DE2623793A1

DE2623793A1 - ELASTIC CIRCULAR MEMBRANE AS A CARRIER FOR THE FILTER MASS OF BREATHING MASK FILTERS

Info

Publication number: DE2623793A1
Application number: DE19762623793
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Terzano
Original assignee: Pirelli SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA
Priority date: 1975-05-28
Filing date: 1976-05-26
Publication date: 1976-12-09
Also published as: FR2312266A1; DE2623793C2; GB1525785A; IT1038546B; FR2312266B1

Description

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANNDR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN

DR. M. KÖHLER OiPL-ING. C. GERNHARDT ~ η j ο 7 Q QDR. M. KÖHLER OiPL-ING. C. GERNHARDT ~ η j ο 7 QQ

MÖNCHEN HAMBURG £Ό £ 3 I Ό Ο MÖNCHEN HAMBURG £ Ό £ 3 I Ό Ο

TELEFON = 55547.5 8000 M ö N CH E N 2, TELEPHONE = 55547.5 8000 MÖ N CH EN 2,

TELEGRAMME=KARPAi-ENT MATHI LDENSTRASSE 12TELEGRAMS = KARPAi-ENT MATHI LDENSTRASSE 12

TELEX: 529068 KARP DTELEX: 529068 KARP D

26.Mai 1976May 26, 1976

¥.42528/76 12/Hh¥ .42528 / 76 12 / Hh

Industrie Pirelli S.p.A« Mailand (Italien)Industry Pirelli S.p.A " Milan (Italy)

Elastische kreisförmige Membran als Träger für die Filtermasse von Atmungsinaskeniiltern.Elastic circular membrane as a carrier for the filter mass of Respiratory mask filters.

Die Erfindung betrifft Filter für Atmungsmasken und insbesondere ein Element, welches dazu geeignet ist, eine Tragrcembran zu bilden, die in den die Filtermasse enthaltenden Behälter einer Atinungsmaske eingesetzt -wird und deren Funktion darin besteht, die Filtermasse unter elastischem Drucl». gegen den Behälterdeckel zu halten.The invention relates to filters for breathing masks and in particular to an element which is suitable for forming a supporting membrane which is inserted into the container of a breathing mask containing the filter material and whose function is to apply elastic pressure to the filter material. to hold against the container lid.

Bekanntlich gehört zu einer Atmungsmaske ein Behälter, der die Filtermasse aufnehmen soll, um Atmung in Umgebungen zu ermöglichen, in denen schädliche Substanzen, beispiels-As is well known, a respiratory mask includes a container, which is supposed to hold the filter mass in order to allow breathing in environments to enable in which harmful substances, for example

609850/0312609850/0312

weise Phosphorester, oder giftige Gase vorhanden sind, die bei besonderen Arbeitsverfahren freigegeben werden. Allgemein besteht ein solcher Behälter aus einem Gehäuse und einem Deckel. Das Gehäuse ist an einem Ende offen für das Einführen der Filtermasse und für nachfolgende Verbindung mit dem Deckel, während das andere Ende des Gehäuses nahe dem Behälterboden mit Mitteln versehen ist zur Anbringung des Behälters an der Atmungsmaske. Diese Mittel können beispielsweise ein Gewinde aufweisen.wise phosphoric esters, or toxic gases are present, which are released for special work processes. Such a container generally consists of a housing and a lid. The housing is open at one end for the insertion of the filter mass and for subsequent connection with the lid, while the other end of the housing is provided with means near the container bottom for attaching the container to the breathing mask. These Means can for example have a thread.

Die Fläche des Behälterbodens und die Fläche des Deckeis sind mit Löchern versehen, um zu ermöglichen, daß Atinungsluft in der erforderlichen Menge aus der Umgebung ins Innere des Behälters und von dort durch die Filtermasse hindurch zu den Atemwegen gelangen kann. Die Filtermasse ist meist eine zusammengesetzte Masse. Sie umfaßt Kohlekörner oder andere körnige Substanzen, die dazu geeignet sind, giftige Dämpfe oder dgl. zu absorbieren, einen oder mehrere Filze zum Zurückhalten von Aerosolen, und behandelte Wolle, die eine Antirauchmasse bildet.The surface of the container bottom and the surface of the cover are provided with holes to enable that atinungsluft in the required amount from the environment into the interior of the container and from there through the Filter mass can get through to the airways. The filter mass is usually a composite mass. It includes Grains of coal or other granular substances capable of absorbing toxic fumes or the like, one or more felts to hold back aerosols, and treated wool that forms an anti-smoking composition.

