich um eine einfache Verbindung zu Räumlichkeiten außerhalb der lebensfeindlichen Umgebung handeln oder um Anschlüsse an Druckluft- oder andere sonstige Sauerstoff- und Luftquellen handeln. Mund und/oder Nase befinden sich in einer Atemmaske, in welcher sich die zu atmende Luft nach dem Transport durch den ersten Versorgungsschlauch zur Atemluftversorgung sammelt. Der vom Träger benötigte Sauerstoff kann dort problemlos eingeatmet werden. Der zweite Versorgungsschlauch zur Atemluftentsorgung ist an seinem einen Ende ebenfalls mit der Atemmaske so verbunden, dass er das in der Maske befindliche Gas, einem Gemisch aus Sauerstoff, Stickstoff, Kohledioxid und anderen Gasen, also einem Gemisch aus verbrauchter und unverbrauchter Luft aus der Atemmaske wegführen kann. An dem anderen Ende des zweiten Versorgungsschlauchs weist dieser ein Mittel auf, welches Luft- bzw. Sauerstoff oder das Verbrennungsprodukt (Kohlendioxid) hiervon ansaugt und durch den zweiten Schlauch wegtransportiert. Dieses Ansaugmittel erzeugt einen Unterdruck, welcher dem Gasgemisch (der Luft oder dem Sauerstoff) in dem untereinander verbundenen System, nämlich dem ersten Versorgungsschlauch zur Atemluftversorgung, Atemmaske und dem zweitem Versorgungsschlauch zur Atemluftentsorgung eine Strömungsrichtung aufzwingt. Das Gasgemisch wird von der Quelle über die Atemmaske hin zum Ansaugmittel befördert.
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Das Ansaugmittel erzeugt einen stetigen Unterdruck in dem Schlauch/Maskensystem. Dieser Unterdruck ist ausreichend, um die Strömungsrichtung des Gasgemisches in die gewünschte Richtung, nämlich weg von dem Reservoir und hin zum Ende des zweiten Versorgungsschlauches zu gewährleisten. Weiterhin entweicht das Gasgemisch auch bei einer Undichtigkeit nicht aus dem Schlauch/Maskensystem, da es kontinuierlich und ohne Unterbrechung mit ausreichender Kraft zum Ende des zweiten Versorgungsschlauches hin angezogen wird. Es kann somit kein Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid oder jedes andere in dem Masken/Schlauchsystem befindlichen Gas in den Reinraum gelangen und dessen Atmosphäre kontaminieren. Dies würde, wie schon oben erwähnt, das dort befindliche Produkt schädigen oder gar unbrauchbar machen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung schützt somit den Reinraum vor einer Kontamination durch die Luftversorgung einer im Reinraum befindlichen Person.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die beiden Schläuche ein Mittel auf, das eine plötzlich auftretende Zugspannung auf diese kompensiert. Hierdurch wird ein Abreißen der Schläuche verhindert, welche unweigerlich zu einem Austritt der Atemluft führen würde. In einem einfachen Fall werden die Schläuche an den Schutzanzug herangeführt und dann dort an einer elastischen Halterung angebracht. Von dieser Halterung aus werden die Schläuche nah und enganliegend an dem Schutzanzug zu dessen Kopfteil (Haube) verlegt. Dies sorgt dafür, dass schnelle Bewegungen des Trägers die Schläuche nicht unnötig in Bewegung versetzen und herumwirbeln lassen. Die Schläuche folgen am Körper anliegend den Bewegungen des Trägers. Unterhalb der Halterung, also dort, wo die Schläuche weiter zum Lufteinlass beziehungsweise zum Ansaugmittel führen, werden die Schläuche hinter dem Träger hergezogen oder hergeführt, wobei die Schläuche immer genügend Spielraum haben sollten, so dass sie nicht unter zu starker Zugspannung stehen. Wird nun doch einmal durch eine ruckartige Bewegung, einem Ausrutschen oder Fallen, einer der Schläuche oder auch beide stark gespannt, so gibt die elastische Halterung nach und verhindert ein Abreißen oder Einreißen des Schlauches bzw. der Schlauchwand. Eine solche elastische Halterung kann ein elastischer Gürtel oder ein an dem Gürtel angebrachtes elastisches Halteelement sein. Die Schläuche können Spiralschläuche sein oder Schläuche, die antistatisch und/oder hitzebeständig sind. Sie sollten verschleißfest und haltbar ausgelegt sein. Verbunden werden können diese Schläuche an ihren beiden Enden jeweils durch ein Drehgewinde bzw. Außengewinde mit dem entsprechenden Gegenstück an der Atemmaske.
