NO174828B

NO174828B - Voice transmission device

Info

Publication number: NO174828B
Application number: NO893391A
Authority: NO
Inventors: Ronald E Davis
Original assignee: Department Of National Defence
Priority date: 1989-08-23
Filing date: 1989-08-23
Publication date: 1994-04-05
Also published as: NO893391L; NO893391D0; NO174828C

Abstract

En tale-transmisjonsanordning for bruk i gassmasker og lignende omfatter et hovedorgan (12) med en sentral,. sirkulær fordypning (14) i én av sine ender og en omkretsrand (16) som omgir fordypningen (14), et dekkorgan "(22). med en komplementær, sentral, sirkulær fordypning (24) i én av sine ender og en omkretsrand (26) som omgir fordypningen (24), idet dekkorganets omkretsrand (26) kan bringes i låsende inngrep med hovedorganets omkretsrand (16). for å danne en enhetlig sammenstilling i hvilken fordypningen (14) i hovedorganet og fordypningen (24) i dekkorganet er koaksialt innrettet og vender flate mot flate for å avgrense et membrankammer (30), idet omkretsrendene (16, 26) har sammenpassende overflater innrettet for a sikre og strekke i radiell retning en membran (32) mellom seg; samt en membran (32) med en omkretskant (34) innskutt mellom de sammenpassende overflater og et hovedparti (36). anbragt inne i membrankammeret (30).A voice transmission device for use in gas masks and the like comprises a main means (12) with a central ,. circular recess (14) at one of its ends and a circumferential edge (16) surrounding the recess (14), a cover member "(22). having a complementary, central, circular recess (24) at one of its ends and a circumferential edge ( 26) surrounding the recess (24), the circumferential edge (26) of the cover member being able to be brought into locking engagement with the circumferential edge (16) of the main member, to form a uniform assembly in which the recess (14) in the main member and the recess (24) in the cover member are coaxial aligned and facing surface to define a membrane chamber (30), the circumferential grooves (16, 26) having mating surfaces adapted to secure and extend in a radial direction a membrane (32) therebetween; and a membrane (32) having a circumferential edge (34) interposed between the mating surfaces and a main portion (36) disposed within the membrane chamber (30).

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedret tale-transmisjonsanordning for bruk i vernemasker og lignende. The present invention relates to an improved voice transmission device for use in protective masks and the like.

Det kan være nødvendig at personell i de væpnede styrker utfører sine respektive oppgaver med utstyr som gassmasker, som er utlevert for personlig beskyttelse i forurensede miljøer til lands, til sjøs eller i luften. Hurtig og effektiv verbal utveksling av informasjoner er uhyre viktig for gjennomføring av operasjoner. Alle maskekonstruksjoner som for tiden er i bruk til dette formål, innbefatter en eller flere tale-transmisjonsanordninger i form av tettede membraner. Andre vanlige konstruksjonskjennetegn omfatter en nesekopp/munn-tetning som strekker seg fra neseryggen, rundt munnen og til en hakekopp. Tale-transmisjonen kan bevirkes direkte ved endringer i konstruksjonen av nesekopp/munn-tetningen. It may be necessary for personnel in the armed forces to carry out their respective tasks with equipment such as gas masks, which are issued for personal protection in contaminated environments on land, at sea or in the air. Quick and effective verbal exchange of information is extremely important for the execution of operations. All mask constructions currently in use for this purpose include one or more speech transmission devices in the form of sealed membranes. Other common design features include a nose cup/mouth seal that extends from the bridge of the nose, around the mouth and to a chin cup. The speech transmission can be effected directly by changes in the construction of the nose cup/mouth seal.

Tale-transmisjonsanordninger som er innsatt i vernemasker, benytter et metallhus som rommer en mylar-membran og en spesielt konstruert gummi-strekkring for å påføre en friksjons-kraft til membranen. Strekkringen er festet på plass ved krymping av hele anordningen. Observasjoner har vist at den strekkraft som påføres mylar-membranen, ikke opprettholdes over tid, noe som resulterer i gradvis svekking av kvaliteten på tale-transmisj onen. Speech transmission devices inserted into protective masks use a metal housing that houses a mylar membrane and a specially designed rubber stretch ring to apply a frictional force to the membrane. The tension ring is fixed in place by shrinking the entire device. Observations have shown that the tensile force applied to the mylar membrane is not maintained over time, which results in a gradual deterioration of the quality of speech transmission.