Die Filtermasse ist im Inneren des Behälters bei bekannten Ausführungen durch eine starre Metallscheibe abgestützt, die ebenfalls mit Löchern versehen ist und die abgenommen werden kann. Die Metallscheibe wird vor dem Einführen der Filtermasse in den Behälter gebracht und mittels einer kleinen Metallfeder gehalten derart, daß sie an einem geeigneten kreisförmigen Vorsprung ruht, der an der Innenwand des Behälters nahe dessen Boden gebildet ist. Die Metallscheibe, die den Träger für die Filtermasse darstellt, übt kombiniert mit der kleinen Metallfeder weiterhin die Funktion aus, die Filtermasse zusammengedrückt zu halten. Tatsächlich übt, ^;yenn eine gewisse Menge Filtermasse in den Behälter gebracht worden ist und der Behälter durch den Deckel geschlossen ist, der letztere einen Druck auf die Filtermasse und daher auf die Metallscheibe aus, undIn known designs, the filter mass is supported inside the container by a rigid metal disc which is also provided with holes and which can be removed. The metal disc is brought into the container prior to the introduction of the filter mass and held by means of a small metal spring so that it rests on a suitable circular projection formed on the inner wall of the container near its bottom. The metal disc, which is the carrier for the filter mass, combined with the small metal spring, continues to perform the function of keeping the filter mass compressed. In fact, practices ^; yenn a certain amount of filter material has been brought into the container and the container is closed by the lid, the latter exerts pressure on the filter material and therefore on the metal disc, and

509850/0312509850/0312

diesem Druck wird durch die kleine Metallfeder entgegenwirkt, die ihrerseits die Metallscheibe gegen die Filtermasse drückt. Auf diese Weise ist vermieden, daß während des Transports und der Handhabung der Atmungsniaske im Inneren der Filtermasse sich Schütteln und Reibung der die Filtermasse bildenden Körner ergibt, durch welche eine Verkleinerung der Körner in einem solchem Ausmaß auftreten kann, daß die Körner dispergiert werden, bevor die Atmungsmaske benutzt wird.this pressure is counteracted by the small metal spring, which in turn pushes the metal disk against the filter mass presses. In this way it is avoided that during transport and handling of the breathing mask in the Inside the filter mass there is shaking and friction of the grains forming the filter mass, through which downsizing of the grains may occur to such an extent that the grains are dispersed before the breathing mask is used.

Die Verwendung eines solchen Trägers in Form einer starren Metallscheibe in Verbindung mit einer kleinen Metallfeder ist jedoch für den beabsichtigten Zweck nicht vollständig zufriedenstellend. Tatsächlich bietet die starre Metallscheibe, abgesehen davon, daß durch sie das Füllen des Behälters kompliziert wird, zufolge der Tatsache, daß sie ein gelochtes Element ist, der kleinen Metallfeder, deren Funktion darin besteht, gegen die Scheibe zu drücken, keine gleichmäßige Fläche dar, sondern im Gegenteil abwechselnd leere und volle Räume, Es ergibt sich daher, daß die kleine Feder, die allgemein so gebildet ist, daß sie nur punktförmige Berührung mit der gelochten Tragscheibe und dem kreisförmigen Vorsprung an der Innenwand des Behälters hat, an manchen Stellen mit der Metallscheibe in Berührung tritt, an anderen Stellen jedoch im Gegensatz dazu in ein Loch der Scheibe eintritt. Daraus ergibt sich ungleichmäßiger Federdruck gegen die gelochte Metallscheibe, so daß demgemäß das gewünschte und erforderliche Zusammendrücken der Filtermasse im Behälter nicht garantiert werden kann.The use of such a carrier in the form of a rigid metal disc in conjunction with a small metal spring however, it is not entirely satisfactory for the intended purpose. In fact, the rigid metal disc, in addition to complicating the filling of the container, due to the fact that it is a perforated element, the small metal spring whose function is to push it against the disc to press, does not represent a uniform surface, but on the contrary alternately empty and full spaces, it results therefore that the small spring, which is generally formed in such a way that it only makes point-like contact with the perforated support disc and the circular projection on the inner wall of the container has, in some places comes into contact with the metal disc, but in other places in contrast to a hole in the disc entry. This results in uneven spring pressure against the perforated metal disc, so that accordingly the desired and the necessary compression of the filter mass in the container cannot be guaranteed.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Träger für die Filtermasse eines Atmungsmaskenfilters zu schaffen, bei welchem sichergestellt ist, daß die Filtermasse in ihrem Behälter unter gleichmäßigem Druck gehalten ist.The purpose of the present invention is therefore to provide a carrier for the filter material of a respiratory mask filter create, in which it is ensured that the filter mass is kept in its container under uniform pressure is.

