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Die Erfindung betrifft eine Halbmaske für einen anpassbaren Sicherheitsstandard, ein Gürtelelement für das Anbringen mindestens einer Filterfunktionseinheit an einer Halbmaske, ein computerimplementiertes Verfahren zur Erstellung eines digitalen Zwillings einer Halbmaske und ein Verfahren zur Herstellung einer Halbmaske.
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Aus dem Stand der Technik sind Halbmasken bekannt, die einen oder mehrere Filter aufnehmen können. So ist etwa aus der
EP 0 543 174 A1 eine Halbmaske bekannt, die einen Halbmaskenkörper aufweist, dem eine Filterhalterung vorgelagert ist und wobei ein Filter in der Filterhalterung eingebracht ist, um so vor dem Halbmaskenkörper vorgelagert zu werden. Atemluft wird dabei durch eine Anschlussöffnung angesaugt, bzw. abgegeben. Diese Halbmaske wird als aufwendig konzipiert, als für den Träger einschränkend, als unflexibel und als unhandlich empfunden.
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Des Weiteren ist aus der
DE 196 15 570 A1 eine Halbmaske bekannt, die derart ausgebildet ist, Filterkartuschen aufzunehmen, die wechselbar sind und seitlich zur Mund-Nasenpartie angeordnet werden. Dabei werden die Filterkartuschen rechts und links von der Mund-Nasenpartie angeordnet und ragen in den Raum hinein. Auch diese Halbmaske wird als aufwendig konzipiert, als für den Träger einschränkend, als unflexibel und als unhandlich empfunden.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Halbmaske bereitzustellen, die einen Schutz flexibler gestaltet, ein Tragen erleichtert und die Handhabung generell verbessert.
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Die Aufgabe wird insbesondere durch eine Schutzmaske nach Anspruch 1 gelöst, weiter insbesondere durch ein Gürtelelement nach Anspruch 10, weiter insbesondere durch einen digitalen Zwilling nach Anspruch 11.
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Die Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung insbesondere durch eine Halbmaske für einen anpassbaren Sicherheitsstandard gelöst, umfassend eine Auflagefläche für ein Aufliegen der Halbmaske auf einer Mund-Nasenpartie eines Trägers (in getragenem Zustand), weiter umfassend eine Umhausung, die von der Auflagefläche ausgeht und eine Wandung aufweist, wobei die Wandung mehrere Wandabschnitte aufweist, die eine geschlossene Außenfläche bilden, oder wobei die Wandung als zirkulärer Wandabschnitt ausgebildet ist, der eine geschlossene Außenfläche bildet, wobei die Wandung des Weiteren ausgebildet ist derart, dass die Außenfläche von einer Mund-Nasenpartie eines Trägers wegorientiert anordenbar ist, und wobei die Wandung mindestens einen Interaktionswandbereich aufweist, in dem die mehreren Wandabschnitte in dieselbe Richtung zeigen oder in dem die einzelnen Bereiche des zirkulären Wandabschnitts in dieselbe Richtung zeigen, insbesondere ausgehend von der Auflagefläche, insbesondere derart, dass der Interaktionswandbereich der Wandung sich weitestgehend senkrecht zu einer Ebene erstreckt, die weitestgehend von der Auflagefläche aufgespannt wird. Damit ist ein Tragekomfort verbessert und die Halbmaske ist flexibler einsetzbar.
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Insbesondere ist als Sicherheitsstandard ein Schutz gemäß der Normen EN 14683 für „Chirurgische Masken“ und/oder insbesondere gemäß der Norm EN 149 für „Partikelfiltrierende Halbmasken“, wie sie zur Zeit der Anmeldung, bzw. zum Prioritätsdatum (August 2020), in Kraft waren und insbesondere vom Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung e.V. (DGUV) in der Aprilausgabe von DGUV Information „Unterschiede zwischen Mund-Nase-Schutz und Atemschutzmasken“ angeführt wurden (abgerufen am 23. April 2020 unter dem Link https://publikationen.dguv.de/widgets/pdf/download/article/3788), zu verstehen. Weiter insbesondere kann auch ein Schutz gemäß der Norm EN 140 definiert vorsehbar sein, wie sie zur Zeit der Anmeldung (August 2020) in Kraft war. Auch können Kombinationsfilter zum Einsatz kommen, die sowohl mit feuchten Partikeln als auch mit den entstehenden flüchtigen Emissionen aus Farbnebeln funktionieren. Hierbei bieten sich zum Beispiel an:
- - für Kunststoff-Dispersionen und andere (Wasserverdünnbar) z.B.: A1P2 Filter
- - für Alkydharze und andere (Lösemittelhaltig) z.B.: A2P2 Filter.
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Weiter insbesondere können mit einem A1P2 Filter folgende Anwendungsbereiche und Tätigkeiten vorgenommen werden. Die Klassifizierungen der Filter entsprechen dabei ebenfalls den Normen, wie sie zur Zeit der Anmeldung in Kraft waren. Insbesondere eignen sich die Filter für ein Schleifen/Schneiden/Bohren von Zement, Holz, Farben/Lacken, Rostschutzanstrichen, Stahl, Quarzgestein, können bei Auftreten von Kühlschmierstoffnebel entsprechenden Schutz bieten und/oder können beim Schweißen von Edelstahl oder Thorium-Elektrode genauso verwendet werden wie bei der Müllsortierung und/oder bei Kraftwerksarbeiten. Außerdem kann der Filter gegen Viren/Bakterien genutzt werden, sowie beim Streichen mit wassermischbaren Lacken und/oder Spritzen mit organisch/verdampfenden Pflanzenschutzmitteln eingesetzt werden.
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Filterkartuschen, die als Schutzelement und/oder als die mindestens eine Filterfunktionseinheit des Gürtelelements Verwendung finden können, können als Feinstaubfilter der Klasse FFP1 und/oder FFP2 und/oder FFP3 nach Norm 149 qualifiziert sein, welche insbesondere auch den Träger vor Feinstaub und/oder Partikeln schützt. Insbesondere kann es für Allergiker vorteilhaft sein, wenn das Schutzelement und/oder die mindestens eine Filterkartusche an einem Gürtelelement die gängigen Pollen (insbesondere Birke, Erle, Gräser) und/oder Pollen-Schadstoffverbünde, wie sie in feinstaubbelasteten Städten in Deutschland häufig vorkommen, blockieren kann. Als Filterkartusche kann ein Filterelement / können Filterelemente in der Kartusche implementiert sein, die Qualifizierungen der Kartusche erlauben, insbesondere ausgewählt aus FFP1, FFP2, FFP3, A1P2, A2P2, A2P3 oder entsprechende Kombinationen für einen Schutz gegen Aerosolnebel, Farbnebel, Feinstaub, Pollen, Bakterien, Viren, radioaktive Stäube, die des Weiteren den Vorgaben der zur Zeit der Anmeldung gültigen Normen entsprechen. Darüber hinaus können aber auch Gasfilter der Typen A, B, E und K bzw. Gasfilter des Typs AX vorgesehen sein, insbesondere in Form von Filterkartuschen. Insbesondere wird die Filterleistung nur durch den entsprechenden zum Einsatz kommenden Filter begrenzt. Insbesondere richtet sich die Qualifizierung nach der Norm EN 14387 und / oder der DIN 58620 und/oder der Norm EN 143, alle wie sie zur Zeit der Anmeldung in Kraft waren. Dies ermöglicht einen flexiblen Einsatz einer Halbmaske und eine weite Bandbreite von Sicherheitsstandards, den die Halbmaske erfüllen kann.
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Dabei wird insbesondere als Mund-Nasenpartie die unteren zwei Drittel des Gesichts und/oder in etwa die untere Hälfte des Gesichtes, weiter insbesondere von der Mitte des Nasenrückens abwärts verstanden. Insbesondere ist von Vorteil, wenn die Umhausung mit der Auflagefläche auf Höhe des Nasenknochens mit der Nase in Wechselwirkung treten kann. Dies erlaubt einen besseren Sitz, da der Nasenknochen einen stärkeren Gegendruck ermöglicht, als der Nasenknorpel. Darüber hinaus wird insbesondere mindestens ein Drittel, weiter insbesondere mindestens zwei Drittel der Breite des Gesichts verstanden, wobei die Aufteilung insbesondere symmetrisch um die Nasenmittellinie entlang der Körperlinie (Sagittallinie) erfolgen kann und/oder um die Nasenspitze. Weiter insbesondere wird in einer Ausführungsform der Kinnbereich aber nicht in die Umhausung in einem Tragezustand aufgenommen.
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Insbesondere sind zu unterscheiden ein Nichttragezustand, in dem die Halbmaske, insbesondere die Umhausung nicht mit einer Mund-Nasenpartie interagiert. Weiter insbesondere ist ein Tragezustand ein Zustand in dem die Umhausung und/oder die Halbmaske an einer Mund-Nasenpartie angeordnet ist. Weiter insbesondere ist ein Funktionszustand ein Zustand, in dem ein Schutzelement und/oder ein Coverabschlusselement an der Umhausung und/oder ein Gürtelelement mit mindestens einer Filterfunktionseinrichtung und/oder Abschlüsse für die Ankerstellen, insbesondere auch durch ein alternatives Gürtelelement, einen Schutz bereitstellen, der dem Schutz entspricht, wie es die Kombinationen vorsehen.
