WO2017182388A1

WO2017182388A1 - Atemschutzmaske und membran für atemschutzmaske

Info

Publication number: WO2017182388A1
Application number: PCT/EP2017/058979
Authority: WO
Inventors: Wolf Wagner; Manfred Schuster; Florian Kühnlein
Original assignee: Uvex Arbeitsschutz Gmbh
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2017-04-13
Publication date: 2017-10-26
Also published as: US20200324151A1; CN109069886A; DE102016206775A1; EP3445457A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Atemschutzmaske zum Filtern von Atemluft eines Trägers der Atemschutzmaske. Die Atemschutzmaske umfassteinen Maskengrundkörper (1) zum Bedecken einer Nase und eines Munds des Trägers und mindestens eine an dem Maskengrundkörper (1) angeordnete Atemventilanordnung (3) mit einem Ventilsitzkörper (8) undmit einer zwi- schen einer Freigabestellung und einer Schließstellung verlagerbaren Ven- tilmembran (11),die in der Freigabestellung eine Atemöffnungfreigibt, in der Schließstellung die Atemöffnungverschließt und eine Verstärkungs- struktur (16)umfasst, die mindestens einen bezüglich einer Ventilmemb- ran-Mittelebene schräg verlaufenden Verstärkungs-Schrägkörper (20) auf- weist.

Description

ATEMSCHUTZMASKE UND MEMBRAN FÜR ATEMSCHUTZMASKE

Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 206 775.3 in Anspruch, deren Inhalt durch Be- zugnahme hierin aufgenommen wird.

Die Erfindung betrifft eine Atemschutzmaske zum Filtern von Atemluft eines Trägers der Atemschutzmaske. Ferner richtet sich die Erfindung auf eine Ventilmembran für eine Atemschutzmaske.

Atemschutzmasken sind durch offenkundige Vorbenutzung allgemein bekannt und finden insbesondere im Bereich des Arbeitsschutzes Anwendung, wobei auch andere Anwendungsbereiche naturgemäß möglich sind. Atemschutzmasken haben sich in der Praxis bewährt. Nachteilig bei den Atemschutzmasken des Stands der Technik ist, dass das Atmen, insbesondere Ausatmen, beim Tragen der Atemschutzmasken oftmals von dem Träger als unangenehm empfunden wird bzw. dem Träger schwer fällt.

Die DE 1 213 249 A offenbart Atemschutzmasken mit Ventilen. Jedes Ventil umfasst einen scheibenförmigen, biegsamen Ventilverschlusskörper.

Die US 2012/0167890 AI offenbart Atemschutzmasken mit Ausatemventilen. Jedes Ausatemventil hat eine Membran mit speziell angepassten Bereichen.

Aus der US 2015/0136141 AI ist ein Atemschutzgerät mit einem Ausatemventil bekannt, das eine flexible Membran mit einer Verstärkungsanordnung hat. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Atemschutzmaske bereitzustellen, die dem Träger beim Tragen der Atemschutzmaske ein besonders einfaches bzw. als natürlich empfundenes Atmen, insbesondere Ausatmen, ermöglicht. Ferner soll die Atemschutzmaske eine äußerst hohe Si- cherheit bieten. Eine entsprechende Ventilmembran für eine Atemschutzmaske soll außerdem geliefert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 12 angegebenen Merkmale gelöst. Der Kern der Erfindung liegt darin, dass die Atemschutzmaske mindestens eine Atemventilanordnung umfasst, durch die insbesondere das Ein- und/oder Ausatmen des Trägers beim Tragen der Atemschutzmaske erfolgt. Durch die Verstärkungsstruktur der Ventilmembran ist ein besonders einfaches Atmen über die mindestens eine Atemventilanordnung möglich, wobei gleichzeitig ein äußerst sicheres bzw. fluiddichtes Schließen der mindestens einen Atem- öffnung bzw. von mindestens einem Atemkanal durch die Ventilmembran erreichbar ist.

Die Ventilmembran ist dreieckförmig. Unter dem Ausdruck„dreieckför- mig" wird hier auch eine im Wesentlichen dreieckige Form mit beispielsweise mindestens einer abgerundeten Ecke und/oder mindestens einer gekrümmt verlaufenden Seite bzw. Kante verstanden.

Es ist eine Vielzahl an Verstärkungs-Schrägkörpern vorhanden. Beispiels- weise sind zwischen fünf und dreißig Verstärkungs-Schrägkörper vorhanden.

Es verlaufen jeweils mindestens zwei der Verstärkungs-Schrägkörper unter Bildung mindestens einer V- Verstärkungsanordnung zusammen V-förmig. Unter dem Ausdruck„V-förmig" bzw.„V- Verstärkungsanordnung" werden auch im Wesentlichen V-förmige Anordnungen verstanden, bei welchen beispielsweise mindestens einer der V-Schenkel gekrümmt verläuft und/oder aus einzelnen, schräg zueinander verlaufenden Abschnitten gebil- det ist. Außerdem werden darunter zum Beispiel auch Anordnungen mit gekrümmter V-Spitze verstanden.