-609850/0312-609850/0312

Gegenstand der Erfindung ist eine elastische kreisförmige Membran als Träger für die Filtermasse eines Atmungsmaskenfilters, wobei die Membran direkt in den Filtermassenbehälter eingeführt werden kann und ihre Umfangskante sich gegen einen Umfangsvorsprung legt, der an der Innenwand des Behälters nahe seines Bodens vorgesehen ist. Die Membran besteht aus biegsamem Material und hat eine geometrische Gestalt entsprechend einem Satz von konzentrischen kreisförmigen Elementen, die eine sphärische Kappe bestimmen, in glexchmäßigen Abständen voneinander liegen und mittels radialer Rippen miteinander verbunden sind, so daß sie einen Satz von konzentrischen schlitzartigen Öffnungen bilden. Die jeweils zwei kreisförmige Elemente miteinander verbindenden radialen Rippen sind jeweils voneinander versetzt. Die Membran ist in den Behälter derart eingesetzt, daß ihre konvexe Fläche zur Filtermasse gerichtet ist, die in dem Behälter enthalten ist.The invention relates to an elastic circular membrane as a carrier for the filter mass of a Breathing mask filter, the membrane can be inserted directly into the filter mass container and its peripheral edge lies against a circumferential projection that is provided on the inner wall of the container near its bottom. The membrane is made of flexible material and has a geometric shape corresponding to a set of concentric circular elements that are spherical Determine the cap, lie at equal distances from each other and connected to each other by means of radial ribs so that they form a set of concentric slot-like openings. The two circular Radial ribs connecting elements are offset from one another. The membrane is in the container used in such a way that its convex surface is directed towards the filter mass contained in the container is.

Die radialen Rippen, die jeweils zwei kreisförmige Elemente miteinander verbinden, liegen jeweils etwa in der Mitte mit Bezug auf die nächste radial benachbarte Schlitzöffnung. Wie oben ausgeführt, wird die kreisförmige Membran gemäß der Erfindung direkt in den Behälter eingesetzt, wobei es, damit die Membran ihre Funktion erfüllt, nicht erforderlich ist, eine kleine Metallfeder zu verwenden. Dies ist deswegen möglich, weil die Membran selbst elastisch ist und einen glexchmäßigen Druck gegen die Filtermasse ausüben kann, wenn diese im Behälter angeordnet ist. Die Elastizität der Membran ergibt sich sowohl aus dem Material der Membran als auch aus der besonderen geometrischen Gestalt. Die Membran kann beispielsweise aus synthetischem, thermoplastischem oder wärmehärtendem Material oder aus Metall hergestellt sein. Die besondere geometrische Gestalt der Membran ist derart, daß, wennThe radial ribs, which connect two circular elements to each other, are each approximately in the center with respect to the next radially adjacent slot opening. As stated above, the will be circular Membrane according to the invention inserted directly into the container, it is not necessary to use a small metal spring for the diaphragm to function. This is possible because the membrane itself is elastic and a uniform pressure against the filter mass can exercise when this is arranged in the container. The elasticity of the membrane results from both the material of the membrane as well as the special geometric shape. The membrane can for example be made of synthetic, thermoplastic or thermosetting material or of metal. The special one geometric shape of the membrane is such that if