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Als Auflagefläche ist der Bereich der Halbmaske, insbesondere der Bereich der Umhausung, zu verstehen, der für eine Überführung der Halbmaske in einen getragenen Funktionszustand mit der Mund-Nasenpartie des Trägers in Kontakt bringbar ist. Insbesondere kann diese Auflagefläche aus einem silikonartigen Material, aus einem Elastomermaterial oder einem Schaumstoffmaterial ausgebildet sein. Weiter insbesondere kann die Auflagefläche individualisiert sein, indem ein Material mit „Formgedächtniseigenschaften“ (die Form der Unterlage annehmende Funktion) ausgebildet ist oder es kann alternativ aus einem Verfahren der additiven Fertigung (SLA-Druck, FFF-Druck, andere Arten des „3D-Drucks“) hervorgehen.
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Insbesondere ist unter einer Umhausung zu verstehen, dass eine Mund-Nasenpartie komplett umhaust wird. Weiter insbesondere bildet die Umhausung den Halbmaskengrundkörper aus. Die Umhausung, ggf. auch als Umrahmung zu bezeichnen, kann dabei vollständig sein, also 360° betragen. Unterbrechungen oder Aussparungen können insbesondere nur so ausgebildet sein, dass sie abdeckbar (abdichtbar) sind, wenn kein erfindungsgemäßes Gürtelelement an einem Interaktionsbereich der Umhausung montiert ist. Des Weiteren können die Ankerstellen für ein Anbringen eines erfindungsgemäßen Gürtelelements ausgebildet sein, als Durchbrechungen von etwa von 15° bis 45° und/oder von 20° bis 30°. Dabei bemisst sich der Winkel insbesondere derart, wenn auf die Vorderseite der Umhausung geblickt wird. Dabei ist insbesondere die Vorderseite als die Seite definiert, die der Auflagefläche abgewandt ist, also insbesondere der, vom Gesicht eines Trägers am weitesten „nach vorne“ beabstandeten Seite.
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Weiter insbesondere sind die Wandbereiche der Wandung weitestgehend vorspringende Wandbereiche, so dass bei Aufsicht auf die Vorderseite, also insbesondere bei Sicht „in die Augen eines Gegenübers“ (im getragenen Zustand), ein Polygon als Grundriss erkennbar ist. Insbesondere handelt es sich bei der Wandung um ein Polyeder, weiter insbesondere wird die gesamte Umhausung durch die Wandung definiert und insbesondere als Polyeder ausgebildet. Alternativ dazu kann die Umhausung aber auch einen zirkulären Grundriss (Kreis oder Ellipse oder andere abgerundete Schleifenform, z.B. den Umlauf um eine Mund-Nasenpartie nachbildend) aufweisen oder teilweise kann eine polygonale Grundform und eine teilzirkuläre Grundform gemischt vorliegen. Dabei ist insbesondere die gesamte Umhausung derart ausgebildet, dass sie insbesondere der runden Kontur folgt, insbesondere derart, dass sie in einer Richtung die Mund-Nasenpartie in einem getragenen Zustand umschließt. Damit werden die Passform und damit die Sicherheit beim Tragen erhöht.
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Insbesondere können die Wandbereiche dabei weitestgehend senkrecht nach vorne springen. Unter „weitestgehend senkrecht“ ist hier zu verstehen, dass der von der Auflagefläche eingeschlossene Flächeninhalt weitestgehend der vom Endbereich der Wandung entspricht, also insbesondere, dass der Flächeninhaltsunterschied weniger als 50 % entspricht, insbesondere dass der Flächeninhaltsunterschied nur zwischen 0 % bis 45 % beträgt, weiter insbesondere dass der Flächeninhaltsunterschied nur zwischen 5% und 30% liegt, weiter insbesondere, dass der Flächeninhaltsunterschied maximal zwischen 10 % und 20 % liegt. Dadurch wird eine verbesserte Passform und ein verbesserter Tragekomfort der Halbmaske bereitgestellt. Weiter insbesondere kann die Umhausung als nach vorne geöffnet ausgebildet sein, für die Aufnahme eines wechselbaren Schutzelements, welches eine Atmungsfläche darstellt und insbesondere als Filterelement ausgebildet ist. Dadurch wird eine weitere Flexibilität im Einsatz der Halbmaske möglich.
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Als Endbereich der Wandung ist insbesondere nicht notwendigerweise das Ende der Umhausung zu verstehen. Der Endbereich der Wandung ist der der Auflagefläche am weitesten beabstandete Bereich, in dem die Wandbereiche oder die verschiedenen Bereiche eines zirkulären Wandbereichs noch in die gleiche Richtung zeigend, insbesondere als „senkrecht vorspringend“, charakterisierbar sind, also insbesondere dort wo die Vektoren von der Auflagefläche weg, also insbesondere von einer Gesichtsebene weg, weitestgehend parallel zueinander stehen. Weiter insbesondere ist die gesamte Umhausung als Wandung ausgebildet, wobei insbesondere die Auflagefläche nicht einer eigenen Einheit zugeordnet werden kann, sondern einen Teil eines insbesondere individualisierten Bereichs der Umhausung bildet, wobei als individualisierter Bereich, bzw. als individualisierte Umhausung zu verstehen ist, dass die Umhausung und/oder die Auflagefläche an einen Träger anpassbar ist oder direkt bei Herstellung der Halbmaske angepasst ausgebildet wird. Insbesondere erstreckt sich der individualisierte Bereich einer Umhausung bis zur Nasenspitze eines Trägers entlang der Wandung, ausgehend von der Auflagefläche. Dadurch wird der Tragekomfort verbessert und die Sicherheit erhöht.
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In einem „Bereich“ eines zirkulären Wandabschnitts ist hier insbesondere nicht zwangsläufig eine andere Funktion gegeben. Vielmehr ist insbesondere darauf abzustellen, dass bei einer polygonalen Grundform die verschiedenen Wandbereiche durch leichte Winkeländerungen der Orientierung unterscheidbar sind. Insbesondere bei einer entsprechend mit einer zirkulären Grundform ausgebildeten Wandung liegt indes ein Kontinuum von Winkeländerungen vor. Damit ist insbesondere ein Bereich als lokales Volumenwandelement zu verstehen, in dem die Vektoren, die von der Auflagefläche ausgehen, weitestgehend parallel zueinander stehen. Als die Ebene, in denen die Winkel angeordnet sind, in denen die Wandabschnitte zueinander stehen ist eine Ebene parallel zu einer Frontalebene zu verstehen. Insbesondere ist vereinfachend unter der Ebene, die von der Auflagefläche (alternativ der Ebene der Mund-Nasenpartie im getragenen Zustand) aufgespannt wird, eine Ebene parallel zur Frontalebene zu verstehen. Insbesondere ist dabei „weitestgehend parallel“ hier derart zu verstehen, dass von einem Anfangsbereich der Wandung, bis hin zu deren Endbereich, der Flächeninhaltsunterschied der vom Grundriss der Umhausung in einem Anfangsbereich eingeschlossen wird, insbesondere wenn der Anfangsbereich der Auflagefläche entspricht, und der vom Grundriss der Umhausung im Endbereich eingeschlossen wird, insbesondere weniger als 50 % entspricht, insbesondere dass der Flächeninhaltsunterschied nur zwischen 0 % bis 45 % beträgt, weiter insbesondere dass der Flächeninhaltsunterschied nur zwischen 5% und 30% liegt, weiter insbesondere, dass der Flächeninhaltsunterschied maximal zwischen 10 % und 20 % liegt. Insbesondere ist aber auch unter „der Richtung“ eine Richtung gemeint, die in die Richtung der Sagittalebene von der Auflagefläche aus läuft. Dadurch wird eine verbesserte Passform und ein verbesserter Tragekomfort der Halbmaske bereitgestellt.
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Insbesondere ist die Umhausung symmetrisch um die Mund-Nasenpartie angeordnet, weiter insbesondere folgt das Auflageteil (Auflagefläche und/oder individualisierter Abschnitt der Umhausung) den natürlichen Formvorgaben von Gesicht und/oder Schädel- und/oder Knochenform. Dies ermöglicht einen besseren Sitz der Maske und auch eine bessere und damit sichere Passform, die die Gefahr eines Verrutschens der Maske reduziert und damit das Risiko einer Schutzreduzierung verringert.