Es sind mehrere, insbesondere zwischen drei und fünfzehn, der V- Verstärkungsanordnungen vorhanden, wobei mindestens zwei, bevorzugter einige, bevorzugter die meisten, bevorzugter alle, der V-

Verstärkungsanordnungen über mindestens einen in der Ventilmembran- Mittelebene liegenden Verstärkungs-Verbindungskörper der Verstärkungsstruktur miteinander verbunden sind. Günstigerweise ist genau ein Verstärkungs-Verbindungskörper vorhanden. Der Verstärkungs- Verbindungskörper kann eine beliebige Form einnehmen.

Der Verbindungssteg erstreckt sich günstigerweise längs der Ventilmembran-Mittelebene bzw. -Symmetrieebene. Er bildet günstigerweise einen Stamm, an den sich mindestens einige, bevorzugter mehrere, bevorzugter alle, der Verstärkungs-Schrägkörper seitlich schräg anschließen.

Die Mindeststeifigkeit der Verstärkungsstruktur ist vorzugsweise durch eine Anforderung an eine Mindeststeifigkeit der Ventilmembran bestimmt. Diese ist vorzugsweise so gewählt, dass stets, beispielsweise auch bei nach unten geneigter Ventilmembran, die Ventilmembran in ihrer Schließstellung an dem Ventilsitzkörper fluiddicht anliegt und die mindestens eine Atemöffnung vollständig fluiddicht verschließt. Die Ventilmembran hängt dabei vorzugsweise nicht durch. Es ist von Vorteil, wenn die Ventilmembran eine Shore-A-Härte zwischen 45 und 75 aufweist.

Es ist zweckmäßig, wenn die Ventilmembran eine Vorwölbung bzw. Vor- Spannung aufweist. Diese sorgt insbesondere dafür, dass die Ventilmembran eine gewisse Steifigkeit hat und unabhängig von ihrer Orientierung beispielsweise aufgrund der vorherrschenden Schwerkraft nicht nach unten hängt. Günstigerweise ist die Verstärkungsstruktur integraler bzw. einstückiger Bestandteil der Ventilmembran. Es ist zweckmäßig, wenn die Verstärkungsstruktur vollständig zusammenhängend ist.

Die Ventilmembran ist günstigerweise zu der Ventilmembran-Mittelebene symmetrisch ausgeführt, die vorzugsweise die Ventilmembran in zwei gleiche Hälften teilt und/oder senkrecht zu einer Ventilmembran- Hauptebene verläuft, in der die Ventilmembran in einem planen Zustand liegt. Die Ventilmembran-Mittelebene bildet so günstigerweise eine Symmetrieebene.

Günstigerweise hat die Ventilmembran bei der Verstärkung s struktur eine Dicke senkrecht zu der Ventilmembran-Hauptebene, die zwischen 0,3 mm und 0,5 mm liegt. Ansonsten hat die Ventilmembran vorzugsweise eine Dicke, die in etwa halb so dick wie bei der Verstärkungsstruktur ist bzw. zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt. Die Verstärkungsstruktur hat vorzugsweise eine einheitliche Dicke. Die Dicke der Ventilmembran beabstandet zu der Verstärkungsstruktur ist vorzugsweise auch einheitlich. Es ist von Vorteil, wenn die Ventilmembran zumindest bereichsweise eine sich verändernde Dicke senkrecht zu der Ventilmembran-Hauptebene aufweist. Insbesondere nimmt die Dicke der Ventilmembran von einem Ende der Ventilmembran zu einem gegenüberliegenden Ende der Ventilmemb- ran ab. Günstigerweise nimmt die Dicke an dem zentralen Verbindungssteg von einem randseitigen Verbindungsfeld in Richtung auf die Spitze der Ventilmembran, günstigerweise von 0,4 mm bis 0,6 mm auf 0,25 mm bis 0,45 mm, ab. Der mindestens eine Verstärkungs-Schrägkörper ist vorzugsweise stegartig ausgeführt. Er hat vorzugsweise im Wesentlichen eine zumindest meistens einheitliche Breite bzw. Weite in der Ventilmembran-Hauptebene. Der mindestens eine Verstärkungs-Schrägkörper schließt beispielsweise mit der Ventilmembran-Mittelebene einen Winkel ein, der zwischen 10° und 50°, bevorzugter zwischen 20° und 40° liegt.

Es ist zweckmäßig, wenn die Ventilmembran ein aus einem Kunststoffmaterial gespritztes Spritzteil ist. Eine solche Ventilmembran ist kostengünstig und exakt herstellbar. Alternativ ist die Ventilmembran durch Heißprä- gen oder Stanzen hergestellt, was ebenfalls ein kostengünstiges und exaktes Fertigen derselben ermöglicht. Die Ventilmembran ist beispielsweise aus Silikon, TPU (thermoplastisches Polyurethan) oder TPR (thermoplastischer Gummi) gebildet. Es ist von Vorteil, wenn die mindestens eine Atemventilanordnung als Einwegeventilanordnung ausgeführt ist.