I tillegg til krymping av anordningen påfører andre konstruksjoner strekk på mylar-membranen ved å trekke membranens kanter omkring en radius. Gummipakninger ble innført for å forhindre lekkasje og beskytte mylar-membranen. In addition to shrinking the device, other designs apply tension to the mylar membrane by pulling the edges of the membrane around a radius. Rubber gaskets were introduced to prevent leakage and protect the mylar membrane.

Nåværende konstruksjoner krever en strekkring av silikon-gummi for hver dimensjon av tale-transmisjonsanordningen. Silikon krever en etterherdings-operasjon og er forholdsvis kostbar. Det har vist seg at massekonstruksjon av disse gjenstandene ikke har vært mulig, og følgelig har det vært nødvendig med kostbar, manuell montering. Current designs require a stretch ring of silicone rubber for each dimension of the speech transmission device. Silicone requires a post-hardening operation and is relatively expensive. It has been found that mass construction of these objects has not been possible, and consequently expensive, manual assembly has been necessary.

Foreliggende oppfinnelse søker å tilveiebringe en tale-transmisjonsanordning som er lett å fremstille og montere og som frembringer pålitelighet i strekkpåføringen og tetnings-effektiviteten. The present invention seeks to provide a speech transmission device which is easy to manufacture and assemble and which produces reliability in tension application and sealing efficiency.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er hovedorganet og dekkorganet utformet med låseanordninger som kommer i inngrep med hverandre når de to organene presses aksialt sammen til en enhetlig eller hel anordning. Dette letter i betydelig grad sammenstillingen av anordningen. Videre er organene utformet med låseflater som samvirker under sammenstillingen for sikkert å gripe om mylar-membranens omkretskant og utsette membranen for et jevnt, radielt strekk. Med dette arrangementet unngås behovet for en strekkring, tetninger og/eller pakninger, og letter derfor i betydelig grad både fremstilling og vanskelig-heter ved sammenstillingen og reduserer omkostningene. According to the present invention, the main body and the cover body are designed with locking devices that engage with each other when the two bodies are axially pressed together to form a unitary or complete device. This considerably facilitates the assembly of the device. Furthermore, the members are designed with locking surfaces which cooperate during assembly to securely grip the peripheral edge of the mylar membrane and subject the membrane to a uniform, radial stretch. With this arrangement, the need for a tension ring, seals and/or gaskets is avoided, and therefore considerably facilitates both manufacturing and assembly difficulties and reduces costs.

Foreliggende oppfinnelse er således generelt definert som en tale-transmisjonsanordning for bruk i gassmasker og lignende omfattende et hovedorgan med en sentral, sirkulær fordypning i sin ene ende og en omkretsrand som omgir fordypningen, et dekkorgan med en komplementær sentral, sirkulær fordypning i sin ene ende og en omkretsrand som omgir fordypningen, idet dekkorganets omkretsrand kan bringes i låsende inngrep med hovedorganets omkretsrand for å danne en enhetlig sammenstilling hvor hovedorganets fordypning og dekkorganets fordypning er koaksialt innrettet, befinner seg flate mot flate og avgrenser et membrankammer, idet omkretsrendene har sammenpassende overflater innrettet for å feste og radialt strekke en membran mellom seg, og en membran med en omkretskant innskutt mellom de sammenpassende overflater og en hoveddel anbragt inne i membrankammeret. The present invention is thus generally defined as a speech transmission device for use in gas masks and the like comprising a main body with a central, circular depression at one end and a peripheral edge surrounding the depression, a cover body with a complementary central, circular depression at one end and a peripheral edge which surrounds the recess, the peripheral edge of the cover member being brought into locking engagement with the peripheral edge of the main member to form a unitary assembly where the recess of the main member and the recess of the cover member are coaxially aligned, lie flush against each other and define a diaphragm chamber, the circumferential edges having mating surfaces aligned for attaching and radially stretching a membrane between them, and a membrane with a peripheral edge interposed between the mating surfaces and a main part placed inside the membrane chamber.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: FIGUR 1 er et høyresidet oppriss som illustrerer et hovedorgan med åpninger i en tale-transmisjonsanordning ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen; FIGUR 2 er et venstresidet oppriss som illustrerer et verne-deksel med åpninger festet til dekselet på en tale-transmisjonsanordning ifølge en foretrukket utførelses-form av oppfinnelsen; These and other features of the invention will be apparent from the following description with reference to the attached drawings, where: FIGURE 1 is a right-hand elevation illustrating a main body with openings in a voice transmission device according to a preferred embodiment of the invention; FIGURE 2 is a left side elevation illustrating a protective cover with openings attached to the cover of a voice transmission device according to a preferred embodiment of the invention;

