DE102020111774A1 - Filter element, process for its manufacture and respiratory protection mask - Google Patents

Filter element, process for its manufacture and respiratory protection mask Download PDF

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    • A62B23/02—Filters for breathing-protection purposes for respirators
    • A62B23/025—Filters for breathing-protection purposes for respirators the filter having substantially the shape of a mask

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement (1), insbesondere für eine Atemschutzmaske (32), umfassend ein im Wesentlichen halbschalenförmig ausgebildetes Filterteil (2) aus einem Filtermaterial mit einer Innenseite (3), einer Außenseite (4) und einem umlaufenden Rand (5), sowie eine Stützkontur (6), wobei die Stützkontur (6) unlösbar mit dem Filterteil (2) verbunden ist und wobei die Stützkontur (6) aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist, welches eine höhere Steifigkeit aufweist als das Filtermaterial, wobei die Stützkontur (6) sich zumindest abschnittsweise entlang des umlaufenden Randes (5) des Filterteils (2) sowie entlang mindestens eines über die Innenseite (3) oder über die Außenseite (4) des halbschalenförmig ausgebildeten Filterteils (2) verlaufenden Streifens (9) erstreckt, welcher zwei auf dem umlaufenden Rand (5) voneinander beabstandet angeordnete Punkte miteinander verbindet, wobei angrenzend an den Streifen (9) Bereiche (10, 11) verbleiben, in denen das Filterteil (2) frei von einer Überdeckung durch die Stützkontur (6) ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Filterelements (1) sowie eine Atemschutzmaske (32) mit einem Filterelement (1).The invention relates to a filter element (1), in particular for a respiratory protection mask (32), comprising a substantially half-shell-shaped filter part (2) made of a filter material with an inside (3), an outside (4) and a circumferential edge (5), as well as a support contour (6), wherein the support contour (6) is inextricably connected to the filter part (2) and wherein the support contour (6) is made of a plastic material which is more rigid than the filter material, the support contour (6) extends at least in sections along the circumferential edge (5) of the filter part (2) and along at least one over the inside (3) or over the outside (4) of the half-shell-shaped filter part (2) running strip (9), which two on the circumferential edge (5) connects points arranged at a distance from one another, with areas (10, 11) remaining adjacent to the strips (9) in which the filter part (2) f rei is covered by the support contour (6). The invention also relates to a method for producing a filter element (1) of this type and a protective respiratory mask (32) with a filter element (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Filterelement, insbesondere für eine Atemschutzmaske, umfassend ein im Wesentlichen halbschalenförmig ausgebildetes Filterteil aus einem Filtermaterial mit einer Innenseite, einer Außenseite und einem umlaufenden Rand, sowie eine Stützkontur. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Filterelements sowie eine Atemschutzmaske mit einem derartigen Filterelement.The invention relates to a filter element, in particular for a respiratory protection mask, comprising a substantially half-shell-shaped filter part made of a filter material with an inside, an outside and a circumferential edge, as well as a support contour. The invention also relates to a method for producing such a filter element and to a respiratory protection mask with such a filter element.

Atemschutzmasken werden in verschiedenen Anwendungsbereichen eingesetzt, beispielsweise im medizinischen Kontext oder beim Umgang mit Gefahrenstoffen, und dienen insbesondere zum Schutz vor Krankheitserregern und luftgängigen Schadstoffen. Grundsätzlich wird dabei zwischen Vollmasken und Halb- bzw. Viertelmasken unterschieden. Die vorliegende Erfindung betrifft vornehmlich das Gebiet der Halbmasken. Halbmasken umschließen den Mund-Nasen-Bereich eines Trägers und liegen in der Regel auf dem Nasenrücken, im Bereich der Wangen und unterhalb des Kinns eines Trägers an.Respiratory masks are used in various areas of application, for example in the medical context or when handling hazardous substances, and are used in particular to protect against pathogens and airborne pollutants. Basically, a distinction is made between full masks and half or quarter masks. The present invention relates primarily to the field of half masks. Half masks enclose the mouth and nose area of a wearer and usually lie on the bridge of the nose, in the area of the cheeks and below the chin of the wearer.

Wesentlicher Bestandteil derartiger Atemschutzmasken ist ein Filterelement, welches die von einem Träger der Maske eingeatmete und ausgeatmete Luft filtert. Im Stand der Technik sind Atemschutzmasken bekannt, bei denen sich das Filterelement mit Hilfe eines oder mehrerer Haltebänder unmittelbar an das Gesicht eines Trägers anlegen und dort, den Mund-Nasen-Bereich abdeckend, fixieren lässt. Aufgrund der mit der Atemtätigkeit einhergehenden Durchfeuchtung des Filterelements können diese Atemschutzmasken häufig nur für eine begrenzte Zeit schutzwirksam getragen werden. Sie sind aufgrund ihres einfachen Aufbaus in der Regel für die einmalige Nutzung konzipiert und werden nach Erreichen der Nutzungsdauer als Ganzes entsorgt.An essential component of such respiratory protection masks is a filter element which filters the air inhaled and exhaled by a wearer of the mask. In the prior art, respiratory masks are known in which the filter element can be placed directly on the face of a wearer with the aid of one or more retaining straps and fixed there, covering the mouth and nose area. Due to the moisture penetration of the filter element associated with the breathing activity, these respiratory protection masks can often only be worn for a limited period of time in a protective manner. Due to their simple structure, they are usually designed for one-time use and are disposed of as a whole after their useful life has been reached.

Darüber hinaus sind auch Atemschutzmasken bekannt, die einen mehrteiligen Aufbau aufweisen, wobei ein austauschbares Filterelement lösbar in eine mehrfach verwendbare Haltevorrichtung einsetzbar ist. Bei dieser Ausgestaltung kann das Filterelement nach Erreichen der Nutzungsdauer aus der Atemschutzmaske entnommen, entsorgt und durch ein neues Filterelement ersetzt werden.In addition, respiratory masks are also known which have a multi-part structure, with an exchangeable filter element being releasably insertable into a holding device that can be used repeatedly. In this embodiment, the filter element can be removed from the respirator, disposed of and replaced with a new filter element after the useful life has been reached.

Aus der DE 27 17 968 und der EP 1 656 844 A1 sind Halbmasken bekannt, die ein im Wesentlichen halbschalenförmig ausgebildetes, formhaltiges, steifes Filterelement umfassen. Der Vorteil eines solchen formhaltigen, steifen Filterelements liegt darin, dass es vor dem Mund und der Nase des Trägers einen Atemhohlraum schafft, der auch beim Einatmen nicht kollabiert und sich durch den Sog des Einatmens nicht an den Mund oder an die Nase anlegt. Mit einem derartigen Filterelement ausgebildete Atemschutzmasken bieten daher einen höheren Tragekomfort als unmittelbar auf dem Gesicht aufliegende Atemschutzmasken. Darüber hinaus kann die Abdichtung zwischen der Atemschutzmaske und dem Gesicht eines Trägers mit Hilfe eines formhaltigen, steifen Filterelements im Allgemeinen besser bewerkstelligt werden als bei einer unmittelbar auf dem Gesicht aufliegenden Atemschutzmaske.From the DE 27 17 968 and the EP 1 656 844 A1 Half masks are known which comprise a substantially half-shell-shaped, shape-retaining, rigid filter element. The advantage of such a shape-retaining, stiff filter element is that it creates a breathing cavity in front of the wearer's mouth and nose that does not collapse even when inhaled and does not come into contact with the mouth or nose due to the suction of inhalation. Respiratory protection masks designed with such a filter element therefore offer greater wearing comfort than respiratory protection masks lying directly on the face. In addition, the seal between the respirator and the face of a wearer can generally be better achieved with the aid of a rigid filter element that retains its shape than with a respirator that rests directly on the face.

Es ist möglich, eine gewisse Formhaltigkeit eines Filterelements dadurch zu erreichen, dass sich das Filterelement aus zwei oder mehreren Filtermaterialzuschnitten zusammensetzt, welche derart durch Nähte miteinander verbunden sind, dass das Filterelement eine im Wesentlichen halbschalenförmige Gestalt annimmt. Nähte bergen jedoch grundsätzlich ein erhöhtes Risiko für Rupturen und/oder unerwünschte Durchlässigkeit im Nahtbereich.It is possible to achieve a certain dimensional stability of a filter element in that the filter element is composed of two or more filter material blanks, which are connected to one another by seams in such a way that the filter element assumes an essentially half-shell shape. However, sutures generally involve an increased risk of ruptures and / or undesired permeability in the seam area.

Aus diesem Grund erfolgt die Herstellung formhaltiger, steifer Filterelemente bevorzugt im Tiefziehverfahren, wie beispielsweise in der DE 27 17 968 und der EP 1 656 844 A1 beschrieben. Dazu wird ein zunächst flacher Materialzuschnitt in einer Tiefziehform unter Eintrag von Wärme und Druck durch einen die Innenkontur des Filterelements bestimmenden Stempel in einen die Außenkontur des Filterelements bestimmenden Hohlraum gedrückt. Das zur Ausbildung des Filterelements verwendete Material ist dabei in der Regel mehrlagig und enthält neben dem eigentlichen Filtermaterial wenigstens eine formbare und formhaltende Lage, beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, die im Tiefziehverfahren unter Druck- und Wärmeeintrag verformt wird und in der dann eingenommenen Form erstarrt.For this reason, the production of dimensionally stable, rigid filter elements is preferably carried out using the deep-drawing process, for example in the DE 27 17 968 and the EP 1 656 844 A1 described. For this purpose, an initially flat material blank in a deep-drawing mold is pressed into a cavity that determines the outer contour of the filter element with the input of heat and pressure through a punch that determines the inner contour of the filter element. The material used to form the filter element is usually multi-layered and contains, in addition to the actual filter material, at least one formable and shape-retaining layer, for example made of a thermoplastic material, which is deformed in the deep-drawing process with the application of pressure and heat and then solidifies in the shape it takes.

