DE60209742T2

DE60209742T2 - Beatmungsmodul mit sprachübertragungs- und exhalationsventil

Info

Publication number: DE60209742T2
Application number: DE60209742T
Authority: DE
Inventors: Andrew Salisbury CAPON; Tim John Bath MACLEAN
Original assignee: Avon Protection Systems Inc
Current assignee: Avon Protection Systems Inc
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2022-07-17
Also published as: WO2003008043A1; ATE422378T1; CA2453844A1; DE60231158D1; US7296568B2; CA2453844C; EP1417004B1; EP1417004A1; US20050022819A1; ATE319506T1; JP2004535259A; JP4373208B2; DE60209742D1

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANWENDUNGEN
Diese Anmeldung bezieht sich auf die am 18. Juli 2001 eingereichte vorläufige US-Anmeldung 60/306.333.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Atemschutzgerät mit einem Modul, das eine Sprachübertragungs- und Ausatemventilfunktion umfasst. In einem ihrer Aspekte betrifft die Erfindung ein Atemschutzgerätmodul, das ein Ausatemventil, einen Sprachüberträger und einen Trinkschlauch umfasst. In einem weiteren ihrer Aspekte betrifft die Erfindung ein Atemschutzgerätsprachübertragungsmodul mit integrierten elektronischen Verbindungen für Kommunikationsvorrichtungen. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Atemschutzgerät mit einem Sprachübertragungs- und einem Ausatemventilmodul. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Atemschutzgerät und ein Sprachübertragungsmodul mit geringem Luftströmungswiderstand durch das Modul.
BESCHREIBUNG VERWANDTER GEBIETE
Wenn ein Atemschutzgerät, wie z.B. eine Gasmaske, in einer kontaminierten Umgebung eingesetzt wird, ist entscheidend, dass der Träger ausschließlich Luft aus einer gereinigten Quelle oder Luft, die durch eine Filterbüchse filtriert worden ist, einatmet. In typischen Gasmasken mit abnehmbaren Filterbüchsen sind die Filterbüchsen an einer Filterhalterung angebracht, die ein Einatemventil umfasst, das eine Strömung in eine Richtung bereitstellt, wobei sich das Ventil während des Einatmens öffnet und während des Ausatmens schließt, um das Ausatmen heißer, feuchtigkeitsbeladener Luft durch das Filter zu verhindern.
Es ist wichtig, dass es durch das Einatemventil zu keinem Strömungswiderstand im Luftströmungsweg kommt, um den Träger nicht zusätzlich zu belasten. Aus ähnlichen Gründen ist es wichtig, dass das Ausatemventil minimale Strömungswiderstände in der Ausatemluftströmung aufweist, während des Einatmens jedoch sicher abgedichtet ist. Da das Einatemventil einen geringen Öffnungsdruck aufweisen muss, sollte das Ausatemventil ebenfalls über einen geringen Öffnungsdruck verfügen, um den Träger zu entlasten, und die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass die Dichtung des Atemschutzgeräts reißt.
Es ist darüber hinaus wichtig, dass der Träger mit anderen in der Umgebung oder über Radio klar kommunizieren kann, ohne dass das Atemschutzgerät verrutscht und dasselbige in der kontaminierten Umgebung funktioniert. Deshalb ist es von Vorteil, wenn das Ausatemmodul über eine Öffnung, die während der Ausatmung des Trägers einen geringen Widerstand ausübt, sowie über eine vollständige Dichtung während der Einatmung des Trägers bei gleichzeitiger guter Verständlichkeit des Trägers verfügt.
Im auf Angell übertragenen US-Patent 4.958.633, das am 25. September 1990 veröffentlicht wurde, ist ein Atemschutzgerät offenbart, das ein Sprach- und Ausatemmodul mit elastomerem Ausatemventil aufweist. Das Ausatemventil besteht aus elastischem Material in im Allgemeinen konkaver Form, das an einem Zentralabschnitt verankert ist und dafür geeignet ist, an einem Umfangsrand einen Ventilsitz auf dem Modulgehäuse abzudichten. Das Ausatemventil weist einen Ringkanal auf, der durch einen bogenförmigen Ringabschnitt gebildet ist und dem Maskenäußeren gegenüberliegt. Das Modul bildet einen Luftweg in Form eines exponentiellen Horns zwischen dem Maskeninneren und -äußeren. Der Luftweg kehrt die Axialrichtung zwischen dem Einlass und dem Auslass um, wodurch es zu Turbulenzen kommt. Sprachmodul und Ausatemventil verfügen über einen relativ geringen Ausatemwiderstand im Bereich von etwa 15 mm bei einer Luftströmung von 85 l/min. Das Atemschutzgerät weist zudem ein auf dem Gesichtsteil angebrachtes austauschbares Zubehör für einen zweiten Sprachauslass, wie z.B. ein Mikrofon, sowie für Luftreinigungsbüchsen auf. Das Sprachübertragungsmodul ist detaillierter im US-Patent 4.539.983, das am 10. September 1985 auf Angell übertragen wurde, offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Atemschutzgerät und ein dafür geeignetes Vordermodul, wie im Oberbegriff in Anspruch 1 dargelegt ist und worin die Innenwand des Modulkörpers mit der Luftstromführung einen Luftkanal in Form einer hornförmigen Ausdehnung während der Ausatmung ausbildet, wenn sich das Außenventil in offener Stellung befindet. Der Luftströmungskanal von der Innenseite zur Außenseite des Moduls erstreckt sich radial und axial nach außen, biegt sich dann einer sanften Kurve entlang radial nach innen und axial nach außen und daraufhin einer sanften Kurve entlang axial nach außen. Dabei wird die Richtung der Luftströmungsstruktur nicht umgekehrt, wodurch ein sehr geringer Widerstand bereitgestellt wird. In einer Ausführungsform bildet das Auslassventil einen Teil des Luftströmungskanals mit der Innenseite des Modulkörpers.
