NO164336B - Ventilelement og gassmaske med et slikt ventilelement. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et. ventilelement og gassmaske med et slikt ventilelement av den art som fremgår av innledningen til de etterfølgende selvstendige krav.

Ventilelementet er anvendbart som en innløps- eller utløps-ventil. En innløpsventil er plassert mellom brukerens ansikt og en rensefilterboks. Utløpsventilen tillater luftutslipp fra gassmasken og er særlig, skjønt ikke utelukkende beregnet på bruk i en taletransmitter av den generelle type vist i søkerens tidligere EP-A nr. 101292.

Ventilelementet i dette tidligere dokument var en elastisk, hovedsakelig flat plate som var forsynt med korrugeringer for å øke dens fleksibilitet.

I den spesielle sammenheng ved beskyttelse av brukeren mor svært ugjestmilde forhold, er det funnet ønskelig å tilveiebringe et ventilelement med en mer positiv selvpressende virkning hvorved lekkasjegraden når ventilen er stengt kan reduseres til neglisjerbare mengder. Det ville naturligvis være svært enkelt å gjøre med sterke trykk eller press av ventilen med slike konvensjonelle innretninger som fjærer. Imidlertid er nok et krav ved gassmasker at dersom brukeren skulle underkastes anstrengelser, må det være lav motstand for luftstrømmen gjennom enten innløp- eller utløpsventilen. Strømningsmengden som fås av en bruker som gjennomgår voldsomme anstrengelser kan nå to liter/sek. (120 liter pr. min.). Formålet med den foreliggende konstruksjon er derfor å tilveiebringe en ventil som har svært høy pålitelighet i lukket tilstand og som likevel ikke gir en rettlinjet økning i strømningsmotstanden når den er åpen under påvirkning av gass som passerer i den tillate retning.

Dette oppnås med et ventilelement som er oppbygd av elastisk materiale i en generell tallerkenform som er forankret til et seteelement med sitt forholdsvis stive sentrale parti og er tilpasset til å avtette mot en omkretsmessig del av seteelementet rundt sin egen periferi, idet forholdet mellom den sentrale og perifere del av seteelementet er slik at tallerkenformen til det elastiske ventilelement presser dens periferi til tettende kontakt; men txallerkenen er avbrutt av en forholdsvis føyelig, ringformet kanaltildanning med bueformet profil som avslutter dens sentrale parti og som omgir den forankrende del av ventilelementet. Denne konstruksjon er som allerede angitt, en som bevirker press av ventilelementet mot den lukkede stilling under de rette forhold. Så mye er vist i f.eks. US-A-3232304, US-A-3342200 og US-A-3088477. Med den foreliggende oppfinnelse vil imidlertid, på grunn av en uavbrutt konus fra den ytre kant av kanalen til skiveomkretsen ved trykkreduksjon fra en side av elementet som bevirker gasstrømning i den tillate retning, motstanden i ventilelementet ikke øke lineært. I steden, når en viss første motstand er overvunnet, vil formen av skivetildanningen sammenfalle og tillater bøyning av ventilelementet forholdsvis fritt under påvirkning av gasstrykket. Når gasstrykket opphører vil den iboende elastisitet i ventilelementets materiale, og særlig i den ringformede kanaltildanning, bevirke en reversering til den tallerkenformede, ventillukkende stilling. Oppfinnelsens kjennetegnede trekk fremgår av karakteristikken til det etterfølgende selvstendige krav.

Kanalen er en enkelt kanal i tallerkenen og er fortrinnsvis av et hovedsakelig halv-toroidisk profil; hvor dens bunn i bruk kan peke mot nedstrømssiden, dvs. den siden av ventilelementet med lavere trykk, eller mot oppstrømssiden med høyere trykk.

Videre er det mulig å tilvirke ventilelementet som ett enkelt stykke av elastomert materiale.

Oppfinnelsen innbefatter en gassmaske utstyrt med et slikt ventilelement i sin innløps- og/eller utløpsventil.

Bestemte utførelser av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til de vedlagte tegninger hvor:

Fig. 1 viser et frontriss av en gassmaske,

Fig. 2 er et snitt langs linjen A-A i fig. 1,

Fig. 3 er et diametralt snitt gjennom en første utførelse av

et ventilelement også vist i fig. 2,

Fig. 4 er et diametralt snitt gjennom en innløpsventilanord- ning hos gassmasken, og Fig. 5 er et diametralt snitt gjennom ventilelementet for

innløpsventilanordningen.

Fig. 1 viser et frontriss av en ansiktsdel 1 hos en gassmaske som har påmontet en taletransmitter 2, og symmetrisk på hver side av denne er det anordnet åpninger 3,4 som har fester som er respektivt et sekundært taleutløp slik som en mikrofon og for en luftfilterbeholder. Ansiktsdelen har også glass 5 innmontert og den kan festes til brukerens hode med et stroppesystem 6.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører ventilarrangementer som tillater innføring og utføring av luft til og fra plenumskam-meret dannet mellom brukerens ansikt og ansiktsdelen 1 når gassmasken er anordnet på brukerens hode.