Das zur Herstellung derartiger Filterelemente verwendete Material ist von daher relativ komplex und muss neben den Anforderungen an die eigentliche Filterwirkung auch die Anforderungen an die thermische Verformbarkeit erfüllen. Es ist damit im Allgemeinen deutlich kostenintensiver als ein reines Filtermaterial. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass das eigentliche Filtermaterial vollflächig von mindestens einer weiteren thermoplastischen Materiallage überdeckt ist. Hierdurch wird der Atemwiderstand erhöht und das Atmen durch eine mit einem derartigen Filterelement ausgerüstete Atemschutzmaske weiter erschwert.The material used to manufacture such filter elements is therefore relatively complex and, in addition to the requirements for the actual filter effect, must also meet the requirements for thermal deformability. It is therefore generally significantly more expensive than a pure filter material. Another disadvantage is that the actual filter material is completely covered by at least one further thermoplastic material layer. This increases the breathing resistance and makes breathing even more difficult through a respirator equipped with such a filter element.

Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, ein Filterelement, insbesondere für eine Atemschutzmaske, bereitzustellen, welches einen hohen Tragekomfort für einen Träger bietet und gleichzeitig einfach und kostengünstig herzustellen ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Filterelements. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Atemschutzmaske mit einem solchen Filterelement bereitzustellen.The present invention has therefore set itself the task of providing a filter element, in particular for a respiratory mask, which offers a high level of comfort for a wearer and at the same time is simple and inexpensive to manufacture. Another object of the invention is to provide a method of making a such filter element. In addition, it is an object of the invention to provide a respiratory protection mask with such a filter element.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 9 und eine Atemschutzmaske gemäß Patentanspruch 12. Konkrete Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.These objects are achieved by a filter element with the features of claim 1 as well as by a method according to claim 9 and a breathing mask according to claim 12. Specific embodiments and developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Gemäß Patentanspruch 1 handelt es sich bei der Erfindung um ein Filterelement, insbesondere für eine Atemschutzmaske, umfassend ein im Wesentlichen halbschalenförmig ausgebildetes Filterteil aus einem Filtermaterial mit einer Innenseite, einer Außenseite und einem umlaufenden Rand, sowie eine Stützkontur. Das Filterelement zeichnet sich dadurch aus, dass die Stützkontur unlösbar mit dem Filterteil verbunden ist und dass die Stützkontur aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist, welches eine höhere Steifigkeit aufweist als das Filtermaterial, wobei die Stützkontur sich zumindest abschnittsweise entlang des umlaufenden Randes des Filterteils sowie entlang mindestens eines über die Innenseite oder über die Außenseite des halbschalenförmig ausgebildeten Filterteils verlaufenden Streifens erstreckt, welcher zwei auf dem umlaufenden Rand voneinander beabstandet angeordnete Punkte miteinander verbindet, wobei angrenzend an den Streifen Bereiche verbleiben, in denen das Filterteil frei von einer Überdeckung durch die Stützkontur ist.According to patent claim 1, the invention is a filter element, in particular for a respiratory protection mask, comprising a substantially half-shell-shaped filter part made of a filter material with an inside, an outside and a circumferential edge, as well as a support contour. The filter element is characterized in that the support contour is inextricably linked to the filter part and that the support contour is made of a plastic material which is more rigid than the filter material, the support contour extending at least in sections along the circumferential edge of the filter part and along at least a strip extending over the inside or over the outside of the half-shell-shaped filter part, which connects two points arranged at a distance from one another on the circumferential edge, with areas remaining adjacent to the strip in which the filter part is free from being covered by the support contour.

Mit anderen Worten schlägt die Erfindung ein nahtlos ausgebildetes Filterelement vor, bei dem das aus einem Filtermaterial gefertigte Filterteil nur bereichsweise von einer Stützkontur überdeckt ist, derart, dass die Stützkontur sich zumindest abschnittsweise entlang des umlaufenden Randes des Filterteils und entlang mindestens eines diskreten Streifens über die Innenseite oder die Außenseite des Filterteils erstreckt. Die Stützkontur grenzt sich damit von einer Stützkontur ab, welche das Filtermaterial kontinuierlich und vollflächig überdeckt. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Filterelements besteht darin, dass das zur Ausbildung des Filterteils eingesetzte Filtermaterial ausschließlich die Anforderungen an die eigentliche Filterwirkung erfüllen muss, nicht jedoch darüber hinaus auch Anforderungen an die thermische Verformbarkeit. Die Formhaltigkeit des Filterelements wird vielmehr dadurch herbeigeführt, dass durch die Stützkontur, welche sich entlang des umlaufenden Randes und entlang mindestens eines zwei auf dem umlaufenden Rand voneinander beabstandet angeordnete Punkte miteinander verbindenden Streifens erstreckt, ein Stützrahmen aufgespannt wird, durch den das unlösbar mit der Stützkontur verbundene Filterteil in Form gehalten wird. Das Kunststoffmaterial, aus welchem die Stützkontur ausgebildet ist, weist zu diesem Zweck eine höhere Steifigkeit auf als das Filtermaterial. Da erfindungsgemäß angrenzend an den Streifen Bereiche verbleiben, in denen das Filterteil frei von einer Überdeckung durch die Stützkontur ist, wird das Atmen durch eine mit einem derartigen Filterelement ausgerüstete Atemschutzmaske weniger beeinträchtigt als bei einem Filterelement, bei dem das Filtermaterial vollflächig von einem formgebenden Material überzogen ist.In other words, the invention proposes a seamlessly designed filter element in which the filter part made of a filter material is only partially covered by a support contour, in such a way that the support contour extends at least in sections along the circumferential edge of the filter part and along at least one discrete strip over the Extends inside or outside of the filter part. The support contour is thus delimited from a support contour which covers the filter material continuously and over its entire surface. One advantage of the filter element according to the invention is that the filter material used to form the filter part only has to meet the requirements for the actual filter effect, but not also requirements for thermal deformability. Rather, the shape retention of the filter element is brought about by the fact that a support frame is spanned through the support contour, which extends along the circumferential edge and along at least one strip connecting two points spaced apart from one another on the circumferential edge, through which the inextricably linked to the support contour connected filter part is kept in shape. For this purpose, the plastic material from which the support contour is formed has a higher rigidity than the filter material. Since, according to the invention, areas remain adjacent to the strips in which the filter part is free from being covered by the support contour, breathing is less impaired by a respirator equipped with such a filter element than with a filter element in which the filter material is completely covered by a shaping material is.

Der Anteil der Fläche des Filterteils, die frei von einer Überdeckung durch die Stützkontur ist, beträgt vorzugsweise mehr als 50%, d.h. mehr als 50% der Fläche des Filterteils sind nicht von der Stützkontur überdeckt. Je nach Ausgestaltung des Filterteils kann dieser Anteil mehr als 70% oder gar 85 % betragen.The proportion of the area of the filter part that is not covered by the support contour is preferably more than 50%, i.e. more than 50% of the area of the filter part is not covered by the support contour. Depending on the design of the filter part, this proportion can be more than 70% or even 85%.

Die Formulierung „im Wesentlichen halbschalenförmig“ schließt erfindungsgemäß beliebige kugelkalottenförmige und auch in geringem Maße von der Kugelkalottenform abweichende Ausgestaltungen des Filterteils ein.According to the invention, the phrase “essentially half-shell-shaped” includes any spherical cap-shaped configurations of the filter part that also deviate to a small extent from the spherical cap shape.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung verbindet mindestens ein Streifen zwei auf dem umlaufenden Rand diametral einander gegenüberliegende Punkte miteinander. Ein solcher Streifen weist näherungsweise eine kreisbogenförmige Gestalt auf und verläuft im Wesentlichen durch das Zentrum bzw. einen Scheitelpunkt des Filterteils, wodurch eine besonders gute Formhaltigkeit und Stabilität des Filterelements erreicht werden kann.According to one embodiment of the invention, at least one strip connects two diametrically opposite points on the circumferential edge with one another. Such a strip has an approximately circular arc shape and runs essentially through the center or an apex of the filter part, whereby a particularly good shape retention and stability of the filter element can be achieved.

Zur weiteren Verbesserung der Formhaltigkeit kann es vorgesehen sein, dass die Stützkontur sich entlang mehrerer über die Innenseite und/oder über die Außenseite des halbschalenförmig ausgebildeten Filterteils verlaufender Streifen erstreckt, wobei jeder Streifen zwei auf dem umlaufenden Rand voneinander beabstandet angeordnete Punkte miteinander verbindet und wobei zwischen den Streifen Bereiche verbleiben, in denen das Filterteil frei von einer Überdeckung durch die Stützkontur ist. Beispielsweise können mehrere sich im Zentrum des Filterteils kreuzende Streifen vorgesehen sein, so dass die Stützkontur eine sternförmige Gestalt aufweist. Die zwischen den Streifen verbleibenden Bereiche, in denen das Filterteil frei von einer Überdeckung durch die Stützkontur ist, erlauben einen ausreichenden Durchlass von Atemluft. Grundsätzlich kann es vorgesehen sein, dass die einzelnen Streifen bei einer sich entlang mehrerer Streifen erstreckenden Stützkontur schmaler ausgebildet sind als bei einer sich lediglich entlang eines Streifens erstreckenden Stützkontur.To further improve the dimensional stability, it can be provided that the support contour extends along several strips running over the inside and / or over the outside of the half-shell-shaped filter part, each strip connecting two points spaced apart from one another on the circumferential edge and with between the strips remain areas in which the filter part is free from an overlap by the support contour. For example, several strips crossing each other in the center of the filter part can be provided so that the support contour has a star-shaped shape. The areas remaining between the strips, in which the filter part is not covered by the support contour, allow sufficient passage of breathing air. In principle, it can be provided that the individual strips are designed to be narrower in the case of a support contour extending along a plurality of strips than in the case of a support contour extending only along one strip.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die aus einem Kunststoffmaterial gefertigte Stützkontur ein Nasenelement umfasst, welches angrenzend an den sich entlang des umlaufenden Randes erstreckenden Abschnitts der Stützkontur ausgebildet ist und welches zur Anlage an einer Nase eines Trägers des Filterelements bestimmt ist. Durch ein solches Nasenelement, welches in seiner Formgebung an den Nasenrücken eines Trägers angepasst sein kann, erhält das Filterelement einen höheren Tragekomfort.One embodiment of the invention provides that the support contour made from a plastic material comprises a nose element which is formed adjacent to the portion of the support contour extending along the circumferential edge and which is intended to rest on a nose of a carrier of the filter element. Such a nose element, the shape of which can be adapted to the bridge of the nose of a wearer, makes the filter element more comfortable to wear.