809850/0312809850/0312

ein Druck auf die konvexe Seite der Membran ausgeübt wird, eine im wesentlichen gleichmäßige elastische Verformung erhalten wird. Da die jeweils zwei radial benachbarte kreisförmige Elemente verbindenden radialen Rippen in radial benachbarten Bereichen jeweils zueinander versetzt sind und vorzugsweise derart versetzt sind, daß jede radiale Rippe sich etwa in der Mitte der radial benachbarten Schlitzöffnungen befindet, wird der auf irgendeine Stelle der Membran ausgeübte Druck gleichmäßig verteilt, so daß demgemäß gleichmäßige elastische Verformung hervorgerufen wird. Die Membran kann nicht nur einfach im Behälter angeordnet werden, sondern es ist auch sichergestellt, daß gleichmäßiger Druck gegen die Filtermasse ausgeübt wird, die ihrerseits beim Schließen des Behälters gegen die' konvexe Fläche der Membran gedruckt wird. a pressure is exerted on the convex side of the diaphragm, a substantially uniform elastic deformation is obtained. Since the radial ribs connecting two radially adjacent circular elements are offset from one another in radially adjacent areas and are preferably offset such that each radial rib is approximately in the center of the radially adjacent slot openings, the pressure exerted on any point of the membrane becomes uniform distributed so that, accordingly, uniform elastic deformation is caused. The membrane can not only simply be arranged in the container, but it is also ensured that even pressure is exerted against the filter mass, which in turn is pressed against the convex surface of the membrane when the container is closed.

Die sphärische Kappe oder Scheibe, die durch die kreisförmigen Elemente der Membran gebildet ist, hat eine Schrägstellung oder Wölbung, die sich in Abhängigkeit von den Abmessungen des Filters, an welchem die Membran angeordnet werden soll, und in Abhängigkeit von dem Wert des Drucks ändert, der auf die Filtermasse ausgeübt werden soll. In ähnlicher Weise werden die Dicke der Membran, die im allgemeinen für die kreisförmigen Elemente und die radialen Rippen gleich ist, und der Abstand, um welchen die kreisförmigen Elemente getrennt sind, und auch die radiale Breite der kreisförmigen Elemente derart ausgewählt, daß gewährleistet ist, daß die Membran ausreichenden Druck auf die Filtermasse ausübt.The spherical cap or disc formed by the circular elements of the diaphragm has a Inclination or curvature, which varies depending on the dimensions of the filter on which the membrane is to be placed and depending on the value of the Changes pressure to be exerted on the filter mass. Similarly, the thickness of the membrane, which is generally the same for the circular elements and the radial ribs, and the distance by which the circular elements are separated, and also the radial width of the circular elements is selected such that that it is ensured that the membrane exerts sufficient pressure on the filter mass.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing, for example.

Fig. 1 ist eine Draufsicht einer Membran gemäß der Erfindung.Fig. 1 is a top plan view of a membrane according to the invention.

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Membran gemäß Fig. 1.FIG. 2 is a cross-sectional view of the membrane of FIG. 1.

609850/031 2609850/031 2

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des Behälters für die Filtermasse, wobei die Membran im Behälter angeordnet dargestellt ist.Fig. 3 is a cross-sectional view of the container for the filter mass, the Membrane is shown arranged in the container.

Aus Pig. i ist ersichtlich, daß eine Membran 1 gemäß der Erfindung einen Satz von konzentrischen kreisförmigen Elementen aufweist,, die - ausgehend von der Mitte — auf zunehmend größerem Durchmesser liegen. Diese Elemente bzw, die Membran 1 sind aus biegsamem synthetischen Kunststoffmaterial gebildet. Insbesondere umfassen die kreisförmigen Elemente einen Kreisscheibenteil 2 an der Mitte der Membran und mehrere Ringe 3, die zu dem Scheibenteil 2 konzentrisch liegen. Der mittlere Scheibenteil 2 und die Ringe 3 liegen radial in gleichen Abständen voneinander, der in einem Verhältnis zur radialen Breite der Ringe 3 liegt. Die kreisförmigen Elemente sind durch radiale Rippen 4 miteinander verbunden, die auf einem Kreisbogen von 36O verteilt sind. Auf diese Weise werden zwischen jeweils zwei radial benachbarten Ringen 3 Schiitζöffnungen 5 gebildet. Die Anordnung der radialen Rippen 4 ist derart, daß, ausgehend von der Mitte der Membran in Richtung zu ihrem Umfang, diese Rippen so angeordnet sind, daß ihre Mittellinie bei den ersten beiden kreisförmigen Ringen 3 in einem Winkelabstand von 120 voneinander liegen, bei deren nachfolgenden drei kreisförmigen Ringen in einem Winkelabstand von 60 voneinander liegen.und bei den beiden äußersten kreisförmigen Ringen 3 in einem Winkelabstand von 30 voneinander liegen.From Pig. i can be seen that a membrane 1 according to the invention has a set of concentric circular Has elements, which - starting from the center - lie on increasingly larger diameter. These elements or, the membrane 1 are made of flexible synthetic plastic material educated. In particular, the circular elements comprise a circular disk part 2 at the center the membrane and several rings 3 which are concentric to the disk part 2. The middle disc part 2 and the rings 3 are radially equidistant from one another in a ratio to the radial width of the Rings 3 lies. The circular elements are through radial ribs 4 connected to one another, which are distributed on an arc of 360. Be that way 3 Schiitζöffnungen 5 formed between each two radially adjacent rings. The arrangement of the radial Ribs 4 are such that, starting from the center of the membrane towards its periphery, these ribs are so arranged are that their center line in the first two circular rings 3 at an angular distance of 120 lie from each other, with the following three circular rings at an angular distance of 60 from each other Lie.und at the two outermost circular rings 3 at an angular distance of 30 from each other lie.