Det er vist i fig. 2 at tetningen mellom brukerens ansikt og ansiktsdelen sikres av en myk gummiflik 7 og luftføring gis av en luftføring 8 som ligger mellom ansiktsdelen og brukerens ansikt, hvilken fører og fordeler luft fra hvilket som helst av innløpene 3 og 4 som brukes for rensefilterbeholderen, til glassene 5 i ansiktsdelen og til brukerens nese og munn. Den overbrettede klaff 9 ved toppen av luftføringen 8 avtetter mot brukerens kinn under dennes øyenivå og etterlater en luftpassasje 10 for i hovedsak nedad bevegelse av luft til dennes nese og munn. Luftføringen kan fortrinnsvis være som beskrevet i NO-158850. På fremsiden av ansiktsdelen er det anordet en taletransmitter 2 som er innmontert i et fremspringende hus 11 og har sammenstilte rettavkortede koniske elementer som er beskrevet i nærmere detalj i tidligere europeisk publikasjon nr.101292.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører ventilarrangementet som tillater luft å passere til denne taletransmitterkonstruksjon 12, og separat å tillate innføring av renset luft inn i ansiktsmasken fra rensefilterbeholderen.

Ved først å se på utløpsventilarrangementet bak taletransmit-teren, som er gitt det generelle henvisningstall 14, har en plan seteflate 15, armkors 16 som føres til et sentralt nav 17 i hvilket det er en åpning. Et ventilelement 18 er montert i denne åpning ved å ha trukket gjennom den en dobbelt avsmalnende avskåret konusstamme 19, best vist i fig. 3. Stammen avslutter ved senteret av en tallerkenformet ventilplate i et ringformet spor 21, hvilken skal mottas i åpningen i navet 17 slik at ventilelementet er fanget i denne av skulderen 22 på den bredere ende av den koniske stamme 19. Den tallerkenformede plate 20 har en fortykket vulst 23 og i sin normale avlastede tilstand er den av en symmetrisk paraply- eller soppform. Omgivende den fortykkede og forholdsvis sentrale del 24 som er der hvor ventilelementet er forankret til navet 17, er det en enkelt ringformet kanal 25 med bueformet snitt, hvor basisen av denne er rettet mot det planet som inneholder vulsten 23 på tallerkenen når den er i avspent tilstand. Som det igjen best kan ses i fig. 3, ligger den ytre omkretsmessige kant 26 av kanalen noe over nivået til den indre omkretsmessige kant 27, hvilken er i plan med den flate overflate av den sentrale del 24.

Virkemåten til ventilelementet er denne. Når vulsten 23 er montert i enheten 14, er den i tettende kontakt med tet-ningsflaten 25, og er presset til denne kontakt på grunn av beskaffenheten til det elastomere materialet som utgjør ventilelementet og ved dens tallerkenformede utforming. Når brukeren snakker eller utstøter luft, bevirker lufttrykket på den konkave plate av den tallerkenformede del at vulsten 23 beveger seg bort fra seteflaten på en eller flere steder. Dersom pusteutdrlvelsen er vanlig eller ganske enkelt tilknyttet tale, er det en svært liten strømningsmengde gjennom ventilen. Imidlertid,. dersom brukeren har gjennomgått anstrengelser vil det foreligge en mye høyere strømnings-mengde. Under disse forhold skyves en eller flere deler av vulsten på elementet så langt bort fra seteflaten at den tallerkenformede del av ventilelementet mister sin form og bøyer seg. Dens grad av motstandsøkning mot luftstrøm opphører i å være lineær og det foreligger et sammenbrudd eller en kollaps i denne motstand. Straks luftstrømmen opphører, vil imidlertid den naturlige elastisitet til materialet, som kan kalles dets elastiske hukommelse, gjenskape tallerkenformen, og vulsten 23 presses på en svært lekkasjesikker måte mot seteflaten.

Fig. 4 viser hvordan den i hovedsak samme konstruksjon kan bli brukt med en passende modifikasjon for et innløpsven-tilarrangement 30 som ligger mellom en luftrensebeholder 31 og ansiktet til brukeren. Som tidligere foreligger en seteflate 15', og et nav 17' gir en åpning for mottak av en stamme 19' hos et ventilelement 18' som; denne gang er et innløpsventilelement. Dette ses best I fig. 5. Som tidligere har den skiveformede utforming 20' en vulst 23', men her er den sentrale del 24 omgitt av en noe dypere kanal 25' av bueformet snitt (omtrent halvsirkulært profil), hvor dennes basis eller bunn er rettet denne gang bort fra planet som inneholder vulsten 23'. Det skal bemerkes at i innløpsventil-arrangementet ligger den ytre omkretsmessige kant 26' av kanalen i et plan i større avstand fra planet gjennom vulsten 23' enn det som er tilfelle med den indre omkretsmessige kant 27'. Virkemåten av dette ventilelement er i hovedsak identisk ved at den første innhalering som resulterer i trykkreduskjon på den konvekse flate av tallerkenelementet medfører først en svak avløftning av vulsten 23' fra dens setef late 15'. Men dersom en høy behovsm^engde økes, øker luftstrømmotstanden bare mindre enn lineært.