Grundsätzlich kann das Filtermaterial ein beliebiges einfaches oder komplexes Filtervlies umfassen. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Filtermaterial ein Filtervlies, welches die Anforderungen der Norm Din EN 14683:2019-10 für medizinische Gesichtsmasken erfüllt. Insbesondere kann es sich dabei um ein Filtervlies handeln, welches entsprechend des FFP-Klassifizierungssystems für partikelfilternde Halbmasken ( Norm EN 149 ) als tauglich für eine Atemschutzmaske der Schutzklasse FFP-2 klassifiziert ist.In principle, the filter material can comprise any simple or complex filter fleece. According to one embodiment of the invention, the filter material comprises a filter fleece that meets the requirements of Standard Din EN 14683: 2019-10 met for medical face masks. In particular, it can be a filter fleece, which according to the FFP classification system for particle-filtering half masks ( EN 149 standard ) is classified as suitable for a respirator of protection class FFP-2.

Das Kunststoffmaterial, aus welchem die Stützkontur gefertigt ist, umfasst gemäß einem Vorschlag der Erfindung ein thermoplastisches Elastomer. Insbesondere kann es sich dabei um ein spritzgussfähiges thermoplastisches Elastomer handeln, so dass die Stützkontur in einem Spritzgussverfahren an das Filterteil angeformt werden kann.The plastic material from which the support contour is made comprises, according to a proposal of the invention, a thermoplastic elastomer. In particular, it can be an injection-moldable thermoplastic elastomer so that the support contour can be molded onto the filter part in an injection molding process.

Das erfindungsgemäße Filterelement kann ein Ventil umfassen, welches vorzugsweise im Bereich des Filterteils und dieses durchsetzend angeordnet ist. Das Ventil kann beispielsweise als Rückschlagventil ausgebildet sein, welches die von einem Träger ausgeatmete Luft leichter aus dem Atemhohlraum zwischen dem Filterelement und dem Mund-Nasen-Bereich des Trägers nach außen entweichen lässt, welches jedoch in umgekehrter Richtung für Luft nicht durchlässig ist. Mit einem derartigen Ventil ausgerüstete Filterelemente können beispielsweise in Anwendungsbereichen eingesetzt werden, in denen der Träger vor Krankheitserregern oder Schadstoffen in der Umgebungsluft geschützt werden soll, in denen aber von der Atemluft des Trägers selbst keine Gefahr ausgeht.The filter element according to the invention can comprise a valve which is preferably arranged in the area of the filter part and penetrating it. The valve can be designed, for example, as a check valve, which allows the air exhaled by a wearer to escape more easily from the breathing cavity between the filter element and the mouth and nose area of the wearer, but which is not permeable to air in the opposite direction. Filter elements equipped with such a valve can be used, for example, in areas of application in which the wearer is to be protected from pathogens or pollutants in the ambient air, but in which the breath of the wearer itself does not pose a risk.

Um ein möglichst gutes Anliegen und Abdichten des Filterelements gegenüber dem Gesicht, insbesondere dem Mund-Nasen-Bereich, eines Trägers zu erreichen und um den Tragekomfort einer mit einem derartigen Filterelement ausgerüsteten Atemschutzmaske zu erhöhen, kann der sich entlang des umlaufenden Randes erstreckende Abschnitt der Stützkontur in seinem Verlauf an die Gesichtsform, insbesondere an den Mund-Nasen-Bereich, eines menschlichen Gesichts angepasst sein.In order to achieve the best possible fit and sealing of the filter element with respect to the face, in particular the mouth and nose area, of a wearer and to increase the wearing comfort of a respirator equipped with such a filter element, the section of the support contour extending along the circumferential edge its course to be adapted to the shape of the face, in particular to the mouth and nose area, of a human face.

Gemäß Patentanspruch 9 betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Filterelements nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend die folgenden Schritte:

  • - Bereitstellen eines Filtermaterialzuschnitts;
  • - Tiefziehen des Filtermaterialzuschnitts in einer eine Matrize und einen Stempel umfassenden Tiefziehform zur Ausbildung des im Wesentlichen halbschalenförmigen Filterteils;
  • - Einspritzen eines spritzgussfähigen Kunststoffmaterials unter Druck durch mindestens einen Einspritzkanal in die Tiefziehform, während das Filterteil in der Tiefziehform verbleibt und mit seiner Außenseite an der Matrize und mit seiner Innenseite an dem Stempel anliegt, wobei das eingespritzte Kunststoffmaterial nach dem Austreten aus dem Einspritzkanal in Kontakt mit dem Filterteil kommt und in einen Zwischenraum zwischen dem Stempel und dem Filterteil und/oder zwischen der Matrize und dem Filterteil eindringt, wobei es sich durch Nuten, welche auf der der Innenseite des Filterteils zugewandten Seite des Stempels und/oder auf der der Außenseite des Filterteils zugewandten Seite der Matrize ausgebildet sind, derart verteilt, dass die Stützkontur ausgebildet wird;
  • - Entnahme des Filterelements aus der Tiefziehform.
According to claim 9, the invention also relates to a method for producing a filter element according to one of claims 1 to 8, comprising the following steps:
  • - Provision of a filter material blank;
  • Deep-drawing of the filter material blank in a deep-drawing mold comprising a die and a punch to form the essentially half-shell-shaped filter part;
  • - Injection of an injection-moldable plastic material under pressure through at least one injection channel into the deep-drawing mold, while the filter part remains in the deep-drawing mold and rests with its outside against the die and with its inside against the punch, the injected plastic material in contact after exiting the injection channel comes with the filter part and penetrates into a space between the punch and the filter part and / or between the die and the filter part Filter part facing side of the die are formed, distributed such that the support contour is formed;
  • - Removal of the filter element from the deep-drawing mold.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich in erster Linie dadurch aus, dass es sich um ein kombiniertes Tiefzieh- und Spritzgussverfahren handelt, bei dem das zunächst durch Tiefziehen vorgeformte Filterteil noch in der Tiefziehform mit einem spritzgussfähigen Kunststoff umspritzt wird, durch welchen die Formhaltigkeit des fertigen Filterelements gewährleistet wird. Mit anderen Worten erfolgen der Prozess des Tiefziehens und der Prozess des Spritzgießens in der gleichen Form unmittelbar aufeinanderfolgend und ohne zwischenzeitliche Entnahme des tiefgezogenen Filterteils. Bei der Form handelt es sich um eine eine Matrize und einen Stempel umfassende Tiefziehform, welche mindestens einen Einspritzkanal aufweist, durch welchen spritzgussfähiges Kunststoffmaterial in die Tiefziehform eingespritzt werden kann. Unter einer Matrize wird dabei ein Basisteil der Tiefziehform verstanden, welches einen die Außenkontur des Filterteils bestimmenden Hohlraum aufweist.The method according to the invention is primarily characterized in that it is a combined deep-drawing and injection-molding process in which the filter part, which is initially preformed by deep-drawing, is overmolded with an injection-moldable plastic while still in the deep-drawing mold, which ensures the dimensional stability of the finished filter element will. In other words, the deep-drawing process and the injection-molding process take place in the same mold in direct succession and without the deep-drawn filter part having to be removed in the meantime. The mold is a deep-drawing mold comprising a die and a punch, which has at least one injection channel through which injection-mouldable plastic material can be injected into the deep-drawing mold. A die is understood to mean a base part of the deep-drawing mold which has a cavity that defines the outer contour of the filter part.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Filtermaterialzuschnitt zwischen dem Stempel und der Matrize in die Tiefziehform eingeführt und den Hohlraum überdeckend auf die Matrize aufgelegt. Durch den sich daraufhin in den Hohlraum absenkenden Stempel wird der Filtermaterialzuschnitt gemäß den komplementären Konturen des Stempels und des Hohlraums verformt. Die Tiefziehform kann zwischen der Matrize und dem Stempel einen Niederhalter aufweisen, durch welchen sich das Einziehen des Filtermaterialzuschnitts in den Hohlraum kontrollieren lässt. Der Abstand des Niederhalters zu dem den Hohlraum der Matrize umgebenden Rand ist zu diesem Zweck veränderbar ausgebildet und jeweils so einstellbar, dass das zwischen Matrize und Niederhalter eingelegte Filtermaterial unter der Krafteinwirkung des Stempels geführt in den Hohlraum nachrutschen kann, dabei jedoch keine Falten bildet. Es kann vorgesehen sein, dass das Filtermaterial bei dem Tiefziehprozess im Wesentlichen keine Dickenänderung erfährt und durch die Bewegung des Stempels im Zusammenspiel mit der Wirkung des Niederhalters lediglich kontrolliert in den Hohlraum hineingelegt wird. Es kann jedoch alternativ auch vorgesehen und gewünscht sein, dass das Filtermaterial während des Tiefziehprozesses eine gewisse Streckung erfährt, welche mit einer zumindest bereichsweisen Dickenänderung des Filtermaterials einhergeht. Eine solche Streckung ist beispielsweise durch eine Verringerung des Abstandes zwischen Matrize und Niederhalter erreichbar, derart, dass das Filtermaterial beim Einzug in den Hohlraum durch den Niederhalter stärker zurückgehalten wird.To carry out the method according to the invention, the filter material blank is introduced into the deep-drawing mold between the punch and the die and placed on the die so as to cover the cavity. As a result of the punch then descending into the cavity, the filter material blank is deformed in accordance with the complementary contours of the punch and the cavity. The deep-drawing mold can have a hold-down device between the die and the punch, through which the Pulling the filter material blank into the cavity can be controlled. For this purpose, the distance between the hold-down device and the edge surrounding the cavity of the die is variable and adjustable so that the filter material inserted between the die and hold-down device can slide into the cavity under the force of the punch, but does not form any creases. It can be provided that the filter material experiences essentially no change in thickness during the deep-drawing process and is only placed in the cavity in a controlled manner through the movement of the punch in conjunction with the action of the hold-down device. Alternatively, however, it can also be provided and desired that the filter material undergoes a certain stretching during the deep-drawing process, which is accompanied by an at least regional change in the thickness of the filter material. Such a stretching can be achieved, for example, by reducing the distance between the die and the hold-down device, in such a way that the filter material is more strongly retained by the hold-down device when it is drawn into the cavity.