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In einer ganz besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist diese so beschaffen, dass die Atemmaske noch mit einer weiteren mobilen Reservequelle für Atemluft verbunden ist. Hintergrund dieser weiteren Ausführungsform ist die Absicherung gegen Unfälle und die damit verbundene Verantwortung des Betreibers des Reinraumes gegenüber seinem Personal und der laufenden Produktion. Gesetzt dem Fall, dass es zu unvorhergesehenen Reparaturarbeiten an den Fertigungsmaschinen im Reinraum kommen sollte und der Einsatz von Wartungs- bzw. Reparaturpersonal unbedingt notwendig ist, so sollte dieses Personal nicht ohne eine zuverlässige Luftversorgung arbeiten können. Eine solche zuverlässige Versorgung ist aber nur dann gewährleistet, wenn bei eventuell auftretenden Schwierigkeiten bei der Versorgung des Personals mit Atemluft durch die an der erfindungsgemäßen Vorrichtung angebrachten Schläuche auf eine Reserveversorgung zurückgegriffen werden kann. Eine solche Reserveversorgung stellt nun die mobile Reservequelle dar, die vom Schutzanzugträger in dem Reinraum mitgeführt wird. Die Reservequelle kann eine Druckluftflasche sein, welche über einen Schlauch mit der Atemmaske verbunden ist. Hierbei ist ebenfalls zu beachten, dass bei dem Lufttransport der Reinraum nicht kontaminiert werden soll. Das System Druckluftflasche-Schlauch-Atemmaske muss also dicht sein.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist diese dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Versorgungsschlauch ein Filter angebracht ist, durch welchen die Luft hindurchgesogen wird. Dies sorgt dafür, dass Atemluft gereinigt wird und beugt zudem Verstopfungen in dem Schlauchsystem vor. Ist der Filter zudem noch außerhalb des Reinraumes, kann er bei einem eventuellen Versagen dort sofort ausgetauscht werden.
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Kombiniert mit einem an die erfindungsgemäße Vorrichtung angepassten Schutzanzug erhält man eine Anzugsystem, welches vom Träger getragen die Kontamination der Atmosphäre eines Reinraumes verhindert und dafür Sorge trägt, dass der Träger mit Atemluft versorgt wird.
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1 zeigt eine schematische Zeichnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese Ausführungsform stellt nur ein Beispiel dar und ist nicht einschränkend zu verstehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Atemmaske
- 2
- erster Versorgungsschlauch (Zuluftschlauch)
- 3
- zweiter Versorgungsschlauch (Abluftschlauch)
- 4
- mobile Reservequelle (Notfallflasche)
- 5
- Schlauchverbindung Notfallflasche
- 6
- (PVC)-Haube des Schutzanzuges
- 7
- Halsabdichtung des Schutzanzuges
- 8
- Mittel zur Zugentlastung (Gürtel mit Mittel zur Zugentlastung)
- 9
- Filter zur Filterung der Eingangsluft
- 10
- Wand zwischen Reinraum und „Außenwelt
- 11
- Mittel zur Erzeugungs des Unterdruckes, Ansaugmittel
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1 zeigt eine schematische Zeichnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In dieser Figur sieht man deutlich den grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung zur Atemluftversorgung und das Zusammenspiel mit dem Schutzanzug und weiteren Komponenten, bestehend aus mindestens
- • einer Atemmaske 1, die in dieser Ausführungsform Mund und Nase bedeckt,
- • einem ersten Versorgungsschlauch zur Atemluftversorgung 2 (Zuluftschlauch), der der Versorgung mit Atemluft dient,
- • einem zweiten Versorgungsschlauch zur Atemluftentsorgung 3 (Abluftschlauch), der zur Entsorgung der verbrauchten Atemluft dient,
- • einer Notfallflasche 4 mit einer Schlauchverbindung 5 zur Atemmaske 1,
- • Schutzanzug mit PVC-Haube 6, sowie der Halsabdichtung 7 an dem Schutzanzug,
- • einem Gürtel mit Zugentlastung 8, der mit dem ersten und zweiten Versorgungsschlauch so verbunden ist, dass er eine plötzlich auftretende Zugspannung kompensiert.