Dette er fordi at ved en viss luf tstrømningsgrad forbi ventilen vil den tallerkenformede utforming og kanalutform-ingen til ventilen sammenklappe og ventilen "flipper" til åpen stilling. Motstandsøkningsgraden for luftstrømmen mot luftstrømningsgraden er ikke lenger lineær og øker vesentlig kun i kraft av ventilåpningens og beholderens konstruksjon, snarere enn på grunn av mulig motstand gitt av selve ventilelementet. Imidlertid, når en slik høy behovsmengde opphører, vil ventilen straks gjeninnstille seg og danner nok en gang en svært sikker tetning mot lekkasjer.

Retningen for tillatt luftstrømning er indikert med piler A i fig. 3 og 4 henholdsvis. Disse figurer representerer en mulig kombinasjon av ventilenheter i en gassmaske; ventilen i fig. 2 og 3 som en utløpsventll med sin kanal 25 åpnende til utsiden av gassmasken (dens basis eller konveksitet vender inn i den tillate retning for luftstrømmen) og den i figur 4 og 5 som en innløpsventil med sin kanal 25' åpnende til innsiden av gassmasken.

Det er imidlertid funnet at av og til kan dette arrangement, skjønt fullstendig sikkert, i noen omstendigheter frembringe noe ressonans ved tale; og et arrangement som nå foretrekkes er ett hvor ventilelementet ifølge fig. 3 blir brukt også i innløpsventilenheten, dvs. erstattes med ventilelementet 18' i fig. 4 og blir brukt med sin kanal 25 åpnende til innsiden av gassmasken og basisen eller konveksiteten av kanalen mot utsiden av denne. Virkemåten av dette arrangement med hensyn til luftstrømmen er akkurat som tidligere beskrevet.

Claims (9)

1. Ventilelement (18,18') for en ventilenhet til en gassmaske, hvor ventilelementet har en plate (20,20') av elastomert materiale med et omkretsmessig parti (23,23') for tetning mot et sete I enheten, og et sentralt parti (24,24'), som er forholdsvis stivt med hensyn til de andre deler av ventilelementet, for å feste elementet i enheten, en forholdsvis ettergivende, ringformet kanal (25,25') med buet profil der en radielt indre kant (27,27') avslutter en overflate av det sentrale parti (24,24'), karakterisert ved at den del av platen fra den radielt ytre kant (26,26') av kanalen (25,25') til omkretsen er en ubrutt konisk del, idet ved en forutbestemt gasstrømningsmengde forbi elementet endrer platen formen og platen flipper eller slår over.

2. Ventilelement ifølge krav 1,karakterisert ved at det omkretsmessige parti (23,23') har en omkretsmessig vulst, og det sentrale parti (24,24') har en bakre overflate for å posisjonere det sentrale parti i forhold til ventilenheten når festet i enheten idet platen er bakover tallerkenformet slik at planet gjennom nevnte vulst er i hovedsak bakenfor planet gjennom den bakre overflate.

3. Ventilelement ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at kanalen (25,25') er av hovedsakelig halvsirkulært snitt.

4. Ventilelement ifølge et eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at den radielt ytre kant (26) av kanalen ligger i et plan foran det plan som inneholder nevnte overflate av det sentrale parti.

5. Ventilelement ifølge et eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at ventilelementet (18,18<*>) innbefattende sin festeinnretning (19,19') er tildannet i et stykke av elastomert materiale.

6. Gassmaske med et ventilutrustet gassutløp (2) og et ventilutrustet gassinnløp (3,4), hvor ventilenheten til minst utløpet eller innløpet innbefatter et ventilelement ifølge et eller flere av kravene 1-5, karakterisert ved at dets sentrale parti (24,24') er festet i enheten og at det omkretsmessige parti (23,23') er avtettet mot et sete i denne, for slik å forhindre gasstrømning i den ikke-tillatte retning, men brått å senke motstandsøkningsgraden for gasstrømmen i den tillatte retning over en forutbestemt verdi av strømningsgraden.

7. Gassmaske ifølge krav 6,karakterisert ved at begge ventilenhetene har et slikt ventilelement, idet begge ventilelementene er anordnet med sine kanaler (25,25') åpnende utad av gassmasken.

8. Gassmaske ifølge krav 6 eller krav 7,karakterisert ved at innfestingen av elementet skjer ved hjelp av trekking gjennom en åpning i enheten, en konisk elastomer stamme (19,19') i ett stykke med platen (20,20') og som fremspringer bakover for å strekke stammen inntil en avsmalning (21) av stammen inntil det sentrale parti av platen korresponderer med åpningen, for derved å forspenne platen mot setepartiet av ventilenheten.

9. Gassmaske ifølge krav 6,7 eller 8, karakterisert v e d at ventilelementet (18) til utløpsventilen (2) er en diafragma for en snodd taletransmitterpassasje (12) av gass-utløpet.