Sobald das im Wesentlichen halbschalenförmige Filterteil in der beschriebenen Weise in der Tiefziehform ausgebildet ist, erfolgt in einem nachfolgenden Verfahrensschritt das Einspritzen eines spritzgussfähigen Kunststoffmaterials unter Druck durch mindestens einen Einspritzkanal in die Tiefziehform. Dabei verbleibt das Filterteil erfindungsgemäß in der Tiefziehform und liegt weiterhin mit seiner Außenseite an der Matrize und mit seiner Innenseite an dem Stempel an. Die Tiefziehform weist zu diesem Zweck mindestens einen Einspritzkanal auf, durch welchen das zuvor verflüssigte, spritzgussfähige Kunststoffmaterial unter Druck in die Tiefziehform eingespritzt wird. Der Einspritzkanal kann dabei grundsätzlich den Stempel und/oder die Matrize durchsetzend angeordnet sein, derart, dass das Kunststoffmaterial nach dem Austreten aus dem Einspritzkanal in Kontakt mit dem zwischen dem Stempel und der Matrize liegenden Filterteil kommt. Der Punkt, an dem das Austrittsende des Einspritzkanals auf das Filterteil stößt, wird im Folgenden auch als Anspritzpunkt bezeichnet. Nach dem Austreten aus dem Einspritzkanal dringt das unter Druck eingespritzte Kunststoffmaterial ausgehend von dem Anspritzpunkt in einen Zwischenraum zwischen dem Stempel und dem Filterteil bzw. zwischen der Matrize und dem Filterteil ein, wobei es sich durch Nuten, welche auf der der Innenseite des Filterteils zugewandten Seite des Stempels und/oder auf der der Außenseite des Filterteils zugewandten Seite der Matrize ausgebildet sind, derart verteilt, dass die Stützkontur ausgebildet wird.As soon as the essentially half-shell-shaped filter part is formed in the deep-drawing mold in the manner described, an injection-moldable plastic material is injected under pressure through at least one injection channel into the deep-drawing mold in a subsequent process step. According to the invention, the filter part remains in the deep-drawn mold and continues to rest with its outside against the die and with its inside against the punch. For this purpose, the deep-drawing mold has at least one injection channel through which the previously liquefied, injection-moldable plastic material is injected under pressure into the deep-drawing mold. The injection channel can in principle be arranged penetrating the punch and / or the die in such a way that the plastic material, after exiting the injection channel, comes into contact with the filter part lying between the punch and the die. The point at which the outlet end of the injection channel meets the filter part is also referred to below as the injection point. After exiting the injection channel, the plastic material injected under pressure penetrates, starting from the injection point, into a space between the punch and the filter part or between the die and the filter part, whereby it penetrates through grooves on the side facing the inside of the filter part of the punch and / or are formed on the side of the die facing the outside of the filter part, distributed in such a way that the support contour is formed.

Mit anderen Worten sind ausgehend von dem Anspritzpunkt auf der der Innenseite des Filterteils zugewandten Seite des Stempels bzw. auf der der Außenseite des Filterteils zugewandten Seite der Matrize Nuten in der Oberfläche des Stempels bzw. in der Oberfläche der Matrize ausgebildet, durch welche sich das unter Druck eingespritzte, verflüssigte Kunststoffmaterial derart verteilt, dass mit Verfestigung des Kunststoffmaterials die Stützkontur ausgebildet wird.In other words, starting from the injection point on the side of the punch facing the inside of the filter part or on the side of the die facing the outside of the filter part, grooves are formed in the surface of the punch or in the surface of the die, through which the under Pressure-injected, liquefied plastic material distributed in such a way that the support contour is formed when the plastic material solidifies.

Je nachdem, ob die das Kunststoffmaterial führenden und verteilenden Nuten auf der Oberfläche des Stempels oder auf der Oberfläche der Matrize ausgebildet sind, ist die Stützkontur des Filterelements auf der Innenseite oder auf der Außenseite des Filterteils ausgebildet. Korrespondierend dazu muss der Einspritzkanal so angeordnet sein, dass das Kunststoffmaterial entweder in den Zwischenraum zwischen dem Stempel und dem Filterteil oder in den Zwischenraum zwischen der Matrize und dem Filterteil eintreten kann. Bei einem Filterelement mit auf der Innenseite des Filterteils ausgebildeter Stützkontur liegt bei einem Träger des Filterelements nicht das Filtermaterial sondern das Material der Stützkontur unmittelbar an der Haut an. Dies kann einen höheren Tragekomfort bieten und Irritationen der Haut durch Kontakt mit dem Filtermaterial verhindern.Depending on whether the grooves that guide and distribute the plastic material are formed on the surface of the punch or on the surface of the die, the support contour of the filter element is formed on the inside or on the outside of the filter part. Correspondingly, the injection channel must be arranged in such a way that the plastic material can either enter the space between the punch and the filter part or into the space between the die and the filter part. In the case of a filter element with a support contour formed on the inside of the filter part, in the case of a carrier of the filter element, it is not the filter material but rather the material of the support contour that is in direct contact with the skin. This can offer greater comfort and prevent irritation of the skin through contact with the filter material.

Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens kann das spritzgussfähige Kunststoffmaterial durch einen Einspritzkanal eingespritzt werden, welcher den Stempel in einer Richtung parallel zur Bewegungsrichtung des Stempels durchsetzt. Insbesondere kann der Einspritzkanal den Stempel in einer vertikalen Richtung zentral durchsetzen, so dass der Anspritzpunkt im Bereich des Scheitelpunktes des halbschalenförmig ausgebildeten Filterteils liegt. Ausgehend von diesem Scheitelpunkt können sich zwei Nuten in diametral entgegengesetzten Richtungen über die Oberfläche des Stempels erstrecken und in eine umlaufende Ringnut münden. Das unter Druck aus dem Einspritzkanal austretende verflüssigte Spritzgussmaterial steigt im Zwischenraum zwischen dem Stempel und dem Filterteil ausgehend von dem Anspritzpunkt zunächst durch die beiden diametral auseinanderlaufenden Nuten auf und verteilt sich sodann innerhalb der sich anschließenden Ringnut. Dabei ist das sich innerhalb des Nutensystems verteilende Kunststoffmaterial gleichzeitig in Kontakt mit dem Filterteil. Dies führt zu einer unlösbaren Verbindung zwischen dem Filterteil und der von dem Kunststoffmaterial ausgebildeten Stützkontur, sobald sich das eingespritzte Kunststoffmaterial verfestigt. Sobald die Verfestigung des Kunststoffmaterials eingetreten ist, kann das fertige Filterelement aus der Tiefziehform entnommen werden.According to one embodiment of the method, the injection-mouldable plastic material can be injected through an injection channel which penetrates the stamp in a direction parallel to the direction of movement of the stamp. In particular, the injection channel can pass through the plunger centrally in a vertical direction, so that the injection point lies in the region of the apex of the half-shell-shaped filter part. Starting from this apex, two grooves can extend in diametrically opposite directions over the surface of the punch and open into a circumferential annular groove. The liquefied injection molding material exiting the injection channel under pressure rises in the space between the punch and the filter part, starting from the injection point, through the two diametrically diverging grooves and then distributes itself within the adjoining annular groove. The plastic material distributed within the groove system is simultaneously in contact with the filter part. This leads to a permanent connection between the filter part and the support contour formed by the plastic material as soon as the injected plastic material solidifies. As soon as the plastic material has solidified, the finished filter element can be removed from the deep-drawing mold.

Der Druck, unter welchem das Kunststoffmaterial in den Einspritzkanal eingespritzt wird, ist dabei so gewählt, dass das Kunststoffmaterial sich durch das vollständige Nutensystem bewegt. Um die Fließfähigkeit des Kunststoffmaterials zu verbessern, kann die Tiefziehform temperiert sein. Außerhalb der Nuten liegt das Filterteil unmittelbar und fest an der Oberfläche des Stempels und der Matrize an, so dass außerhalb der Nuten kein verflüssigtes Kunststoffmaterial zwischen Filtermaterial und Stempel bzw. zwischen Filtermaterial und Matrize eintreten kann. Das Kunststoffmaterial kann sich lediglich entlang des Nutensystems bewegen.The pressure under which the plastic material is injected into the injection channel is selected so that the plastic material moves through the complete system of grooves. In order to improve the flowability of the plastic material, the deep-drawing mold can be tempered. Except for In the grooves, the filter part rests directly and firmly on the surface of the punch and the die, so that no liquefied plastic material can enter between the filter material and the punch or between the filter material and the die outside the grooves. The plastic material can only move along the groove system.

Der in die Tiefziehform eingelegte Filtermaterialzuschnitt kann in seiner Größe und Form so bemessen sein, dass er größer ist als zur Ausbildung des Filterteils erforderlich. So kann er beispielsweise eine rechteckige oder quadratische Grundform aufweisen. In diesem Fall wird das fertige Filterelement vor oder nach dem Verfahrensschritt der Entnahme des Filterelements aus der Tiefziehform mit Hilfe entsprechender Schneidwerkzeuge in einem weiteren Verfahrensschritt ausgestanzt.The size and shape of the filter material blank inserted into the deep-drawing mold can be dimensioned in such a way that it is larger than required to form the filter part. For example, it can have a rectangular or square basic shape. In this case, the finished filter element is punched out in a further process step before or after the process step of removing the filter element from the deep-drawing mold with the aid of appropriate cutting tools.

Alternativ kann der Filtermaterialzuschnitt auch unmittelbar in der zur Ausbildung des Filterteils erforderlichen Größe und Form bereitgestellt und in die Tiefziehform eingeführt werden, so dass der Verfahrensschritt eines nachträglichen Ausstanzens entfällt. Hierdurch wird das Verfahren beschleunigt und es fällt insgesamt weniger Verschnitt an Filtermaterial an.Alternatively, the filter material blank can also be made available directly in the size and shape required to form the filter part and inserted into the deep-drawn mold, so that the process step of a subsequent punching out is omitted. This speeds up the process and there is less waste of filter material overall.