Die Atemventilanordnung ist vorzugsweise als Ausatemventilanordnung ausgebildet, so dass insbesondere das Ausatmen des Trägers beim Tragen der Atemschutzmaske über die mindestens eine Atemventilanordnung erfolgt.

Die Ventilmembran wird dann vorzugsweise durch das Ausatmen des die Atemschutzmaske tragenden Trägers automatisch bzw. selbstständig verlagert. Insbesondere erfolgt dabei eine gezielte Verlagerung der Ventilmembran. Die Ventilmembran kehrt nach dem Ausatmen des Trägers vorzugsweise automatisch bzw. selbständig wieder in ihre vorherige Stellung zurück.

Vorzugsweise verschließt die Ventilmembran in ihrer Schließstellung die mindestens eine Atemöffnung zumindest teilweise, bevorzugter vollständig. Sie liegt dann dazu günstigerweise an dem Ventilsitzkörper derart an, dass die mindestens eine Atemöffnung vollständig durch die Ventilmemb- ran geschlossen ist. Sie erstreckt sich dabei vorzugsweise vollständig in der Ventilmembran-Hauptebene oder ist dann beispielsweise zumindest bereichsweise gekrümmt.

Es ist von Vorteil, wenn die Ventilmembran in ihrer Freigabestellung die mindestens eine Atemöffnung zumindest teilweise, bevorzugter vollständig, freigibt, sodass Atem des Trägers durch die mindestens eine Atemöffnung strömen kann. Sie ist dann günstigerweise zumindest bereichsweise von dem Ventilsitzkörper abgehoben. Günstigerweise ist der Maskengrundkörper aus einem Vliesmaterial gebildet. Es ist von Vorteil, wenn das Einatmen des die Atemschutzmaske tragenden Trägers durch den Maskengrundkörper selbst erfolgt. Der Maskengrundkörper ist günstigerweise aus einem luftdurchlässigen Filtermaterial gebildet. Alternativ ist die Atemventilanordnung als Einatemventilanordnung ausgebildet. Die Einatemventilanordnung ermöglicht dann ein besonders einfaches Einatmen des Trägers. Der Maskengrundkörper ist dann vorzugsweise aus einem luftundurchlässigen Material gebildet.

Der Maskengrundkörper ist günstigerweise schalenartig ausgeführt. Er hat beispielsweise eine Dichtlippe zur Anlage an dem Träger bzw. an dessen Gesicht.

Es ist von Vorteil, wenn der Ventilsitzkörper umfangseitig geschlossen ist. Günstigerweise begrenzt dieser die mindestens eine Atemöffnung. Vorzugsweise ist der Ventilsitzkörper in seiner Form an die Ventilmembran angepasst. Insbesondere hat der Ventilsitzkörper eine innere bzw. zentrale Tragstruktur, die die Ventilmembran in ihrer Schließstellung beabstandet zu deren Rand zumindest bereichsweise trägt und so beispielsweise ein Durchhängen der Ventilmembran in deren Schließstellung verhindert.

Es ist von Vorteil, wenn die gesamte Atemschutzmaske bezüglich einer Symmetrieebene symmetrisch ausgeführt ist.

Vorzugsweise ist die Atemschutzmaske als Atemschutz-Halbmaske ausgeführt. Andere Ausgestaltungen, wie als Atemschutz- Vollmaske, sind alternativ möglich. Die Atemschutzmaske ist vorzugsweise partikelfiltrierend oder bei Gasen und Dämpfen einsetzbar.

Günstigerweise umfasst die Atemschutzmaske mindestens ein Haltemittel, wie Kopfband, zum Halten der Atemschutzmaske an einem Kopf des Trägers. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Es ist von Vorteil, wenn gemäß dem Unteranspruch 2 die Verstärkungsstruktur in mindestens einer Richtung senkrecht zu der Ventilmembran- Hauptebene gegenüber den Ventilmembranabschnitten vorsteht. Die Verstärkungsstruktur ist günstigerweise einteilig mit den Ventilmembranabschnitten verbunden. Die Ventilmembranabschnitte haben vorzugsweise eine einheitliche Dicke, die beispielsweise zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt.

Gemäß dem Unteranspruch 3 sind mindestens einige, bevorzugter mindestens die meisten, bevorzugter alle, der Ventilmembranabschnitte in einer Ventilmembran-Hauptebene zumindest bereichsweise breiter als der mindestens eine jeweilige Verstärkungs-Schrägkörper.