FIGUR 3 er et langsgående tverrsnitt tatt langs linjen FIGURE 3 is a longitudinal cross-section taken along the line

3-3 på FIGUR 2; og 3-3 of FIGURE 2; and

FIGUR 4 er et forstørret tverrsnitt med deler fjernet i FIGURE 4 is an enlarged cross-section with parts removed

likhet med FIGUR 3, men illustrerer membranfeste- similar to FIGURE 3, but illustrates membrane attachment

og strekkmekanismen mer detaljert. and the tension mechanism in more detail.

Det vises til tegningene hvor tale-transmisjonsanordningen 10 ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er sammensatt av et hovedorgan 12 med en sentral, sirkulær fordypning 14 i sin ene ende og en omkretsrand 16 med omkretsmessig jevn tverrsnittsform som omgir fordypningen, et dekkorgan 22 med en sentral, sirkulær fordypning 24 i sin ene ende og en omkretsrand 2 6 med omkretsmessig jevn tverrsnittsform som omgir fordypningen. Dekkorganets omkretsrand 2 6 kan bringes i låsende inngrep med hovedorganets omkretsrand 16 slik at det ved sammenstilling av disse dannes en enhetlig eller hel anordning hvor hovedorganets fordypning og dekkorganets fordypning er koaksialt innrettet, befinner seg flate mot flate og avgrenser et membrankammer 30. Som forklart nærmere nedenfor er omkretsrendene utformet med sammenpassende overflater innrettet for både å feste og strekke en sirkulær mylar-membran 32 mellom seg. Som best vist på FIGUR 3, er kantpartiet 34 av membranen innskutt mellom rendene til hoved- og dekk-organene mens en hoveddel 3 6 av membranen er anbragt i membrankammeret 30. Reference is made to the drawings where the voice transmission device 10 according to a preferred embodiment of the invention is composed of a main body 12 with a central, circular recess 14 at one end and a peripheral edge 16 with a circumferentially even cross-sectional shape surrounding the recess, a cover member 22 with a central , circular recess 24 at one end and a circumferential edge 26 of circumferentially uniform cross-sectional shape surrounding the recess. The cover member's peripheral edge 2 6 can be brought into locking engagement with the main member's peripheral edge 16 so that when these are put together, a uniform or complete device is formed where the recess of the main member and the recess of the cover member are coaxially aligned, lie face to face and delimit a membrane chamber 30. As explained in more detail below, the circumferential grooves are formed with mating surfaces arranged to both attach and stretch a circular mylar membrane 32 between them. As best shown in FIGURE 3, the edge part 34 of the membrane is inserted between the grooves of the main and cover members while a main part 3 6 of the membrane is placed in the membrane chamber 30.

