DE69301244T2

DE69301244T2 - Sauerstoffmasken

Info

Publication number: DE69301244T2
Application number: DE69301244T
Authority: DE
Inventors: Peter Clive Bridges
Original assignee: UK Secretary of State for Defence
Current assignee: Qinetiq Ltd
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2013-06-08
Also published as: GB2281514B; IN186311B; ZA934039B; US5538001A; WO1993025275A1; GB9423751D0; EP0644787B1; GB2267648A; DE69301244D1; GB2281514A; GB9212571D0; AU4342393A; IL105961A; IL105961A0; EP0644787A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Druckatemmasken, wie die von Militärflugzeugbesatzungen verwendeten Sauerstoffmasken.
Es ist allgemein bekannt, daß das menschliche Leben von der Sauerstoffaufnahme durch die Lungen abhängt. Damit der Sauerstoff aufgenommen werden kann, muß der Partialdruck des Sauerstoffs in den Lungen über einem bestimmten Mindestdruck liegen.
Ebenso ist allgemein bekannt, daß mit zunehmender Höhe die Luftdichte (und damit der Luftdruck) abnimmt. Um dies auszugleichen, werden Flugzeugbesatzungen durch besonders aufgebaute, als Sauerstoffmasken bekannte Masken mit einer mit Sauerstoff angereicherten Luft und ggf. mit reinem Sauerstoff versorgt. Dennoch wird schließlich eine Höhe erreicht, die üblicherweise bei ca. 37.000 Fuß liegt, bei der selbst der Druck reinen Sauerstoffs für eine Aufnahme unzureichend ist. Um dieses Problem zu bewältigen, werden Flugzeugkabinen unter Druck gesetzt.
Bei einem Druckverlust in der Kabine eines Flugzeugs über der kritischen Höhe tritt bei den Insassen der Kabine (aus Sauerstoffmangel) rasch Hypoxie auf, worauf sehr schnell Bewußtlosigkeit folgen kann. Um dies zu vermeiden, wurden Systeme entwickelt, bei denen den Sauerstoffmasken bei einem Druckverlust in der Kabine reiner Sauerstoff mit einem gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck zugeführt wird, so daß dieser zur Vermeidung von Hypoxie in ausreichender Menge von den Lunten aufgenommen werden kann. Damit diese Druckatmung wirksam sein kann, muß eine Sauerstoffmaske selbstverständlich gasdicht mit dem Gesicht ihres Trägers abschließen. Masken, die hinreichend dicht in ihrer Position gehalten würden, um diese Bedingung zu erfüllen, wären bei einer derartigen Abdichtung unerträglich unbequem. Daher wurden Masken entwickelt, die abgedichtet werden können, wenn der Träger das Einsetzen der Druckatmung bemerkt. Derzeit verwendete Masken weisen jeweils eine starre Außenhülle auf, die normalerweise aus einem durch eine Faser (gewöhnlich Glasfaser) verstärkten Kunststoffmaterial besteht und an der ein flexibles Gesichtsstück befestigt ist. Es ist natürlich entscheidend, daß das Gesichtsstück flexibel ist, um zu ermöglichen, daß es trotz der unvermeidlichen Änderungen der Gesichtskontouren (beispielsweise beim Sprechen und durch die Auswirkungen der Gravitationskräfte beim Manövrieren des Flugzeugs) in einem abdichtenden Kontakt mit dem Gesicht des Trägers bleibt. Die Außenhülle ist durch einen Mechanismus an einem Helm befestigt, der abgedichtet werden kann, um das Gesichtsstück in einen dichteren Kontakt mit dem Gesicht eines Trägers zu bringen. Die herkömmliche Anordnung schließt einen Kniehebelverschluß ein, den der Träger physikalisch mit seinen Fingern bewegt.
In den letzten Jahren wurde die Druckatmung zusätzlich zu ihrer herkömmlichen Rolle zum Schutz gegen Hypoxie in großen Höhen als Hilfsmittel gegen die Auswirkungen der Beschleunigung verwendet. Moderne Hochgeschwindigkeitsflugzeuge, insbesondere militärische Kampfflugzeuge, haben einen Entwicklungsstand erreicht, bei dem die auf ihre Besatzungen einwirkenden Gravitationskräfte Niveaus erreichen, bei denen beim Einsetzen der Drukkatmung während des Manövrierens die Abdichtung der Sauerstoffmasken schwierig oder sogar unmöglich wäre. Es existieren bekannte Sauerstoffmasken, die derart aufgebaut sind, daß sie sich automatisch abdichten, wenn die Druckatmung eingesetzt wird. Diese sind jedoch kompliziert und teuer. Sie beruhen auf einem auf der Rückseite des Helms angeordneten Blasensystem, das die Position des Helms beim Aufblasen neu orientiert und die Geometrie des gesamten Helm-/Maskensystems vollständig verändert. Ein derartiges System ist in dem britischen Patent Nr. GB-B-826,198 beschrieben. Bei diesem System muß jedoch eine verhältnismäßig große Masse (Helm und Maske) bewegt werden. Auch jede am Helm montierte Vorrichtung, wie beispielsweise eine Waffensichtvorrichtung oder eine visuelle Anzeige, kann nachteilig beeinflußt werden.
Bei einem weiteren System, wie in der Anmeldung PCT/GB91/01034 (als WO 92/00120 veröffentlicht) ist eine aufblasbare Blase zwischen der starren Außenhülle und dem flexiblen Gesichtsstück angeordnet.
Erfindungsgemäß umfaßt eine Druckatemmaske eine starre Außenhülle, eine Einrichtung zur Befestigung der Außenhülle an einem Helm, ein flexibles Gesichtsstück mit einer Gaszufuhrverbindung, eine zwischen der Außenhülle und dem Gesichtsstück angeordnete aufblasbare Einrichtung und eine Einrichtung zum automatischen Aufblasen der aufblasbaren Einrichtung bei der Zufuhr unter Druck stehenden Gases zu der Maske und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein starres Zwischenelement, das mit dem allgemeinen Aufbau des flexiblen Gesichtsstücks übereinstimmt und das Gesichtsstück stützt, verwendet wird, um die Wirkungen des Aufblasens der aufblasbaren Einrichtung auf das Gesichtsstück zu übertragen.