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Insbesondere kann die Umhausung, insbesondere mit einem individualisierten Abschnitt auf der Höhe des Nasenrückens an der Nase ansetzen. Insbesondere ist die Umhausung derart ausgebildet und insbesondere individualisiert derart, dass der Bereich der Auflagefläche der mit der Nase eines Trägers interagiert auf Höhe des Nasenknochens anordenbar ist. Dies erhöht die Stabilität des Tragens, da der Knochenbereich einen Gegendruck erzeugt, der stärker ist als der eines Knorpelbereichs der Nase. Insbesondere ragt die Umhausung derart von der Gesichtshaut vor, um damit insbesondere das Schutzelement der Mund-Nasenpartie vorzulagern. Weiter insbesondere können die Bereiche die der Gesichtshaut zugewandt sind die Gesichtsform detaillierter nachbilden. Dadurch kann die Umhausung insbesondere als Vermittlung zwischen einer optimierten Passform auf der Gesichtsseite und einem leichter zu wechselnden Schutzelement, welches von dem Gesicht beabstandet werden kann, dienen. Dies verbessert den Tragekomfort und die Sicherheit.
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Insbesondere bildet die Wandung in einem Abschnitt von der Auflagefläche ausgehend einen Interaktionsbereich, in dem eine Interaktion mit einem Interaktionspartner möglich ist, insbesondere ist in einem solchen Bereich ein Gürtelelement als Interaktionspartner anordenbar derart, dass Funktionselemente des Gürtelelements, insbesondere mindestens eine Filterkartusche an der Umhausung anordenbar ist. Dies verbessert die Flexibilität des Einsatzes der Halbmaske und verbessert den Schutz, aber auch die Handhabbarkeit.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe insbesondere durch eine Halbmaske gelöst, wobei die Halbmaske, insbesondere im Interaktionswandbereich, Ankerstellen aufweist, durch die Atemfluid zwischen einer Innenseite (Innenraum der Halbmaske im getragenen Funktionszustand) der Umhausung und der Umgebung austauschbar ist, und wobei die Halbmaske ein Gürtelelement umfasst, welches mindestens eine Filterfunktionseinheit aufweist, wobei das Gürtelelement ausgebildet ist derart, dass es auf dem Interaktionswandbereich anbringbar ist, insbesondere aufschiebbar ist, insbesondere ohne die Umhausung von der Mund-Nasenpartie zu lösen, und wobei die Filterfunktionseinheit in einem Zustand an dem das Gürtelelement am Interaktionswandbereich angeordnet ist (getragener Funktionszustand) derart relativ zu den Ankerstellen zu liegen kommt, dass ein Fluid über die Ankerstellen zwischen der Umgebung und einer Innenseite der Umhausung (Innenraum der Halbmaske in getragenem Funktionszustand) durch die mindestens eine Filterfunktionseinheit austauschbar ist. Dies verbessert einen Eigenschutz, aber auch den Schutz eines Gegenübers.
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Als Gürtelelement (ggf. auch als Manschette oder Manschettenelement zu bezeichnen) ist insbesondere ein Element zu verstehen, dass einen Abschnitt der Wandung, insbesondere in einem Interaktionsbereich nachbildet, wodurch das Gürtelelement mit dem Interaktionsbereich in Interaktion bringbar ist, weiter insbesondere mit diesem in Eingriff bringbar ist, weiter insbesondere auf diesen aufsteckbar oder aufschiebbar ist. Insbesondere kann das Gürtelelement den Interaktionswandbereich vollständig umschließen derart, dass es den Außenumfang des Interaktionsbereichs (mit einer dem Interaktionsbereich des Gürtelelements zugewandten Seite) nachbildet.
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Insbesondere können von der Auflagefläche aus gesehen vor dem Gürtelelement in montiertem Zustand Halterungseinrichtungen angeordnet sein, für ein Haltern der Umhausung (Halbmaske) an einem Kopf eines Trägers. Dies erlaubt insbesondere ein In-Interaktion-bringen zwischen dem Interaktionsbereich und dem Gürtelelement ohne ein Abnehmen oder Absetzen der Umhausung von einer Mund-Nasenpartie, bzw. erlaubt es insbesondere ein Aus-Interaktion-bringen zwischen dem Gürtelelement und dem Interaktionsbereich ohne ein Abnehmen oder Absetzen der Umhausung von einer Mund-Nasenpartie. Dies erlaubt eine vereinfachte Handhabung, einen flexibleren Schutz und einen weiten Einsatzbereich durch anpassbaren Schutzstandard der Halbmaske, insbesondere ausgewählt aus einer Vielzahl von Schutzstandards, wie eingehend ausgeführt.
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Weiter insbesondere kann das Gürtelelement aus einem Hartplastik und/oder einem Metall gebildet sein. Dies gibt ihm tragende Struktur und ausreichende Steifheit.
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Insbesondere ist das Gürtelelement und insbesondere die daran angeordnete mindestens eine Filterfunktionseinheit derart ausgebildet und angeordnet, dass die Filterfunktionseinheit, wenn Sie in Eingriff mit den Ankerstellen ist, auf der Außenseite der Umhausung angeordnet ist, insbesondere in der Nähe eines Wangenbereichs angeordnet ist, weiter insbesondere einem Wangenbereich vorgelagert ist, weiter insbesondere direkt an einem Wangenbereich angeordnet ist. Dies verbessert die Tragbarkeit und Handhabung.
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Weiter insbesondere kann die Umhausung auf der Außenseite Halterungselemente aufweisen, die eine Verrastung und/oder Arretierung und/oder Halterung und/oder Befestigung des Gürtelelements (in einem Funktionszustand) erlauben. Dies verbessert den Schutz und die Tragbarkeit. Insbesondere weist das Gürtelelement entsprechende Gegenstücke zu den Halteelementen der Umhausung auf. Halterungselemte und entsprechende Gegenstücke können Klammern, Klemmen, Pins, Haken, Ösen, Stifte, Nuten, Eingriffsleisten, Einschnallstellen oder ähnliches sein.
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Insbesondere kann die Filterfunktionseinheit als eine Filterkartusche oder als mehrere Filterkartuschen ausgebildet sein, die eine eigene Umhausung zu einer Filterkartuscheneinheit aufweisen, und/oder die durch einen Funktionszusammenhang zu einer Filterfunktionseinheit zusammenfassbar sind.
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Insbesondere können die Ankerstellen als Aussparungen für das Ein-/Ausatmen vorgesehen sein, weiter insbesondere können die Ankerstellen Ventile aufweisen. Insbesondere können diese Ventile derart ausgebildet sein, dass Sie nur ein Einatmen oder ein Ausatmen durch die mindestens eine Filterfunktionseinheit bzw. insbesondere die Filterkartuschen, die durch ein Gürtelelement an den Ankerstellen angeordnet werden, erlauben, während ein Ausatmen oder Einatmen nur durch das der Mund-Nasenpartie vorgelagerte Schutzelement erfolgen kann. Dies erlaubt eine Führung der Ein- oder Ausatmungsströmungen, verbessert den (Fremd- und/oder Eigen-) Schutz und erlaubt einen flexibleren Einsatz der Halbmaske.
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Alternativ kann die mindestens eine Filterfunktionseinheit, die durch das Gürtelelement an den Ankerstellen anordenbar ist, Ventile aufweisen, die es insbesondere erlauben, dass durch die Ankerstellen nur ein Einatmen oder ein Ausatmen durch die Filterfunktionseinheit (respektive die Filterkartuschen), die durch das Gürtelelement an den Ankerstellen angeordnet werden, erlauben, während ein Ausatmen oder Einatmen nur durch das der Mund-Nasenpartie vorgelagerte Schutzelement erfolgen kann. Dies erlaubt eine Führung der Ein- oder Ausatmungsströmungen, verbessert den (Fremd- und/oder Eigen-) Schutz und erlaubt einen flexibleren Einsatz der Halbmaske.
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Alternativ können aber auch Ventile in der mindestens einen Filterfunktionseinheit (respektive mindestens einer Filterkartusche) oder in den Ankerstellen vorgesehen sein, die es erlauben, dass durch einen Teil der Ankerstellen in einem getragenen Funktionszustand eingeatmet werden kann, während durch einen anderen Teil der Ankerstellen nur ausgeatmet werden kann. Dies erlaubt eine Führung der Ein- und Ausatmungsströmungen, eine Verbesserung der Atmung und eine Verbesserung des allgemeinen (Fremd- und Eigen-) Schutzes.
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Weiter insbesondere können aber auch eine Mischform vorgesehen sein, dass Ventile sich auf die Filterfunktionseinheit und die Ankerstellen verteilen, um eine wie zuvor dargestellte Führung der Fluidströmung zu ermöglichen.
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Insbesondere bildet die Wandung in einem Abschnitt von der Auflagefläche ausgehend einen Interaktionsbereich, in dem ein Interaktionspartner in Form eines Gürtelelements anordenbar ist derart, dass die Funktionselemente des Gürtelelements, in Form mindestens einer Filterfunktionseinheit (respektive Filterkartusche) an der Umhausung anordenbar ist. Dies verbessert die Flexibilität des Einsatzes der Halbmaske und verbessert den Schutz, aber auch die Handhabbarkeit.
