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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Filtermaske zum Filtern der Inspirationsluft und Expirationsluft eines Menschen.
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Technischer Hintergrund
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Filtermasken sollen verhindern, dass gesundheitsgefährdende Stoffe in die Atemwege ihres Trägers gelangen. Hierzu gehören Halbmasken, welche den Mund und die Nase eines Menschen umschließen. Im Gegensatz zur Vollmaske verläuft hier die Dichtlinie über der Nasenpartie.
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Partikelfiltrierende Halbmasken oder sog. FFP-Masken (englisch filtering face piece) schützen je nach Ausführung vor dem Einatmen von Partikeln und wässrigen oder öligen Aerosolen. Sofern vom Hersteller nicht anderes angegeben wird, sind FFP-Masken aus hygienischen Gründen grundsätzlich nur für den Einmalgebrauch von maximal acht Stunden vorgesehen. Und aufgrund der fehlenden Formstabilität der FFP2 und FFP3 Masken sind diese nur eingeschränkt von ärztlichen und klinischen Mitarbeitern nutzbar. Bei wiederverwendbaren Halbmasken muss das Filtervlies bzw. der Partikelfilter ebenfalls nach acht Stunden ausgetauscht und der Maskenkörper desinfiziert werden. Aber auch handelsübliche OP-Nase-Mundschutzmasken, wie sie von Ärzten und Pflegekräften in Krankhäusern und Arztpraxen genutzt werden, und während der derzeitigen Corona-Pandemie von großen Bevölkerungsschichten getragen werden müssen, sind nur für den Einmalgebrauch gedacht. Die damit einhergehende Abfallproblematik ist enorm und bei bestehender Maskentragepflicht der gesamten Bevölkerung weitreichend.
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Des Weiteren müssen herkömmliche Filtermasken abgenommen und durch eine Beatmungsmaske ersetzt werden in dem Fall, dass der Gesundheitszustand des Trägers plötzlich und rapide aufgrund einer Atemwegserkrankung abnimmt und eine unterstützende Beatmung durch einen Beatmungsbeutel oder gar eine Intensivbeatmung durch einen Beatmungsschlauch erforderlich macht. Der Austausch der Filtermaske durch eine Beatmungsmaske ist evident mit der Gefahr einer Ansteckung für das behandelnde medizinische Personal verbunden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit den aus dem Stand der Technik bekannten Filtermasken einhergehenden Nachteile zu minimieren, mitunter sogar zu beseitigen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ökologisch wie ökonomisch vertretbare Filtermaske bereitzustellen, die für den täglichen Routinegebrauch von Ärzten, Pflegepersonal, Rettungsdienst und Polizei geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruches 1 gelöst. Optionale bzw. bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 15 angegeben.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtermaske zum Filtern der Inspirationsluft und Expirationsluft eines Menschen. Die Filtermaske umfasst eine Mund-Nase Abdeckung, die den Mund und die Nase des menschlichen Trägers der Filtermaske dicht abschließt, und eine in der Mund-Nase Abdeckung vorgesehene Öffnung mit einer Öffnungsfläche, wobei die Mund-Nase Abdeckung derart ausgebildet ist, dass sowohl die Inspirationsluft als auch die Expirationsluft durch die Öffnung strömt. Die erfindungsgemäße Filtermaske umfasst des Weiteren einen sich über die Öffnungsfläche der Öffnung erstreckenden Filter, und einen relativ zur Expirationsluft stromabwärts vom Filter angeordneten Anschluss. Dabei sind der Filter und der Anschluss lösbar mit der Mund-Nase Abdeckung verbunden, und der Anschluss ist derart ausgebildet, dass ein Beatmungsschlauch oder ein Beatmungsbeutel an dem Anschluss anbringbar ist.
