DE69325639T2

DE69325639T2 - Wegwerfbare Schutzmaske gegen Aerosolteilchen

Info

Publication number: DE69325639T2
Application number: DE69325639T
Authority: DE
Inventors: Kevin K. Brunson
Original assignee: Tecnol Medical Products Inc
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc
Priority date: 1992-12-16
Filing date: 1993-12-06
Publication date: 1999-11-11
Anticipated expiration: 2013-12-07
Also published as: GR3031198T3; JP2835905B2; CA2109898A1; ATE182051T1; DK0606686T3; AU678403B2; EP0606686A1; AU5227693A; CA2109898C; DE69325639D1; EP0606686B1; US5322061B1; SG59921A1; JPH06210013A; ES2133356T3; US5322061A

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich generell auf eine Gesichts-Schutzmaske, die in der Lage ist, das Durchtreten von mit der Luft mitgeführten Aerosolpartikel zu verhüten. Spezieller und nicht als Einschränkung gedacht, bezieht sich diese Erfindung auf eine wegwerfbare Gesichts-Schutzmaske, welche einen verhältnismäßig geringen Druckabfall hat, um ein leichtes Atmen zu ermöglichen, während gleichzeitig verhütet wird, daß Aerosolpartikel durch dieselbe hindurch und darum herum gelangen.