In einer Ausführungsform ist die Form der hornförmigen Ausdehnung konisch, exponentiell, hyperbolisch, traktrixförmig oder eine Kombination davon. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Luftstromführung eine im Allgemeinen konische Oberfläche auf, die der Außenfläche des Moduls gegenüberliegt. Zudem ist die konische Oberfläche der Luftstromführung konkav und die Luftstromführung weist eine relativ flache Bodenoberfläche auf, die der Innenfläche des Moduls gegenüberliegt. Eine Außenkante des Ausatemventils stößt an der Bodenoberfläche der Luftstromführung an, wenn das Ausatemventil in seiner offenen Stellung ist. In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Bodenoberfläche der Luftströmungsführung Entlastungskanäle auf, womit verhindert wird, dass das Ausatemventil in seiner offenen Stellung stecken bleibt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen stellt:
1 eine Vorderansicht eines Atemschutzgeräts mit einem Atemschutzgerätsprachübertragungs- und Ausatemventilmodul gemäß der Erfindung dar;
2 eine perspektivische Partialquerschnittsansicht durch Linie 2-2 des Atemschutzgerätsprachübertragungs- und Ausatemventilmoduls von 1 dar;
3 eine perspektivische Ansicht der Außenseite des in den 1 und 2 angeführten Sprachübertragungs- und Ausatemventilmoduls dar, wobei die Abschnitte der Außenfläche zur Veranschaulichung des Modulinneren entfernt wurden;
4 eine Draufsicht der Innenfläche des Atemschutzgerätsprachübertragungs- und Ausatemventilmoduls der 1 bis 3 dar;
5 eine Querschnittsansicht entlang der Linien 5-5 der 4 dar;
6 eine Querschnittsansicht durch Linie 6-6 von 2 dar;
7 eine perspektivische Querschnittsansicht des im Atemschutzgerätsprachübertragungs- und Ausatemventilmodul der 1 bis 6 verwendeten kuppelförmigen Auslassventils dar;
8 eine vergrößerte Partialansicht eines Trinkschlauchventils des Atemschutzgerätsprachübertragungs- und Ausatemventilmoduls der 1 bis 7 dar;
9 eine Querschnittsansicht durch Linie 9-9 der 8 dar;
10 eine Querschnittsansicht durch Linie 10-10 der 8 dar, wobei sich das Trinkschlauchventil in geschlossener Stellung befindet;
11 eine Querschnittsansicht wie in 10 dar.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 umfasst eine Gasmaske bzw. Atemschutzanordnung 310 eine Maske 312 mit einem Gesichtsteil 330, das sich dem Gesicht eines Benutzers anpasst und eine Innenkammer definiert, ein Visier 332, das Folgendes umfasst: eine transparente Polyurethanplatte 336 bzw. Polyurethanplatten, die ein zentrales elastomeres Gelenk 338 aufweisen können oder auch nicht, ein kreisförmiges oder elliptisches Paar aus Filterbüchsen 314, die jeweils an einer Büchsenaufhängung 313 an die Maske 312 befestigt sind.
Das Gesichtsteil 330 wird von einer Vielzahl an flachen Gurtbändern 344 gehalten, wodurch eine Abdichtung am Gesichtsteilrand 334 definiert wird, die Wärmestaustellen verhindert und mit einem Helm bequem passt. Die Gurtbänder 344 können um das Äußere des Gesichtsteils 330 gezogen werden, damit der Benutzer die Maske 312 rasch abnehmen kann. Die Innenkammer der Maske 312 umfasst zudem einen Nasenerker (nicht angeführt), der aus einem geeigneten Material, wie z.B. Silicon oder Polyisomer, besteht und hinsichtlich Tragekomfort und Passform für verschiedene Benutzer in mehreren Größen vorliegt.