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Weiter insbesondere sind die Filterfunktionseinheiten derart durch das Gürtelelement an der Umhausung anordenbar, dass die Filterfunktionseinheiten in wandungsseitigen Kontakt mit der Umhausung bringbar sind derart, dass sich die Filterfunktionseinheiten insbesondere teilweise um die Umhausung schmiegen, wodurch insbesondere das Fluid durch den längsten Weg, also insbesondere entlang eines Umfangs der Umhausung durch die Filterfunktionseinheit einsaugbar oder abgebbar ist. Dadurch kann der Pfad des Fluidstroms im Filtermedium verlängert werden. Dadurch wird insbesondere die Filterleistung verbessert und der Platz den die Halbmaske vor dem Gesicht einnimmt weiter optimiert. Insbesondere können in der Filterfunktionseinheit, insbesondere in jeder Kartusche, Umlenkeinrichtungen ausgebildet sein, die eine Umlenkung des Fluidstroms durch die verschiedenen Filterkartuschen weiter verlängert, um eine Filterleistung weiter zu erhöhen, insbesondere aber ohne weiteren Platz an der Halbmaske zu beanspruchen.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe insbesondere durch eine Halbmaske gelöst, wobei der Interaktionswandbereich auf einer Außenfläche der Wandung der Umhausung angeordnet ist. Dadurch wird die Flexibilität der Halbmaske erhöht, die Anpassung des Schutzstandards vereinfacht und die Handhabung verbessert.
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Insbesondere ist der Interaktionsbereich gegenüber der Wandung zurückversetzt. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Durchmesser des Halbmaskengrundkörpers, bzw. der Umhausung an dieser Stelle geringer ist, als (im Durchschnitt) der Wandungsbereiche, die von dem Interaktionsbereich und dem Auflagebereich ausgebildet und angeordnet sind. Weiter insbesondere ist der Durchmesser zwischen 5 % bis 30 %, weiter insbesondere zwischen 10 % und 25 %, weiter insbesondere ist der Durchmesser zwischen 15% und 20 % zurückversetzt (geringer gegenüber dem Durchschnitt der Wandungsbereiche, die von dem Interaktionsbereich und dem Auflagebereich ausgebildet und angeordnet sind).
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe insbesondere durch eine Halbmaske gelöst, wobei die Halbmaske das Gürtelelement umfasst, welches auf der Außenfläche der Wandung am Interaktionswandbereich anordenbar oder angeordnet ist. Dadurch wird die Flexibilität der Halbmaske erhöht, die Anpassung des Schutzstandards vereinfacht und die Handhabung verbessert. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Problem insbesondere durch eine Halbmaske gelöst, wobei die Umhausung pro mindestens einer Filterfunktionseinheit an einem am Interaktionsbereich anbringbaren Gürtelelement mindestens zwei Ankerstellen, insbesondere mindestens ein Ankerstellenpaar, aufweist, wobei die mindestens eine Filterfunktionseinheit mindestens zwei Kammern aufweist, ausgebildet und angeordnet für ein getrenntes Führen eines Fluideinstroms in die Umhausung (entsprechend der Fluidstromrichtung bei einem Einatmen) von dem des Fluidausstroms aus der Umhausung (entsprechend der Fluidstromrichtung bei einem Ausatmen). Dies verbessert einen Eigen- und Fremdschutz.
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Insbesondere ist dabei als eine Filterfunktionseinheit eine Umhausung zu verstehen, die physisch mehrere Kammern aufweisen kann, um darin das in die Umhausung (in einem getragenen Funktionszustand) strömende Fluid getrennt von einem aus der Umhausung strömenden Fluid zu führen und zu filtern. Dies entspräche somit insbesondere mindestens einer Filterkartusche. Als Filterfunktionseinheit kann aber auch ein Paar von Filterkartuschen der hier beschriebenen Art verstanden werden, die insbesondere durch die Funktion der getrennten Führung des Ein- und Ausströmens eine Funktionseinheit bilden. Insbesondere kann diese Funktionseinheit als ein Paar von einzelnen Filterkartuschen ausgebildet sein, die voneinander getrennte, insbesondere in Form von räumlich beabstandete Filtereinheiten bilden.
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Weiter insbesondere erlaubt eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe durch eine Filterfunktionseinheit der hier beschriebenen Art, dass unterschiedliche Filterstrukturen und unterschiedliche Filterstandards für ein Einatmen und/oder ein Abatmen ausgebildet sein können. Insbesondere sind also die Filterstrukturen in den beiden Strömen - Einströmen und Ausströmen - nicht identisch. Die Filter im Ausstrompfad können vor allem einem Fremdschutz dienen und sind insbesondere auf eine Filterung von Aerosolen gerichtet. Die Filter des Einstrompfads können demgegenüber vor allem einem Eigenschutz (des Trägers) dienen und damit an einen Standard anpassbar sein, den die Umgebung bedingt, um die Person und Gesundheit des Trägers zu schützen. Damit wird eine Handhabbarkeit zusammen mit dem Schutz weiter verbessert.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe insbesondere durch eine Halbmaske gelöst, wobei die Umhausung ausgebildet ist, um ein wechselbares Schutzelement aufzunehmen, wodurch das wechselbare Schutzelement einer Mund-Nasenpartie vorlagerbar ist, insbesondere derart, dass die Mund-Nasenpartie von einem geschützten, verdeckten Zustand in einen ungeschützten, freiliegenden Zustand überführbar ist, weiter insbesondere ohne die Umhausung von der Mund-Nasenpartie zu lösen.
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Darüber hinaus wird die Aufgabe erfindungsgemäß insbesondere dadurch gelöst, dass die Umhausung zusätzlich zu den Filterkartuschen (des Gürtelelements) auch eine Vielzahl verschiedener Schutzelemente aufnehmen kann und somit insbesondere an verschiedene Sicherheitsstandards anpassbar ist, also insbesondere einmal als bloßer Niesschutz ausführbar ist, während sie in einer weiteren Situation verstärkt werden muss, etwa indem sie dem Sicherheitsstandard der Norm chirurgischer Masken entspricht, insbesondere nach der Norm EN 14683 und/oder indem sie weiter aufrüstbar ist, auf den Standard nach Norm 149.
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Dies wird insbesondere erreicht durch mindestens ein wechselbares Schutzelement, welches situationsbedingt auswählbar ist. In einer Ausführungsform kann das Schutzelement ausgewählt werden, insbesondere aus einer Vielzahl von Schutzelementen, die jeweils angepasst sind eine oder mehrere der zuvor beschriebenen Anforderungen zu erfüllen. Weiter insbesondere kann das Schutzelement wiederverwendbar oder ein Wegwerfprodukt sein. Weiter insbesondere kann etwa eine Folie, insbesondere eine transparente Folie als reiner Niesschutz als Schutzelement vorgesehen sein. Dabei kann insbesondere eine transparente Folie dafür sorgen, dass ein Gegenüber die Mund-Nasenpartie erblicken kann und sich dadurch weniger von dem Träger abgeschottet oder ausgeschlossen fühlen kann. Dies kann insbesondere in medizinischen Berufen und der Pflege wichtig sein, um die besondere Beziehung der involvierten Personen nicht zu gefährden, aber dennoch eine Schutzwirkung, insbesondere für den Gegenüber, ermöglichen zu können. Darüber hinaus kann aber auch ein Feinstaubfilter, weiter insbesondere ein Feinstaubfiltervlies der Klasse FFP1 und/oder FFP2 und/oder FFP3 nach Norm 149 als Schutzelement vorgesehen sein, welcher insbesondere auch den Träger vor Feinstaub und/oder Partikeln schützt. Insbesondere kann es für Allergiker vorteilhaft sein, wenn das Schutzelement die gängigen Pollen (insbesondere Birke, Erle, Gräser) und/oder Pollen-Schadstoffverbünde, wie sie in feinstaubbelasteten Städten in Deutschland häufig vorkommen, blockieren kann. Weiter insbesondere kann aber auch ein ganzes Filtering Face Piece aufgenommen werden. Weiter insbesondere kann aber auch eine eigene Filterkartusche einsetzbar sein. Als Filterkartusche können Filterelement verwendet werden und oder darin implementiert werden, die die zuvor angeführten Qualifizierungen der Kartusche erlauben, also insbesondere kann die Filterkartusche als FFP1, FFP2, FFP3, A1P2, A2P2, A2P3 qualifiziert sein, oder entsprechende Kombinationen für einen Schutz gegen Aerosolnebel, Farbnebel, Feinstaub, Pollen, Bakterien, Viren, radioaktive Stäube aufweisen, die den Vorgaben der zur Zeit der Anmeldung gültigen Normen entsprechen. Darüber hinaus können aber auch Gasfilter der Typen A, B, E und K bzw. Gasfilter des Typs AX. Insbesondere wird die Filterleistung nur durch den entsprechenden Filter begrenzt. Insbesondere richtet sich die Qualifizierung nach der Norm EN 14387 und / oder der DIN 58620 und/oder EN 143, alle wie sie zur Zeit der Anmeldung in Kraft waren. Dies ermöglicht einen flexiblen Einsatz einer Halbmaske und eine weite Bandbreite von Sicherheitsstandards, den die Halbmaske erfüllen kann.