Hintergrund der Erfindung

Wegwerfbare Schutzmasken werden schon seit vielen Jahren hergestellt. Auf medizinischem Gebiet werden die meisten dieser Masken für die Verwendung bei der Verhütung einer Kontaminierung des Patienten durch den Atem von Pflege- und Betreuungspersonal verwendet. In den jüngsten Jahren ist es mit der größeren Besorgnis bezüglich einer Infektion von Pflege- und Betreuungspersonal durch mit der Luft mitgeführte Krankheitserreger, wie den Hepatitis-B-Virus, notwendig geworden, nicht nur die Kontaminierung von Patienten infolge eines Ausatmens von Pflege- und Betreuungspersonal, sondern auch eine Infektion von Pflege- und Betreuungspersonal infolge des Einatmens von mit der Luft mitgeführten Infektionspartikeln zu verhüten. Dies ist angesichts des Auftretens des menschlichen Immunschwächevirus (HIV) und des jüngsten Anstieges bei infektiöser Tuberkulose, die bei vielen HIV-Patienten vorkommt, noch bedeutsamer geworden.
Zusätzlich hat sich herausgestellt, daß Aerosol, das mit der Luft mitgeführte flüssige und feste Partikel enthält, nicht nur durch das Ausatmen infizierter Patienten, sondern auch durch bestimmte Verfahrensmanipulationen und Prozesse erzeugt werden, die Energie auf irgendeine mikrobielle Suspension aufbringen. Chirurgische Prozeduren, die die Verwendung von Bohrern und Sägen mit sich bringen, sind besonders fruchtbare Prozeduren für Aerosole, welche Tuberkulose, HIV oder andere Krankheitserreger von einem infizierten Patienten enthalten können. Die Besorgnis bei der Tuberkulose steigt noch weiter an, seit neue Stämme der Krankheit eine starke Resistenz gegenüber einer Vielzahl von Typen einer medikamentösen Behandlung zeigen.
Zusätzlich ist gezeigt worden, daß viele der viralen hämorrhagischen Fieberarten, wie beispielsweise Gelbfieber, Rifttalfieber und vielleicht auch Rocky-Mountain-Fleckfieber, Tollwut und Pocken, durch Aerosole übertragen werden können. Es ist bisher eine beträchtliche Anzahl von Studien angefertigt worden, welche jetzt beginnen, die Übertragung solcher Viren durch "Nicht-Zufalls"- Situationen auszuweisen. Dementsprechend wird jetzt angenommen, daß viele dieser "Nicht-Zufalls"-Situationen aus einer Aerosol-Kontaminierung resultieren.
Bei den gegenwärtig auf dem Markt befindlichen Schutzmasken ist es offensichtlich, daß viele gegen Aerosole nicht wirksam sind. Eine der gegenwärtig verfügbaren chirurgischen Form-Schutzmasken bietet fast keinen Widerstand gegen Partikel, die kleiner als 2 Mikrometer sind und hat nur eine geringe Effektivität beim Blockieren von Partikeln sogar bis zu einer Größe von 9 Mikrometern. Einige Schutzmasken zeigen etwas bessere Eigenschaften, doch erschien keine als vollkommen zufriedenstellend bei der Verhütung des Durchtretens von Aerosolen durch die Maske oder um die Maske herum.
Ein Schutzmaskentyp wird in dem US-Patent Nr. 2, 012, 505, erteilt am 27. August 1935 auf S. J. Goldsmith, veranschaulicht. Ein anderer Typ einer wegwerfbaren Gesichts-Schutzmaske wird in dem US-Patent Nr. 4,319,567 veranschaulicht. Diese Maske ist ein Formstück und ist speziell in einem Bemühen gestaltet, das Entweichen der Gasströme hinter die Kanten der Schutzmaske zu vermeiden. Offensichtlich kann ein Entweichen nicht toleriert werden, wenn man versucht, Aerosole zu kontrollieren. Das US-Patent Nr. 4, 606, 341, erteilt am 19 August 1986 für Vance M. Hubbard und Welton K. Brunson, zeigt eine konventionelle rechteckige Gesichts-Schutzmaske, die eine trapezförmige Falte hat. Rechteckig geformte Masken, die in Patent '341 eingeschlossen, haben eine geringere als die optimale Paßgenauigkeit, um das Durchtreten von Aerosolen zwischen dem Umfang der Masken und dem Gesicht des Trägers zu verhüten. Eine zusätzliche Maske in gefalteter Bauweise wird in dem US-Patent Nr. 4,688,566, erteilt am 25. August 1987 für Elvin L. Boyce, veranschaulicht. Dieses Patent zeigt einen weiteren Versuch, das Strömen von Flüssigkeiten und Gasen hinter die Ränder einer Maske zu verhüten.
Deshalb ist eine Notwendigkeit nach einer Schutzmaske entstanden, welche das Durchtreten von Aerosolen durch die Maske verhütet und die Fähigkeit der Maske beibehält, für einen ausreichend geringen Druckabfall durch dieselbe zu sorgen, so daß der Träger bequem atmen kann. Es ist eine weitere Notwendigkeit nach einer Maske entstanden, die um den Umfang der Maske herum vollkommen abdichtet, um ein zufälliges Umströmen von Aeorosolen zwischen den Rändern der Maske und dem Gesicht des Trägers zu verhüten.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine wegwerfbare Schutzmaske, wie in Anspruch 1 beansprucht und auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Maske, wie in Anspruch 11 beansprucht.
Die vorliegende Erfindung hat bedeutsame technische Vorteile insofern, als für eine Gesichts-Schutzmaske gesorgt wird, um mit dem Gesicht des Trägers eine Sperre zu bilden, um das Durchtreten von Aeorosolen zwischen dem Umfang der Maske und dem Gesicht des Trägers zu verhindern. Die generell trapezförmige Gestalt der Gesichtsmaske arbeitet mit den inneren und äußeren Radien auf gegenüberliegenden Seiten der Maske zusammen, um für eine verhältnismäßig ebene Dichtungsfläche mit dem Gesicht eines Trägers zu sorgen. Die Gesichtsmaske sorgt daher für einen nennenswert vergrößerten Strömungsbereich für das Durchtreten von Luft durch die Maske während eines normalen Atmens durch den Träger, während sie gleichzeitig die Verwendung von Filtermedien gestattet, die höhere Resistenzwerte gegenüber dem Durchtreten von Aerosolen durch die Maske haben. Die vorliegende Erfindung gestattet ein Optimieren der Filtrierfähigkeit für eine Resistenz gegenüber dem Durchtreten von Aerosolen, während sie die Beschränkung des normalen Atmens minimiert, die durch ein Tragen der Maske verursacht wird.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Erfindung wird für ein unter Druck verformbares Nasenstück oder Element mit optimalen Abmessungen verglichen mit den Abmessungen der Oberkante der Maske gesorgt, um für eine verbesserte Flüssigkeits- und Gassperre zwischen dem Umfang der Maske und dem Gesicht des Trägers zu sorgen. Eine richtige Wahl der Abmessungen des unter Druck verformbaren Elementes reduziert ein Vorbeiblasen zwischen der Oberkante der Maske und der Nase und dem Gesicht des Trägers in nennenswerter Weise.
Ein weiterer bedeutsamer technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß für eine Gesichtsmaske gesorgt wird, welche in der Lage ist, für ein verbessertes Filtrieren für Parikelsubstanzen im Größenbereich von 1 Mikrometer bis 0,1 Mikrometer zu sorgen. Die vorliegende Erfindung gestattet die Optimierung der Kennwerte für das Gesamt-Leistungsverhalten in Abhängigkeit von den speziellen Arbeitsumgebungsbedingungen, unter denen der Nutzer die Maske trägt. Die vorliegende Erfindung gestattet ein Optimieren des Filtervermögens bezogen auf Materiepartikel, Flüssigkeiten und Aerosole, zusammen mit einem Minimieren des Widerstandes gegen eine normale Atmungstätigkeit des Trägers.