Die Büchsenaufhängungen 313 umfassen jeweils einen Einlasskanal und eine selbstdichtende Anordnung 316 sowie ein Verbindungsstück 318 zur Befestigung der kreisförmigen oder elliptischen Filterbüchsen 314 an Maske 312.
Die Anordnung 310 umfasst weiters ein Vordermodul 10, das Sprachübertragungs- und Ausatemventilfunktionen umfasst, die an Maske 312 angebracht sind. Im Modul 10 sind Sprachfunktionen, Trinksystemfunktionen sowie Auslassventilanordnungen und elektrische Kommunikationsfunktionen kombiniert und integriert.
Bezugnehmend auf insbesondere die 2 bis 7 umfasst das Vordermodul 10 einen Modulkörper 12 mit einer Innenfläche 14, einer Außenfläche 16 und einen Mittelhohlraum 18, der durch eine glatte und kontinuierliche Seitenwand definiert ist. Im Innern des Hohlraums 18 wird eine Luftstromführung 30 durch eine Reihe von Luftstromführungsbänder 32 gehalten, die mit der Luftstromführung 30 und der Seitenwand des Mittelhohlraums 18 verbunden ist, um die konische Luftstromführung 30 im Wesentlichen im Mittelhohlraum 18 zu zentrieren. Die konische Luftstromführung weist eine konkave obere Oberfläche 33 und eine relativ flache untere Oberfläche auf. Der Modulkörper 12 umfasst darüber hinaus eine Randschulter 80 mit einer Oberfläche 82, die zur Befestigung des Moduls 10 an das Gesichtsteil 312 eines Atemschutzgeräts (1) das Gesichtsteil überdeckt. Eine Einfassung 84, die sich aus der Randschulter 80 erstreckt, wird in einer entsprechenden Öffnung in einem Gesichtsteil, das so angepasst ist, dass es das Sprachübertragungsmodul 10 aufnehmen kann, befestigt. Die Einfassung 84 umfasst eine Umfangswulst 86, damit das Modul 10 in der Gesichtsteilöffnung gehalten wird und stellt zudem eine Vorrichtung zur Beibehaltung des Nasenerkers im Atemschutzgerätgesichtsteil bereit.
Der Mittelhohlraum 18 stellt einen Fließweg bereit, der, in 5 durch die Pfeile veranschaulicht, zwischen einer Einlassöffnung 50 an der Innenfläche 14 der Maske in eine Auslassöffnung an der Außenfläche 16 der Maske durch Schlitze 44 verläuft. Die Außenfläche 16 des Modulkörpers 12 umfasst eine Reihe von Leisten 40, die eine Außenflächenschutzverkleidung 42 definieren. Die Leisten 40 sind in 3 nicht angeführt, damit die konische Luftstromführung 30 im Hohlraum 18 einsehbar ist. Die Luft strömt zwischen dem Inneren und Äußeren des Modulkörpers 12 durch die Schlitze 44, die zwischen den Leisten 40 der Schutzverkleidung 42 definiert sind.
An der Innenfläche 14 des Modulkörpers 12 umfasst der Hohlraum 18 die im Wesentlichen kreisförmige Öffnung 50, die durch einen Ringventilsitz 60 definiert ist, um eine Fluidverbindung zwischen dem Hohlraum 18 und der Innenfläche 14 des Modulkörpers 12 herzustellen. Die kreisförmige Öffnung 50 ist am Boden des Mittelhohlraums 18 des Modulkörpers 12 vom Ringventilsitz 60 umgeben.
Ein Auslassventilbefestigungszapfen 52 ist an den Ringventilsitz 60 in einem Mittelabschnitt der kreisförmigen Öffnung 50 mit einer Vielzahl von Speichen 54 angebracht. Der Auslassventilbefestigungszapfen 52 und die Speichen 54 definieren eine Reihe von Luftstromöffnungen 56, damit eine Fluidverbindung zwischen dem Hohlraum 18 und dem Äußeren des Modulkörpers 12 an der Innenfläche 16 hergestellt werden kann.
Die Seitenwand des Hohlraums 18 und die obere Oberfläche 33 der konischen Luftstromführung 30 definieren den Luftströmungskanal 70 durch den Modulkörper 12 aus den Luftstromöffnungen 56 an der Innenfläche 14 des Modulkörpers 12 zu den Schlitzen 44 der Außenfläche 16 des Modulkörpers 12. Der Luftströmungskanal 70 definiert eine Hornausdehnung, die vom Benutzer geäußerte Töne durch ein Sprachmodul verstärkt. Die Form der Hornausdehnung kann konisch, exponentiell, hyperbolisch, traktrixförmig oder eine Kombination dieser Formen sein. Wie in 5 dargestellt, verläuft die Luftströmungsstruktur zwischen den Luftstromöffnungen 56 und den Schlitzen 44 entlang einer glatten, kontinuierlichen Route ohne Richtungsumkehrung. Die Luftströmungsstruktur erstreckt sich radial und axial nach außen, biegt sich sanft radial nach innen und axial nach außen und anschließend sanft axial nach außen.