Det vises til FIGUR 3 og 4 hvor hoveddelen 4 0 av hovedorganet 12 er tynn og plan og utformet med en rekke åpninger eller hull 42, som mest synlig på FIGUR 2, for å gi akustiske trykkbølger adgang til membrankammeret 30. Omkretsrammen 16 til hovedorganet 12 omfatter en ytterkant 44 i hvilken det er dannet en omkretsmessig, utadvendende halvsirkulær fordypning 4 6 og som skrår innover for å lette teleskopisk innføring av randen 16 i en flens i trykkorganet som beskrevet senere. Innerflaten av randen 16 er utformet med et par plane, radielle overflater 48 og 50 som er aksialt adskilt fra hverandre og mellom hvilke det er utformet en hovedsakelig trekantet, ringformet fordypning 52. Fordypningen 52 innbefatter en sylindrisk overflate 54 som strekker seg aksialt innover fra innerkanten 56 av den ytre plane overflate 48, og en konisk overflate 58 som strekker seg fra den ende av overflaten 54 som ligger lengst fra overflaten 48, til ytterkanten 60 av den indre plane overflate 50. Reference is made to FIGURES 3 and 4 where the main part 40 of the main body 12 is thin and flat and designed with a series of openings or holes 42, as most visible in FIGURE 2, to allow acoustic pressure waves access to the membrane chamber 30. The peripheral frame 16 of the main body 12 comprises an outer edge 44 in which a circumferential, outward-facing semi-circular depression 4 6 is formed and which slopes inwards to facilitate telescopic insertion of the edge 16 into a flange in the pressure member as described later. The inner surface of the rim 16 is formed with a pair of planar, radial surfaces 48 and 50 which are axially spaced apart and between which is formed a substantially triangular, annular recess 52. The recess 52 includes a cylindrical surface 54 which extends axially inwardly from the inner edge 56 of the outer planar surface 48, and a conical surface 58 extending from the end of the surface 54 farthest from the surface 48, to the outer edge 60 of the inner planar surface 50.

Hoveddelen 70 til dekkorganet 22 er tynn og plan og utformet med en rekke åpninger eller hull 72, som vist med prikkede linjer på FIGUR 1, for å gi akustiske trykkbølger adgang til membrankammeret. Omkretsrammen 2 6 til dekkorganet 22 omfatter en ytterkant 74 i hvilken det er utformet en rørformet flens 76 med en indre, sylindrisk overflate 78 som ender i en omkretsmessig, halvsylindrisk vulst eller hake 8 0 som strekker seg innover. Vulsten 80 er innrettet for å bli opptatt i hovedorganets fordypning 46. Innerflaten av rammen 26 er utformet med et par plane, radielle overflater 82 og 84 som er aksialt adskilt fra hverandre og mellom hvilke det er dannet et hovedsakelig trekantet, ringformet fremspring 86. Fremspringet 86 omfatter en sylindrisk overflate 88 som strekker seg aksialt utover fra den indre kant av den indre plane overflate 82, og en konisk overflate 90 som strekker seg fra den ende av overflaten 88 som ligger lengst fra overflaten 82, til ytterkanten av den ytre, plane overflate 84. The main part 70 of the cover member 22 is thin and planar and designed with a series of openings or holes 72, as shown in dotted lines in FIGURE 1, to allow acoustic pressure waves access to the diaphragm chamber. The circumferential frame 26 of the cover member 22 comprises an outer edge 74 in which a tubular flange 76 is formed with an inner, cylindrical surface 78 which ends in a circumferential, semi-cylindrical bead or notch 80 which extends inwards. The bead 80 is adapted to be received in the recess 46 of the main body. The inner surface of the frame 26 is formed with a pair of planar, radial surfaces 82 and 84 which are axially spaced from each other and between which a substantially triangular, annular projection 86 is formed. 86 comprises a cylindrical surface 88 which extends axially outward from the inner edge of the inner planar surface 82, and a conical surface 90 which extends from the end of the surface 88 farthest from the surface 82 to the outer edge of the outer planar surface surface 84.

En skiveformet beskyttelsesanordning 100 (FIGUR 2 og 3) er festet til dekkorganet 22 på den side av dette som ligger lengst fra hovedorganet 12. Beskyttelsesanordningen er utformet med fire vinkelmessig jevnt adskilte hakk eller innskjæringer 102 innrettet for å motta sammenpassende tapper eller utspring 104 som strekker seg fra dekkorganet. I tillegg er beskyttelsesanordningen utformet med en rekke aksiale hull eller åpninger 106, som er best synlig på FIGUR 1, for å lede akustiske trykkbølger inn i og ut av membrankammeret. A disk-shaped protective device 100 (FIGURES 2 and 3) is attached to the cover member 22 on the side thereof farthest from the main member 12. The protective device is designed with four angularly evenly spaced notches or notches 102 arranged to receive mating tabs or protrusions 104 which extend itself from the covering body. In addition, the protective device is designed with a series of axial holes or openings 106, best seen in FIGURE 1, to guide acoustic pressure waves into and out of the diaphragm chamber.