Ein weiterer bedeutsamer technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist das Sorgen für eine Maske mit einer vergrößerten Filtrierfläche, was die Atemmöglichkeit durch die Maske in bedeutender Weise verbessert, während gleichzeitig die Verwendung von Filtermedien ermöglicht wird, die eine verbesserte Fähigkeit haben, Partikelsubstanzen kleiner als 1 Mikrometer zu entfernen. Die trapezförmige Gestalt der Maske entsprechend der vorliegenden Erfindung ermöglicht einen vergrößerten Strömungs-Oberflächenbereich, was den Widerstand gegen ein Durchtreten von Luft durch die Filtermedien herabsetzt, der mit dem normalen Atmen verbunden ist. Die trapezförmige Gestalt führt im Zusammenwirken mit anderen Merkmalen der Erfindung zu einer Gesichtsmaske mit den Vorteilen einer Maske in gesichtsferner Spritzgußausführung und kann immer noch vor Gebrauch in der Tasche eines Trägers mitgeführt werden. Die trapezförmige Gestalt zusammen mit nach innen gerichteten und nach außen gerichteten Radien auf gegenüberliegenden Seiten der Maske arbeiten zusammen, um ein Optimieren der Dimensionen der Maske zu ermöglichen, um eine dichte Abdichtung mit dem Gesicht des Trägers zu bilden und ein Zusammenklappen der Maske während des normalen Atmens zu verhüten.
Ein weiterer technischer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die alternierende Anordnung der Maskenlagen auf Rohmaterialschichten während des Zuschneidprozesses. Die alternierende Anordnung der Schichten erzeugt sehr wenig Abfall und sehr wenig an verschwendetem Material während der Herstellung und der Montage der Maske. Dies stellt nicht nur eine Kosteneinsparung für den Hersteller dar, sondern bildet auch eine für die Umwelt wünschenswerte Situation, da es ja wenig Abfallmaterial gibt, das verbrannt oder in anderer Form entsorgt werden muß.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch eine wesentlich verbesserte Passung zwischen dem Umfang der Maske und den Konturen des Gesichts eines Trägers.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zum Zwecke eines vollständigen Verstehens der vorliegenden Erfindung und der Vorteile derselben wird jetzt auf die folgende Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, bei welchen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Maske oder eines Atemgerätes ist, das in Übereinstimmung mit der Erfindung aufgebaut und so veranschaulicht ist, daß es an dem Kopf des Trägers angeordnet ist;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Maske von Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine Schnittansicht der Maske von Fig. 1, generell entlang der Linie 3-3 von Fig. 2 ist;
Fig. 4 eine Schnittansicht ähnlich der von Fig. 3 ist, welche aber eine Ausführungsform einer Maske zeigt, die eine vierte Lage aufweist;
Fig. 5 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform der Maske ist, die aber ebenfalls in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
Fig. 6 eine Seitenansicht der Maske von Fig. 1, angebracht an dem Kopf des Trägers, ist;
Fig. 7 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 6 einer anderen Ausführungsform der Maske ist, die ebenfalls in Übereinstimmung mit der Erfindung hergestellt ist;
Fig. 8 eine Innenansicht der Maske von Fig. 1 und 6 ist, die die Befestigung des einen Endes der ersten und zweiten Sicherungseinrichtung an dem Körper der Maske zeigt;
Fig. 9 eine typische Anordnung für eine der Schichten der Maske von Fig. 1 auf einer ebenen Materialbodenfläche ist; und
Fig. 10 eine isometrische Ansicht der Maske von Fig. 1, 6 und 8 ist, die innere Teile der Maske und die verhältnismäßig ebenen Flächen in der Nähe des Umfangs der Maske zeigt, welche eine Flüssigkeits- und Gassperre mit dem Gesicht des Trägers bilden.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 bis 3 wird darin eine generell mit der Bezugszahl 11 gekennzeichnete Maske gezeigt, die in Übereinstimmung mit der Erfindung hergestellt ist. Die Maske 11 ist so dargestellt, daß sie an dem Gesicht des Trägers 12 angebracht ist, das in gestrichelten Linien gezeigt wird. Die Maske 11 hat einen Filterkörper 14, der an dem Träger 12 mit Hilfe von federnden und elastischen Bändern oder Sicherheitselementen 16 und 18 befestigt ist. Der Filterkörper 14 besteht aus einem oberen Teil 20 und einem unteren Teil 22 (in Fig. 1 gezeigt), welche eine generelle trapezförmige Gestaltung aufweisen. Der obere und der untere Teil 20 und 22 können von identischer Form sein und werden vorzugsweise beispielsweise durch Heiß- und/oder Ultraschallschweißung über drei Seiten miteinander verbunden. Eine auf diese Weise erfolgende Verbindung bringt der Maske 11 eine bedeutsame strukturelle Unverletzlichkeit.
Die vierte Seite ist offen und besteht aus einer Oberkante 24, die so angeordnet ist, daß sie ein längliches unter Druck verformbares Element 26 aufnehmen kann (siehe Fig. 2 und 3). Das unter Druck verformbare Element 26 ist so vorgesehen, daß die Oberkante 24 der Maske 11 so gestaltet werden kann, daß sie zu den Konturen der Nase und der Wangen des Trägers 12 paßt. Das unter Druck verformbare Element 26 wird vorzugsweise aus einem Aluminiumstreifen mit einem rechteckigen Querschnitt hergestellt, kann aber auch ein Element aus Guß- oder Temperstahl oder aus einem Kunststoff sein. Mit Ausnahme der Tatsache, daß das unter Druck verformbare Element 26 entlang der Oberkante 24 des oberen Teils 20 der Maske 11 angebracht ist, können der obere und der untere Teil 20 und 22 identisch sein.
Die Oberkante 24 des oberen Teils 20 und die Unterkante 38 des unteren Teils 22 arbeiten zusammen, um den Umfang der Maske 11 zu definieren, welcher mit dem Gesicht des Trägers 12 in Berührung kommt. Die vorliegende Erfindung gestattet ein Optimieren der Sperre, die zwischen dem Umfang der Maske 11 und dem Gesicht des Trägers 12 gebildet wird und des Filtriervermögens der Maske 11, um einem Durchtritt von Materieteilchen und Aerosolen durch Filtermedien 34 zu widerstehen, während der Widerstand gegen ein normales Atmen des Trägers 12, der sich aus der Verwendung der Maske ergibt, minimiert wird.
Wie in Fig. 1, 6 und 10 gezeigt, hat die Maske 11 die generelle Form einer Glocke oder eines Kegels, wenn sie auf dem Gesicht eines Trägers 12 aufgebracht ist. Die vorliegende Erfindung gestattet, daß die Maske 11 die Vorteile einer Maske in geformter Kegelausführung "in gesichtsferner Form" liefert, während es immer noch leicht für den Träger 12 ist, die Maske 11 vor Gebrauch in einer Tasche mitzuführen. Masken in "gesichtsferner Ausführung" sorgen für eine größere Atemkammer im Vergleich zu weichen, gefalteten Form, welche mit einem wesentlichen Teil des Gesichts des Trägers in Berührung kommen. Deshalb gestattet eine Maske "in gesichtsferner Form" ein kühleres und leichteres Atmen. Die vorliegende Erfindung gestattet auch ein Optimieren des innerhalb des Filterkörpers 14 enthaltenen Luftvolumens. Wenn das Volumen zu groß ist, dann können übermäßig große Mengen an ausgeatmeter Luft innerhalb des Filterkörpers 14 bei normalen Atmungsfrequenzen festgehalten werden. Durch eine ordnungsgemäße Wahl der Größe des Filterkörpers 14 wird ein übermäßiges Erwär men der Luft innerhalb des Filterkörpers 14 minimiert, und ein Schwindelgefühl das aus verlängerten Zeiträumen eines Wiedereinatmens von ausgeatmeter Luft herrührt, wird minimiert.