Der Auslassventilbefestigungszapfen 52 befestigt das kuppelförmige Auslassventil 90. Das kuppelförmige Auslassventil 90 umfasst einen zylinderförmigen Mittelkörper 92, der von einem nach außen konvex verlaufenden Schultergelenk 94 und einer regenschirmähnlichen Einfassung 96 mit einem gerippten beschwerten Rand 98 umgeben ist. Die Einfassung 96 verläuft leicht konvex nach außen zur Außenfläche 16 des Modulkörpers 12 hin. Das Schultergelenk 94 bildet einen offenen Kanal mit im Allgemeinen halbkreisförmigem Querschnitt und die Kanalöffnung liegt der Innenseite des Moduls und des Atemschutzgeräts gegenüber. Der zylinderförmige Mittelkörper 92 umfasst einen zapfenaufnehmenden Hohlraum 100, der so angepasst ist, dass der Auslassventilbefestigungszapfen 52 darin eng eingepasst aufgenommen ist.
Der Auslassventilbefestigungszapfen 52 befindet sich zentral im Innern der kreisförmigen Öffnung 50 und ist zum Hohlraum 18 hin gerichtet. Das kuppelförmige Auslassventil 90 ist so angeordnet, dass der gerippte Rand 98 des kuppelförmigen Auslassventils 90 abdichtend im Ringventilsitz 60 aufgenommen ist, wobei der Auslassventilbefestigungszapfen 52 im Hohlraum 100 des Mittelkörpers 92 des kuppelförmigen Auslassventils 90 aufgenommen ist.
Das kuppelförmige Auslassventil 90 ist elastisch und zu einer geschlossenen Stellung vorgespannt, wobei der Rand 98 des Auslassventils 90 gegen den Ringventilsitz 60 im Innern des Mittelhohlraums 18 des Modulkörpers 12 gepresst ist, um eine luftdichte Abdichtung zu bilden. Diese Anordnung verhindert, dass das Auslassventil 90 während des Einatmens hinein- und herausgezogen wird. Wenn der Träger ausatmet, rollt das kuppelförmige Auslassventil 90 das Gelenk 94 hinauf und wird anschließend so umgekehrt, dass es an den Boden 34 der konischen Luftstromführung 30 anstößt. Das konvexe Schultergelenk 94 dient als rollender hin- und herbewegender Mechanismus, um das Ventil beim geringst möglichen positiven (Ausatem)druck weit zu öffnen und rasch zu schließen, wenn der Ausatemdruck nahe Null beträgt. Das Ventil weist die Form einer Kuppel oder eines Regenschirmes auf, damit im Ventil bei der Umkehrung mehr Energie gespeichert werden kann, wodurch das Ventil rasch in die geschlossene Stellung zurückgeführt werden kann. Diese rollende Gelenksbewegung stellt eine große Veränderung gegenüber kegelförmigen Ventilen dar, die dazu neigen, träge zu sein und nicht so rasch zurückführbar sind. Das Öffnen und Schließen des Auslassventils 90 findet sehr rasch statt, wenn der Druck von positiv auf negativ geändert wird. Je stärker die Beanspruchung, desto rascher und größer ist die Druckveränderung, da das Luftstromvolumen pro Atemzug zunimmt. Das Ventil 90 kann sich sehr rasch an viele Veränderungen anpassen.
Der Boden 34 der Luftstromführung 30 besteht aus einer Mittelvertiefung 36 und einer Reihe von radialen Vertiefungskanälen 38. Die Vertiefungskanäle bzw. -schlitze 38 verhindern, dass die Einfassung 96 des Auslassventils 90 am Boden 34 durch Oberflächenspannung, die auf die Atemluftfeuchtigkeit zurückzuführen ist, stecken bleibt und sich eine luftdichte Abdichtung ausbildet, wenn das Ventil während des Ausatmens gegen den Boden gedrückt wird.