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Weiter insbesondere ist unter wechselbar zu verstehen, dass das mindestens eine Schutzelement ausgetauscht werden kann, etwa wenn die Anforderung an den Schutz sich verändert, insbesondere wenn er steigt, also insbesondere wenn ein größerer Schutz für den Träger und/oder für den Gegenüber erforderlich wird oder wenn er sinkt, also insbesondere wenn die Schutzanforderungen für den Träger und/oder den Gegenüber kleiner werden. Weiter insbesondere kann das mindestens eine Schutzelement durch ein identisches ausgetauscht werden, etwa wenn es beschädigt, verschmutzt und/oder anderweitig unbrauchbar geworden ist.
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Als „ungeschützt“ ist insbesondere zu verstehen, dass der Schutzstandard nicht aufrechterhalten ist, etwa, weil die mindestens eine Filterfunktionseinheit nicht in Interaktion mit den Ankerstellen ist und/oder weil das wechselbare Schutzelement nicht in (vollständiger, funktionaler) Interaktion mit der Umhausung ist. Alternativ kann auch ein, die Umhausung nach vorne abschließender Bereich vorgesehen sein, der insbesondere ein weiteres Ventil aufweist, wodurch ein volles Freilegen der Mund-Nasenpartie bei Entnahme des Schutzelements verhindert werden kann.
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Weiter insbesondere kann ein Coverelement vorsehbar sein, dass die Umhausung nach vorne abschließt, wodurch lediglich durch die Ankerstellen (entsprechend mit einem Gürtelelement durch die Filterfunktionseinheiten) möglich ist. In einer anderen Situation können die Ankerstellen, etwa durch ein anderes, alternatives Gürtelelement abgedichtet sein, um lediglich ein Atmen durch das Schutzelement zu ermöglichen.
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Insbesondere sind Haltevorrichtungen für ein Halten des Schutzelements an einer Aufnahmestelle für das Schutzelement vorgesehen. Solche Haltevorrichtungen können Klammern sein, die etwa außen von einem Schutzelement oder von einem Coverelement mit der Umhausung, insbesondere mit der Wandung in Eingriff bringbar sind. Dadurch lässt sich das Schutzelement oder das Rahmenelement oder das Coverelement einfach in die funktionale, dichtende Position bringen. Alternativ oder zusätzlich können Durchtrittelemente vorgesehen sein, etwa insbesondere Stifte, Bolzen und/oder Pins, sowie entsprechende Gegenstücke, wie Löcher, insbesondere Bolzen, Stifte und/oder Pins und Löcher, die mit einem Schnappmechanismus versehen sind, die mit einem Schutzelement und/oder einem Coverelement in einem Interaktionsbereich in Wechselwirkung treten, um das Schutzelement oder das Cover entsprechend an der Umhausung zu befestigen. Dabei kann der Interaktionsbereich aus dem gleichen Material wie das Schutzelement ausgebildet sein oder aus einem anderen, insbesondere dichtenden Material gefertigt sein. Insbesondere sind die Durchtrittselemente derart angeordnet, dass sie das Schutzelement im Bereich des Interaktionsbereichs durchtreten. Allerdings kann in einem Interaktionswandbereich (auch als Interaktionsbereich zu bezeichnen) kein Austausch von Umgebungsluft mit dem Inneren der Halbmaskenkavität in einem getragenen Funktionszustand stattfinden, da der Interaktionswandbereich entsprechend dichtend ausgebildet ist und insbesondere durch eine Haltevorrichtung, insbesondere in Form eines Arretierteils, insbesondere einer Klammer in eine dichtende Position gedrückt werden kann. Alternativ oder zusätzlich können die Halteelemente der hier beschriebenen Art (oder deren entsprechende Gegenstücke) auch direkt an einem Interaktionswandbereich angeordnet sein, um das Schutzelement unabhängig von einem weiteren Element, wie insbesondere einem Rahmenelement oder einem Coverelement, an der entsprechenden Umhausung (insbesondere deren Endfläche) anbringen zu können. Insbesondere können Halteelemente für eine Befestigungseinrichtung an einem Kopf, insbesondere einem Halteband, auf die Halteeinrichtungen steckbar anordenbar sein. Weiter insbesondere können derartige Halteelemente auch an der Umhausung, insbesondere an einer Wandung angeordnet sein. Weiter insbesondere ist eine Anordnung in Richtung der Umhausungsendfläche vorgesehen, um einen Sitz und eine Halterung am Kopf zu optimieren und nicht das Gesicht zu belasten, etwa durch enganliegende Gummibänder, insbesondere etwa im Bereich der Wangen. Insbesondere sind die Haltelemente für eine Kopfhalterung in der vorderen Hälfte der Umhausung angeordnet, weiter insbesondere im vorderen Drittel, weiter insbesondere im vorderen Viertel, weiter insbesondere direkt an einer Umhausungsendfläche. Insbesondere sind die Halteelemente für eine Kopfhalterung derart angeordnet, dass eine Entnahme des Schutzelementes möglich sein kann und/oder dass eine Entnahme eines Gürtelelementes möglich sein kann, ohne die Umhausung von der Mund-Nasenpartie lösen zu müssen. Weiter insbesondere können Führungsstrukturen an der Umhausungsöffnung, die durch ein Schutzelement verdeckbar sein können, angeordnet sein derart, dass bei Tragen der Umhausung eine Führung bei Anbringen des Schutzelementes gegeben ist, insbesondere derart, dass ein Gürtelelement und/oder ein Schutzelement in eine grobe Vorposition gebracht werden kann/können und dann entlang der Führungsstruktur in eine Endposition bringbar ist/sind, in der sie dann mit der Umhausung in den Eingriff kommen derart, dass der durch das jeweilige Schutzelemente und/oder die mindestens eine Filterfunktionseinheit des Gürtelelements bestimmte Schutzstandard ausgebildet werden kann. Insbesondere bestimmt sich der entsprechende Schutzstandard, den die Halbmaske ausbildet, durch den Schutzstandard des „schwächsten Elements“, also insbesondere nach dem geringsten Schutzstandard eines der angebrachten Elemente, insbesondere in der jeweiligen Fluidstromrichtung.
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Weiter insbesondere ist unter „freiliegend“ zu verstehen, dass keine Hinderniselemente vor der Mund-Nasenpartie verbleiben, dass also insbesondere ein Durchgreifen bei Tragen der Umhausung möglich ist. Alternativ kann der Rahmen aber zusätzliche Stützelemente aufweisen, die weiter insbesondere aber mehr als 60 % der von der Umhausung eingerahmten Fläche freilassen, die weiter insbesondere mehr als 70% der von der Umhausung eingerahmten Fläche freilassen, die weiter insbesondere mehr als 80% der von der Umhausung umrahmten Fläche freilassen.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe insbesondere durch eine Halbmaske gelöst, wobei die Umhausung einstückig ausgebildet ist, für ein Bilden einer mit Fluid füllbaren Kavität, in einem getragenen Funktionszustand (mit der Mund-Nasenpartie des Trägers). Dies erlaubt eine Verbesserung des Schutzstandards.
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Insbesondere ist in einer solchen Ausführungsform also ein wechselbares Schutzelement nicht vorgesehen. Insbesondere bildet eine solche Umhausung, in einem getragenen Zustand, einen (bis auf die Ankerstellen) geschlossenen Innenraum um die Mund-Nasenpartie. Insbesondere ist hier und an anderer Stelle der Beschreibung in Bezug auf „innen“ von einer der Mund-Nasenpartie zugewendet anordenbaren Seite, Oberfläche, Raum der Umhausung und der Wandung gesprochen, während insbesondere in Bezug auf „außen“ von einer der Mund-Nasenpartie abgewandt anordenbaren Seite, Oberfläche, Raum, etc. der Umhausung und der Wandung gesprochen wird. Dabei wird insbesondere auch auf einen getragenen Funktionszustand Bezug genommen. Insbesondere die Auflagefläche ist von der Orientierung „innen“ und „außen“ ausgenommen, da diese weder „innen“ noch „außen“ anordenbar ist, sondern in direktem Kontakt mit der Mund-Nasenpartie des Trägers anordenbar ist.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Halbmaske gelöst, wobei die Ankerstellen Ventile aufweisen, ausgebildet derart, dass bei mindestens einer der Ankerstellen durch das Ventil ein Fluid in die Umhausung einströmbar ist (entsprechend bei Einatmen) und dass bei mindestens einer der Ankerstellen durch das Ventil das Fluid aus der Umhausung ausströmbar ist (entsprechend bei Ausatmen). Dies erlaubt einen Fluidstrom zu regeln und verbessert den Schutz.