Hovedorganet 12, dekkeorganet 22 og beskyttelsesanordningen 100 er laget av et termoplastisk materiale slik at de lett kan støpes i de former som er beskrevet ovenfor ved bruk av Konvensjonelle fremstillingsteknikker, for derved i betydelig grad å lette sammenmonteringen av tale-transmisjonsanordningen. For å montere tale-transmisjonsanordningen blir ytterkanten av den sirkulære mylar-membranen anbragt mellom rendene 16 og 2 6 på hovedorganet og dekkorganet, og så blir de to organene trykket aksialt mot hverandre. Når dette skjer vil den ytre flensen 76 på hovedorganet bøye seg radielt utover når vulsten glir på og langs den avskrådde ytterkanten av dekkorganet inntil vulsten 80 legger seg inn i sin sammenpassende fordypning 4 6 i dekkorganet. Inngrepet mellom disse holder de to organene fast sammen som en enhetlig anordning. The main body 12, the cover body 22 and the protective device 100 are made of a thermoplastic material so that they can be easily molded into the shapes described above using conventional manufacturing techniques, thereby significantly facilitating the assembly of the speech transmission device. To mount the speech transmission device, the outer edge of the circular mylar membrane is placed between the grooves 16 and 26 of the main body and the cover body, and then the two bodies are pressed axially against each other. When this happens, the outer flange 76 on the main body will bend radially outwards as the bead slides on and along the chamfered outer edge of the cover member until the bead 80 fits into its matching recess 4 6 in the cover member. The intervention between these holds the two organs firmly together as a unified device.

I mellomtiden griper de plane overflatene, det ringformede fremspringet 86 og den sammenpassende fordypning 34 membranen, og når hovedorganet og dekkorganet fortsetter å bevege seg mot hverandre, påfører de koniske overflatene et jevnt, radielt utadrettet trekk på membranen og bringer den under et passende strekk. Meanwhile, the planar surfaces, the annular projection 86 and the mating recess 34 grip the membrane, and as the main member and cover member continue to move toward each other, the conical surfaces apply a uniform, radially outward pull to the membrane, bringing it under appropriate tension.

Man vil således se at foreliggende oppfinnelse er kostnads-effektiv ved at den lett kan konstrueres ved å bruke konvensjonelle støpe- og fremstillingsteknikker og muliggjør hurtigere og lettere montering med mindre vraking. I tillegg er det ikke nødvendig med pakninger eller silikon-strekkanordninger for å tette eller bidra til å strekke mylar-membranen. It will thus be seen that the present invention is cost-effective in that it can be easily constructed using conventional casting and manufacturing techniques and enables faster and easier assembly with less scrapping. Additionally, no gaskets or silicone stretch devices are required to seal or help stretch the mylar membrane.

Man vil forstå at forskjellige modifikasjoner og endringer kan gjøres på den ovenfor beskrevne utførelsesform uten å avvike fra den ramme som gis av de tilføyde patentkrav. It will be understood that various modifications and changes can be made to the above-described embodiment without deviating from the framework provided by the appended patent claims.

Claims

1. Speech transmission device, characterized by a disk-shaped main body having a concentric, central, circular depression at one end thereof and an outer peripheral rim extending axially surrounding the depression; a disk-shaped covering member having a concentric, central, circular recess at one end and an outer circumferential edge which extends axially and surrounds the recess, where the circumferential edge of the covering member can be brought into locking engagement with the circumferential edge of the main member in axial relation thereto, the main member's recess and the covering member's recesses are coaxially aligned with each other, lie flush against each other and delimit a membrane chamber; and a thin, circular diaphragm having a main portion located in the diaphragm chamber and a peripheral edge portion secured between the outer peripheral edges of the main member and the cover member, which peripheral edges have mating surface features comprising an annular projection and a corresponding mating recess for receiving the annular projection, the mating surface means are arranged so that when the peripheral edge portion of the diaphragm is interposed therebetween and the members are assembled by bringing them into axial engagement with each other, the annular projection and the mating recess cooperate during assembly to firmly grip the peripheral edge and expose the diaphragm to uniform, radial stretch.