Das umgekehrte Auslassventil 90 arbeitet mit der konischen Luftstromführung 30 zusammen, um einen ungehinderten Luftströmungskanal 70 durch den Hohlraum 18 des Modulkörpers 12 bereitzustellen. Die ausgeatmete Luft (durch Pfeile angezeigt) strömt aus dem Innern des Atemschutzgeräts durch die Luftstromöffnungen 56 an der Innenfläche 14 des Modulkörpers 12. Die ausgeatmete Luft strömt anschließend am umgekehrten Auslassventil 90 vorbei und um die konische Luftstromführung 30 durch den Luftströmungskanal 70 und durch die Spalte 44 in der Außenfläche 16 des Modulkörpers 12. Die in Form von Sprechen vom Träger ausgeatmete Luft strömt auf ähnliche Weise durch den Luftströmungskanal 70, wobei der Ausdehnungsumriss der Hornform des Luftströmungskanals die Verständlichkeit der vom Träger gesprochenen Worte erhöht.
Die Oberflächen der Seitenwand des Hohlraums 18 und der Einfassung 96 des kuppelförmigen Ventils 90 am inneren Abschnitt des Moduls sowie die Seitenwand des Hohlraums 18 und der oberen Oberfläche 33 der konischen Luftstromführung 30 definieren einen sich ausdehnenden Luftströmungskanal in einer glatten kontinuierlichen Hornstruktur zwischen den Luftströmungsöffnungen 56 und den Schlitzen 44, um die Lautstärke der Äußerungen des Benutzers zu erhöhen und den Fließwiderstand durch den Luftströmungskanal zu minimieren. Die durch den Luftströmungskanal strömende Luft weist wenig bis gar keine Turbulenzen auf, wobei es aufgrund des empfindlichen Ausatemventils zu fast keinem dynamischem Lecken kommt. Durch die Kombination des gekuppelten Ventils 90 mit geringem Widerstand mit den glatten, axial nichtumkehrenden und sich kontinuierlich erstreckenden hornförmigen Luftstromdurchgangswänden wird der Luftströmungswiderstand durch den Luftstromdurchgang auf einen sehr niedrigen Wert minimiert. Es wurde beispielsweise herausgefunden, dass der Fließwiderstand gegenüber der Luftströmung durch den Luftströmungskanal 70 lediglich einen Pegel von 6 mm bei 85 l/min ergibt, wobei die Anordnung in den Zeichnungen veranschaulicht und oben beschrieben ist.
Nachdem der Träger des Atemschutzgeräts aufgehört hat auszuatmen, nimmt die Auslassluftstromgeschwindigkeit ab, bis die Vorspannung im Auslassventil 90 nicht mehr überwunden werden kann. Das Auslassventil 90 kehrt sodann wieder in seine natürliche vorgespannte Stellung zurück und bildet eine Abdichtung gegen den Ringventilsitz 60. Wenn der Träger des Atemschutzgeräts einatmet, ist das Auslassventil 90 fest im Ringventilsitz 60 eingepasst und verhindert, dass durch die Auslassluftströmungsöffnungen 56 Einatemluft eindringt.
Der Mittelhohlraum 18 wird vor dem Aufprallen von Feststoffen durch die Außenflächenschutzverkleidung 42 geschützt. Das kuppelförmige Auslassventil 90 wird zusätzlich von der Außenfläche 16 des Modulkörpers 12 durch die konische Luftstromführung 30 geschützt. Das kuppelförmige Auslassventil 90 ist von der Außenfläche 16 des Modulkörpers 12 nicht durch den Außenflächenschlitz 44 einsehbar.
Das Atemschutzgerätsprachübertragungs- und Ausatemventilmodul 10 umfasst zudem einen Trinkschlauchaufbewahrungskanal 110 zur Aufbewahrung eines Trinkschlauchs 120 an der Außenseite des Moduls 10. Der Trinkschlauch 120 weist ein distales Ende 122 auf, um mit einer Fluidquelle, wie z.B. einer Wasserflasche, verbunden zu werden, und ein proximales Ende 124, um eine Fluidverbindung zu einem Trinkschlauchloch 130 herzustellen, das durch den Modulkörper 12 verläuft.