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Insbesondere ist also ein Teil der Ankerstellen derart mit einem Ventil versehen, dass diese Ankerstellen als Einatmungsstellen dienen, während insbesondere ein anderer Teil der Ankerstellen als Ausatemstellen dienen. Die Ventile sind also insbesondere entsprechend so angeordnet und ausgebildet, dass sie in die eine Richtung bei Sog öffnen und in eine andere Richtung sperren.
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Insbesondere können die Ankerstellen als Aussparungen für das Ein-/Ausatmen vorgesehen sein, weiter insbesondere können die Ankerstellen Ventile aufweisen. Insbesondere können diese Ventile derart ausgebildet sein, dass Sie nur ein Einatmen oder ein Ausatmen durch die mindestens eine Filterfunktionseinheit bzw. insbesondere die Filterkartuschen, die durch ein Gürtelelement an den Ankerstellen angeordnet werden, erlauben, während ein Ausatmen oder Einatmen nur durch das der Mund-Nasenpartie vorgelagerte Schutzelement erfolgen kann. Dies erlaubt eine Führung der Ein- oder Ausatmungsströmungen, verbessert den (Fremd- und/oder Eigen-) Schutz und erlaubt einen flexibleren Einsatz der Halbmaske.
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Alternativ kann die mindestens eine Filterfunktionseinheit, die durch das Gürtelelement an den Ankerstellen anordenbar ist, Ventile aufweisen, die es insbesondere erlauben, dass durch die Ankerstellen nur ein Einatmen oder ein Ausatmen durch die Filterfunktionseinheit (respektive die Filterkartuschen), die durch das Gürtelelement an den Ankerstellen angeordnet werden, erlauben, während ein Ausatmen oder Einatmen nur durch das der Mund-Nasenpartie vorgelagerte Schutzelement erfolgen kann. Dies erlaubt eine Führung der Ein- oder Ausatmungsströmungen, verbessert den (Fremd- und/oder Eigen-) Schutz und erlaubt einen flexibleren Einsatz der Halbmaske.
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Alternativ können aber auch Ventile in der mindestens einen Filterfunktionseinheit (respektive mindestens einen Filterkartusche) oder in den Ankerstellen vorgesehen sein, die es erlauben, dass durch einen Teil der Ankerstellen in einem getragenen Funktionszustand eingeatmet werden kann, während durch einen anderen Teil der Ankerstellen nur ausgeatmet werden kann. Dies erlaubt eine Führung der Ein- und Ausatmungsströmungen, eine Verbesserung der Atmung und eine Verbesserung des allgemeinen (Fremd- und Eigen-) Schutzes.
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Weiter insbesondere kann aber auch eine Mischform vorgesehen sein, dass sich also Ventile auf die Filterfunktionseinheit und die Ankerstellen verteilen derart, um eine wie zuvor dargestellte Führung der Fluidströmung zu ermöglichen.
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Nach einem unabhängigen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Gürtelelement für das Anbringen an einer Halbmaske gelöst, wobei das Gürtelelement mindestens eine Filterkartusche aufweist, insbesondere derart ausgebildet und an einer Halbmaske anordenbar, dass Fluid in die Umhausung getrennt von einem Fluid aus der Umhausung führbar ist.
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Alle vorigen Ausführungen zu einer Halbmaske gelten auch entsprechend für das Gürtelelement und umgekehrt. Auf eine Wiederholung der Ausführungen wird jedoch aus Übersichtlichkeitsgründen verzichtet.
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Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein computerimplementiertes Verfahren zur Erstellung eines digitalen Zwillings einer Halbmaske und oder eines Gürtelelements gelöst, umfassend die Schritte eines Erstellens eines digitalen Zwillings einer Mund-Nasenpartie eines Trägers und einem digitalen Anpassen des digitalen Zwillings der Umhausung und/oder des digitalen Zwillings des Gürtelelements an den digitalen Zwilling der Mund-Nasenpartie des Trägers.
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Insbesondere ist ein digitaler Zwilling eine auf einem Speichermedium eines Computers, von einem Computer, einem Prozessor und/oder einer Maschinenrecheneinheit gehaltene und/oder verarbeitete und/oder ausgegebene exakte Digitalnachbildung eines erfindungsgemäßen Gegenstands. Als exakte Digitalnachbildung lässt sich hier insbesondere verstehen, dass Dimensionierungen, Abstände, Größenverhältnisse, Maßeinheiten, Dicke, Eigenschaften in Bezug auf Material, Härte, Dehnbarkeitskoeffizienten, Sprödigkeit, Verformbarkeit, Verscheerungsverhalten, etc. ermittelbar, experimentell (in Form von berechenbar und ausgebbar) überprüfbar sind. Insbesondere lassen sich anhand eines digitalen Zwillings also bereits eine Vielzahl der Parameter und/oder Eigenschaften überprüfen und/oder planen und/oder optimieren, die in der realen Welt insbesondere durch Laborexperimente ermittelbar sind und/oder durch eine Reihe von Testproduktionen optimierbar sind. Des Weiteren ist insbesondere eine Individualisierung bestimmter Bauteile des digitalen Zwillings möglich. So können etwa die Auflagefläche an die Mund-Nasenpartie eines zukünftigen Trägers angepasst werden, vor der Herstellung, insbesondere für eine Herstellung mit einem additiven Verfahren. Weiter insbesondere kann die Dimensionierung der Umhausung angepasst werden, vor der Herstellung, insbesondere für eine Herstellung mit einem additiven Verfahren. Insbesondere erlaubt dies, dass die Umhausung im Bereich der Nase mit dem Nasenknochenbereich (und nicht mit dem Nasenknorpelbereich) wechselwirkt, nach Herstellung einer erfindungsgemäßen Halbmaske, insbesondere ausgehend von einem digitalten Zwilling durch ein 3D-Druckverfahren. Weiter insbesondere ist ein digitaler Zwilling eine maschinenausführbare Anweisung zur Herstellung der vom digitalen Zwilling repräsentierten Gegenstände, insbesondere mit einem 3D-Drucker.
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Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung wird das Problem durch einen digitalen Zwilling einer erfindungsgemäßen Halbmaske und/oder eines Gürtelelements gelöst.
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Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren für die Herstellung einer Halbmaske und/oder eines Gürtelelements gelöst, insbesondere basierend auf einem digitalen Zwilling nach einem computerimplementierten Verfahren, wobei durch ein Verfahren der additiven Fertigung die individualisierte Umhausung und/oder das Gürtelelement hergestellt wird.
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Insbesondere gelten die Ausführungen zum computerimplementierten Verfahren zur Erstellung eines digitalen Zwillings einer Halbmaske, einer Halbmaske und eines Gürtelelements entsprechend. Auf eine Wiederholung der einzelnen Aspekte und Merkmale wird hier verzichtet und stattdessen auf die obigen Ausführungen zurückverwiesen.
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Insbesondere wird als ein Verfahren zur additiven Fertigung jedes Verfahren verstanden, welches in der Lage ist einen entsprechenden Gegenstand mit den dargelegten Spezifikationen herzustellen. Insbesondere zeichnen sich diese Verfahren durch einen Schicht-um-Schicht Auftrag zur Herstellung komplexer 3D Körper aus. Beispielhaft seien hier etwa eine Stereolithografie (SLA), ein Laser-Sintern (LS), Elektronen-Strahlschmelzen (Electron Beam Melting = EBM), ein Fused Layer Modelling/Manufacturing (FLM oder auch Fused Filament Fabrication (FFF)), ein Multi-Jet Modelling (MJM), ein Poly-Jet Modelling (PJM), ein 3-D-Drucken (3DP, auch Binder Jetting), ein Layer Laminated Manufacturing (LLM), ein Digital Light Processing (DLP), ein Thermotransfer-Sintern (TTS) angeführt. Insbesondere sind die Verfahren, wie in der Richtlinie des Vereins Deutscher Ingenieure VDI 3405 angeführt, umfasst, etwa insbesondere wie aus dem Dezember 2014, weiter insbesondere wie sie zur Zeit der Anmeldung in Kraft war. Weiter insbesondere kann aber auch ein Mischverfahren umfasst sein, welches ein oder mehrere der verschiedenen aufgeführten Verfahren vermischt und/oder aber auch Verfahren der traditionellen Fertigung, etwa ein Spritzgussverfahren verbunden mit einem Verfahren der additiven Fertigung.
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Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Verwendung einer Halbmaske gelöst und/oder durch die Verwendung eines Gürtelelements gelöst.
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Der Schutzumfang bestimmt sich nach dem Inhalt der Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen und Fortbildungen werden durch die abhängigen Ansprüche beschrieben. Im Folgenden werden zur weiteren Verdeutlichung Ausführungsformen in den Figuren beschrieben.