Die optimalen Abmessungen für die Maske 11, wie sie in Fig. 2 gezeigt wird, beinhalten, daß die große Länge, Dimension A, der Trapezform des Filterkörpers 14 26 cm (10 1/4") ist. Die Länge der Öffnung in dem Filterkörper 14 wird zum Teil durch die Oberkante 24 und die Unterkante 38, Dimension B, definiert und beträgt 23,5 cm (9 1/4") als Folge einer Dichtung von ungefähr 1,27 cm (1/2") an jeder Verbindung zwischen dem oberen Teil 20 und dem unteren Teil 22. Die kleine Länge des parallelen Teils des trapezförmigen Filterkörpers 14, Dimension D, beträgt 8,4 cm (3 5/16"). Die teilweise durch die Dimension A und B definierte Öffnung des Filterkörpers 14 verläuft generell parallel zur kleinen Länge, Dimension D. Die Dimensionen A und B können um ±1,9 cm (±3/4") variiert werden. Die Breite des trapezförmigen Filterkörpers 14, die Dimension C, beträgt 8,9 cm (3 1/2"). Die Dimensionen C und D können um +0,64 cm (±1/4") variiert werden. Der verbundene Rand, der die drei geschlossenen Seiten der Maske 11 definiert, Dimension E, hat vorzugsweise eine Breite von 0,64 cm (1/4"). Die Oberkante 24 und die Unterkante 38, die mit dem Gesicht des Trägers in Berührung kommen, die Dimension F, haben vorzugsweise eine Breite von 1,27 cm (1/2").
Die vorstehenden Dimensionen können modifiziert werden, um passend für Träger zu sein, die größere oder kleinere Gesichtskonturen haben. Jedoch sollte das Verhältnis zwischen der Breite der Trapezform, welche die Maske 11 definiert, Dimension C, verglichen mit der kleineren Länge der Trapezform, Dimension D, vorzugsweise bei ungefähr 1 zu 1 bleiben. Das bevorzugte Verhältnis zwischen der großen Länge des Filterkörpers 14, Dimension A, und der kleinen Länge, Dimension D, beträgt ungefähr 3 zu 1.
Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Bildung von Radius R1 von 2,85 cm (1 1/8") und Radius R2 von 7,6 cm (3") in den nicht-parallelen oder winkligen Seiten des Filterkörpers 14. Die Radien R1 und R2 arbeiten zusammen, um ein Zusammenklappen des Filterkörpers 14 während des normalen Atmens durch den Träger 12 zu verhüten. Diese Radien, R1 und R2, tragen mit dazu bei, daß die Maske 11 die gewünschte gesichtsferne Form während des Atmens beibehält. Wenn der abgedichtete Rand der drei geschlossenen Seiten des Filterkörpers 14 kleiner als 0,64 cm (1/4") ist, dann tendiert die Maske 11 auch dazu, während des normalen Atmens zusammenzuklappen. Deshalb ist ein bedeutsames Merkmal der vorliegenden Erfindung das Kombinieren der Radien R1 und R2 mit einem abgedichteten Rand mit einer Breite von ungefähr 0,64 cm (1/4"), um für die gewünschte kegel- oder glockenförmige Maske zu sorgen, die Nase und Mund des Trägers 12 abdeckt und eine gas- und flüssigkeitsdichte Sperre zusammen mit dem Gesicht des Trägers 12 beizubehalten, ohne während des normalen Atmens zusammenzuklappen.
Der Radius R2 krümmt sich nach außen von entgegengesetzten Seiten der Maske 11 aus und liegt tangential zum Radius R1, der sich nach innen zu den Befestigungspunkten für die Kopfbänder 16 und 18 hin krümmt. Diese Anordnung ist ein kritisches Merkmal der vorliegenden Erfindung und dient zwei wichtigen Funktionen. Die Radien R1 und R1 arbeiten zusammen, um das Dichtungsverhalten gegenüber dem Gesicht zwischen dem Umfang der Maske 11 und dem Gesicht des Trägers 12 zu verbessern. Die Radien R1 und R2 ermöglichen, daß sich die Maske 11 mit verhältnismäßig ebenen Flächen 24a und 38a an jedem Ende der Oberkante 24 und der Unterkante 38 angrenzend an den Befestigungspunkt für die Kopfbänder 16 und 18 öffnet. Diese ebenen Flächen 24a und 38a in der Nähe des Umfangs der Maske 11 werden am besten in Fig. 10 gezeigt. Diese ebenen Flächen angrenzend an den Befestigungspunkt für die Kopfbänder 16 und 18 verjüngen sich allmählich von der Öffnung im Filterkörper 14 weg. Die generelle trapezförmige Gestalt des Filterkörpers 14 arbeitet mit den Radien R1 und R2 und den anderen bevorzugten Abmessungen und Verhältnissen so zusammen, daß ein Zusammenklappen des Filterkörpers 14 während eines normalen Gebrauchs der Maske 11 minimiert wird.
Die Radien R1 und R2 arbeiten mit dem oberen Randteil 24 und dem unteren Randteil 38 so zusammen, daß die Maske 11 sicher zu einer größeren Anzahl verschiedener Gesichtsgrößen paßt und damit eine dichte Gesichtsabdichtung bildet. Die Maske 11 ist besonders nützlich bei kleineren Gesichtern, welche mit den sich verjüngenden Flächen angrenzend an die Befestigungspunkte für die Kopfbänder 16 und 18 auf der Innenseite der Maske 11 in Berührung kommen, wie in Fig. 10 gezeigt. Die ebenen Flächen 24a und 38a angrenzend an die Befestigungspunkte für die Kopfbänder 16 und 18 ermöglichen es, daß die Maske 11 eine größere Dichtungsfläche gegenüber dem Gesicht des Trägers 12 erhält. Andere Typen chirurgischer Masken haben häufig Kontakt zwischen dem Umfang der Maske und der Haut des Gesichts des Trägers unter einem spitzen Winkel, wobei nur die schmale gebundene Kante der Maske für eine Dichtungsfläche sorgt.
Die Radien R1 und R2 helfen mit beim Aufrechterhalten der Unverletzlichkeit der Maske 11 dadurch, daß für eine Festigkeit entlang der drei miteinander verbunden Seiten des Filterkörpers 14 gesorgt wird, wenn die Maske 11 gegenüber dem Gesicht eines Trägers vollkommen geöffnet ist. Diese schon beschriebenen Gestaltungsmerkmale ermöglichen die Verwendung von leichterem Material oder einer leichteren Materialbasis, was zusätzlich zu der Beatembarkeit und Bequemlichkeit der Maske 11 beiträgt. Ohne die Radien R1 und R2 würden dieselben leichten Materialien dazu neigen, während eines Einatmens zusammenzuklappen. Die Bindungsdichtung von 0,64 cm (1/4") um die drei geschlossenen Seiten des Filterkörpers 14 herum tragen zum Beibehalten der strukturellen · Unverletzlichkeit der Maske 11 bei, wenn sie an dem Gesicht des Trägers 12 befestigt ist.
Ein Vorbeiblasen, das mit dem normalen Atmen des Trägers 12 verbunden ist, wird dadurch wesentlich beseitigt, daß man die Abmessungen und die Lage des unter Druck verformbaren Streifens 26 bezogen auf die Oberkante 24 richtig wählt. Der unter Druck verformbare Streifen 26 wird vorzugsweise in der Mitte der Oberkante 24 positioniert und hat eine Länge im Bereich von 50% bis zu 70% der Gesamtlänge, Dimension A, der Oberkante 24. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde das Leistungsvermögen der Maske 11 dadurch verbessert, daß man einen unter Druck verformbaren Streifen 26 verwendete, der aus viertelgetempertem Aluminium hergestellt worden war. Bei dieser Ausführungsform betrug die Länge des verformbaren Streifens 26 ungefähr 54% der Länge der Oberkante 24 bei einer Dicke von 0,5 mm (0,021") und einer Breite von 5 mm (0,197").