Die Maske ist normalerweise eine Sauerstoffmaske, die aufblasbare Einrichtung ist eine Blase, und das Gas ist Sauerstoff.
Der Anmelder hat entdeckt, daß durch die Verwendung des starren Zwischenelements eine verbesserte Wirkung erzielt wird. Der Grad der Flexibilität des Gesichtsstücks variiert unvermeidlich über seine Oberfläche und kann zu einer nachteiligen Verwindung führen, wenn das Gesichtsstück in direktem Kontakt mit einer aufgeblasenen Blase steht. Es wurde ebenso festgestellt, daß die Verwendung des starren Zwischenelements keine nachteilige Wirkung auf die Flexibilität des Gesichtsstücks hat, die für die Aufnahme von Änderungen der Gesichtskontouren erforderlich ist.
Die Einrichtung zum automatischen Aufblasen der Blase weist vorzugsweise eine Verbindung zu dem Sauerstoffzufuhrsystem auf.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, wobei
Figur 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Maske ist;
Figur 2 eine Seitenansicht der in Figur 1 dargestellten Maske ist;
Figur 3 eine teilweise im Querschnitt dargestellte Seitenansicht entlang der Linie I - I in Figur 1 zeigt;
Figur 4 eine auseinandergezogene Darstellung der Seitenansicht nach Figur 3 ist; und
Figur 5 eine Skizze ist, die die Wirkungsweise eines Festspann-Kniehebels einer herkömmlichen Maske veranschaulicht.
Eine herkömmliche Sauerstoffmaske für Flugzeugbesatzungen zur Verwendung mit einem Druckatmungssystem weist eine beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GRP) bestehende Außenhülle 10 auf, an der ein beispielsweise aus Siliconkautschuk gefertigtes, flexibles Gesichtsstück 11 befestigt ist. Die Maske enthält normalerweise eine Funkausstattung an einer Position 12, deren Einzelheiten aus Gründen der Deutlichkeit weggelassen werden.
Die Außenhülle 10 weist Anschlüsse für Sauerstoffschläuche auf, wobei durch einen dieser Anschlüsse ein Sauerstoffschlauch über einen Einlaß 15 (Figur 2) mit dem Inneren des Gesichtsstücks 11 verbunden werden kann. Die Außenhülle 10 und das Gesichtsstück 11 weisen jeweils Auslaßventile 18, 19 auf.
Die Außenhülle 10 der Maske weist Verbindungsketten 16 auf, durch die sie an einem Helm befestigt werden kann. Die Ketten 16 sind an einem Kniehebelsystem 17 montiert, das bei der Verwendung um 180º gedreht werden kann (siehe Figur 4), um das Gesichtsstück über die Außenhülle am Gesicht eines (nicht dargestellten) Trägers festzuziehen.
Bei einer erfindungsgemäßen Maske (siehe insbesondere Figuren 3 und 4) ist eine aufblasbare Blase 20 zwischen der Außenhülle 10 und einem starren Zwischenelement 30 angeordnet. Das Zwischenelement 30 stützt das flexible Gesichtsstück 11. Eine Verbindungseinrichtung 21 (Figur 1) ermöglicht einen Zugriff auf die Blase.
Bei der Verwendung legt ein (nicht dargestellter) Träger den (nicht dargestellten) Helm an und befestigt mittels der Ketten 16 eine Maske in üblicher Weise an dem Helm. Ein Sauerstoffschlauch 22 ist durch die Anschlüsse 14 mit dem Gesichtsstück 11 und ebenso durch einen Schlauch 23 und die Verbindungseinrichtung 21 mit der Blase 20 verbunden. Wenn das Sauerstoffsystem auf den Druckatmungsbetrieb umschaltet, wird nicht nur dem Träger über das Innere des Gesichtsstücks 11 sondern auch der Blase 20 unter Druck stehender Sauerstoff zugeführt. Die Blase 20 wird aufgeblasen, wodurch sie das Zwischenelement 30 gegen das Gesichtsstück 11 drückt, was dazu führt, daß das Gesichtsstück 11 ohne Verformung gegenüber seiner Grundform fest an das Gesicht des Trägers angedrückt wird.
Im Rahmen der Erfindung sind viele Änderungen möglich. So kann beispielsweise eine unabhängige Gaszufuhr, die vorzugsweise von der gleichen Stelleinrichtung wie die Drucksauerstoffzufuhr betätigt wird, dazu verwendet werden, die Blase unter Druck zu setzen. Obwohl diese Anordnung komplizierter ist, ermöglicht sie verschiedene Druckniveaus für den Sauerstoff für den Benutzer und für das Gas für die Blase.
Obwohl die Ketten 16 an einem Kniehebel 17 befestigt dargestellt sind, erübrigt sich dies bei erfindungsgemäßen Masken, bei denen die Ketten 16 direkt an der Außenhülle 10 befestigt sind. Alternativ kann der kniehebel 17 als Sicherung für den Fall eines Versagens der Blase 20 beibehalten werden.
Weitere Versionen der Maske, neben der zur Befestigung an einem Helm, sind möglich.
Vorzugsweise sollte das Zwischenelement 30 den maximalen Bereich des Gesichtsstücks 11 bedecken, obwohl offensichtlich einige unbedeckte Bereiche, beispielsweise für ein Auslaßventil, verbleiben müssen.
Obwohl die Erfindung sich ideal für Sauerstoffzufuhrvorrichtungen für Flugzeugbesatzungen eignet, kann sie ebenso für weitere Druckatemgeräte, wie von Feuerwehrleuten verwendete Atemschutzgeräte, angewendet werden.
Obwohl die Maske oben als vom Helm getrennt beschrieben wurde, ist es ebenso offensichtlich, daß die Maske tatsächlich einstückig mit dem Helm ausgebildet sein kann, wobei die Kette 16 und der Kniehebel 17 durch eine Einrichtung ersetzt werden, die eine dauerhafte Befestigung der Maske am Helm bewirkt.