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Dabei zeigt
- 1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Umhausung mit Wandung einer Halbmaske;
- 2A eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Umhausung mit Wandung ohne Schutzelement in Eingriff;
- 2B eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Umhausung mit Wandung mit Schutzelement in Eingriff zur Ausbildung einer Halbmaske;
- 3A eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Halbmaske in Vollfunktionszustand, aufweisend ein Gürtelelement mit Filterkartusche;
- 3B eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Halbmaske in demontiertem (Trage-)Zustand, aufweisend ein Gürtelelement mit Filterkartusche;
- 4 eine erfindungsgemäße Filterkartusche an einem Gürtelelement.
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In 1 wird eine erfindungsgemäße Umhausung 10, wie sie in einer erfindungsgemäßen Halbmaske 50 zum Einsatz kommen kann dargestellt. Dabei ist kein Schutzelement 52 auf die Pins 5 gesteckt, sondern ein freier Blick wird hier auf eine Mund-Nasenpartie (hier nicht dargestellt) gewährt. Ein Durchgriff zur Mund-Nasenpartie ist möglich. Die Umhausung liegt durch eine individualisierte Auflagefläche 4 in einem getragenen Zustand auf einer Mund-Nasenpartie auf. Die Umhausung 10 wird von einer Wandung 1 begrenzt, die ihrerseits mehrere Wandabschnitte 3 aufweist. Diese Wandabschnitte 3 gehen von der individualisierten Auflagefläche 4 aus und zeigen alle in etwa in die gleiche Richtung, stehen also „weitestgehend senkrecht“ zu einer Gesichtsebene, die hier durch die Auflagefläche 4 aufgespannt wird. Darüber hinaus stehen die verschiedenen Wandabschnitte 3 „weitestgehend parallel“ zueinander. Dadurch bildet sich eine geschlossene Außenfläche und dementsprechend auch eine geschlossene Innenfläche. An einer der individualisierten Auflagefläche 4 abgewandten Seite der Umhausung 10, also dort wo in der dargestellten Ausführungsform ein Schutzelement 52 auf den Pins 5 anbringbar ist, bildet sich eine Öffnung, die von einem Schutzelement 52 entsprechend verschlossen werden kann. Verschlossen bedeutet hier auch ein Verdecken, insbesondere derart, dass Luft durch dieses Schutzelement eingesaugt oder abgegeben werden kann. Ein entsprechend (de-)montiertes Schutzelement 4 ist entsprechend in den 2A und 2B dargestellt. Die Größe der Öffnung ist hier nur in Bezug auf ihren Flächeninhalt etwa 5 % kleiner als im Vergleich zur Fläche, die von der individualisierten Auflagefläche 4 (innen) umrahmt wird. Darüber hinaus weist die Umhausung 10 Ankerstellen 51 auf, die derart angeordnet sind, dass sie jeweils links und rechts in einem Interaktionswandbereich 6 ein Ankerstellenpaar ausbilden. Der Interaktionswandbereich 6 ist ebenfalls ausgebildet derart, dass die ihn nach außen begrenzenden Flächen hier senkrecht von einer Auflagefläche 4 aus gesehen nach vorne von einer Ebene parallel zur Frontalebene (Gesichtsebene) entsprechend weggehen. Der Interaktionswandbereich 6 ist derart ausgebildet, dass er die Aufnahme eines Gürtelelements 70 ermöglichen kann, wie dies in der 3 dargestellt ist.
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2A zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halbmaske 50, die auf einer Mund-Nasenpartie angeordnet ist. Dies entspricht dem Tragezustand. Die Mund-Nasenpartie wird hier durch den Nasenknorpelbereich 55 und den Mundbereich 53a ausgebildet. Ein Kinnbereich 53b findet demnach in der hier dargestellten Ausführungsform keinen Eingang in die Umhausung 10. Der Kinnbereich 53b ist somit nicht umhaust, sondern liegt außerhalb der Umhausung 10. Die Umhausung 10 liegt dabei, wie schon in Bezug auf die 1 dargestellt, über die individualisierte Auflagefläche 4 auf der Mund-Nasenpartie auf. Die Dimensionierung der Umhausung wird in Bezug auf das Gesicht hier durch den Nasenknochenbereich 54 „nach oben“ begrenzt. Der Nasenknochenbereich ist derart ausgebildet, dass er einer Halbmaske einen stärkeren Widerstand zu bieten im Stande ist, als dies für den Nasenknorpelbereich 55 der Fall ist. Damit ist der Nasenknochenbereich 54 besser geeignet, so dass die Auflagefläche 4 über einen Teil des Nasenknochenbereichs 54 verläuft. Entsprechend ist die Halbmaske 50 also an einen Träger individuell angepasst. In den weiteren Abbildungen ist die Mund-Nasenpartie aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mehr dargestellt. Entsprechendes gilt auch für alle anderen dargestellten 1, 2B, 3A und 3B. In der 2A sind auch entsprechend der Interaktionswandbereich 6 dargestellt, in den die Ankerstellen 51 paarweise eingelassen sind. Diese sind hier offen dargestellt und entsprechende Ventile, die in diesen angeordnet sind, sind aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen. Auch sind entsprechende Verschlusskappen, die zu einem Verschließen der Ankerstellen hergenommen werden können, wenn die Halbmaske 50, entsprechend wie in den 2A und 2B dargestellt, ohne ein Gürtelelement 70 verwendet wird. Dies ermöglicht somit den Sicherheitsstandard (oder alternativ als Schutzstandard zu bezeichnen) des Schutzelementes als den Sicherheitsstandard der Halbmaske zu setzen.
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Das Rahmenelement 42 hält hier ein Schutzelement 52. Dabei ist das Schutzelement 52 hier etwa ein Filtervlies der Klasse FFP1, FFP2 oder der Klasse FFP3. Das Rahmenelement 42 ist insbesondere derart ausgebildet, ein Schutzelement 52 aufzunehmen, um die Kombinationseinheit Schutzelement 52 und Rahmenelement 42 auf der Umhausung 10 auf den Pins 5 anzubringen. In einem alternativen Vorgehen kann das Schutzelement zuerst auf den Pins 5 angebracht werden und daran anschließend wird das Rahmenelement 42 angebracht. Insbesondere können die Haltevorrichtungen 31 für das Anbringen an einem Kopf eines Trägers auch an der Umhausung 10 angebracht sein, um eine Demontage des Schutzelementes 52, des Rahmenelementes 42 und des Gürtelelementes 70 zu ermöglichen, ohne die Umhausung 10 von der Mund-Nasenpartie zu lösen. Die Halteelemente 31 sind hier, lediglich der Übersichtlichkeit wegen, als am Rahmenelement 42 verortet dargestellt.
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Durch das Anbringen des Schutzelementes 52 und des Rahmenelementes 42 sind an der Umhausung 10 auf den Pins 5, ergibt sich der Zustand wie in der 2B gezeigt. Etwaige Führungsstrukturen, die bei einem Aufsetzen des Rahmenelementes 42 und/oder des Schutzelementes 52 assistieren sind aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt. Bevorzugt sind diese aber an Eckstellen von Wandabschnitten 3 angeordnet, also wo die Wandabschnitte 3 aneinanderstoßen, um eine geschlossene Außenfläche einer Wandung 1 auszubilden. Diese Führungsstrukturen können insbesondere als Vorsprünge (parallel zu den Wandabschnitten) ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können diese Führungsstrukturen, insbesondere die Vorsprünge, auch in einem Mittelbereich eines Wandabschnitts angeordnet sein. Ein entsprechend in der 3 gezeigtes Rahmenelementarretierteil 56 und dessen Gegenstück, das Rahmenelementarretierteilgegenstück 78 sind hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt, können aber in der hier gezeigten Ausführungsform generell vorgesehen sein. Auch sind die entsprechenden Pins 61 für Haken 60 des Gürtelelements 70 nicht dargestellt. Gleiches gilt für die Pins 62 für Haken 63 des Filterkartuschenanlageteils 77 und dessen Führungsstrukturen an der Umhausung. In der 2B ist im Ergebnis ein funktionaler Tragezustand einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halbmaske 50 dargestellt. „Funktional“ bezieht sich hierbei auf den aufgespannten Sicherheitsstandard (bei abgedeckten Ankerstellen, wie zuvor dargestellt). Ein Tragezustand bezieht sich dabei insbesondere auf die an einer Mund-Nasenpartie angebrachte Umhausung.