Die Erfindung betrifft schließlich gemäß Patentanspruch 12 auch eine Atemschutzmaske mit einem Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8. Es kann sich dabei um eine einfache Atemschutzmaske handeln, umfassend lediglich ein erfindungsgemäßes Filterelement und ein oder mehrere Haltebänder, welche der Fixierung des Filterelements an dem Gesicht eines Trägers dienen. An dem Filterelement können zu diesem Zweck Befestigungselemente vorgesehen sein, an denen die Haltebänder fixiert sind. Finally, the invention also relates to a respiratory mask with a filter element according to one of claims 1 to 8 serve as a carrier. For this purpose, fastening elements to which the retaining straps are fixed can be provided on the filter element.

Aufgrund ihres einfachen Aufbaus sind derartige Atemschutzmasken in der Regel für die einmalige Nutzung konzipiert und werden nach Erreichen der Nutzungsdauer als Ganzes entsorgt.Due to their simple structure, such respiratory masks are usually designed for one-time use and are disposed of as a whole after their useful life has been reached.

Alternativ kann die Atemschutzmaske einen mehrteiligen Aufbau aufweisen, umfassend ein erfindungsgemäßes Filterelement sowie eine wiederverwendbare Haltevorrichtung, welche lösbar mit dem Filterelement verbindbar ist, derart, dass ein Austausch des Filterelements möglich ist. Die Haltevorrichtung kann dabei eine Fixierstruktur, in welche das Filterelement eingelegt bzw. eingesetzt wird, sowie mindestens ein mit der Fixierstruktur verbundenes oder lösbar verbindbares Halteband zum Anlegen der Atemschutzmaske an ein Gesicht eines Trägers umfassen.Alternatively, the respiratory protection mask can have a multi-part structure, comprising a filter element according to the invention and a reusable holding device which can be detachably connected to the filter element in such a way that the filter element can be exchanged. The holding device can include a fixing structure in which the filter element is inserted or used, as well as at least one retaining strap connected to the fixing structure or releasably connectable for placing the respirator on a wearer's face.

In einer Ausgestaltung kann die mehrteilig ausgebildete Atemschutzmaske darüber hinaus eine verstellbare Nasenfixierung umfassen, welche lösbar mit der Fixierstruktur verbindbar ist. Eine solche Nasenfixierung kann beispielsweise als Edelstahlblech ausgebildet sein, welches im Nasenbereich auf die Außenseite des Filterteils auflegbar und an der Fixierstruktur fixierbar ist, wobei das Edelstahlblech aufgrund seiner Verformbarkeit an die Kontur des Nasenrückens andrückbar ist und das Filterelement auf diese Weise besser an die Kontur des Nasenrückens anlegbar ist.In one embodiment, the multi-part breathing mask can also include an adjustable nose fixation that can be detachably connected to the fixation structure. Such a nasal fixation can for example be designed as a stainless steel sheet, which can be placed in the nose area on the outside of the filter part and fixed to the fixing structure, the stainless steel sheet being able to be pressed against the contour of the bridge of the nose due to its deformability and the filter element in this way better against the contour of the The bridge of the nose can be applied.

Sämtliche Ausgestaltungen einer mehrteiligen Atemschutzmaske weisen den Vorteil auf, dass lediglich das Filterelement nach Erreichen der Nutzungsdauer entnommen und gegen ein neues Filterelement ausgetauscht werden muss, während alle anderen Komponenten der Atemschutzmaske wie z.B. Fixierstruktur, Haltebänder und Nasenfixierung, gegebenenfalls nach erfolgter Reinigung und/oder Sterilisierung, mehrfach verwendet werden können. Dies ist sowohl aus Kostengründen als auch vor dem Hintergrund einer grundsätzlich angestrebten Nachhaltigkeit von Produkten von Vorteil. Darüber hinaus ist es ein weiterer Vorteil einer mehrteiligen Atemschutzmaske, dass das gegebenenfalls sterile Filterelement erst unmittelbar vor der Nutzung von einem Träger in die Fixierstruktur eingesetzt wird, so dass eine Kontamination des Filterelements weitgehend ausgeschlossen werden kann. Schließlich können je nach Anwendungsfall Filterelemente unterschiedlicher Schutzklasse in die Atemschutzmaske eingesetzt werden, so dass eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten erreicht wird.All designs of a multi-part respiratory mask have the advantage that only the filter element has to be removed after reaching the useful life and replaced with a new filter element, while all other components of the respiratory mask such as the fixing structure, straps and nose fixation, if necessary after cleaning and / or sterilization , can be used multiple times. This is advantageous both for cost reasons and against the background of a fundamentally desired sustainability of products. In addition, a further advantage of a multi-part breathing mask is that the possibly sterile filter element is only inserted into the fixing structure by a carrier immediately before use, so that contamination of the filter element can largely be ruled out. Finally, depending on the application, filter elements of different protection classes can be used in the respiratory protection mask, so that a high degree of flexibility with regard to the possible uses is achieved.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1: Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Filterelements in perspektivischer Ansicht von der Seite;
  • 2: das Filterelement aus 1 in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben;
  • 3: eine schematische Draufsicht auf die Innenseite eines Filterelements gemäß 1;
  • 4: ein Ausführungsbeispiel einer Atemschutzmaske mit einem Filterelement gemäß 1 in Explosionsdarstellung;
  • 5: eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Schnittdarstellung.
In the following, the invention is explained in more detail on the basis of exemplary embodiments and with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 : An embodiment of a filter element according to the invention in a perspective view from the side;
  • 2 : the filter element off 1 in a perspective view obliquely from above;
  • 3 : a schematic plan view of the inside of a filter element according to FIG 1 ;
  • 4th : an embodiment of a respirator with a filter element according to FIG 1 in exploded view;
  • 5 : a device for performing the method according to the invention in a schematic sectional view.

Die 1 bis 3 zeigen verschiedene Ansichten eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Filterelements 1, umfassend ein in etwa halbschalenförmig ausgebildetes Filterteil 2 sowie eine unlösbar mit dem Filterteil 2 verbundene Stützkontur 6. Das Filterteil 2 ist aus einem Filtervlies gebildet, welches die Anforderungen an die Schutzklasse FFP-2 erfüllt. Das Filterteil 2 weist eine Innenseite 3, eine Außenseite 4 sowie einen umlaufenden Rand 5 auf. Die Stützkontur 6 umfasst einen umlaufenden Stützrand 7 sowie einen Stützsteg 8 und liegt sowohl entlang des umlaufenden Stützrandes 7 als auch entlang des Stützsteges 8 vollständig an dem Filterteil 2 an und ist mit diesem verbunden. Die Stützkontur 6 ist aus einem thermoplastischen Material, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Elastomer gefertigt, welches eine höhere Steifigkeit aufweist als das Filtervlies des Filterteils 2, so dass die Stützkontur 6 einen im Wesentlichen formhaltigen Stützrahmen bildet, durch den das Filterteil 2 in der halbschalenförmigen Form gehalten wird. Eine bevorzugte Breite des Stützrands 7 beträgt 4 bis 15 mm oder 6 bis 12 mm. Eine bevorzugte Breite des Stützstegs 8 beträgt ebenfalls 4 bis 15 mm oder 6 bis 12 mm.the 1 until 3 show different views of an embodiment of a filter element according to the invention 1 , comprising an approximately half-shell-shaped filter part 2 as well as one inseparable with the filter part 2 connected support contour 6th . The filter part 2 is made of a filter fleece which meets the requirements of protection class FFP-2. The filter part 2 has an inside 3 , an outside 4th as well as a surrounding edge 5 on. The support contour 6th includes a circumferential support edge 7th as well as a support bar 8th and lies both along the circumferential support edge 7th as well as along the support web 8th completely on the filter part 2 and is connected to it. The support contour 6th is made of a thermoplastic material, preferably a thermoplastic elastomer, which has a higher rigidity than the filter fleece of the filter part 2 so that the support contour 6th forms a substantially shape-retaining support frame through which the filter part 2 is held in the half-cup shape. A preferred width of the support edge 7th is 4 to 15 mm or 6 to 12 mm. A preferred width of the support web 8th is also 4 to 15 mm or 6 to 12 mm.

Der umlaufende Stützrand 7 der Stützkontur 2 erstreckt sich entlang des umlaufenden Randes 5 des Filterteils. Der Stützsteg 8 der Stützkontur 2 erstreckt sich entlang eines über die Innenseite 3 des Filterteils 2 verlaufenden Streifens 9, der zwei auf dem umlaufenden Rand 5 des Filterteils 2 voneinander beabstandet angeordnete Punkte P1 und P2 miteinander verbindet. Die Stützkontur 6 überdeckt das Filterteil 2 damit partiell, und zwar entlang des umlaufenden Randes 5 sowie entlang des Streifens 9. Angrenzend an den Streifen 9 verbleiben Bereiche 10, 11, in denen das Filterteil 2 frei von einer Überdeckung durch die Stützkontur 6 ist. Diese Bereiche 10, 11, die frei von einer Überdeckung durch die Stützkontur 6 sind, sind größer als die Bereiche des Filterteils 2, die von der Stützkontur 6 überdeckt sind. Der Anteil der durch die Stützkontur 6 überdeckten Fläche des Filterteils 2 beträgt weniger als 40 %. In den Bereichen 10, 11 umfasst das Filterelement 1 lediglich das Filtervlies, wodurch das Atmen durch das Filterelement 1 erleichtert wird.The surrounding support edge 7th the support contour 2 extends along the circumferential edge 5 of the filter part. The support bar 8th the support contour 2 extends along one over the inside 3 of the filter part 2 running strip 9 , the two on the surrounding edge 5 of the filter part 2 spaced apart points P1 and P2 connects with each other. The support contour 6th covers the filter part 2 thus partially, namely along the circumferential edge 5 as well as along the strip 9 . Adjacent to the strip 9 areas remain 10 , 11 in which the filter part 2 free of any overlap by the support contour 6th is. These areas 10 , 11 that are free of any overlap by the support contour 6th are larger than the areas of the filter part 2 that of the support contour 6th are covered. The proportion of the support contour 6th covered area of the filter part 2 is less than 40%. In the fields of 10 , 11 includes the filter element 1 only the filter fleece, which allows breathing through the filter element 1 is facilitated.