Die vorliegende Erfindung gestattet ein Gestalten der Maske 11 mit dem optimalen Umfang bezüglich einer Passung auf dem Gesicht des Trägers 12 und mit den optimalen Abmessungen für den verformbaren Streifen 26, um eine verbesserte Flüssigkeits- und Gassperre mit der Nase und dem Gesicht des Trägers 12 zu bilden. Die vorliegende Erfindung gestattet eine Modifizierung bei der Länge der Oberkante 24 und der Unterkante 38, während ungefähr derselbe Flächenbereich für ein normales Atmen durch das Filtermedium 34 beibehalten wird.
Elastische Bänder oder Kopfbänder 16 und 18 werden vorzugsweise aus elastischem Polyurethan hergestellt, können aber auch aus einem elastischen Gummi oder einem beschichteten Stretchgarn hergestellt werden. Das beschichtete Stretchgarn kann aus einem elastomeren Material bestehen, das mit Nylon oder einem Polyester umsponnen ist. Wie nachstehend stärker detailliert diskutiert wird, verbessert die Verwendung von zwei Kopfbändern 16 und 18 die Flüssigkeits- und Gassperre zwischen dem Umfang der Maske 11 und dem Gesicht des Trägers 12 in nennenswerter Weise.
Wie in Fig. 3 veranschaulicht, enthalten das obere und das untere Teil 20 und 22 jeweils eine äußere Maskenschicht 30, die vorzugsweise aus einem im Schmelzspinnverfahren gefertigten Polypropylen hergestellt ist. Die äußere Maskenschicht 30 kann auch aus einem Zweikomponentenmaterial und/oder in Pulverbindung hergestelltem Material, wie beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen, einem zellförmig aufgebauten Gewebe oder einem im Schmelzspinnverfahren gefertigten Polyester hergestellt sein.
Die äußeren Maskenschichten 30 haben typischerweise einen Flächengewichtsbereich von 0,0155 kg/m (0,5 Unzen pro Yard) bis zu 0,031 kg/m (1, 0 Unzen pro Yard). 0,028 kg/m (0, 9 Unzen pro Yard) ist eines der bevorzugten Flächengewichte für die äußeren Schichten 30. Die inneren Maskenschichten 32 sind vorzugsweise aus einem Zweikomponenten-Polyethylen und Polypropylen zusammengesetzt. Die Schichten 32 können auch aus Polyester-Polyethylen- Material oder aus zellförmig aufgebautem Gewebe hergestellt sein. Die Schichten 32 haben typischerweise einen Flächengewichtsbereich von 0,012 kg/m (0,4 Unzen pro Yard) bis zu 0,023 kg/m (0,75 Unzen pro Yard). 0,0128 kg/m (0,413 Unzen pro Yard) ist eines der bevorzugten Flächengewichte für die Schichten 32. Zwischen der äußeren Maskenschicht 30 und der inneren Maskenschicht 32 ist eine Masken-Zwischenschicht 34 angeordnet, die das Filtermedium für die Maske 11 enthält. Diese Schicht wird vorzugsweise aus einem im Schmelzblasverfahren hergestellten Polypropylen hergestellt, kann aber auch aus einem extrudierten Polykarbonat, einem im Schmelzblasverfahren gefertigten Polyester oder einem im Schmelzblasverfahren gefertigten Urethan hergestellt sein.
Durch Verwendung der generell trapezförmigen Gestalt des Filterkörpers 14 unter Einschluß der bevorzugten Verhältnisse für die Abmessungen des Filterkörpers 14 und der Radien R1 und R2 kann eine breite Vielfalt an Materialien bei der Herstellung der Schichten, aus denen der Filterkörper 14 besteht, verwendet werden. Die vorliegende Erfindung hat die Materialtypen, welche in zufriedenstellender Weise bei der Herstellung des Filterkörpers 14 benutzt werden können, in bedeutsamer Weise vergrößert. Die vorliegende Erfindung gestattet auch mehr Wahlmöglichkeiten bezogen auf die Auswahl der Anzahl von Materialschichten, welche für die Herstellung des Filterkörpers 14 verwendet werden.
Eine Maske mit dem Filtermedium oder der Zwischenschicht 34 wurde gewählt, um ein Filtrieren von Partikelgrößen von ungefähr 1,0 Mikrometern zu testen. Bei Testläufen unter Nutzung von Standard-Prüfverfahren für Filtermaterialien hatte das Filterme dium 34 eine Effektivität von mehr als 98%. Die Effektivität wird durch folgende Gleichung definiert:
worin bedeuten:
c der Partikel-Zählwert ohne irgendeine Testprobe in der Bahn, und Avgc der durchschnittliche Partikel-Zählwert von drei Läufen;
t der Partikelzählwert mit Testprobe in der Bahn, und Avgt der durchschnittliche Partikelzählwert von drei Läufen.
Bei dem Prüfverfahren wurden Latexpartikel von 0,025 mm (1,0 Micron) vernebelt, getrocknet und durch die Testproben mit einer Geschwindigkeit von 1 Kubikfuß pro Minute geleitet. Die Partikel wurden unter Verwendung eines Partikelzählers auf Laserbasis gezählt.
Die Oberkante 24 der Maske 11 ist mit einem Kantenbinder 36 verblendet, der sich über das offene Ende der Maske 11 erstreckt und den verformbaren Streifen 26 abdeckt. In ähnlicher Weise bildet der untere Teil 22 der Maske 11 eine Unterkante 38, die von einem Kantenbinder 40 umgeben ist. Die Kantenbinder 36 und 40 werden vorzugsweise aus einem in Fäden gesponnenen Polyestermaterial hergestellt. Die Binder können auch aus einer Anzahl thermisch gebundener Zweikomponentenmaterialien oder aus nichtporösen Polypropylen- oder Polyethylen-Kunststoff-Folien hergestellt werden.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 6 wird die Maske 11 so dargestellt, daß sie an dem Gesicht des Trägers 12 angebracht ist. Wie man in Fig. 1 sieht, steht der obere Teil 20 mit dem verformbaren Element 26, das in der Oberkante 24 angeordnet ist, sehr genau mit der Gestalt von Nase und Wangen des Trägers 12 überein. In Fig. 6 kann man sehen, daß die Unterkante 38 unter das Kinn des Trägers 12 paßt. Es ist sehr wichtig, daß die Passung zwischen der Unterkante 38 und dem Kinn des Trägers 12 und der Oberkante 24 und der Nase und Wangen des Trägers sehr genau ist, da ja irgendwelche Undichtigkeiten zu einem Vorbeiführen oder Vorbeiblasen von Luft, die entweder in die Maske 11 eintritt oder von der Maske 11 abgegeben wird, wenn sie vom Träger 12 benutzt wird, führt. Eine Undichtigkeit um die Oberkante 24 und die Unterkante 38 herum reduziert die Effektivität der Maske 11.
Dementsprechend sind elastomere Kopfbänder oder Zugbänder 16 und 18 mit ihren Enden an den Verbindungsstellen zwischen der Oberkante 24 und der Unterkante 38 der Maske 11 befestigt, wie in Fig. 8 und 10 gezeigt. Die Anordnung ist derart, daß das Zugband 16 über der Oberseite des Kopfes des Trägers 12 in Flucht mit der Unterkante 38 der Maske 20 plaziert werden kann, wie am deutlichsten in Fig. 6 veranschaulicht, so daß eine direkte Kraft entlang der Linie ausgeübt wird, die die Unterkante 38 zwangsweise in dichtenden Eingriff mit dem Kinn des Trägers 12 bringt. In ähnlicher Weise ist das Zugband 18 um die untere Basis des Schädels herum und in direkter Flucht mit der Oberkante 24 der Maske 11 angebracht, wodurch folglich eine Kraft darauf einwirkt, die dazu tendiert, die Oberkante 24 in einen dichteren Eingriff mit der Nase und den Wangen des Trägers 12 zu bewegen. Wie in Fig. 8 und 10 gezeigt, sind die Enden der Zugbänder 16 und 18 an derselben Stelle zwischen der Oberkante 24 und der Unterkante 38 ohne irgendeinen Spalt zwischen den Enden der Zugbänder 16 und 18 befestigt. Die Lage der Befestigung der Zugbänder 16 und 18 mit dem Filterkörper 14 führt im Zusammenwirken mit den Radien R1 und R2 zu einem optimalen Zugwinkel, um die flüssigkeits- und gasdichte Sperre zwischen den Flächen 24a und 38a und dem Innern der Maske 11 und dem Gesicht des Trägers 12 zu bilden.