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Die Filterung der Inspirationsluft und der Expirationsluft eines Menschen hat den Vorteil, dass der Träger der Filtermaske sowohl gefilterte Luft einatmen kann, und so vor etwaig in der Einatemluft vorhandenen Krankheitserregern geschützt ist, als auch die Umwelt durch die gefilterte Ausatemluft geschützt ist. Ferner hat die Filtermaske den Vorteil, dass der Filter austauschbar ist. Folglich muss nur der Filter, der im Allgemein nur mit großem Aufwand hygienisch desinfizierbar ist, entsorgt werden. Die Mund-Nase Abdeckung und der Anschluss können bei Bedarf abgenommen, hygenisch gereinigt und wiederverwendet werden, so dass weniger Müll entsteht. Der Anschluss hat den Vorteil, dass sobald der Träger beatmet werden muss, ein Beatmungsschlauch oder Beatmungsbeutel direkt an den Anschluss angebracht werden kann. Dadurch ergibt sich nicht nur ein Schutz der Umwelt, sondern auch ein wichtiger Zeitgewinn, da in einem medizinisch kritischen Zustand des Trägers, in dem schnelle Therapiemaßnahmen erforderlich sind, kein Wechsel von einer Filtermaske zu einer Beatmungsmaske notwendig ist.
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Vorzugsweise ist der Anschluss mit der Mund-Nase Abdeckung kraftschlüssig verbunden. Folglich können Anschluss und Mund-Nase Abdeckung schnell und mühelos auseinander und wieder zusammengebaut werden.
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Vorzugsweise umfasst die Filtermaske des Weiteren eine Gewindehülse, mit Hilfe derer der Anschluss und der Filter lösbar mit der Mund-Nase Abdeckung verbunden sind. Die Gewindehülse kann vorzugsweise ein Innengewinde beinhalten. Ferner kann die Gewindehülse einen Zwischenboden mit einer Öffnungsfläche beinhalten. Die Gewindehülse kann kraftschlüssig den Anschluss mit der Mund-Nase Abdeckung verbinden.
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Vorzugsweise ist im zusammengebauten Zustand der Filtermaske der Filter in der Gewindehülse angeordnet. Folglich kann der Filter formschlüssig in die Gewindehülse eingelegt werden, sodass der Filter hinsichtlich seiner Position ohne weitere Maßnahmen fixiert ist. Die Fläche des Filters erstreckt sich bevorzugt über die komplette Öffnungsfläche der Mund-Nase Abdeckung und die Öffnungsfläche der Gewindehülse.
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Vorzugsweise ist im zusammengebauten Zustand der Filtermaske eine Dichtung zwischen dem Filter und der Mund-Nase Abdeckung innerhalb der Gewindehülse angeordnet. Dabei kann die Dichtung zwischen dem Filter und der Mund-Nase Abdeckung formschlüssig in der Gewindehülse aufgenommen sein. Die Dichtung sorgt im zusammengebauten Zustand der Maske dafür, dass keine Inspirations- und Expirationsluft an anderer Stelle als aus der dafür vorgesehenen Öffnung austritt.
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Vorzugsweise ist der Filter zumindest teilweise aus einem Vliesstoff und/oder einer Membran gebildet. Ein Vliesstoff kann ein Gebilde aus Fasern begrenzter Länge, Endlosfasern (Filamenten) oder geschnittenen Garnen jeglicher Art und jeglichen Ursprungs, die auf irgendeine Weise zu einem Vlies (einer Faserschicht, einem Faserflor) zusammengefügt und auf irgendeine Weise miteinander verbunden worden sind, sein. Eine Membran kann jeglicher Stoff sein, der für ein mechanisches Trennverfahren geeignet ist. Die Qualität des Filters hinsichtlich seiner Filterwirkung ist entscheidend davon abhängig, aus welchem Material der Filter hergestellt wurde und in welcher Struktur das Material vorliegt. Ferner hat das Material, aus dem der Filter besteht, einen Einfluss auf die Langlebigkeit des Filters.
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Vorzugsweise entspricht der Filter der Klasse FFP2 oder FFP3 der EN149:2001 +A1 :2009 Norm. FFP2 Masken schützen gegen gesundheitsschädliche Partikel auf Wasser- und Ölbasis. Die Gesamtleckage (Undichtigkeit) beträgt maximal 8%. Mindestens 94% der Schadstoffe werden aus der Luft gefiltert. FFP3 Masken schützen gegen gesundheitsschädliche und krebserzeugende Partikel auf Wasser- und Ölbasis sowie gegen radioaktive Partikel, luftgetragene biologische Arbeitsstoffe der Risikogruppe 2+3 und Enzyme. Die Gesamtleckage (Undichtigkeit) beträgt maximal 2%. Mindestens 99% der Schadstoffe werden aus der Luft gefiltert.