Die beiden Punkte P1 und P2 liegen einander auf dem umlaufenden Rand 5 im Wesentlichen diametral gegenüber, so dass der die beiden Punkte P1 und P2 miteinander verbindende Streifen 9 und der diesen überdeckende Stützsteg 8 eine näherungsweise kreisbogenförmige Gestalt aufweisen und durch einen zentralen Scheitelpunkt 12 des Filterteils 2 verlaufen.The two points P1 and P2 lie on top of each other on the surrounding edge 5 essentially diametrically opposite, so that of the two points P1 and P2 interconnecting strips 9 and the supporting web covering this 8th have an approximately circular arc shape and by a central vertex 12th of the filter part 2 get lost.

Die Stützkontur 6 umfasst neben dem Stützrand 7 und dem Stützsteg 8 auch ein Nasenelement 13, welches unmittelbar angrenzend an den Stützrand 7 ausgebildet ist und zur Anlage an einer Nase eines Trägers des Filterelements 1 bestimmt ist. Das Nasenelement 13 kann dazu in seiner Kontur an die Form einer menschlichen Nase angepasst sein, wodurch ein Abdichten des Filterelements 1 gegenüber dem Gesicht eines Trägers, insbesondere im Nasenbereich, besser gewährleistet werden kann. Das Filterelement 1 liegt somit in Einsatzlage am Gesicht eines Trägers mit dem umlaufenden Stützrand 7 sowie mit dem Nasenelement 13 an. Ein direkter Kontakt zwischen Haut und Filtervlies besteht nicht. Das zur Fertigung der Stützkontur 6 verwendete thermoplastische Elastomer kann dabei so ausgewählt sein, dass es zum einen die Anforderungen an die Stabilität der Stützkontur 6 erfüllt, zum anderen aber auch eine gute Hautverträglichkeit und ein angenehmes Tragegefühl für einen Träger bietet.The support contour 6th includes next to the supporting edge 7th and the support bar 8th also a nasal element 13th , which is immediately adjacent to the supporting edge 7th is designed and to rest on a nose of a carrier of the filter element 1 is determined. The nasal element 13th can be adapted in its contour to the shape of a human nose, thereby sealing the filter element 1 compared to the face of a wearer, especially in the nose area, can be better guaranteed. The filter element 1 is thus in the use position on the face of a wearer with the circumferential support edge 7th as well as with the nasal element 13th at. There is no direct contact between the skin and the filter fleece. That for the production of the support contour 6th The thermoplastic elastomer used can be selected in such a way that, on the one hand, the requirements for the stability of the support contour are met 6th fulfilled, but on the other hand also offers good skin tolerance and a comfortable fit for a wearer.

Um den Tragekomfort und auch die Abdichtung zwischen dem Filterelement 1 und dem Gesicht eines Trägers weiter zu erhöhen, ist der sich entlang des umlaufenden Randes 5 erstreckende Stützrand 7 der Stützkontur 6 in seinem Verlauf an die Gesichtsform, insbesondere an den Mund-Nasen-Bereich, eines menschlichen Gesichts angepasst. Dies wir aus 3 deutlich, welche eine schematische Draufsicht auf die Innenseite 3 des Filterelements 1 zeigt. Der umlaufende Stützrand 7 weicht geringfügig von der Kreisform ab. Insbesondere ist er auf das Nasenelement 13 zulaufend etwas in die Länge gezogen, während er in dem dem Nasenelement 13 gegenüberliegenden Bereich, der in Einsatzlage am Kinn eines Trägers anliegt, flacher verläuft.About the wearing comfort and also the seal between the filter element 1 and to further elevate the face of a wearer is that along the circumferential edge 5 extending support edge 7th the support contour 6th its course is adapted to the shape of the face, in particular to the mouth and nose area, of a human face. This we out 3 clearly showing a schematic plan view of the inside 3 of the filter element 1 shows. The surrounding support edge 7th slightly deviates from the circular shape. In particular, he is on the nasal element 13th tapered somewhat elongated while he is in the the nasal element 13th opposite area, which rests on the chin of a wearer in the deployed position, is flatter.

4 zeigt eine im Ganzen mit 32 bezeichnete modular aufgebaute Atemschutzmaske mit einem Filterelement 1 gemäß den 1 bis 3. Die Atemschutzmaske 32 zeichnet sich durch ihren mehrteiligen Aufbau aus, wobei sie neben dem Filterelement 1 eine wiederverwendbare Haltevorrichtung umfasst, in welche das Filterelement 1 lösbar einsetzbar ist. Die Haltevorrichtung umfasst eine Fixierstruktur 14, mit der Fixierstruktur 14 lösbar verbindbare Haltebänder 15, 16 sowie eine Nasenfixierung 17. 4th shows a modularly constructed breathing mask, designated as a whole by 32, with a filter element 1 according to the 1 until 3 . The respirator 32 is characterized by its multi-part structure, in addition to the filter element 1 comprises a reusable holding device into which the filter element 1 can be used detachably. The holding device comprises a fixing structure 14th , with the fixing structure 14th detachably connectable retaining straps 15th , 16 as well as a nose fixation 17th .

Das Filterelement 1 entspricht in seinem Aufbau dem unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschriebenen Filterelement 1, wobei in der 4 die auf der dem Betrachter abgewandten Innenseite 3 des Filterelements 2 liegende Stützkontur 6 nicht zu sehen ist. Auf seiner Außenseite 4 sind in dem Filterteil 2 des Filterelements 1 Vorsprünge 19 ausgebildet, beispielsweise durch Verwendung einer entsprechenden Form in einem Tiefziehverfahren.The filter element 1 corresponds in its structure to that with reference to the 1 until 3 described filter element 1 , where in the 4th the one on the inside facing away from the viewer 3 of the filter element 2 lying support contour 6th cannot be seen. On its outside 4th are in the filter part 2 of the filter element 1 Ledges 19th formed, for example by using a corresponding shape in a deep-drawing process.

Die Fixierstruktur 14 ist als Spritzgussteil aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Sie weist eine im Wesentlichen halbschalenförmige Gestalt auf und dient der Aufnahme des Filterelements 1. Um die Positionierung des Filterelements 1 in der Fixierstruktur 14 zu erleichtern, weist die Fixierstruktur 14 mehrere Ausnehmungen 18 auf, die zu den an der Außenseite 4 des Filterteils 2 ausgebildeten Vorsprüngen 19 korrespondieren. Beim Einlegen des Filterelements 1 in die Fixierstruktur 14 greifen die Vorsprünge 19 in die Ausnehmungen 18 ein, wodurch das Filterelement 1 verrutschsicher in der Fixierstruktur gehalten wird. Grundsätzlich können die Ausnehmungen 18 auch der Aufnahme und Fixierung eines das Filterelement 1 durchsetzenden Ventils dienen, beispielsweise mit Hilfe eines Bajonettverschlusses.The fixation structure 14th is made as an injection molded part from a plastic material. It has an essentially half-shell shape and is used to accommodate the filter element 1 . About the positioning of the filter element 1 in the fixation structure 14th to facilitate, has the fixing structure 14th several recesses 18th on that to the ones on the outside 4th of the filter part 2 formed projections 19th correspond. When inserting the filter element 1 into the fixation structure 14th grab the protrusions 19th into the recesses 18th a, making the filter element 1 Secured against slipping in the fixation structure will. In principle, the recesses 18th also the inclusion and fixation of the filter element 1 penetrating valve serve, for example with the help of a bayonet lock.

An der Fixierstruktur 14 sind obere Befestigungselemente 20 und untere Befestigungselemente 21 in Form von hier nicht näher dargestellten Ösen ausgebildet, die der Durchführung der Haltebänder 15 und 16 und der lösbaren Befestigung der Haltebänder 15, 16 an der Fixierstruktur 14 dienen. Mit Hilfe der Haltebänder 15, 16 kann die Atemschutzmaske 32 an das Gesicht eines Trägers angelegt werden, wobei eine Anpassung an unterschiedliche Kopfgrößen möglich ist, je nachdem, wie weit die Haltebänder 15, 16 durch die ösenförmig ausgebildeten Befestigungselemente 20, 21 hindurchgeführt werden.On the fixing structure 14th are upper fasteners 20th and lower fasteners 21 in the form of eyelets, not shown here, which carry out the retaining straps 15th and 16 and the releasable fastening of the retaining straps 15th , 16 on the fixing structure 14th to serve. With the help of the retaining straps 15th , 16 can the respirator 32 can be applied to the face of a wearer, with an adjustment to different head sizes is possible, depending on how far the straps are 15th , 16 through the eyelet-shaped fastening elements 20th , 21 be passed through.

Die aus einem dünnen Edelstahlblech ausgebildete Nasenfixierung 17 ist ebenfalls lösbar mit der Fixierstruktur 14 verbindbar, wozu die Fixierstruktur 14 auf beiden Seiten des Nasenbereichs Einsteckschlitze 22 aufweist. Die Nasenfixierung 17 ist im Nasenbereich auf die Außenseite 4 des in die Fixierstruktur 14 eingelegten Filterteils 2 auflegbar und mit Hilfe der Einsteckschlitze 22 an der Fixierstruktur 14 fixierbar, wobei die Nasenfixierung 17 aufgrund ihrer Verformbarkeit an die Kontur des Nasenrückens eines Trägers der Atemschutzmaske 32 andrückbar ist und das Filterelement 1 auf diese Weise im Bereich des Nasenrückens besser abdichtet.The nose fixation made from a thin stainless steel sheet 17th is also detachable with the fixing structure 14th connectable, including the fixing structure 14th Insertion slots on both sides of the nasal area 22nd having. The nasal fixation 17th is in the nose area on the outside 4th des into the fixing structure 14th inserted filter part 2 can be placed on top with the help of the insertion slots 22nd on the fixing structure 14th fixable, with the nasal fixation 17th due to their deformability to the contour of the bridge of the nose of a wearer of the respirator 32 can be pressed and the filter element 1 in this way seals better in the area of the bridge of the nose.

Der Vorteil der modular aufgebauten Atemschutzmaske 32 besteht darin, dass lediglich das Filterelement 1 nach Erreichen seiner Nutzungsdauer entnommen und gegen ein neues Filterelement 1 ausgetauscht werden muss, während alle anderen Komponenten der Atemschutzmaske 32, wie die Fixierstruktur 14, die Haltebänder 15, 16 und die Nasenfixierung 17 mehrfach verwendet werden können. Darüber hinaus kann im Falle eines Defekts einer der Komponenten lediglich diese eine Komponente ausgetauscht werden, während die anderen Komponenten weiterverwendet werden können.The advantage of the modular breathing mask 32 is that only the filter element 1 removed after reaching its useful life and replaced with a new filter element 1 must be replaced while all other components of the respirator 32 , like the fixing structure 14th who have favourited retaining straps 15th , 16 and the nasal fixation 17th can be used multiple times. In addition, in the event of a defect in one of the components, only this one component can be replaced, while the other components can continue to be used.