Es ist außerordentlich schwierig, eine Maske herzustellen, die zur Gestalt des Gesichts von allen Trägern paßt, ohne die Maske speziell für das individuelle Gesicht herzustellen. Los Alamos National Laboratories haben Standards für das Testen von Gesichtsmasken erarbeitet, die durch Gruppen von Menschen mit unterschiedlicher Gesichtsgröße und -gestalt benutzt werden. Solche Gesichtsmerkmale repräsentieren ungefähr 95% der arbeitenden Bevölkerung. Es werden zwei verschiedene Menschengruppen genutzt: eine entsprechend Gesichts-Breite und -Länge und die andere entsprechend Lippenlänge und Gesichtslänge. Fünfundzwanzig Kandidaten werden bei jeder Kategorie genutzt.
Während eines typischen Testvorganges setzt jeder Kandidat eine Maske auf und es wird ihnen ein Hut auf den Kopf gesetzt, wobei Saccharin in den Hut eingeleitet wird. Der Kandidat wird dann aufgefordert, eine bestimmte Routine von Übungen durchzuführen. Wenn der Kandidat das Saccharin schmeckt, dann ist der Masken- Paßtest nicht bestanden. Die Maske 11 wurde einer solchen Prüfung unterzogen und mit Erfolg bei fast 90% der Kandidaten getestet. Solche Resultate sind wesentlich besser, als jene von irgendeiner der bis jetzt bestehenden Masken.
Zusätzlich zu der Tatsache, daß man eine feste über den Umfang verlaufende Abdichtung hat, ist es wesentlich, daß die Maske 11 gute Atembarkeitskennwerte hat. Das heißt, die Maske 11 sollte nur eine geringe Druckdifferenz erfordern, damit Luft trotz der Tatsache leicht durch den Filterkörper 14 strömen kann, daß die Maske Partikel von 1 Mikrometer und kleiner filtert und eine sehr dichte Passung zwischen den Kanten 24 und 38 und dem Gesicht des Trägers 12 hat. Eine niedrige Druckdifferenz für die Luftströmung ist ein Anzeichen für eine gute Atembarkeit durch eine Gesichtsmaske.
Der obere Teil 20 und der untere Teil 22 der Maske 11 haben einen zusammengenommenen Oberflächenbereich, durch welchen Luft strömen kann, von ungefähr 250 cm². Folglich hat der Körper 14 der Maske 11 einen Oberflächenbereich von ungefähr 250 cm², was für eine verbesserte Atembarkeit seitens des Trägers 12 sorgt. Es wurden Testläufe unter Verwendung einer Strömungsgeschwindig keit 32 Litern pro Minute über den gesamten Strömungsbereich gefahren. Es wurden ungefähr dreißig Masken, die die vorliegende Erfindung verkörperten, geprüft. Die Masken hatten eine Druckdifferenz, die von 0,9 bis 1,3 mm Wassersäule reichte, bei einer mittleren Druckdifferenz von ungefähr 1,25 mm Wassersäule. Eine solch geringe Differenz beim Druck durch die Maske sorgt trotz der Fähigkeit der Maske, Teile von einem Mikrometer und kleiner bei einer Undichtigkeit von im wesentlichen Null um den Umfang der Maske 11 herum zu filtern, für eine ausgezeichnete Durchatembarkeit.
Fig. 4 veranschaulicht die Maske 100, die eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verkörpert. Die Darstellung von Fig. 4 ist eine Schnittansicht durch die Maske 100 ähnlich der von Fig. 3 für die Maske 11 entlang der in Fig. 2 gezeigten Linie 3-3. Wie die Maske 11 hat auch die Maske 100 einen oberen Teil 120 und einen unteren Teil 122.
Der obere Teil 120 und der untere Teil 122 haben äußere Maskenschichten 30, innere Maskenschichten 32 und Masken-Zwischenschichten 34, die einen Teil des Filtermediums für die Maske 100 bilden. Zusätzlich hat die Maske 100 eine vierte Zwischenschicht 150 sowohl im oberen Teil 120, als auch im unteren Teil 122. Die Schichten 150 haben ebenfalls eine generell trapezförmige Gestalt und befinden sich innerhalb von Kantenbindern 36 und 40.
Die Schichten 150 können aus einem Material ähnlich demjenigen bestehen, das weiter vorn für die Schichten 34 erwähnt worden ist. Eine der bevorzugten Schichten 150 ist aus einem Sperrmaterial hergestellt, das gasdurchlässig ist und gestattet, daß Gas durch die Maske in beiden Richtungen hindurchgeht, aber mindestens in einer Richtung undurchlässig gegen eine Flüssigkeit ist, die durch Maske 100 hindurchgeht. Eine vollständigere Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise eines solchen Materials kann man in dem US-Patent Nr. 3, 929,135, erteilt am 30. Dezember 1975 für Thompson und abgetreten an Proctor & Gamble Co., finden. Solche Materialien sind aus einem Polyethylen niedriger Dichte hergestellt und besitzen kleine Öffnungen, welche verhüten, daß Flüssigkeiten infolge ihrer verhältnismäßig hohen Oberflächenspannung hindurchgehen. Die US-Patente Nr. 4,920,960; 5,020,433 und 5,150,703 für Hubbard u. a. liefern zusätzliche Informationen über das für die Schicht 150 verwendete Material und für Masken, die mit einem solchen Material hergestellt werden. Diese Patente, welche auf Tecnol Medical Products, Inc. übertragen sind, werden für alle Zwecke durch Bezugnahme in diese Anmeldung eingeschlossen. Auch andere Typen mikroporöser Folien können bei der vorliegenden Erfindung zufriedenstellend genutzt werden.
Die Verwendung von Schichten 150 ist besonders dann bedeutsam, wenn die Maske 100 in einer Umgebung verschlissen ist, in der der Träger "Körperflüssigkeiten" ausgesetzt sein könnte. Diese Flüssigkeiten, wie beispielsweise Blut, Urin und Speichel, können in hohem Maße ansteckende Keime enthalten. Ein Kontakt von mit AIDS kontaminierten Körperflüssigkeiten mit Quellen von Körperflüssigkeit anderer Personen, wie beispielsweise Auge, Nase und Mund, kann die Krankheit übertragen. Deshalb ist es notwendig, Schichten 150 aufzunehmen, welche resistent gegenüber dem Durchgang von Körperflüssigkeiten in einer Richtung sind, um zu verhüten, daß solche Körperflüssigkeiten in Kontakt mit der Nase und dem Mund des Trägers kommen. Die Schichten 150 verhüten, daß ein Durchtritt von Flüssigkeiten von der Außenseite der Maske 100 mit dem Gesicht des Trägers in Kontakt kommt, das von der Maske 100 bedeckt ist.
Fig. 5 veranschaulicht eine generell mit der Bezugszahl 200 gekennzeichnete Maske, die in jeder Hinsicht identisch mit entweder der Maske 11 oder der Maske 100 mit der Ausnahme der Einrichtung für die Befestigung der Maske 200 an dem Gesicht des Trägers 12 ist. Wie in Fig. 5 veranschaulicht, sind Verbindungs- Zugbänder 202, 204, 206 und 208 an derselben Stelle an der Maske 200 befestigt, an denen die Zugbänder 16 und 18 an der Maske 11 befestigt worden sind. In diesem Fall können die Verbindungs- Zugbänder 202, 204, 206 und 208 entweder aus einem elastischen oder einem nicht-elastischen Material hergestellt sein, am Kopf des Trägers angebracht sein und durch den Träger an ihrem Ort zusammengebunden werden. Es steht eine breite Vielfalt an Materialien für die Herstellung von Verbindungs-Zugbändern 202, 204, 206 und 208 zur Verfügung.