Das Trinkschlauchloch 130 ist selektiv durch ein in den 8 bis 11 dargestelltes Trinkschlauchventil 140 abgedichtet. Das Trinkschlauchventil 140 umfasst einen hohlen Schlauch mit Blindende 142, der einen Hahnaktivierungshebel 144 zum Anbringen an der Außenwand des Modulkörpers 12 aufweist. Das innere Ende 146 des Trinkschlauchventils 140 wird so angepasst, dass ein Mundstück 148 eingepasst werden kann, wodurch dem Träger eines Atemschutzgeräts das Trinken aus einer Wasserflasche ermöglicht wird. Das Trinkschlauchventil 140 umfasst eine Öffnung 150 in einer Seite des hohlen Schlauchs 142, um selektiv eine Fluidverbindung zwischen Mundstück 148 und dem proximalen Ende 124 des Trinkschlauchs 120 herzustellen. Der Trinkschlauch 120 ist auf einem Verbindungsstück 152 festgemacht, das eine Fluidverbindung zum Trinkschlauchloch 130 aufweist. Wenn das Trinkschlauchventil 140, wie in 9 gezeigt, in geschlossener Stellung ist, sind das Verbindungsstück 152 und der Trinkschlauch 120 fluiddicht vom Mundstück 148 isoliert. Wenn das Trinkschlauchventil 140, wie in 11 gezeigt, in die offene Stellung bewegt wird, wird das Loch 150 an der Seite des Schlauchs 142 mit dem Verbindungsstück 152 ausgerichtet, damit eine Fluidverbindung zwischen Trinkschlauch 130 und Mundstück 148 hergestellt wird. Wenn das Trinkschlauchventil 140 aus der geschlossenen in die offene Stellung gedreht wird, bewegt sich das Mundstück 148 gleichzeitig aus einer Stellung weg, in der es sich im Mund des Trägers befindet, zu einer Stellung hin, die dem Träger zugänglich ist.
Der Modulkörper 12 beinhaltet zudem einen darin integriert geformten Kommunikationsanschlussblock 160 zur Bereitstellung eines elektrischen sowie eines Kommunikationsanschlusses zwischen den Innen- und Außenflächen 14, 16 des Modulkörpers 12. Der Anschlussblock 160 ist vorzugsweise integriert mit dem Modulkörper 12 geformt und kann dazu verwendet werden, ein Mikrophon (nicht angeführt) mit den Innenendverbindern 162 an der Innenfläche 14 des Modulkörpers 12 zu befestigen. Das Mikrophon kann durch den Einsatz aller drei Endverbinder 162 elektrisch gespeist werden oder indem nur zwei der Endverbinder 164 verwendet werden stromlos bleiben. Eine Kommunikationsvorrichtung, wie z.B. ein Radio oder ein Verstärker (nicht angeführt), die vom Benutzer des Atemschutzgeräts mitgeführt wird, kann an die Außenanschlüsse 164 an der Außenfläche des Modulköpers 12 angeschlossen werden. Alle drei Anschlüsse 164 können verwendet werden, um das Mikrophoninnere mit elektrischem Strom zu versorgen. Alternativ dazu können nur zwei der Anschlüsse 164 verwendet werden, um ein Radio oder einen Verstärker an das stromlose Mikrophon anzuschließen. Der Anschlussblock 160 verfügt auch über eine integriert geformte Anschlussblockabdeckung 166 zum Schutz der Anschlüsse 164 bei Nichtgebrauch.
Das Atemschutzgerätsprachübertragungs- und Ausatemventilmodul 10 stellt eine Ausatemventil- und Luftströmungssteuerung bereit sowie eine Leitung, durch die der Träger des Atemschutzgeräts verständlich sprechen kann. Bei direkter Konversation wird die Stimme des Trägers durch den Auslassluftströmungskanal 70 geleitet. Bei elektronischer Kommunikation kann die Stimme des Trägers durch den Auslassluftströmungskanal 70 zu einem externen Mikrophon geleitet werden oder der Träger kann ein internes Mikrophon benutzen, das elektrisch an die Innenverbinder 162 angeschlossen ist, wobei die elektronische Kommunikationsvorrichtung elektrisch an die Außenverbinder 164 angeschlossen ist. Das Modul 10 stellt Durchführverbinder für Mikrophone und elektronische Kommunikationsvorrichtungen bereit. Das Modul 10 stellt darüber hinaus eine Befestigungsstelle für den Nasenerker als Teil der Luftströmungssteuerung bereit. Das Modul 10 verfügt außerdem über eine Trinkschlauchverbindung zur Maske und stellt eine günstige Abstellfläche für den Trinkschlauch bereit. Das Modul 10 weist geringes dynamisches Lecken auf und gleichzeitig einen sehr geringen Strömungswiderstand aufgrund des gleichförmigen Fließens der Luftströmung durch den Luftkanal im Modul.