Günstigerweise hat die Ventilmembran gemäß dem Unteranspruch 4 beabstandet und/oder benachbart zu der Verstärkungsstruktur mindestens eine Sollbiegestelle bzw. Sollbiegelinie, um die sich die Ventilmembran bei ihrer Verlagerung zwischen der Freigabestellung und Schließstellung biegt Bei der mindestens einen Sollbiegestelle hat die Ventilmembran günstigerweise einen reduzierten Biegewiderstand. Die mindestens eine Sollbiegestelle schneidet günstigerweise auch die Verstärkungsstruktur. Sie ver- läuft vorzugsweise gerade, gekrümmt oder im Wesentlichen V-förmig.

Die Ausführungen zu dem Unteranspruch 4 gelten analog zu dem Gegenstand des Unteranspruchs 5. Der Rahmenkörper gemäß dem Unteranspruch 6 erstreckt sich günstigerweise randseitig zu der Ventilmembran.

Gemäß dem Unteranspruch 7 ist der Verstärkungs-Verbindungskörper durch ein sich randseitig erstreckendes, zentrales Verbindungsfeld gebildet. Es ist zweckmäßig, wenn sich mindestens einige, bevorzugter mehrere, bevorzugter alle, der Verstärkungs-Schrägkörper an dieses Verbindungsfeld, insbesondere unter einem Winkel, anschließen. Es können sich Verstärkungs-Schrägkörper an den Verbindungssteg und andere Verstärkungs-Schrägkörper an das Verbindungsfeld anschließen.

Es ist zweckmäßig, wenn die Ventilmembran im Bereich des Verbindungsfelds örtlich festgelegt, insbesondere eingespannt, ist. Es ist von Vorteil, wenn mindestens ein Einspann- bzw. Festlegemittel der Ventilmembran in dem zentralen Verbindungsfeld angeordnet ist. Dieses ist günstigerweise als Öffnung oder Steg ausgeführt. Vorzugsweise ist dieses benachbart zu der Basis bzw. Basisseite der Ventilmembran angeordnet. Günstigerweise laufen mindestens einige, bevorzugter die meisten, bevorzugter alle, der Verstärkungs-Schrägkörper von einer Basis der Ventilmembran bzw. von dem Verbindungsfeld nach schräg außen bzw. nach schräg vorne. Es ist von Vorteil, wenn mindestens einige, bevorzugter die meisten, bevorzugter alle, der Verstärkungs-Schrägkörper unter einem Winkel zu einer Basis bzw. Basisseite der Ventilmembran verlaufen.

Es ist zweckmäßig, wenn mindestens einige, bevorzugter die meisten, bevorzugter alle, der Verstärkungs-Schrägkörper strahlförmig bzw. radial von der Basis bzw. dem zentralen Verbindungsfeld der Ventilmembran weg laufen.

Gemäß dem Unteranspruch 8 sind mindestens zwei, bevorzugter die meis- ten, bevorzugter alle, der V- Verstärkungsanordnungen über mindestens einen beabstandet zu der Ventilmembran-Mittelebene bzw. - Symmetrieebene verlaufenden Neben- Verstärkungssteg miteinander verbunden. Es ist von Vorteil, wenn der mindestens eine Neben- Verstärkungssteg zumindest bereichsweise gekrümmt und/oder schräg zu der Ventilmembran-Mittelebene bzw. -Symmetrieebene verläuft.

Es ist von Vorteil, wenn der zentrale Verbindungssteg und der mindestens eine Neben- Verstärkungssteg mindestens bereichsweise antiparallel zueinander verlaufen.

Die Ausgestaltung gemäß den Unteransprüchen 2 bis 1 1 betreffen auch bevorzugte Weiterbildungen des Gegenstands des unabhängigen Anspruchs 12. Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Atemschutzmas- ke,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Atemventilanordnung der in

Fig. 1 gezeigten Atemschutzmaske, wobei sich deren Ventilmembran in einer Schließstellung befindet, Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht, wobei sich die

Ventilmembran in einer Freigabestellung befindet, Fig. 4 eine isolierte Draufsicht auf die in Figuren 1 bis 3 bereits gezeigte Ventilmembran,

Fig. 5 einen vergrößerten Längsschnitt durch die in Fig. 4 gezeigte

Ventilmembran entsprechend der Schnittlinie V-V,

Fig. 6 einen vergrößerten Längsschnitt durch die in Fig. 4 gezeigte

Ventilmembran entsprechend der Schnittlinie VI- VI, und

Fig. 7 bis 9 Draufsichten auf weitere Ventilmembrane, die beispielsweise auch bei der in Figuren 1 bis 3 gezeigten Atemventilanordnung alternativ einsetzbar sind.

Eine in Figur 1 in ihrer Gesamtheit gezeigte, als Atemschutz-Halbmaske ausgebildete Atemschutzmaske ist bezüglich einer Symmetrieebene 2 symmetrisch.

Die Atemschutzmaske umfasst einen Maskengrundkörper 1. Wenn der Maskengrundkörper 1 bestimmungsgemäß von einem Träger (nicht dargestellt) getragen wird, bedeckt dieser einen Nasenbereich und Mundbereich des Trägers. Kopfbänder (nicht dargestellt) sind dabei um einen Hinterkopf des Trägers geführt.