5 zeigt eine Vorrichtung, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Filterelements 1 verwendet werden kann. Es handelt sich bei der Vorrichtung um eine geringfügig modifizierte, an sich jedoch bekannte Tiefziehform 23, von der im Folgenden lediglich die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlichen sowie die modifizierten Komponenten näher erläutert werden. 5 shows a device such as that used for carrying out the method according to the invention for producing a filter element 1 can be used. The device is a slightly modified, but known deep-drawing form 23 , of which only the components essential for carrying out the method according to the invention and the modified components are explained in more detail below.

Die Tiefziehform 23 umfasst eine Matrize 24, in welcher ein Hohlraum 25 ausgebildet ist, der die Außenkontur des Filterteils 2 bestimmt, sowie einen Stempel 26, welcher in einer durch die Achse R vorgegebenen Bewegungsrichtung bewegbar und in den Hohlraum 25 hinein absenkbar ist. Die Form des Stempels 26 bestimmt die Innenkontur des Filterteils 2. Zwischen der Schulter 30 der Matrize 24 und dem Stempel 26 ist ein ringförmiger Niederhalter 27 angeordnet, der die Öffnung des Hohlraum 25 konzentrisch umgibt.The deep-drawing mold 23 includes a die 24 , in which a cavity 25th is formed, which is the outer contour of the filter part 2 determined, as well as a stamp 26th , which can be moved in a direction of movement predetermined by the axis R and into the cavity 25th can be lowered into it. The shape of the stamp 26th determines the inner contour of the filter part 2 . Between the shoulder 30th the die 24 and the stamp 26th is an annular hold-down device 27 arranged of the opening of the cavity 25th surrounds concentrically.

In dem Stempel 26 ist ein Einspritzkanal 28 ausgebildet, der den Stempel 26 in einer Richtung parallel zur Bewegungsrichtung des Stempels 26 zentral durchsetzt. Mit dem Bezugszeichen 29 ist der Einlass des Einspritzkanals 28 bezeichnet, während das Austrittsende des Einspritzkanals 28 aus dem Stempel 26 mit dem Bezugszeichen 31 bezeichnet ist.In the stamp 26th is an injection port 28 trained who made the stamp 26th in a direction parallel to the direction of movement of the punch 26th centrally interspersed. With the reference number 29 is the inlet of the injection port 28 referred to, while the outlet end of the injection channel 28 from the stamp 26th with the reference number 31 is designated.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein in der 5 nicht dargestellter quadratischer Filtermaterialzuschnitt bei aus dem Hohlraum 25 herausbewegtem Stempel 26 zwischen dem Stempel 26 bzw. dem Niederhalter 27 und der Matrize 24 in die Tiefziehform 23 eingeführt und den Hohlraum 25 überdeckend auf die Schulter 30 der Matrize 24 aufgelegt. Daraufhin wird der Stempel 26 in den Hohlraum 25 hinein abgesenkt und der Filtermaterialzuschnitt wird gemäß den komplementären Konturen des Stempels 26 und des Hohlraums 25 verformt. Mit Hilfe des Niederhalters 27 lässt sich dabei das Einziehen des Filtermaterialzuschnitts in den Hohlraum 25 derart kontrollieren, dass das Filtermaterial unter der Krafteinwirkung des Stempels 26 in den Hohlraum 25 nachrutscht, ohne dabei jedoch Falten zu bilden.To carry out the method according to the invention, an in 5 Square filter material blank, not shown, from the cavity 25th moved out stamp 26th between the stamp 26th or the hold-down device 27 and the die 24 into the deep-drawing mold 23 introduced and the cavity 25th covering on the shoulder 30th the die 24 hung up. Thereupon the stamp 26th into the cavity 25th lowered into it and the filter material blank is according to the complementary contours of the punch 26th and the cavity 25th deformed. With the help of the hold-down device 27 This allows the filter material blank to be drawn into the cavity 25th Control in such a way that the filter material is under the force of the punch 26th into the cavity 25th slides without, however, forming creases.

Sobald das im Wesentlichen halbschalenförmige Filterteil 2 in der beschriebenen Weise in der Tiefziehform 23 ausgebildet ist, erfolgt in einem nachfolgenden Verfahrensschritt das Einspritzen eines spritzgussfähigen Kunststoffmaterials unter Druck durch den Einspritzkanal 28 in die Tiefziehform 23. Dabei verbleibt das Filterteil 2 in der Tiefziehform 23 und liegt weiterhin mit seiner Außenseite 4 an der Matrize 24 und mit seiner Innenseite 3 an dem Stempel 26 an. Die Zuleitung des verflüssigten spritzgussfähigen Kunststoffmaterials zu dem Einlass 29 des Einspritzkanals 28 ist in 5 nicht dargestellt.As soon as the essentially half-bowl-shaped filter part 2 in the manner described in the deep-drawing mold 23 is formed, in a subsequent method step, an injection-mouldable plastic material is injected under pressure through the injection channel 28 into the deep-drawing mold 23 . The filter part remains 2 in the deep-drawing mold 23 and continues to lie with its outside 4th at the die 24 and with its inside 3 on the stamp 26th at. The supply line of the liquefied injection moldable plastic material to the inlet 29 of the injection channel 28 is in 5 not shown.

Nach dem Austreten des eingespritzten Kunststoffmaterials aus dem Austrittsende 31 des Einspritzkanals 28 kommt das Kunststoffmaterial im Bereich des Anspritzpunktes in Kontakt mit der Innenseite des an dem Stempel 26 und der Matrize 24 anliegenden Filterteils 2. Ausgehend von dem Anspritzpunkt dringt das unter Druck eingespritzte Kunststoffmaterial in den Zwischenraum zwischen dem Stempel 26 und dem Filterteil 2 ein, wobei es sich hier durch in der 5 nicht dargestellte Nuten bewegt, welche auf der der Innenseite 3 des Filterteils 2 zugewandten Oberfläche des Stempels 26 ausgebildet sind. Das Kunststoffmaterial verteilt sich derart durch die Nuten, dass mit Verfestigung des Kunststoffmaterials die Stützkontur 6 auf der Innenseite 3 des Filterteils 2 ausgebildet wird.After the injected plastic material emerges from the outlet end 31 of the injection channel 28 the plastic material comes into contact with the inside of the die in the area of the injection point 26th and the die 24 adjacent filter part 2 . Starting from the injection point, the plastic material injected under pressure penetrates into the space between the punch 26th and the filter part 2 a, whereby it is here through in the 5 Not shown grooves moved which on the inside 3 of the filter part 2 facing surface of the stamp 26th are trained. The plastic material is distributed in this way the grooves that with solidification of the plastic material the support contour 6th on the inside 3 of the filter part 2 is trained.

Zwei Nuten erstrecken sich dabei ausgehend von dem Austrittsende 31 des Einspritzkanals 28 in diametral entgegengesetzten Richtungen über die Oberfläche des Stempels 26 und münden auf einer Höhe, die in der Darstellung der 4 knapp unterhalb der Schulter 30 der Matrize 24 liegt, in eine gemeinsame umlaufende Ringnut, die zur Ausbildung eines Nasenelements 13 einen entsprechend lokal aufgeweiteten Bereich umfasst. Das unter Druck an dem Austrittsende 31 aus dem Einspritzkanal 28 austretende verflüssigte Kunststoffmaterial steigt somit in dem Zwischenraum zwischen dem Stempel 26 und dem Filterteil 2 ausgehend von dem Anspritzpunkt zunächst durch die beiden diametral auseinanderlaufenden Nuten auf und verteilt sich sodann innerhalb der sich anschließenden gemeinsamen Ringnut soweit, bis alle Nuten mit Kunststoffmaterial gefüllt sind. Dabei ist das sich innerhalb des Nutensystems verteilende Kunststoffmaterial gleichzeitig in Kontakt mit dem Filterteil 2, was zu einer unlösbaren Verbindung zwischen dem Filterteil 2 und der von dem Kunststoffmaterial ausgebildeten Stützkontur 6 führt, sobald sich das eingespritzte Kunststoffmaterial verfestigt. Sobald die Verfestigung des Kunststoffmaterials eingetreten ist, kann das fertige Filterelement 1 aus der Tiefziehform 23 entnommen werden.Two grooves extend from the exit end 31 of the injection channel 28 in diametrically opposite directions across the surface of the punch 26th and flow out at a height that is reflected in the representation of the 4th just below the shoulder 30th the die 24 lies, in a common circumferential annular groove, which is used to form a nose element 13th includes a corresponding locally expanded area. That under pressure at the outlet end 31 from the injection port 28 escaping liquefied plastic material thus rises in the space between the stamp 26th and the filter part 2 starting from the injection point, initially through the two diametrically diverging grooves and then spreading within the adjoining common annular groove until all grooves are filled with plastic material. The plastic material distributed within the groove system is simultaneously in contact with the filter part 2 resulting in a permanent connection between the filter part 2 and the support contour formed by the plastic material 6th leads as soon as the injected plastic material solidifies. As soon as the plastic material has solidified, the finished filter element can 1 from the deep-drawing mold 23 can be removed.

Der Druck, unter welchem das Kunststoffmaterial in den Einspritzkanal 28 eingespritzt wird, ist dabei so gewählt, dass das Kunststoffmaterial sich durch das vollständige Nutensystem bewegt. Um die Fließfähigkeit des Kunststoffmaterials zu verbessern, kann die Tiefziehform 23 vollständig oder bereichsweise temperiert sein. Außerhalb der Nuten liegt das Filterteil 2 unmittelbar und fest an der Oberfläche des Stempels 26 an, so dass außerhalb der Nuten kein verflüssigtes Kunststoffmaterial zwischen Filterteil 2 und Stempel 26 eintreten kann. Das Kunststoffmaterial kann sich lediglich entlang des Nutensystems bewegen.The pressure under which the plastic material enters the injection channel 28 is injected, is selected so that the plastic material moves through the complete groove system. In order to improve the flowability of the plastic material, the deep-drawing mold 23 be fully or partially tempered. The filter part lies outside the grooves 2 directly and firmly on the surface of the stamp 26th so that outside of the grooves no liquefied plastic material between the filter part 2 and stamp 26th can occur. The plastic material can only move along the groove system.

