DE102004030070B3

DE102004030070B3 - Atemmaske mit individueller Anpassung an die Gesichtsform

Info

Publication number: DE102004030070B3
Application number: DE102004030070A
Authority: DE
Inventors: Jörg-Uwe Prof. Dr. Meyer; Götz KULLIK; Cornelia Schrader; Hans-Ulrich Hansmann
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2024-06-24
Also published as: FR2874328A1; US20050284478A1; FR2872053A1; US7726313B2

Abstract

Ein Dichtrahmen für eine Atemmaske soll in der Weise verbessert werden, dass er sich auf einfache Weise an die Gesichtskontur eines Maskenträgers anpassen lässt. Die Aufgabe wird gelöst durch einen Dichtrahmen (1), der aus weichem Kunststoffmaterial (5) mit eingelagerten Metallstreifen (6) besteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Atemmaske mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Anpassung einer Atemmaske an unterschiedliche Gesichtsformen.

Personen, die eine Atemunterstützung oder eine Atemluftversorgung benötigen, erhalten das Atemgas häufig über eine am Gesicht anliegende Atemmaske. Derartige Atemmasken kommen im Bereich des Arbeitsschutzes oder bei medizinischen Anwendungen vor. Hierzu wird das Atemgas entweder atemzugsweise dem Maskenträger zugeführt oder es fließt ein kontinuierlich über ein Ausatemventil abströmender Gasfluss, der den Maskeninnenraum ständig mit frischem Atemgas spült.

Der Tragekomfort einer Atemmaske, die mittels einer Bänderung an das Gesicht des Maskenträgers angedrückt wird, wird durch eine Kontaktlinie in Form eines Dichtrahmens zwischen dem Maskenkörper der Atemmaske und dem Gesicht des Maskenträgers bestimmt. Zur Anpassung der Atemmaske an unterschiedliche Gesichtsformen ist es bekannt, Masken in unterschiedlichen Größen „small", „medium" und „large" anzubieten. Die individuelle Gesichtsform wird durch eine mehr oder weniger flexible Dichtlippe angepasst. Da sich die Dichtlippe in einem relativ großen Bereich verformen muss, kann es vorkommen, dass am Gesicht Zonen mit unterschiedlichen Anpressdrücken entstehen.

Ein Dichtrahmen aus plastischem Material für eine Atemmaske ist aus der DE 39 35 890 A1 bekannt geworden. Der Dichtrahmen besitzt ein umlaufendes Dichtungsteil, welches aus einem speziellen, verformbaren Material besteht. Zur Anpassung des Dichtungsteils an die Gesichtsform des Maskenträgers wird das Material auf eine relativ niedrige Temperatur von etwa 40 Grad Celsius bis 65 Celsius erwärmt, die dem Maskenträger beim Kontakt mit der Haut nicht zu heiß erscheint. Das Material ist so ausgewählt, dass es bei Zimmertemperatur wieder aushärtet. Beim Formen des Dichtungsteils wird das erwärmte und erweichte Material auf das Gesicht des Maskenträgers gelegt und entsprechend den Konturen des Gesichts ausgeformt. Nachteilig hierbei ist, dass eine separate Wärmequelle verfügbar sein muss.

Aus der US 4,971,051 ist eine Atemmaske für Überdruckbeatmung bekannt, bei der der Dichtrahmen aus einem aufblasbaren Dichtwulst besteht. Zum Aufblasen des Dichtwulstes ist eine separate Handpumpe erforderlich, die zum Nachfüllen von Luft ständig verfügbar sein muss.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dichtrahmen für eine Atemmaske anzugeben, der sich auf einfache Weise an die Gesichtskontur eines Maskenträgers anpassen lässt. Weiter soll ein Verfahren zur Anpassung eines Dichtrahmens an die Gesichtsform eines Maskenträgers angegeben werden.

Die Lösung für die Aufgabe für die Vorrichtung erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die Aufgabe für die Vorrichtung wird auch mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.

Die Lösung der Aufgabe für das Verfahren ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 7.

Der Vorteil der Erfindung besteht im Wesentlichen darin, dass der Dichtrahmen aus weichem Kunststoffmaterial besteht, in welches plastisch verformbare Metallstreifen eingebettet sind. Auf diese Weise kann der Dichtrahmen vom Maskenträger selbst an die Gesichtskontur angepasst werden, ohne dass weitere Hilfsmittel erforderlich sind. Durch die Anzahl und die Stärke der in das Kunst stoffmaterial eingespritzten Metallstreifen lässt sich die Steifigkeit des Dichtrahmens einstellen. Der Maskenträger hat auch die Möglichkeit, eventuelle Korrekturen selbst vorzunehmen, ohne dass ein apparativer Aufwand erforderlich ist. Alternativ zu Metallstreifen eignet sich jedes andere plastisch verformbare Material, das sich von Hand in die gewünschte Form bringen lässt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, den Dichtrahmen aus wasseraktivierbarem Polyurethanharz auszuführen. Derartige Materialien sind von medizinischen Stützverbänden bekannt. Der Dichtrahmen besteht aus Polyestergewebe als Träger, das mit Polyurethanharz getränkt ist. Der Dichtrahmen wird danach zusammen mit dem Maskenkörper in eine luftdichte Verpackungsfolie eingeschweißt.