Obwohl einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, dienen diese zur Veranschaulichung und nicht als Einschränkung. Angemessene Modifizierungen und Variationen dieser Ausführungsformen sind innerhalb des Schutzumfangs der vorigen Beschreibung und der Zeichnungen möglich, ohne von der Erfindung abzuweichen, die in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Atemschutzgerät, umfassend ein Gesichtsteil (330), das eine Innenkammer für gefilterte Luft definiert und zumindest eine Einatemöffnung (316) für den Durchlass von gefilterter Luft aus der Atmosphäre in die Innenkammer umfasst; zumindest eine Ausatemöffnung (bei 10) zum Durchlass von Luft aus der Innenkammer in die Atmosphäre; und eine Filterbüchse (314), die abnehmbar am Gesichtsteil (330) angebracht ist und mit der zumindest einen Einatemöffnung (bei 316) für den Durchlass von gereinigter Atmosphärenluft in die Innenkammer des Gesichtsteils in Fluidkommunikation steht; ein selbstdichtendes Ventil (316), das in der zumindest einen Einatemöffnung (bei 316) angebracht ist und dafür geeignet ist, die zumindest eine Einatemöffnung (bei 316) abzudichten, um die Einatmung von Luft durch diese zu verhindern, wenn die Filterbüchse (314) vom Gesichtsteil abgenommen ist, und um die zumindest eine Einatemöffnung (bei 316) zu öffnen, wenn die Filterbüchse (314) am Gesichtsteil (330) angebracht ist; und ein Sprachübertragungs- und Ausatemventilmodul (10), das in der zumindest einen Ausatemöffnung (bei 10) angebracht ist und dafür geeignet ist, die zumindest eine Ausatemöffnung (bei 10) abzudichten, um die Einatmung von Luft durch diese zu verhindern, und um die zumindest eine Ausatemöffnung zu öffnen, um die Ausatmung von Luft durch diese zu ermöglichen, wobei das Sprachübertragungs- und Ausatemventilmodul (10) Folgendes umfasst: einen Modulkörper (12) mit einer Innenfläche (14), einer Außenfläche (16) und einer Außenwand (84); einen Luftströmungshohlraum (18), der durch eine innere Seitenwand des Modulkörpers (12) definiert ist und sich zwischen den Öffnungen in der Innen- (14) und Außenfläche (16) des Moduls (10) erstreckt, um eine Fluidverbindung zwischen der Innenfläche (14) und der Außenfläche (16) herzustellen; eine Luftstromführung (30), die innerhalb des Luftströmungshohlraums (18) angeordnet ist; und ein Auslassventil (25), das im Luftströmungshohlraum (18) am Modulkörper (12) angebracht ist und dafür geeignet ist, den Luftströmungshohlraum (18) während der Einatmung fluiddicht abzudichten und während der Ausatmung zu öffnen; dadurch gekennzeichnet, dass die innere Seitenwand des Moduls (10) mit der Luftstromführung (30) und dem Auslassventil (90) bei der Ausatmung einen Luftströmungskanal (70) bildet, der sich mit hornförmigem Umriss ausdehnt, wenn das Auslassventil (90) in der offenen Stellung ist.
Atemschutzgerät nach Anspruch 1, worin die Form der hornförmigen Ausdehnung konisch, exponentiell, hyperbolisch, traktrixförmig ist oder eine Kombination dieser Formen aufweist.
Atemschutzgerät nach Anspruch 1, worin sich der Luftströmungskanal (70) von der Innenseite des Moduls (60) zur Außenseite dessen radial und axial nach außen erstreckt, sich dann einer sanften Kurve entlang radial nach innen und axial nach außen biegt und sich daraufhin einer sanften Kurve entlang axial nach außen biegt, wobei die axiale Richtung nicht umgekehrt wird.
Atemschutzgerät nach Anspruch 1, weiters umfassend einen Trinkschlauch (120), um ein von der Innenfläche des Modulkörpers aus vorstehendes Mundstück (148) selektiv mit einem an der Außenfläche des Modulkörpers anliegenden Getränkebehälter in Fluidverbindung zu bringen.
Atemschutzgerät nach Anspruch 1, worin das Auslassventil (90) die Form einer Kuppel mit einem Mittelkörper (92) und einer im Allgemeinen konischen Einfassung (96) aufweist.
Atemschutzgerät nach Anspruch 5, worin die konische Einfassung (96) des Auslassventils leicht konvex zur Außenfläche (16) des Modulkörpers hin verläuft.
Atemschutzgerät nach Anspruch 5 oder 6, worin das Auslassventil (90) weiters ein konvexes Schultergelenk (94) zwischen dem Mittelkörper (92) und der konischen Einfassung (96) aufweist, um das Auslassventil (90) zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung hin- und herzubewegen.
Atemschutzgerät nach Anspruch 7, worin das konvexe Schultergelenk (94) einen Kanal ausbildet, der sich zur Innenfläche (14) des Modulkörpers (62) hin öffnet.
Atemschutzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Luftstromführung (30) eine im Allgemeinen konische Oberfläche (33) aufweist, die der Außenfläche (16) des Moduls (10) gegenüberliegt.
Atemschutzgerät nach Anspruch 9, worin die konische Oberfläche (33) der Luftstromführung konkav ist.
Atemschutzgerät nach Anspruch 9 oder 10, worin die Luftstromführung (30) eine relativ flache Bodenoberfläche (34) aufweist, die der Innenfläche (14) des Moduls (10) gegenüberliegt.