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Vorzugsweise ist die Mund-Nase Abdeckung flexibel und formstabil. Folglich ist die Mund-Nase Abdeckung flexibel genug, um sich an die individuellen Gesichtskonturen des Trägers der Filtermaske anzupassen. Andererseits ist die Filtermaske formstabil, so dass die Filtermaske in ihre Ausgangsform zurückkehrt, sobald die Filtermaske nicht mehr getragen wird, wodurch sie sich für den mehrmaligen Gebrauch eignet.
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Vorzugsweise ist die Mund-Nase Abdeckung mit einem Oberflächendesinfektionsmittel desinfizierbar. Zum Desinfizieren der Mund-Nase Abdeckung kann die Mund-Nase Abdeckung z. B. mit einem mit dem Oberflächendesinfektionsmittel getränkten Tuch abgewischt, oder in ein Bad mit dem Oberflächendesinfektionsmittel eingelegt und/oder mit dem Oberflächendesinfektionsmittel besprüht werden, wobei die Mund-Nase Abdeckung seine Eigenschaften nach dem Desinfizieren beibehält. Das Oberflächendesinfektionsmittel kann ein alkoholhaltiges Desinfektionsmittel sein. Die Desinfektion mit Oberflächendesinfektionsmittel erfolgt kostengünstiger und zeitsparender im Vergleich zu anderen Desinfektionsverfahren, die zumeist weiteres technisches Zubehör, wie z. B. Öfen oder UV-Strahler, benötigen. Dies hat den Vorteil, dass die Mund-Nase Abdeckung sehr schnell und kostengünstig desinfiziert werden kann.
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Vorzugsweise ist die Mund-Nase Abdeckung aus mindestens 99 Gew.%, bevorzugt 99 - 100 Gew.%, Thermoplaste, Elastomere, und/ oder Silicone basierend auf dem Gesamtgewicht der Mund-Nase Abdeckung gebildet. Bevorzugt sind die Thermoplaste, Elastomere und/ oder Silcone zwischen -10 - +60 °C formstabil und flexibel. Die Thermoplaste, Elastomere und/ oder Silcone können bei höheren Temperaturen bearbeitbar sein, sodass sie sich in die gewünschte Form verformen lassen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Mund-Nase Abdeckung durch ein formgebendes Verfahren, wie zum Beispiel ein 3D-Druckverfahren oder ein Spritzgussverfahren, hergestellt.
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Vorzugsweise ist der Anschluss entsprechend der DIN EN 13544-2:2010 Norm ausgebildet. Folglich kann an den normierten Anschluss direkt ein Beatmungsschlauch oder ein Beatmungsbeutel angeschlossen werden, ohne dass es eines Adapters oder eines anderweitigen Zwischenstücks bedarf.
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Vorzugsweise liegt das Gewicht der Filtermaske in einem Bereich von 100g bis 500g, bevorzugt in einem Bereich von 200 g bis 300 g. Dieser Gewichtsbereich erhöht den Tragekomfort und die Filtermaske eignet sich somit für das Tragen über einen längeren Zeitraum.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Filtermaske einen O2 und/ oder CO2-Sensor auf. Das hat den Vorteil, dass der O2 und/ oder CO2-Gehalt der Ausatemluft gemessen und auf ein elektronisches System übertragen werden kann, an dem die gemessenen Daten abrufbar sind.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Filtermaske ein Klebeelement, bevorzugt ein Nano-Klebeelement, das an einem Rand der Mund-Nase-Abdeckung angebracht ist, zum temporären und lösbaren Anbringen der Filtermaske an einem Gesicht eines Trägers. Das Klebeelement kann am Rand der Mund-Nase-Abdeckung durch ein anderes Klebeelement rückstandslos ausgetauscht werden. Von Vorteil ist, wenn der Rand der Mund-Nase Abdeckung eine Breite (0,5 cm bis 3 cm) aufweist, die dem Klebeelement die nötige Klebefläche bietet, damit die Mund-Nase-Abdeckung sicher und ohne Gefahr einer ungewollten Ablösung auf der Gesichtshaut anhaftet.