In einem zentralen Bereich hat die Atemschutzmaske eine in der Draufsicht im Wesentlichen dreieckförmige Ausatemventilanordnung 3. Die Aus- atemventilanordnung 3 ist einer in dem Maskengrundkörper 1 angeordneten Ausatemöffnung (nicht dargestellt) zugeordnet. Sie ist an dem Maskengrundkörper 1 befestigt. Eine Spitze 4 der Ausatemventilanordnung 3 ist einem Kinnbereich 5 des Maskengrundkörper 1 zugewandt, während eine Basis 6 der Ausatemventilanordnung 3 einem Nasenbereich 7 des Maskengrundkörper 1 zugewandt ist. Eine andere Orientierung ist alternativ möglich.

Nachfolgend auch bezugnehmend auf die Figuren 2, 3, hat die Ausatem- ventilanordnung 3 einen Ventilsitzkörper 8, der eine Ventilsitzöffnung 9 begrenzt bzw. aufweist und an dem Maskengrundkörper 1 befestigt ist. Die Ventilsitzöffnung 9 fällt in montiertem Zustand der Ausatemventilanordnung 3 mit der Atemöffnung in dem Maskengrundkörper 1 zusammen. Der Ventilsitzkörper 8 hat außerdem eine zentrale Tragstruktur 27 mit mehre - ren Tragstegen.

Ferner hat die Ausatemventilanordnung 3 einen Gehäusekörper 10, der in montiertem Zustand der Ausatemventilanordnung 3 außen in Bezug auf den Maskengrundkörper 1 angeordnet ist und an dem Ventilsitzkörper 8 und/oder dem Maskengrundkörper 1 befestigt ist. Der Gehäusekörper 10 hat ein Dach 28, das beabstandet zu dem Ventilsitzkörper 8 angeordnet ist und die Ventilsitzöffnung 9 überdeckt.

Ferner hat die Ausatemventilanordnung 3 eine flexible bzw. biegsame Ventilmembran 1 1 , die aus einem Kunststoffmaterial gespritzt und selbst fluiddicht ist. Die Ventilmembran 1 1 ist zwischen dem Ventilsitzkörper 8 und dem Gehäusekörper 10 bereichsweise randseitig eingespannt. Ein übriger Bereich der Ventilmembran 1 1 ist zwischen einer Schließstellung (Figur 2) und einer Freigabestellung (Figur 3) beweglich. Wie Figur 2 zeigt, liegt die Ventilmembran 1 1 in ihrer Schließstellung an dem Ventilsitzkörper 8 f uiddicht an und verschließt die Ventilsitzöffnung 9 vollständig flu- iddicht. Insbesondere ist so dann ein Einatmen von Umgebungsluft über die Ausatemventilanordnung 3 vollständig unterbunden.

Durch ein Ausatmen des die Atemschutzmaske tragenden Trägers wird die Ventilmembran 1 1 bereichsweise von dem Ventilsitzkörper 8 beabstandet zu deren Einspannstelle abgehoben, so dass die Ventilsitzöffnung 9 freigegeben wird und Atem des Trägers durch die Ventilsitzöffnung 9 strömen und über in dem Gehäusekörper 10 ausgebildete Atem- Austrittsöffnungen (nicht dargestellt) austreten kann. Die Ventilmembran 1 1 liegt dann bereichsweise innenseitig an dem Dach 28 flächig an. Das Dach 28 verhindert eine weitere Verlagerung der Ventilmembran 1 1. Wenn der Träger der Atemschutzmaske nicht länger ausatmet, kehrt die Ventilmembran 1 1 au- tomatisch in ihre Schließstellung zurück.

Die Ventilmembran 1 1 ist in ihrer Außenform an den Ventilsitzkörper 8 bzw. dessen Ventilsitz angepasst. Sie ist dreieckförmig, wobei die Ecken abgerundet und die Seiten gekrümmt sind.