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Weiterhin zeigt die 1 noch an dem einen Ende des ersten Versorgungsschlauches 2 einen Filter 9, der die eingehende Atemluft filtert, denn dieses Schlauchende befindet sich außerhalb des Reinraumes. Die Trennwand 10 zwischen Reinraum und mit „Sauerstoff kontaminierter Außenwelt” ist in der Figur nur stilisiert dargestellt. Am dem Ende des zweiten Versorgungsschlauches 3, welches sich außerhalb des Reinraumes befindet, zeigt die 1 einen Motor 11, der zur Erzeugung des Unterdruckes dient, mit welchem die Atemluft in die richtige Richtung bewegt wird. Die Bewegungsrichtung der Luft ist durch die Pfeile in der 1 angedeutet.
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Die Atemmaske 1 sollte aus einem stabilen Material bestehen, welches in der Lage ist Öffnungen aufzuweisen, um die Versorgungsschläuche aufzunehmen. So beispielsweise den ersten Versorgungsschlauch 2, der vorzugsweise an einer der beiden Seiten der Atemmaske 1 angebracht ist. Der zweite Versorgungsschlauch 3 wird dann an der anderen Seite, also so, dass die Nase des Masketrägers mittig zwischen den Öffnungen liegt, angebracht. Diese Anordnung unterstützt die gewünschte Luftzirkulation und verhindert einen eventuellen Luftstau. Weiterhin sollte noch eine Öffnung zur Aufnahme des Luftschlauches der Notfallflasche 5, einer tragbaren Druckluftflasche gefüllt mit Atemluft, vorhanden sein. Diese Öffnung kann an der Frontseite der Atemmaske 1 sein. Die Verbindungen zwischen der Atemmaske 1 und den jeweiligen Schlauchenden können über Dreh- oder Steckverbindung realisiert werden. Jede andere Verbindungsart ist aber ebenfalls geeignet und schränkt die Anwendung der Erfindung nicht ein. Die Atemmaske 1 selbst sollte so am Kopf des Trägers befestigt sein, dass sie dicht anliegt und auch bei schnellen ruckartigen Bewegungen des Trägers nicht verrutscht oder gar abfällt. Trotz der Haube des Schutzanzuges 6 darf keine Atemluft aus der Atemmaske 1 entweichen.
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Bei den Versorgungsschläuchen kann es sich um handlesübliche Versorgungsschläuche zum Luft- oder zum Gastransport handeln. Es liegt in der Natur der Erfindung, dass auch hier auf die größtmögliche Dichtigkeit Wert gelegt werden sollte. Elastische Schläuche können das Mittel zur Zugentlastung 8 unterstützen. Das Mittel zur Zugentlastung 8 ist in diesem Fall ein Gürtel mit Halterungen für die beiden Versorgungsschläuche 2, 3, die die Atemluft von außerhalb des Reinraumes herein bzw. wieder herausführen. Die Halterungen dienen zur Aufnahme der Schläuche. Wird nun auf die Schläuche ein Zug ausgeübt, sei es durch eine gezielte Vorwärtsbewegung des Trägers im Reinraum oder durch ein Stolpern, Hinfallen oder Anderem, sorgt das Mittel zur Zugentlastung 8 dafür, dass dieser Zug nicht direkt auf die Schnittestellen zwischen Schlauch und Atemmaske 1 bzw. auf andere Schnittstellen wirkt, sondern ein Teil des Mittels den Zug auffängt, So kann beispielsweise der Gürtel selbst elastisch sein und zur Zugentlastung nachgeben.
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Das Ansaugmittel 11, welches die Luft von der Luftquelle durch den ersten Versorgungsschlauch 2 über die Atemmaske 1 hin zum Ende des zweiten Versorgungsschlauches 3 und damit aus dem Reinraum wieder hinaussaugt, kann ein einfacher mit einem elektrischen Motor betriebener Unterdruckgenerator sein. Jedes andere Mittel mit gleicher Wirkung 11 ist ebenfalls geeignet. Die Beschleunigung, die die Luft durch den erzeugten Unterdruck erfährt, muss so groß sein, dass bei einem Leck oder einer Undichtigkeit des Systems die Luft nicht austritt, sondern zügig an dem Leck oder der Undichtigkeit vorbei weiterströmt. Unterstützt werden kann dieses Verhalten durch den im Reinraum angelegten Überdruck, so dass eine geringe Menge Schutzgas in den Schlauch eingesogen wird.