Claims

1. Druckatemmaske mit einer starren Außenhülle (10), einer Einrichtung (16, 17) zur Befestigung der Außenhülle an einem Helm, einem flexiblen Gesichtsstück (11) mit einer Gaszufuhrverbindung (21), einer zwischen der Außenhülle (10) und dem Gesichtsstück (11) angeordneten aufblasbaren Einrichtung (20) und einer Einrichtung (21, 23) zum automatischen Aufblasen der aufblasbaren Einrichtung (20) bei der Zufuhr unter Druck stehenden Gases zum Gesichtsstück (11), dadurch gekennzeichnet, daß ein starres Zwischenelement (30), das mit dem allgemeinen Aufbau des flexiblen Gesichtsstücks (11) übereinstimmt und das Gesichtsstück (11) stützt, zum Übertragen der Wirkung des Aufblasens der aufblasbaren Einrichtung (20) auf das Gesichtsstück (11) verwendet wird.

2. Druckatemmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufblasbare Einrichtung eine Blase (20) ist.

3. Druckatemmaske nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum automatischen Aufblasen der aufblasbaren Einrichtung (20) eine Verbindung zu einem Gaszufuhrsystem aufweist.

4. Druckatemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülle (10) durch eine Kette (16) an dem Helm befestigt ist.

5. Druckatemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülle (10) durch eine Einrichtung mit einer Kniehebelanordnung (17) an dem Helm befestigt ist.

6. Druckatemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Sauerstoffmaske für eine Flugzeugbesatzung ist.

7. Druckatemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (16, 17) zum Befestigen der Außenhülle (10) an einem Helm zur Einstückigen Ausführung der Maske mit dem Helm ausgebildet ist.