Die Ventilmembran 1 1 ist selbst bezüglich einer Ventilmembran- Mittelebene bzw. -Symmetrieebene 12 symmetrisch. Die Ventilmembran- Mittelebene 12 teilt in der Draufsicht die Ventilmembran 1 1 in zwei identische Hälften und erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Ven- tilmembran-Hauptebene, in der die Ventilmembran 1 1 in einer planen Stellung liegt. Die Ventilmembran 1 1 weist eine gekrümmte Basis 14 und zwei sich an die Basis 14 anschließende, gekrümmte Seiten 15 auf, die von der Basis 14 aus zusammenlaufen. Die Ventilmembran 1 1 hat eine Verstärkungsstruktur 16 mit einem benachbart zu der Basis 14 angeordneten, zentralen Verbindungsfeld 17 und einem von dem Verbindungsfeld 17 zu einer der Basis 14 gegenüberliegenden Spitze 18 gerade verlaufenden Verbindungssteg 19 sowie Verstär- kungs-Schrägkörpern 20, die von dem Verbindungsfeld 17 und dem Verbindungssteg 19 schräg zu der Ventilmembran-Mittelebene 12 nach seitlich außen verlaufen. Die Verstärkungs-Schrägkörper 20 verlaufen dabei ausgehend von der Ventilmembran-Mittelebene 12 nach schräg vorne bzw. von der Basis 14 schräg weg. In dem Verbindungsfeld 17 sind zwei Ein- spannöffnungen 23 vorgesehen. In montiertem Zustand der Ventilmembran 1 1 greifen Fixierstege 24 des Ventilsitzkörpers 8 und/oder des Gehäusekörpers 10 in bzw. durch die Einspannöffnungen 23, wodurch die Ventilmembran 1 1 weiter örtlich fixiert wird. Ferner umfasst die Verstärkungsstruktur 16 einen randseitigen Rahmenkörper 21, der umfangsseitig geschlossen ist.

Der Verbindungssteg 19 hat in der Ventilmembran-Hauptebene eine wesentlich größere Weite als die jeweiligen Verstärkungs-Schrägkörper 20, die eine einheitliche Weite haben.

Einander gegenüberliegende Verstärkungs-Schrägkörper 20 bilden zusammen jeweils eine V- Verstärkungsanordnung 25. Insgesamt sind zwischen drei und acht, hier fünf, V- Verstärkungsanordnungen 25 vorhanden. Die in einer gemeinsamen Seite bezüglich dem Verbindungssteg 19 verlaufenden Verstärkungs-Schrägkörper 20 erstrecken sich parallel zueinander. Genaue eine V- Verstärkungsanordnung 25 ist an das Verbindungsfeld 17 angeschlossen. Die einzelnen V- Verstärkungsanordnungen 25 sind versetzt zueinander angeordnet. Ausgehend von dem Verbindungsfeld 17 nimmt die Länge der Verstär- kungs-Schrägkörper 20 aufgrund der dreieckförmigen Ausgestaltung der Ventilmembran 1 1 ab. Die Verstärkungsstruktur 16 hat günstigerweise eine einheitliche Dicke senkrecht zu der Ventilmembran-Hauptebene.

Zwischen der Verstärkungsstruktur 16 weist die Ventilmembran 1 1 dünne Ventilmembranabschnitte bzw. -felder 22 auf. Die Ventilmembranab- schnitte 22 sind senkrecht zu der Ventilmembran-Hauptebene wesentlich dünner als die Verstärkungsstruktur 16 ausgebildet. In der Ventilmembran- Hauptebene haben die Ventilmembranabschnitte 22 eine wesentlich größere Weite als die Verstärkungs-Schrägkörper 20. Die Ventilmembranabschnitte 22 schließen sich beispielsweise in halber Höhe an die Verstär- kungsstruktur 16 an. Alternativ sind diese in einem Bodenbereich oder Kopfbereich der Verstärkungsstruktur 16 an die Verstärkungsstruktur 16 angeschlossen.

Die Ventilmembran 1 1 ist insgesamt mit der Verstärkungsstruktur 16 blatt- artig ausgeführt. Der Verbindungssteg 19 bildet eine Mittelrippe, während die Verstärkungs-Schrägkörper 20 Seitenrippen bilden. Die Ventilmembran 1 1 ist so insgesamt an bionische Prinzipien angelehnt.

Der Verbindungssteg 19 und die Verstärkungs-Schrägkörper 20 verleihen der Ventilmembran 1 1 eine Stabilität. Die vergleichsweise dünnen Ventilmembranabschnitte 22 wirken als Soll-Biegestellen bzw. Soll- Knickstellen und reduzieren den Knickwiderstand. Die minimale Dicke der Verstärkung s struktur 16 ist durch eine Anforderung an die Mindeststeifigkeit der Ventilmembran 1 1 bestimmt. Diese ist so gewählt, dass auch bei nach unten geneigter Ventilmembran 1 1 die Ventilmembran 1 1 noch an dem Ventilsitzkörper 8 fluiddicht anliegt bzw. die Ventilsitzöffnung 9 fluiddicht verschließt und nicht durchhängt.