Der in die Tiefziehform 23 eingelegte quadratische Filtermaterialzuschnitt ist größer, als zur Ausbildung des Filterteils 2 erforderlich. Aus diesem Grund wird das fertige Filterelement 1 nach der Entnahme aus der Tiefziehform 23 mit Hilfe entsprechender Schneidwerkzeuge entlang des umlaufenden Randes 5 bzw. des Stützrandes 7 ausgestanzt.The one in the deep-drawing mold 23 inserted square filter material blank is larger than for the formation of the filter part 2 necessary. Because of this, the finished filter element 1 after removal from the deep-drawing mold 23 with the help of appropriate cutting tools along the circumferential edge 5 or the supporting edge 7th punched out.

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  • Norm EN 149 [0018]Standard EN 149 [0018]

Claims (15)

Filterelement (1), insbesondere für eine Atemschutzmaske (32), umfassend ein im Wesentlichen halbschalenförmig ausgebildetes Filterteil (2) aus einem Filtermaterial mit einer Innenseite (3), einer Außenseite (4) und einem umlaufenden Rand (5), sowie eine Stützkontur (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkontur (6) unlösbar mit dem Filterteil (2) verbunden ist und dass die Stützkontur (6) aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist, welches eine höhere Steifigkeit aufweist als das Filtermaterial, wobei die Stützkontur (6) sich zumindest abschnittsweise entlang des umlaufenden Randes (5) des Filterteils (2) sowie entlang mindestens eines über die Innenseite (3) oder über die Außenseite (4) des halbschalenförmig ausgebildeten Filterteils (2) verlaufenden Streifens (9) erstreckt, welcher zwei auf dem umlaufenden Rand (5) voneinander beabstandet angeordnete Punkte miteinander verbindet, wobei angrenzend an den Streifen (9) Bereiche (10, 11) verbleiben, in denen das Filterteil (2) frei von einer Überdeckung durch die Stützkontur (6) ist.Filter element (1), in particular for a respiratory protection mask (32), comprising a substantially half-shell-shaped filter part (2) made of a filter material with an inside (3), an outside (4) and a circumferential edge (5), as well as a support contour ( 6), characterized in that the support contour (6) is inextricably connected to the filter part (2) and that the support contour (6) is made of a plastic material which is more rigid than the filter material, the support contour (6) being at least in sections along the circumferential edge (5) of the filter part (2) and along at least one over the inside (3) or over the outside (4) of the half-shell-shaped filter part (2) running strip (9), which two on the circumferential Edge (5) connects points arranged at a distance from one another, with areas (10, 11) remaining adjacent to the strips (9) in which the filter part (2) is free from an overlap by the support contour (6). Filterelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Streifen (9) zwei auf dem umlaufenden Rand (5) einander diametral gegenüberliegende Punkte miteinander verbindet.Filter element (1) after Claim 1 , characterized in that at least one strip (9) connects two diametrically opposite points on the circumferential edge (5). Filterelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkontur (6) sich entlang mehrerer über die Innenseite (3) und/oder über die Außenseite (4) des halbschalenförmig ausgebildeten Filterteils (2) verlaufender Streifen (9) erstreckt, wobei jeder Streifen (9) zwei auf dem umlaufenden Rand (5) voneinander beabstandet angeordnete Punkte miteinander verbindet und wobei zwischen den Streifen (9) Bereiche (10, 11) verbleiben, in denen das Filterteil (2) frei von einer Überdeckung durch die Stützkontur (6) ist.Filter element (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the support contour (6) extends along several over the inside (3) and / or over the outside (4) of the half-shell-shaped filter part (2) extending strips (9), each strip (9) having two the circumferential edge (5) connects points arranged at a distance from one another and with areas (10, 11) remaining between the strips (9) in which the filter part (2) is free from being covered by the support contour (6). Filterelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aus einem Kunststoffmaterial gefertigte Stützkontur (6) ein Nasenelement (13) umfasst, welches angrenzend an den sich entlang des umlaufenden Randes (5) erstreckenden Abschnitts der Stützkontur (6) ausgebildet ist und welches zur Anlage an einer Nase eines Trägers des Filterelements (1) bestimmt ist.Filter element (1) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the support contour (6) made of a plastic material comprises a nose element (13) which is formed adjacent to the portion of the support contour (6) extending along the circumferential edge (5) and which is designed to rest on a nose of a Carrier of the filter element (1) is determined. Filterelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial ein Filtervlies umfasst, welches die Anforderungen gemäß der Norm Din EN 14683:2019-10 erfüllt.Filter element (1) according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that the filter material comprises a filter fleece which meets the requirements of the DIN EN 14683: 2019-10 standard. Filterelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial, aus dem die Stützkontur (6) gefertigt ist, ein thermoplastisches Elastomer umfasst.Filter element (1) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the plastic material from which the support contour (6) is made comprises a thermoplastic elastomer. Filterelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (1) ein Ventil umfasst.Filter element (1) according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that the filter element (1) comprises a valve. Filterelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der sich entlang des umlaufenden Randes (5) erstreckende Abschnitt der Stützkontur (6) in seinem Verlauf an die Gesichtsform, insbesondere an den Mund-Nasen-Bereich, eines menschlichen Gesichts angepasst ist.Filter element (1) according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that the section of the support contour (6) extending along the circumferential edge (5) is adapted in its course to the shape of the face, in particular to the mouth and nose area, of a human face. Verfahren zur Herstellung eines Filterelements (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend die folgenden Schritte: - Bereitstellen eines Filtermaterialzuschnitts; - Tiefziehen des Filtermaterialzuschnitts in einer eine Matrize (24) und einen Stempel (26) umfassenden Tiefziehform (23) zur Ausbildung des im Wesentlichen halbschalenförmigen Filterteils (2); - Einspritzen eines spritzgussfähigen Kunststoffmaterials unter Druck durch mindestens einen Einspritzkanal (28) in die Tiefziehform (23), während das Filterteil (2) in der Tiefziehform (23) verbleibt und mit seiner Außenseite (4) an der Matrize (24) und mit seiner Innenseite (3) an dem Stempel (26) anliegt, wobei das eingespritzte Kunststoffmaterial nach dem Austreten aus dem Einspritzkanal (28) in Kontakt mit dem Filterteil (2) kommt und in einen Zwischenraum zwischen dem Stempel (26) und dem Filterteil (2) und/oder zwischen der Matrize (24) und dem Filterteil (2) eindringt, wobei es sich durch Nuten, welche auf der der Innenseite (3) des Filterteils (2) zugewandten Oberfläche des Stempels (26) und/oder auf der der Außenseite (4) des Filterteils (2) zugewandten Oberfläche der Matrize (24) ausgebildet sind, derart verteilt, dass die Stützkontur (6) ausgebildet wird; - Entnahme des Filterelements (1) aus der Tiefziehform (23).Method for producing a filter element (1) according to one of the Claims 1 until 8th , comprising the following steps: - providing a filter material blank; - Deep-drawing the filter material blank in a deep-drawing mold (23) comprising a die (24) and a punch (26) to form the essentially half-shell-shaped filter part (2); - Injection of an injection-mouldable plastic material under pressure through at least one injection channel (28) into the deep-drawing mold (23), while the filter part (2) remains in the deep-drawing mold (23) and with its outside (4) on the die (24) and with its Inside (3) rests against the plunger (26), the injected plastic material coming into contact with the filter part (2) after exiting the injection channel (28) and into a space between the plunger (26) and the filter part (2) and / or penetrates between the die (24) and the filter part (2), whereby it penetrates through grooves which are located on the surface of the punch (26) facing the inside (3) of the filter part (2) and / or on the outside (4) of the surface of the die (24) facing the filter part (2) are formed, distributed in such a way that the support contour (6) is formed; - Removal of the filter element (1) from the deep-drawing mold (23). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (1) vor oder nach dem Verfahrensschritt der Entnahme des Filterelements (1) aus der Tiefziehform (23) ausgestanzt wird.Procedure according to Claim 9 , characterized in that the filter element (1) is punched out before or after the method step of removing the filter element (1) from the deep-drawing mold (23). Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspritzkanal (28) den Stempel (26) in einer Richtung parallel zur Bewegungsrichtung des Stempels (26) durchsetzt.Method according to one of the Claims 9 or 10 , characterized in that the injection channel (28) passes through the punch (26) in a direction parallel to the direction of movement of the punch (26). Atemschutzmaske (32) mit einem Filterelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Breathing protection mask (32) with a filter element (1) according to one of the Claims 1 until 8th . Atemschutzmaske (32) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemschutzmaske (32) einen mehrteiligen Aufbau aufweist, umfassend eine wiederverwendbare Haltevorrichtung, welche lösbar mit dem Filterelement (1) verbindbar ist, derart, dass ein Austausch des Filterelements (1) möglich ist.Respirator (32) Claim 12 , characterized in that the respiratory protection mask (32) has a multi-part structure, comprising a reusable holding device which can be detachably connected to the filter element (1) in such a way that the filter element (1) can be exchanged. Atemschutzmaske (32) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung eine Fixierstruktur (14) umfasst, in welche das Filterelement (1) einsetzbar ist, sowie mindestens ein lösbar mit der Fixierstruktur (14) verbindbares Halteband (15, 16) zum Anlegen der Atemschutzmaske (32) an ein Gesicht eines Trägers.Respirator (32) Claim 13 , characterized in that the holding device comprises a fixing structure (14) into which the filter element (1) can be inserted, as well as at least one retaining strap (15, 16) that can be detachably connected to the fixing structure (14) for putting on the respiratory mask (32) Face of a wearer. Atemschutzmaske (32) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemschutzmaske (32) eine verstellbare Nasenfixierung (17) umfasst, welche lösbar mit der Fixierstruktur (14) verbindbar ist.Respiratory protection mask (32) according to one of the Claims 13 or 14th , characterized in that the respiratory protection mask (32) comprises an adjustable nose fixation (17) which can be detachably connected to the fixation structure (14).
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