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Ein Klebeband ersetzt die bei herkömmlichen Filtermasken verwendeten gummielastischen Bänder, mit denen gewöhnlich Filtermasken am Kopf des Trägers fixiert werden. Dies ist insbesondere in Situationen von Vorteil, in denen das elastische Band eher hinderlich ist, wie z.B. beim Frisör. Aber auch Hörgeräteträger schätzen den erhöhten Tragekomfort einer Filtermaske ohne gummielastisches Band. Das Klebeelement kann durch ein unbenutztes Klebelement ausgetauscht werden, um die Haftung nach Gebrauch der Filtermaske zu erhalten. Aber auch aus hygienischen Gründen ist ein austauschbares Klebeband von Vorteil, denn es wird hierdurch die Gefahr einer Übertragung von Krankheiten von einem Träger zum nächsten Träger verringert.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Filtermaske ein Umleitventil, das relativ zur Expirationsluft stromabwärts von dem Anschluss angeordnet und so ausgebildet ist, dass die Expirationsluft vorbei am Gesicht des Trägers der Filtermaske weitergeleitet wird. Das Umleitventil hat den Vorteil, dass das Gesicht des Trägers der Filtermaske nicht durch die Expirationsluft gestört wird. Gelangt nämlich die Expirationsluft ins Gesicht des Trägers, kann dies dazu führen, dass die Sicht des Trägers, z. B durch eine beschlagene Brille, gestört wird, was bei Tätigkeiten des Trägers, die eine freie Sicht erfordern, problematisch ist. Somit hat das Umleitventil den Effekt, das die Sicht des Trägers durch die Expirationsluft nicht gestört wird. Das Umleitventil kann vorzugsweise die Form eines U- oder J-förmigen Rohrs aufweisen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Seitenansicht einer am Kopf eines Trägers fixierten Filtermaske gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
- 2 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Filtermaske.
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Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. In den Figuren können gleiche, gleichwirkende oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Die Erfindung wird nun rein beispielhaft anhand einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben.
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In der folgenden Beschreibung ist mit der Inspirationsluft eines Menschen die Einatemluft des Trägers der Filtermaske gemeint. Mit Expirationsluft eines Menschen ist die Ausatemluft des Trägers der Filtermaske gemeint. Dabei ist es unerheblich, ob der Träger der Filtermaske hierzu selber atmet oder beatmet wird, so dass sich die Begrifflichkeit der Inspirationsluft und Expirationsluft in Bezug auf den Träger nicht ändert.
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1 zeigt eine Seitenansicht einer am Kopf eines Trägers fixierten Filtermaske 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Vorzugsweise wird die Filtermaske 1 mit elastischen, bevorzugt gummielastischen, Bändern 5 am Kopf des Trägers fixiert. Zu diesem Zweck weist die Filtermaske 1 mehrere Bandfixierabschnitte 14 für die Bänder 5 auf. Die Details der Filtermaske 1 werden im folgenden unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben.
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2 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht der in 1 dargestellten Filtermaske 1. Die Filtermaske 1 weist eine Mund-Nase Abdeckung 10 auf, an der die voranstehend erwähnten Bandfixierabschnitte 5 angebracht sind. Die Mund-Nase Abdeckung 10 umfasst eine Öffnung 11 mit einer Öffnungsfläche und einen vorzugsweise zylindrischen Befestigungsabschnitt 12, der ein Außengewinde 13 aufweist. Der Befestigungsabschnitt 12 ist vorzugsweise einteilig mit der Mund-Nase Abdeckung 10 ausgebildet.
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Die Mund-Nase Abdeckung 10 ist flexibel ausgebildet und vorzugsweise aus einem formstabilen Material hergestellt, der eine Desinfektion der Mund-Nase Abdeckung 10 mit einem Oberflächendesinfektionsmittel erlaubt. Bevorzugt ist die Mund-Nase Abdeckung 10 aus mindestens 99 Gew.% Thermoplaste, Elastomere und/oder Silicone basierend auf dem Gesamtgewicht der Mund-Nase Abdeckung 10 gebildet. Die Mund-Nase Abdeckung 10 kann durch ein formgebendes Verfahren, wie zum Beispiel ein 3D-Druckverfahren oder ein Spritzgussverfahren, hergestellt sein.
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Des Weiteren ist vorzugsweise eine Gewindehülse 40 mit einem Innengewinde 42 vorgesehen, die auf den Befestigungsabschnitt 12 aufgeschraubt werden kann. Die Gewindehülse 40 und der Befestigungsabschnitt 12 können auch anderweitig kraftschlüssig verbunden werden.