Atemschutzgerät nach Anspruch 11, worin eine Außenkante (98) des Ausatemventils (90) an der Bodenoberfläche (34) der Luftstromführung (30) anstößt, wenn das Ausatemventil (90) in seiner offenen Stellung ist.
Atemschutzgerät nach Anspruch 12, worin die Bodenoberfläche (34) der Luftstromführung (30) Entlastungskanäle (38) aufweist, um zu verhindern, dass das Ausatemventil (90) in seiner offenen Stellung stecken bleibt.
Atemschutzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin das Modul (10) weiters einen elektrischen Kommunikationsblock (160) mit Innen- (162) und Außen anschlüssen (164) umfasst, um ein Mikrophon in der Maske an eine vom Benutzer der Maske mitgeführte Funk- oder Verstärkervorrichtung anzuschließen.
Sprachübertragungs- und Ausatemventilmodul (10), das dafür geeignet ist, in einer Ausatemöffnung einer Atemschutzvorrichtung eingebaut zu werden und dafür geeignet ist, die Ausatemöffnung abzudichten, um die Einatmung von Luft durch dieses hindurch zu verhindern, und die Ausatemöffnung zu öffnen, um die Ausatmung durch dieses hindurch zu ermöglichen, wobei das Sprachübertragungs- und Ausatemventilmodul (10) Folgendes umfasst: einen Modulkörper (12) mit einer Innenfläche (14) und einer Außenfläche (16); einen Mittelhohlraum (18), um eine Fluidverbindung zwischen der Innenfläche (14) und der Außenfläche (16) herzustellen; eine Luftstromführung (30), die innerhalb des Mittelhohlraums (18) angeordnet ist, worin die Luftstromführung (30) mit dem Modulkörper (12) einen Luftströmungskanal (70) bildet, der sich während der Ausatmung mit hornförmigem Umriss ausdehnt; und ein Auslassventil (90), das dafür geeignet ist, den Mittelhohlraum (18) während der Einatmung fluiddicht abzudichten und während der Ausatmung zu öffnen; dadurch gekennzeichnet, dass sich der von der Innenseite des Moduls (60) zur Außenseite dessen verlaufende Luftströmungskanal (70) radial und axial nach außen erstreckt, sich dann einer sanften Kurve entlang radial nach innen und axial nach außen biegt und sich daraufhin einer sanften Kurve entlang axial nach außen biegt, wobei die axiale Richtung nicht umgekehrt wird.
Modul nach Anspruch 15, worin die Form der hornförmigen Ausdehnung konisch, exponentiell, hyperbolisch, traktrixförmig ist oder eine Kombination dieser Formen aufweist.
Modul nach Anspruch 15, worin das Auslassventil (90) die Form einer Kuppel mit einem Mittelkörper (92) und einer im Allgemeinen konischen Einfassung (96) aufweist.
Modul nach Anspruch 17, worin die konische Einfassung (96) des Auslassventils leicht konvex zur Außenfläche (16) des Modulkörpers hin verläuft.
Modul nach Anspruch 17 oder 18, worin das Auslassventil (90) weiters ein konvexes Schultergelenk (94) zwischen dem Mittelkörper (92) und der konischen Einfassung (96) aufweist, um das Auslassventil (90) zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung hin- und herzubewegen.
Modul nach Anspruch 19, worin das konvexe Schultergelenk (94) einen Kanal ausbildet, der sich zur Innenfläche (14) des Modulkörpers (62) hin öffnet.
Modul nach Anspruch 15, worin das Auslassventil (90) einen Teil des Luftströmungsdurchlasses bildet, wenn es sich in seiner offenen Stellung befindet.
Modul nach einem der Ansprüche 15 bis 18 und 21, weiters umfassend einen elektrischen Kommunikationsblock (160) mit Innen- (162) und Außenanschlüssen (164), um ein Mikrophon in der Maske an eine vom Benutzer der Maske mitgeführte gespeiste Übertragungsvorrichtung anzuschließen.
Modul nach einem der Ansprüche 15 bis 18 und 21, worin die Luftstromführung (30) eine im Allgemeinen konische Oberfläche (33) aufweist, die der Außenfläche (16) des Moduls gegenüberliegt.
Modul nach Anspruch 23, worin die Luftstromführung (30) eine relativ flache Bodenoberfläche (33) aufweist, die der Innenfläche (14) des Moduls gegenüberliegt.
Modul nach Anspruch 24, worin eine Außenkante (98) des Ausatemventils (90) an der Bodenoberfläche (34) der Luftstromführung (30) anstößt, wenn das Ausatemventil (90) in seiner offenen Stellung ist.
Modul nach Anspruch 25, worin die Bodenoberfläche (34) der Luftstromführung (90) Entlastungskanäle (38) aufweist, um zu verhindern, dass das Ausatemventil (90) in seiner offenen Stellung stecken bleibt.