Die Verbindungs-Zugbänder 202, 204, 206 und 208 werden vorzugsweise in einer solchen Art und Weise zusammengebunden, daß sie eine solche Beziehung zur Maske 200 und dem Kopf des Trägers 12 haben, wie sie durch die Kopfbänder 16 und 18 in Fig. 1, 6 und 7 veranschaulicht wird. Folglich wird eine Kraft durch die Verbindungs-Zugbänder 202, 204, 206 und 208 in solchen Richtungen ausgeübt, daß die Unterkante der Maske 200 in dichtenden Eingriff mit dem Kiefer und der Wange des Trägers gezogen wird und um die Oberkante in einen dichtenden Eingriff mit der Nase und den Wangen des Trägers zu ziehen.
Die Verbindungs-Zugbänder 202, 204, 206 und 208 können aus vier gesonderten Materiallängen hergestellt werden. Alternativ können die Verbindungs-Zugbänder 202 und 204 von einer einzigen Materiallänge sein, die in der Mitte mit dem Befestigungspunkt zwischen dem oberen Teil 20 mit dem unteren Teil 22 verbunden wird. In derselben Weise kann eine einzige Materiallänge verwendet werden, um für die Verbindungs-Zugbänder 206 und 208 zu sorgen. Die vorliegende Erfindung gestattet verhältnismäßig große Materiallängen, um für vier gesonderte Bänder für die Befestigung der Maske 200 an dem Gesicht eines Trägers zu sorgen.
Fig. 7 veranschaulicht eine Modifikation der Maske 11, welche generell mit der Bezugszahl 300 gekennzeichnet ist. Die Maske 300 hat einen oberen Teil 320 und einen unteren Teil 322. Der obere und der untere Teil 320 und 322 sind vorzugsweise so aufgebaut, wie im Vorstehenden für entweder die Maske 11 oder die Maske 100 beschrieben. Der obere Teil 320 endet in der Oberkante 324, welche so verbunden ist, wie vorstehend in Verbindung mit der Maske 11 beschrieben. Jedoch ist der untere oder Unterkan tenteil, der durch Bezugszahl 338 gekennzeichnet ist, geringfügig anders aufgebaut.
Anstelle des Abschließens der inneren Maskenschicht 32 des unteren Teils 322 an der Unterkante 338 wie in der vorstehend für die Unterkante 38 der Maske 11 beschriebenen Form wird das Material, das die Schicht 32 bildet, über die Unterkante 338 hinaus verlängert, um einen Schleier oder Lückenschutz 340 zu bilden, der sich von der Maske 300 aus nach unten erstreckt und einen Teil des Halses des Trägers 12 abdeckt. Während des Herstellungsprozesses wird die Unterkante 338 durch einen Kantenbinder vor dem Aufbringen der inneren Maskenschicht 32 so eingebunden, daß die innere Maskenschicht 32 nicht in dem Binder nach oben abgefangen wird, sondern wird an der Unterkante 338 durch Ultraschallschweißen oder dergleichen zum Haften gebracht.
Der Zweck des Schleiers oder Lückenschutzes 340 ist, daß er sich nach unten über einen Bart des Trägers 12 erstreckt, oder daß er sich über den Hals in jenen Fällen erstreckt, in denen der Träger eine Haube (nicht gezeigt) aufsetzt, um die Bedeckung des Kopfes des Trägers 12 zu komplettieren. Der Schleier oder Schutz 340 verhütet, daß eine Kontaminierung durch Haare von einem Bart und Hautteilchen, welche durch die Haube abgerieben werden, in das Umfeld eindringen können. Desgleichen schützt der Schutz 340 den Hals des Trägers 12 vor einem unerwünschten Kontakt mit Aerosolen und Körperflüssigkeiten.
Fig. 9 veranschaulicht einen anderen Aspekt der Erfindung, nämlich den Aufbau der generell trapezförmigen Gestalt für das Zuschneiden von Maskenschichten aus Materialbögen. Ein typischer alternierender Aufbau für die Lage 34 bei einer der Vielzahl von Materialbögen, die verwendet werden, um die Maske 11 zu bilden, wird gezeigt. Genauer gesagt, die Abwicklungen von Fig. 9 repräsentieren die Kontur von Schneidgeräten, die letztendlich Schichten 30, 32 und 34 für die Maske 11 aus entsprechenden ebenen Materialbögen zuschneiden. Die Abwicklungen sind in einem alternierenden Schema auf den ebenen Materialbögen zwischen Kanten 400 und 410 des Bogens angeordnet, welche die offene Seite der Maske 11 repräsentieren, die durch die Oberkante 24 und die Unterkante 38 gebildet wird. Die Anordnung der Abwicklungen ist derart, daß ein durchlaufendes Verschnittstück 412 gebildet wird, wenn das Material durch die (nicht gezeigte) Schneideinrichtung geführt wird, das bei der Herstellung der Maske 11 benutzt wird. Die alternierende Anordnung, die durch die generell trapezförmige Gestalt des Filterkörpers 14 ermöglicht wird, erzeugt sehr wenig Verschnitt mit sehr wenig Abfallmaterial, das während der Herstellung der Maske 11, 100 und 300 erzeugt wird. Diese Anordnung von alternierenden Abwicklungen repräsentiert nicht nur eine Kosteneinsparung für den Hersteller, sondern bildet auch eine für die Umwelt erwünschte Situation, da es ja weniger Material gibt, welches verbrannt oder in anderer Weise entsorgt werden muß.
Die Masken 11 und 100 können unter Anwendung des folgenden Prozesses zusammengebaut werden. Jede Schicht 30, 32, 34 und 150 wird, wenn sie benutzt wird, auf ihrem entsprechenden Rohmaterialbogen in derselben Weise aufgelegt, wie für die Schicht 34 in Fig. 9 gezeigt. Die innere Maskenschicht 32 für den oberen Teil 20 wird aneinandergelagert mit der inneren Maskenschicht 32 für den unteren Teil plaziert. Die inneren Maskenschichten 32 arbeiten miteinander so zusammen, daß die Innenseite der entsprechenden Maske 11 oder 100 gebildet wird. Dann werden die erste und die zweite Zwischenschicht 34 aneinanderliegend bezogen auf die entsprechende erste und zweite innere Maskenschicht 32 plaziert. Die äußere Maskenschicht 30 für den oberen Teil 20 wird dann zusammen mit dem verformbaren Streifen 26 an der entsprechenden Innenschicht 34 befestigt, um den oberen Teil 20 zu bilden. Dann wird die äußere Schicht 30 an der entsprechenden Zwischenschicht 34 befestigt, um den unteren Teil 22 zu bilden. Verbinder 36 und 40 werden entsprechend an der Oberkante 24 und der Unterkante 38 befestigt. Die drei Seiten von Oberteil 20 und Unterteil 22 werden durch Heißverschweißung oder Ultraschallbindung miteinander verbunden, um den Filterkörper 14 zu bilden, der eine generell trapezförmige Gestalt mit einer offene Seite, die durch die Oberkante 24 und die Unterkante 38 definiert wird, hat. Zugbänder 16 und 18 werden dann an den Ecken der Oberkante 24 und der Unterkante 38 an den Verbindungstellen mit dem oberen Teil 20 und dem unteren Teil 22 angebracht. Zusätzlich zu der Zwischenschicht 34 kann eine zusätzliche Zwischenschicht 150 zwischen der inneren Schicht 32 und der Zwischenschicht 34 untergebracht werden, um die Filtermaske 100 zu bilden.
Je nach den Umgebungsbedingungen, unter denen die fertige Maske verwendet werden soll, kann es sein, daß die Zwischenschichten 34 und 150 nicht erforderlich sind. Die äußeren Schichten 30 und die inneren Schichten 32 können für das gewünschte Ausmaß an Filterung sorgen, ohne, daß eine oder mehrere Zwischenlagen vorhanden sind.
Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben worden ist, sollte es selbstverständlich sein, daß verschiedene Änderungen, Austausche und Abänderungen daran vorgenommen werden können, ohne von dem Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen, wie sie in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Wegwerfbare Schutzmaske, mit:

einem Filterkörper (14) mit einer Öffnung, die bemessen ist, um die Nase und den Mund eines Trägers zu überdecken, wobei der Filterkörper (14) eine obere (24) und eine untere (38) Kante hat, wobei die obere Kante (24) dazu ausgestaltet ist, sich über die Nase des Trägers zu erstrecken, und die untere Kante (38) dazu ausgestaltet ist, sich unter das Kinn des Trägers zu erstrecken;

wobei die obere Kante (24) Enden hat, die voneinander gegenüberliegend sind, und die untere Kante (38) Enden hat, die voneinander gegenüberliegend sind;

einer ersten Befestigungseinrichtung (18), die an dem Filterkörper (14) benachbart zu jedem Ende der oberen Kante (24) angebracht und dazu ausgestaltet ist, sich allgemein um den hinteren Bereich des Kopfes des Trägers zu erstrecken, um die obere Kante (24) in festsitzende Anlage mit dem Träger zu drücken, um Fluidströmung zwischen der oberen Kante (24) und dem Träger zu verhindern; und

einer zweiten Befestigungseinrichtung (16), die an dem Filterkörper (14) benachbart zu jedem Ende der unteren Kante(38) angebracht und dazu ausgestaltet ist, sich allgemein über den oberen Bereich des Kopfes des Trägers zu erstrecken, um die untere Kante (38) in festsitzende Anlage mit dem Träger zu drücken, um Fluidströmung zwischen der unteren Kante (38) und dem Träger zu verhindern;

dadurch gekennzeichnet, daß:

sich die erste Befestigungseinrichtung (18) in einer ungefähr linearen Fortsetzung zu der oberen Kante (24) erstreckt;

sich die zweite Befestigungseinrichtung (16) in einer ungefähr linearen Fortsetzung zu der unteren Kante (38) erstreckt;

ein Ende der oberen Kante (24) mit einem Ende der unteren Kante (38) verbunden und das andere Ende der oberen Kante (24) mit dem anderen Ende der unteren Kante (38) verbunden ist, um teilweise die Öffnung für den Filterkörper (14) zu bilden; und daß

die erste Befestigungseinrichtung (18) und die zweite Befestigungseinrichtung (16) zwischen den verbundenen Enden der oberen Kante (24) und der unteren Kante (38) an dem Filterkörper (14) angebracht sind.

2. Schutzmaske nach Anspruch 1, bei der der Filterkörper (14) außerdem aufweist:

einen oberen Bereich mit allgemein trapezförmiger Ausgestaltung, der eine längere Seite hat, durch die die obere Kante (24) gebildet ist;

einen unteren Bereich mit allgemein trapezförmiger Ausgestaltung, der eine längere Seite hat, durch die die untere Kante (38) gebildet ist;

der obere und untere Bereich entlang aller übrigen Seiten des Filterkörpers (14) miteinander verbunden sind.

3. Schutzmaske nach Anspruch 2, bei der der Filterkörper außerdem Radien (R1) aufweist, die an gegenüberliegenden Seiten des Filterkörpers (14) benachbart zu der oberen Kante (24) und der unteren Kante (38) gebildet sind.

4. Schutzmaske nach Anspruch 1, die außerdem ein längliches, formbares Bauteil (26) aufweist, das in der oberen Kante (24) angeordnet ist, um die obere Kante an die Form der Nase und der Wangen des Trägers anzupassen.

5. Schutzmaske nach Anspruch 4, die außerdem das formbare Bauteil (26) aufweist, das in der Mitte der oberen Kante (24) angeordnet ist und eine Länge hat, die mehr als 50% und weniger als 70% der Länge der oberen Kante entspricht.

6. Schutzmaske nach Anspruch 1, bei der der Filterkörper (14) ein Filtermedium (34) enthält, das einen Differenzdruckbereich für Durchatembarkeit von 0,9 bis 1,3 mm Wasser hat.

7. Schutzmaske nach Anspruch 1, bei der der Filterkörper (14) ein Filtermedium (34, 134) aufweist, um die Strömung von Aerosolen dadurch zu begrenzen, die eine Größe von mehr als 0,025 mm (ein Micron) haben.

8. Schutzmaske nach Anspruch 1, bei der die Befestigungseinrichtungen einstückige, längliche Bauteile (16, 18) umfassen, die zwischen den Enden der einstückigen Bauteile mit dem Filterkörper (14) verbunden sind.

9. Schutzmaske nach Anspruch 1, bei der die Befestigungseinrichtungen ein erstes (18) und ein zweites (16) längliches Bauteil umfassen, die jeweils mit dem Filterkörper verbunden sind.

10. Schutzmaske nach Anspruch 1, bei der der Filterkörper (14) eine Zwischenschicht (34) aus Material aufweist, das in beiden Richtungen durch den Körper gasdurchlässig und von der Außenseite des Filterkörpers flüssigkeitsundurchlässig ist.

11. Verfahren zur Herstellung von Aerosol-Schutzmasken, die einen oberen Maskenbereich (20) und einen unteren Maskenbereich (22) aus einer Vielzahl von Schichten ausgewählter Materialien haben, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Anordnen länglicher Bahnen aus ersten und zweiten inneren Maskenschichten (32), die in Juxtaposition ungefähr die gleichen Abmessungen haben, um die innenliegende Fläche des oberen (20) und unteren (22) Maskenbereiches zu bilden;

Anordnen einer länglichen Bahn aus einer ersten äußeren Maskenschicht (30) in Juxtaposition mit der ersten inneren Maskenschicht (32), um die oberen außenliegenden Flächen des oberen (20) und unteren (22) Maskenbereiches zu bilden;

Anordnen einer länglichen Bahn aus einer zweiten äußeren Maskenschicht (30) in Juxtaposition mit der zweiten inneren Maskenschicht, um die unteren außenliegenden Flächen des oberen (20) und unteren (22) Maskenbereiches zu bilden;

Verbinden der Schichten (30, 32) entlang von drei Seiten, um eine offene Seite zu bilden, die eine obere Kante (24) und eine unter Kante (38) hat, die durch den oberen und unteren Maskenbereich gebildet sind;

Befestigen eines länglichen, formbaren Bauteils (26) entlang der oberen Kante (24) des oberen Maskenbereiches (20); und

Anbringen von einer ersten und zweiten Befestigungseinrichtung (16, 18), um die Masken an Trägern zu halten, an Schichten benachbart zu Verbindungsstellen zwischen miteinander verbundenen Enden der oberen (24) und unteren Kante (38).

12. Verfahren nach Anspruch 11, außerdem mit dem Schritt des Anordnens der Maskenformen (34) an beabstandeten, abwechselnden, zwischenliegenden Positionen entlang der länglichen Bahnen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, außerdem mit dem Schritt des Anordnens abwechselnder Maskenformen (34), wobei die obere und untere Kante benachbart zu längsgerichten Kanten (400, 410) der länglichen Bahnen angeordnet sind.

14. Verfahren nach Anspruch 11, außerdem mit den Schritten:

Anordnen einer ersten Maskenzwischenschicht (34), die ein Filtermedium zwischen der ersten inneren Maskenschicht (32) und der ersten äußeren Maskenschicht (30) enthält; und

Anordnen einer zweiten Maskenzwischenschicht (34), die ein Filtermedium zwischen der zweiten inneren Maskenschicht (32) und der zweiten äußeren Maskenschicht (30) enthält.

15. Verfahren nach Anspruch 11, außerdem mit den Schritten:

Falten eines ersten Kantenverbinders (36) über die obere Kante (24);

Befestigen des ersten Kantenverbinders (36) an der oberen Kante (24), wodurch das formbare Bauteil (26) eingewickelt wird;

Falten eines zweiten Kantenverbinders (40) über die untere Kante (38); und

Befestigen des zweiten Kantenverbinders (40) an der unteren Kante (38).