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In 3A ist ein funktionaler Tragezustand dargestellt, bei dem auch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gürtelelements 70 an der Umhausung auf dem Interaktionswandbereich 6 angeordnet ist. Das Gürtelelement 70 weist dabei zwei Filterkartuschenfunktionseinheiten 30 auf. Dabei ist nur eine Filterkartuschenfunktionseinheit 30 dargestellt, da die andere durch die Umhausung 10 verdeckt wird. Einstromführungen 35 und Ausstromführungen 37 sind dabei derart zu den Ankerstellen 51 angeordnet, dass es zu einer Fluidverbindung zwischen den Ankerstellen 51 und den Filterfunktionseinrichtungen 30 kommen kann. Die Filterfunktionseinrichtungen 30 sind hier als Filterkartuschen 30 ausgebildet, die zwei Kammern 83a, 83b aufweisen, derart angeordnet und ausgebildet, dass die Kammer 83a ein einströmendes Fluid führt und filtert und die Kammer 83b ein ausströmendes Fluid führt und filtert. Dabei sind die Lufteinstromöffnung 32 der ersten Kammer 83a der Filterkartusche 30 und die Luftausstromöffnung 36 der zweiten Kammer 83b der Filterkartusche 30 voneinander getrennt. Die Filterkartusche 30 ist hier nur an einem Wandbereich 3 angeordnet derart, dass sie mit einem Filterkartuschenanlageteil 77 wandungsseitig in Kontakt mit dem Wandbereich 3, also mit der Wandung 1 kommt. Die Filterkartusche 30 kann alternativ aber auch auf mehr wie einen Wandbereich umgreifen, wenn eine entsprechend lange Filterkartusche, etwa für einen entsprechend gesteigerten Filterbedarf oder eine bessere Anpassung an die Sogleistung die der Träger noch mit der Lunge aufbringen können muss, um Einzuatmen, bei gleichzeitig darauf abgestimmter Filterleistung. Führungsschienen 73, die ein Einrasten der Filterkartuschen bei einem Aufstecken / Aufschieben des Gürtelelements 70 in die Ankeradapterstellen 38 führen, sind hier nicht gezeigt, können aber vorgesehen sein. Auch Führungsschienen für das Filterkartuschenanlageteil 77 sind vorgesehen aber nicht dargestellt. Das Gürtelelementarretierteil 75 ist dabei in maximalem Eingriff mit dem Gürtelelementarretierteilgegenstück 76. Gleiches gilt für das Rahmenelementarretierteil 56 und das entsprechende Rahmenarretierteilgegenstück 78. Damit sind sowohl das Rahmenelement 42, damit auch das Schutzelement 52 und das Gürtelelement mit seinen Filterkartuschen 30 maximal arretiert und damit in einer schließenden Verbindung mit der Umhausung 10. Die Halbmaske 50 bietet also den maximalen Schutz der entsprechenden Schutzelement 52 - Filterkartuschen 30 Kombination entsprechend dem „schwächsten Glied“ in Bezug auf ein Einatmen und dem „schwächsten Glied“ in Bezug auf ein Ausatmen. Das Filterkartuschenauflageteil 77 wird entsprechend dem Gürtelelement 70 durch entsprechende Haken 60 mit Pins 61 und Haken 63 mit Pins 62 in Eingriff gebracht, um eine Halterung des Gürtelelements weiter zu festigen und zu stabilisieren. Insbesondere ist für jeden Pin 61, 62 jeweils ein Haken 60, 63 als Gegenstück vorgesehen.
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In 3B ist ein entsprechend demontierter Zustand gezeigt. Dabei kann es sich nach wie vor um einen Tragezustand handeln, bei dem die Umhausung 10 nach wie vor an einer Mund-Nasenpartie angeordnet ist. Wie zu den vorigen Abbildungen ausgeführt sind die Haltelemente 31 für eine Kopfhalterung aus darstellungstechnischen Gründen am Rahmenelement 42 angeordnet dargestellt. Allerdings ist bei Ausführungsformen, in denen die Umhausung 10 auf einer Mund-Nasenpartie angeordnet bleiben soll, während das Schutzelement 52 und das Gürtelelement 70 getauscht werden soll, dies nicht der Fall. Vielmehr sind damit die Halteelemente 31 an der Umhausung angeordnet, ggf. direkt auf die Pins 5 aufgesteckt. Weiter insbesondere sind die Halteelemente dann gewinkelt ausgebildet, um der Kontur des Interaktionswandbereichs 6 zu folgen derart, dass das Gürtelelement auf die entsprechend an einem Kopf gehalterte Umhausung aufgesteckt / aufgesetzt / aufgeschoben werden kann.
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Das Gürtelelementarretierteil 75 ist dabei nicht mehr in Eingriff mit dem Gürtelelementarretierteilgegenstück 76. Gleiches gilt für das Rahmenelementarretierteil 56 und das entsprechende Rahmenarretierteilgegenstück 78. Damit sind sowohl das Rahmenelement 42, hier auch das Schutzelement 52 und das Gürtelelement 70 mit seinen Filterkartuschen 30 nicht mehr an der Umhausung 10 arretiert und damit nicht mehr in einer schließenden Verbindung mit der Umhausung 10. Die Halbmaske 50, also die Umhausung 10, wenn in einem Tragzustand, bietet also keinen Schutz der entsprechenden Schutzelement 52 - Filterkartuschen 30 Kombination (mehr). Die Ankerstellenadapter 38 sind hier dargestellt und stehen frei. Dadurch ist eine fluidtechnische Verbindung zwischen der Filterkartusche 30 und den Ankerstellen 51 ausgeschlossen.
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In 4 ist eine Filterkartusche 30 mit einer entsprechenden schematischen Innenansicht der Kammer 83a in der 4 gezeigt, in dem das Gehäuse durch einen Wandausschnitt 82 für das Aufzeigen des Innenlebens der Filterkartusche 30 Einblick gewährt. Dabei werden die Filterstrukturen und das Filtermaterial 80 gezeigt. Darüber hinaus wird eine Fluidumlenkeinrichtung 81 gezeigt, die den Weg des Fluides in der Kammer 83a verlängert. Ein entsprechender Aufbau kann auch bei der Kammer 83a vorliegen. Alternativ kann das Filtermaterial 80 speziell für ein Filtern von Aerosolpartikeln aus der Atemluft ausgebildet sein. Die Filterkartusche 30 ist hier über die Ankerstellenadapter 38 in Eingriff mit den Ankerstellen. Dadurch wird ein Fluideinstrom 34 durch die erste Kammer 83a durch die Filtermaterialien 80 um eine Umlenkeinrichtung 81 herum einer Fluideinstromführung zugeführt, um eine Fluidverbindung zwischen der Fluideinstromöffnung 32 und der Ankerstelle herzustellen, um ein Fluid durch das Gürtelelement 70 und die damit in wandungsseitigem Kontakt stehende Umhausung 10 im Interaktionswandbereich 6 zu ermöglichen. Dies ist im Wandausschnitt 82 für ein Aufzeigen des Innenlebens der Filterkartusche 30 gezeigt. Entsprechend umgekehrt verläuft der Weg in der zweiten Kammer 83b. Da die Filterkartusche 30 in einen verrastenden Eingriff der Ankeradapter 38 mit den Ankerstellen 51 gebracht ist, ist ein Löseteil 72 vorgesehen, welches bei Betätigung entlang der Bewegungsrichtung 79 die Filterkartusche 30 soweit in den Filterkartuschenschienen 73 anhebt, so dass die Filterkartusche aus der Verrastung zwischen den Ankeradapterstellen 38 und den Ankerstellen 51 gebracht wird, wodurch sie in einen gleitenden Zustand gebracht werden kann, um das Gürtelelement 70 von der entsprechenden Interaktionswandbereich 6 zu entnehmen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wandung
- 3
- Wandabschnitt
- 4
- individualisierter Auflagebereich
- 5
- Pin
- 6
- Interaktionswandbereich
- 10
- Umhausung
- 30
- Filterkartusche
- 31
- Riemenhalter
- 32
- Lufteinstromöffnung der ersten Kammer der Filterkartusche
- 33
- Luftausstrom
- 34
- Lufteinstrom
- 35
- Lufteinstromführung
- 36
- Luftausstromöffnung der zweiten Kammer der Filterkartusche
- 37
- Luftausstromführung
- 38
- Adapterstück
- 42
- Rahmenelement
- 50
- Halbmaske
- 51
- Ankerstelle (Ventil nicht gezeigt)
- 52
- Schutzelement
- 53a
- Mundbereich (Totvolumen in geschlossenem Zustand)
- 53b
- Kinnbereich
- 54
- Nasenknochenbereich
- 55
- Nasenknorpelbereich
- 56
- Rahmenelementarretierteil
- 60
- Haken des Gürtelements
- 61
- Pin für Haken des Gürtelements
- 62
- Pin für Haken des Filterkartuschenanlageteils
- 63
- Haken des Filterkartuschenanlageteils
- 70
- Gürtelelement
- 72
- Löseteil
- 73
- Filterkartuschenschiene
- 75
- Gürtelelementarretierteil
- 76
- Gürtelelementarretierteilgegenstück
- 77
- Filterkartuschenanlageteil (Führungen nicht gezeigt)
- 78
- Rahmenelementarretierteilgegenstück
- 79
- Bewegungsrichtung
- 80
- Filtermaterial
- 81
- Luftumlenkeinrichtung
- 82
- Wandausschnitt für Aufzeigen des Innenlebens der Filterkartusche
- 83a, 83b
- Kammern der Filterkartuschen des Gürtelelements
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
-
- EP 0543174 A1 [0002]
- DE 19615570 A1 [0003]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- EN 14683 [0007]
- Norm EN 149 [0007]
- Norm EN 140 [0007]