Wie bereits erwähnt, ist die Ventilmembran 1 1 in ihrer Freigabestellung von dem Ventilsitzkörper 8 beabstandet zu deren Einspannstelle abgehoben, sodass die Ventilsitzöffnung 9 freigegeben ist und Atem des Trägers durch die Ventilsitzöffnung 9 strömen kann. Die Ventilmembran 1 1 hat dann günstigerweise eine Biegelinie, die zwischen den Seiten 15 der Ventilmembran 1 1 verläuft. Die Biegelinie erstreckt sich dabei vorzugsweise beabstandet zu der Einspannstelle bzw. Basis 14 der Ventilmembran 1 1 und beabstandet zu der Spitze 18 der Ventilmembran 1 1 , wobei vorzugs- weise die Biegelinie näher zu der Einspannstelle als zu der Spitze 18 verläuft bzw. angeordnet ist. Die Biegelinie schneidet günstigerweise die Ventilmembran-Mittelebene bzw. -Symmetrieebene 12 senkrecht. Insgesamt verläuft die Biegelinie zwischen den Seiten 15 vorzugsweise im Wesentlichen V-förmig oder gekrümmt, wobei eine Biegelinienbasis vorzugsweise auf der Ventilmembran-Mittelebene bzw. -Symmetrieebene 12 liegt und die Biegelinie von dort nach schräg vorne und/oder von der Basis 14 weg verläuft.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 7 eine zweite Ausführungs- form der Ventilmembran beschrieben. Identische Teile bzw. Komponenten erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei der vorherigen Ausführungsform, auf die hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile bzw. Komponenten erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgeordneten„a". Im Vergleich mit der bereits beschriebenen Ventilmembran 1 1 ist bei der in Figur 7 gezeigten Ventilmembran 1 la die Verstärkung s struktur 16a anders ausgebildet. Die Verstärkungsstruktur 16a hat zwei zusätzliche Neben- Verstärkungsstege 26, die von der Basis 14 in Richtung auf die Spitze 18 verlaufen. Die Neben- Verstärkungsstege 26 enden jedoch beabstandet zu der Spitze 18. Sie laufen von der Basis 14 aus allmählich zusammen, enden jedoch beabstandet zueinander an zwei Verstärkungs-Schrägkörper 20a. Die Neben- Verstärkungs Stege 26 unterteilen die Ventilmembranabschnitte 22a in Teilabschnitte, die identische oder unterschiedliche Größen aufweisen können. Zwischen fünf und fünfzehn V- Verstärkungsanordnungen 25a sind vorhanden. Zwei sind an das Verbindungsfeld 17a angeschlossen.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 8 eine dritte Ausführungs- form der Ventilmembran beschrieben. Identische Teile bzw. Komponenten erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform, auf die hiermit verwiesen wird. Funktionell identische, jedoch konstruktiv unterschiedliche Teile bzw. Komponenten erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgeordneten„b".

Bei der Ventilmembran I Ib gemäß Figur 8 ist die Verstärkungsstruktur 16b anders ausgebildet. Es fehlt quasi der Verbindungssteg 19. Die meisten der einzelnen V- Verstärkungsanordnungen 25b sind so nur noch über den Rahmenkörper 21 bzw. die Ventilmembranabschnitte 22b miteinander ver- bunden. Diese verlaufen beabstandet zueinander. Die Ventilmembranabschnitte 22b zwischen einzelnen V- Verstärkungsanordnungen 25b sind zusammenhängend und jeweils V-förmig. Insgesamt sind zwischen fünf und fünfzehn V- Verstärkungsanordnungen 25b vorhanden. Zwei sind an das Verbindungsfeld 17b angeschlossen. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 9 eine vierte Ausführungsform der Ventilmembran beschrieben. Identische Teile bzw. Komponenten erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform, auf deren Beschreibung verwiesen wird. Funktionell identische, jedoch konstruktiv unterschiedliche Teile bzw. Komponenten erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgeordneten„c".

Auch bei dieser Ventilmembran 1 lc ist die Verstärkungsstruktur 16c an- ders ausgebildet. Es ist kein Verbindungssteg 19 vorhanden. Das Verbindungsfeld 17c ist im Wesentlichen halbkreisförmig ausgeführt. Die Ver- stärkungs-Schrägkörper 20c verlaufen von dem Verbindungsfeld 17c strahlenförmig nach außen weg. Sie verlaufen schräg zu der Basis 14. Benachbarte Verstärkungs-Schrägkörper 20c verlaufen dabei auch voneinander weg. Die Verstärkungs-Schrägkörper 20c sind bezüglich der Ventilmembran-Mittelebene 12 paarweise angeordnet und bilden entsprechende V- Verstärkungsanordnungen 25c. Zwischen fünf und fünfzehn V- Verstärkungsanordnungen 25c sind vorhanden. Das Biege verhalten der Ventilmembranen I Ia, 1 lb, 1 1c gemäß Fig. 7 bis 9 ist vorzugsweise im Wesentlichen identisch mit dem Biege verhalten der Ventilmembran 1 1 gemäß der ersten Ausführungsform.