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Innerhalb der Gewindehülse 40 befindet sich ein Filter 30 und eine Dichtung 20. Der Filter 30 erstreckt sich im zusammengebauten Zustand der Filtermaske 1 über die gesamte Öffnungsfläche der in der Mund-Nase Abdeckung 10 vorgesehenen Öffnung 11. Relativ zur Expirationsluft befindet sich die Dichtung 20 stromaufwärts von dem Filter 30.
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Der Filter 30 ist zumindest teilweise aus einem Vliesstoff und/oder einer Membran gebildet. Vorzugsweise ist der Filter ein FFP2 oder FFP3 Filter, welcher der am Anmeldetag gültigen Norm EN149:2001+A1:2009 entspricht.
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Ebenso ist ein Anschluss 50 für den direkten Anschluss eines Beatmungsbeutels (sog. Ambu-Beutel) oder eines Beatmungsschlauchs (nicht gezeigt) vorgesehen. Zwischen der Gewindehülse 40 und dem Anschluss 50 ist vorzugsweise eine Anschlussdichtung 60 vorgesehen.
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Der Anschluss 50 ist gemäß der in 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ebenfalls kraftschlüssig mit der Gewindehülse 40 verbunden werden. Zu diesem Zweck umfasst der Anschluss 50 an seinem proximalen Endabschnitt ein Außengewinde 54, das mit dem Innengewinde 42 der Gewindehülse 40 in Eingriff tritt. Zum distalen Endabschnitt 52 hin ist der Anschluss 50 verjüngt oder konisch ausgebildet. Zudem ist der Anschluss 50 vorzugsweise entsprechend der DIN EN 13544-2:2010 Norm ausgebildet. Hierdurch wird ermöglicht, dass an dem distalen Endabschnitt 52 des Anschlusses 50 direkt ein Beatmungsbeutel oder ein Beatmungsschlauch angeschlossen werden kann.
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Das gesamte Gewicht der Filtermaske 1 liegt in einem Bereich von 100g bis 500g, bevorzugt in einem Bereich von 200 g bis 300 g. Dieser Gewichtsbereich erhöht den Tragekomfort und die Filtermaske eignet sich somit für das Tragen über einen längeren Zeitraum.
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Überdies kann die Filtermaske 1 einen O2 und/ oder CO2-Sensor aufweisen. Das hat den Vorteil, dass der O2 und/ oder CO2-Gehalt der Ausatemluft gemessen und auf ein elektronisches System übertragen werden kann, an dem die gemessenen Daten abrufbar sind.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Filtermaske 1 anstelle der elastischen Bänder 5 und der Bandfixierabschnitte 14 ein Klebeelement, bevorzugt ein Nano-Klebeelement, das an einem umlaufenden, dem Gesicht des Trägers zugewandten Rand der Mund-Nase-Abdeckung 10 angebracht ist. Dieses Klebelement dient dazu, die Filtermaske 1 temporär und lösbar am Gesicht des Trägers anzubringen, ohne dass es des gummielastischen Bandes 5 bedarf. Dies ist insbesondere in Situationen von Vorteil, in denen das elastische Band 5 eher hinderlich ist, wie z.B. beim Frisör. Aber auch Hörgeräteträger schätzen den erhöhten Tragekomfort einer Filtermaske 1 ohne gummielastisches Band 5.
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In den Figuren nicht gezeigt ist ein gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehenes Umleitventil, das relativ zur Expirationsluft stromabwärts von dem Anschluss angeordnet und so ausgebildet ist, dass die Expirationsluft vorbei am Gesicht des Trägers der Filtermaske weitergeleitet wird. Das Umleitventil hat den Vorteil, dass das Gesicht des Trägers der Filtermaske nicht durch die Expirationsluft gestört wird. Gelangt nämlich die Expirationsluft ins Gesicht des Trägers, kann dies dazu führen, dass die Sicht des Trägers, z. B durch eine beschlagene Brille, gestört wird, was bei Tätigkeiten des Trägers, die eine freie Sicht erfordern, problematisch ist. Somit hat das Umleitventil den Effekt, das die Sicht des Trägers durch die Expirationsluft nicht gestört wird. Das Umleitventil kann vorzugsweise die Form eines U- oder J-förmigen Rohrs aufweisen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN EN 13544-2:2010 [0019, 0035]