In Fig. 2 ist die Membran gemäß Fig. 1 in Querschnittsansicht dargestellt. Wie ersichtlich, hat der Querschnitt die Gestalt einer sphärischen Kappe, deren Balligkeit bzw. Wölbungshöhe 7 mm beträgt, während die Dicke 2,5 nun beträgt.In FIG. 2, the membrane according to FIG. 1 is shown in a cross-sectional view. As can be seen, the Cross-section the shape of a spherical cap, the crown or height of the bulge is 7 mm, while the Thickness is now 2.5.

609850/0312609850/0312

In Fig. 3 ist die Membran 1 in den Behälter 6 für die Filtermasse 7 eingesetzt dargestellt. Die Filtermasse 7 befindet sich mit der konvexen Fläche der Membran 1 und mit der Innenfläche des Deckels 8 des Behälters in Berührung. Wie oben erwähnt, befindet sich die Filtermasse im Behälter 6, wenn dieser mit dem Deckel 8 geschlossen wird, unter einem vorbestimmten Druck, dem von der elastischen Membran 1 gleichmäßig entgegengewirkt wird. Der Behälter 6 ist im allgemeinen aus einem Material hergestellt, dessen Starrheit größer ist als die Starrheit des Deckels 8 und der Membran 1.In FIG. 3 , the membrane 1 is shown inserted into the container 6 for the filter material 7. The filter mass 7 is in contact with the convex surface of the membrane 1 and with the inner surface of the lid 8 of the container. As mentioned above, when the container 6 is closed with the lid 8, the filter mass is under a predetermined pressure which is counteracted uniformly by the elastic membrane 1 . The container 6 is generally made of a material the rigidity of which is greater than the rigidity of the lid 8 and the membrane 1.

609850/0312609850/0312

Claims

/Λ/ Λ

j 1. filter for respiratory mask, with a container, in soft filter mass between the lid of the container and an insertable circular disc held under pressure is, the insertable disc on a circular formed on the inner wall of the container Supports projection, characterized in that the circular disc (i) is formed from flexible material and from a set of concentric circular elements (2, 3), which form a spherical cap, are evenly spaced from each other and through radial ribs (4) are connected to one another in such a way that a plurality of concentric slot-shaped openings (5) is formed, the ribs connecting two adjacent circular elements at least opposite those ribs are offset, which connect the immediately adjacent circular elements to one another, and that the membrane is arranged in the container (6) in such a way that its convex surface is in the direction of the filter mass located in the container is directed.

2. Filter according to claim 1, characterized in that the two circular elements with each other connecting radial ribs (3) at least with respect to those slot-shaped openings (5) arranged centrally are determined by two immediately adjacent circular elements (3).

3. Filter according to claim i or 2, characterized in that the membrane has a crown or curvature, which depends on the filter dimensions.

4. Filter according to one of claims. (Up to 3, characterized characterized in that the thickness of the circular elements (3) and the radial ribs (4t) depend on the filter dimensions depends.

609850/0312

5. Filter according to one of claims i "to 4, characterized in that the distance separating the circular elements (3) determines the radial width of the circular elements and the thickness of the circular elements and the radial ribs as a function of the value of the pressure are to be exercised against the filter mass .

6. Filter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flexible material is a synthetic thermoplastic or thermosetting material.

7. Filter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flexible material is a metal material is.

609850/0312

Blank page