Claims

Patentansprüche

1. Atemschutzmaske zum Filtern von Atemluft eines Trägers der Atemschutzmaske, umfassend

a) einen Maskengrundkörper (1) zum Bedecken einer Nase und eines Munds des Trägers, und

b) mindestens eine an dem Maskengrundkörper (1) angeordnete

Atemventilanordnung (3)

i) mit einem Ventilsitzkörper (8) und

ii) mit einer zwischen einer Freigabestellung und einer Schließstellung verlagerbaren Ventilmembran (1 1 ; I Ia; 1 lb; 1 lc), die dreieckförmig ist,

in der Freigabestellung mindestens eine Atemöffnung (9) freigibt,

in der Schließstellung die mindestens eine Atemöffnung (9) verschließt, und

eine Verstärkungsstruktur (16; 16a; 16b; 16c) umfasst, die

— eine Vielzahl bezüglich einer Ventilmembran- Mittelebene (12) schräg verlaufender Verstärkungs- Schrägkörper (20; 20a; 20b; 20c) aufweist,

— wobei jeweils mindestens zwei der Verstärkungs- Schrägkörper (20; 20a; 20b; 20c) unter Bildung mindestens einer V- Verstärkungsanordnung (25; 25a; 25b; 25c) zusammen V-förmig verlaufen,

— wobei mehrere der V- Verstärkungsanordnungen (25;

25a; 25b; 25c) vorhanden sind, wobei mindestens zwei derselben über mindestens einen in der Ventilmembran-Mittelebene (12) liegenden Verstärkungs- Verbindungsköφer (19) der Verstärkungsstruktur (16; 16a; 16b; 16c) miteinander verbunden sind,

— wobei der Verstärkungs-Verbindungskörper durch einen zentralen Verbindungssteg (19) gebildet ist.

Atemschutzmaske nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilmembran (1 1 ; I Ia; 1 lb; 1 lc) sich an die Verstärkungsstruktur (16; 16a; 16b; 16c) anschließende Ventilmembranabschnitte (22; 22a; 22b; 22c) aufweist, wobei vorzugsweise die Ventilmembranabschnitte (22; 22a; 22b; 22c) senkrecht zu einer Ventilmembran- Hauptebene jeweils dünner als die Verstärkungsstruktur (16; 16a; 16b; 16c) sind.

Atemschutzmaske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige der Ventilmembranabschnitte (22; 22a; 22b; 22c) in einer Ventilmembran-Hauptebene zumindest bereichsweise breiter als der mindestens eine jeweilige Verstärkungs-Schrägkörper (20; 20a; 20b; 20c) ist.

Atemschutzmaske nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilmembran (1 1 ; I Ia; 1 lb; 1 lc) beabstandet und/oder benachbart zu der Verstärkungsstruktur (16; 16a; 16b; 16c) mindestens eine Sollbiegestelle aufweist.

Atemschutzmaske nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (16; 16a; 16b; 16c) mindestens eine Sollbiegestelle der Ventilmembran (1 1 ; I Ia; 1 lb; 1 lc) vorgibt.

6. Atemschutzmaske nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungsstruktur (16; 16a; 16b; 16c) einen die Ventilmembran (1 1 ; I Ia; 1 lb; 1 lc) vollständig umlaufenden Rahmenkörper (21) umfasst.

7. Atemschutzmaske nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungs-Verbindungskörper durch ein sich randseitig erstreckendes, zentrales Verbindungsfeld (17) gebildet ist.

8. Atemschutzmaske nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der V- Verstärkungsanordnungen (25a) über mindestens einen beabstandet zu der Ventilmembran- Mittelebene (12) verlaufenden Neben- Verstärkungssteg (26) verbunden sind.

9. Atemschutzmaske nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungs-Schrägkörper (20; 20a; 20b; 20c) schräg zueinander verlaufende Abschnitte aufweisen.

10. Atemschutzmaske nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungs-Schrägkörper (20; 20a; 20b) parallel zueinander verlaufende Verstärkungsabschnitte aufweisen.

1 1. Atemschutzmaske nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilmembran (1 1 ; I Ia; 1 lb; 1 1c) zwischen dem Ventilsitzkörper (8) und einem Gehäusekörper (10) bereichsweise randseitig eingespannt ist.

12. Ventilmembran für eine Atemschutzmaske, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend eine Verstärkungsstruktur (16; 16a; 16b; 16c), die eine Vielzahl bezüglich einer Ventilmembran- Mittelebene (12) schräg verlaufender Verstärkungs-Schrägkörper (20; 20a; 20b; 20c) aufweist,

- wobei jeweils mindestens zwei der Verstärkungs-Schrägkörper (20;

20a; 20b; 20c) unter Bildung mindestens einer V- Verstärkungsanordnung (25; 25a; 25b; 25c) zusammen V-förmig verlaufen,

- wobei mehrere der V- Verstärkungsanordnungen (25; 25a; 25b; 25c) vorhanden sind, wobei mindestens zwei derselben über mindestens einen in der Ventilmembran-Mittelebene (12) liegenden Verstär- kungs-Verbindungskörper (19) der Verstärkungsstruktur (16; 16a; 16b; 16c) miteinander verbunden sind,

- wobei der Verstärkungs-Verbindungskörper durch einen zentralen

Verbindungssteg (19) gebildet ist,

- wobei die Ventilmembran dreieckförmig ist.