2. Speech transmission device according to claim 1, characterized in that one of the circumferential edges has a circumferential annular locking bead and the other circumferential edge has a circumferential annular locking recess which can be brought into locking engagement with the locking bead to prevent axial separation of the main body and the cover member, that one of the members has a tubular flange extending longitudinally from its circumferential edge and adapted to telescopically receive the outer circumference of the second member, the bead extending radially inwardly from an inner surface of the flange and the annular recess being formed in the outer circumference of the second organ.

3. Speech transmission device according to claims 1 and 2, characterized in that the matching surface devices comprise on the main body and the cover body complementary inner and outer axially displaced, planar, radial surfaces, a cylindrical surface that extends axially from the inner edge of the outer surface, and a conical surface extending inwardly from the end of the cylindrical surface farthest from the outer surface to the outer edge of the inner surface.

4. Speech transmission device according to claim 3, characterized in that the cylindrical and conical surfaces on one of the members define a membrane locking projection, and the cylindrical and conical surfaces on the other member define a membrane locking recess arranged to receive the membrane locking projection.

5. Speech transmission device according to claim 1, characterized in that the main member and the cover member each have openings to allow acoustic pressure waves to enter and leave the membrane chamber.

6. Speech transmission device according to claim 1, characterized in that the main body and the cover body are made of thermoplastic material.

7. Speech transmission device, characterized by a disc-shaped, molded, thermoplastic main body having a concentric, central, circular recess at one end thereof defining an outer circumferential rim extending in an axial direction and having a uniform cross-sectional shape and surrounding the recess, the rim comprising: an outer edge with a circumferential, semicircular, radially projecting recess; a pair of axially offset planar surfaces extending radially; and a triangular, conical depression with a right angle between the pair of planar surfaces; a disk-shaped, molded, thermoplastic cover member with a concentric, central, circular recess at one end which defines an outer circumferential edge which extends axially and has a uniform cross-sectional shape and surrounds the recess, the circumferential edge of the covering member being arranged for locking engagement with the circumferential edge of the main member in axial connection therewith so that the recess of the main member and the covering member recess is coaxially aligned face to face and defines a membrane chamber, the peripheral edge of the covering member comprising: a cylindrical edge flange with an inner cylindrical surface arranged to telescopically receive the outer edge of the main member in tight fit, a circumferential semicircular bead extending radially inward from the free end of the inner surface of the flange and is adapted to be received in locking engagement with the semi-circular recess in the outer edge of the main body; a pair of axially offset planar surfaces extending radially and arranged to be abutted against said pair of axially offset planar surfaces extending radially on the main body; and a right-angled triangular projection between the pair of planar surfaces of the cover member adapted to be received in the conical recess in the main member; and a thin, circular membrane with a part inserted between said pair of planar surfaces and the triangular recess in the main body and the pair of matching planar surfaces and the triangular projection on the cover member, and a main part placed in the membrane chamber.

8. Speech transmission device according to claim 7, characterized in that the matching surfaces have a wave shape arranged so that when the circumference of the membrane is placed between them and the organs are brought into axial engagement with each other, the membrane is stretched evenly and radially off and attached to the surfaces.

9. Speech transmission device according to claim 8, characterized in that the wave-shaped, planar surfaces comprise: inner and outer, axially displaced, ring-shaped, radial surfaces in a plane; a cylindrical surface extending axially from the inner edge of the outer surface; and a conical surface extending inwardly from the end of the cylindrical surface farthest from the outer surface to the outer edge of the inner surface.

10. Voice transmission device according to claim 9, characterized in that. the cylindrical and conical surfaces of one of the members defining a membrane-locking protrusion, and the cylindrical and conical surfaces of the other of the members defining a membrane-locking recess adapted to receive the membrane-locking projection.