Zum Gebrauch wird die Atemmaske aus der Verpackungsfolie entnommen und der Dichtrand mit Wasser benetzt. Danach wird der Dichtrand auf das Gesicht des Maskenträgers gelegt und dem Gesicht des Maskenträgers angepasst. Nach kurzer Zeit, wenn die Feuchtigkeit ausgetreten ist, ist der Dichtrand ausgehärtet und voll belastbar.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In vorteilhafter Weise sind die Metallstreifen mehrlagig innerhalb des Dichtrahmens angeordnet. Auf diese Weise lässt sich die Steifigkeit des Dichtrahmens in einem großen Bereich einstellen, indem durch die Anzahl von aufeinanderliegenden Metallstreifen oder auch die Art der Schichtung die Steifigkeit verändert wird. Hierbei ist es zweckmäßig, die Metallstreifen oder auch die zu Paketen zusammengefassten Metallstreifen gleichmäßig verteilt über den Umfang anzuordnen.

Als Material für die Metallstreifen eignen sich Aluminium, Eisenblech oder Messing. Es sind aber auch nichtmetallische Werkstoffe geeignet, die sich plastisch verformen lassen und eine ausreichende Formstabilität besitzen, so dass eine entsprechende Steifigkeit des Dichtrahmens gegenüber den durch die Bänderung verursachten Anpresskräften vorhanden ist.

In vorteilhafter Weise wird die Abdichtung des Dichtrahmens am Gesicht des Maskenträgers durch eine Dichtlippe verbessert, die an der dem Gesicht zugewandten Seite des Dichtrahmens angebracht ist. In zweckmäßiger Weise wird die Dichtlippe unmittelbar an das Kunststoffmaterial des Dichtrahmens angespritzt. Eine degressive Federkennlinie der Dichtlippe erhöht hierbei den Tragekomfort.

Das erfindungsgemäß angegebene Verfahren besteht darin,
mit einer Abstandsmessvorrichtung die Gesichtskontur des Maskenträgers zu erfassen,
einen Dichtrahmen aus plastisch verformbarem Material auszuwählen,
eine Prägevorrichtung für den Dichtrahmen vorzusehen, welche eine Vielzahl von Stempeln zur Verformung des Dichtrahmens besitzt,
auf der Basis der ermittelten Abstandswerte im Anlagebereich des Dichtrahmens die Auslenkung der Stempel derart vorzunehmen, dass der Dichtrahmen einer Negativform der Gesichtskontur entspricht.

Die Abstandsmessung kann besonders vorteilhaft mit einem Laserabstandsmesser ausgeführt werden, welcher das Gesicht des Maskenträgers zeilenförmig aufnimmt. Es wird dann zunächst eine dreidimensionale Darstellung der Gesichtsoberfläche erzeugt. Mittels der Prägevorrichtung wird der Dichtrahmen so angepasst, dass er bündig auf dem Gesicht aufliegt. Die Prägevorrichtung besitzt hierzu eine Vielzahl von gegenüberliegend angeordneten, elektrisch betätigten Stempeln, die über die Abstandsmessvorrichtung ent sprechende Ansteuerdaten erhalten. Der Dichtrahmen befindet sich zwischen den Stempeln, so dass durch unterschiedliche Auslenkungen einzelner Stempel der Dichtrahmen verformt werden kann. Die Prägung erfolgt durch Druck oder auch durch die Kombination von Druck und Temperatur, so dass mit den ermittelten Abstandsdaten für die Gesichtsoberfläche eine korrespondierend dazu ausgebildete Negativform des Dichtrahmens erstellt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur gezeigt und im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine an das Gesicht eines Maskenträgers angelegte Atemmaske,
2 eine Aufsicht auf die Atemmaske nach der 1,
3 eine Seitenansicht der unverformten Atemmaske,
4 die Atemmaske nach der 3 mit verformtem Dichtrand,
5 eine Abtastvorrichtung für die Gesichtsoberfläche des Maskenträgers,
6 eine schematische Darstellung einer Prägevorrichtung für den Dichtrand.
1 zeigt eine Seitenansicht einer Atemmaske 100 am Gesicht eines Maskenträgers 101. Die Atemmaske 100 besteht aus einem Maskenkörper 3, einem am Gesicht anliegenden Dichtrahmen 1 und einer Bänderung 2, mit der die Atemmaske 100 am Gesicht gehalten wird.
2 veranschaulicht eine Aufsicht auf die Atemmaske nach der 1. Gleiche Komponenten sind mit gleichen Bezugsziffern der 1 bezeichnet.
3 zeigt eine Seitenansicht der Atemmaske 100. Der mit dem Maskenkörper 3 verbundene Dichtrahmen 1 besteht aus weichem Kunststoffmaterial 5 mit eingelagerten Metallstreifen 6. An der dem Gesicht des Maskenträgers 101 zugewandten Seite des Dichtrahmens 1 ist eine umlaufende Dichtlippe 4 aus Kunststoffmaterial angebracht.
4 veranschaulicht den an die Gesichtskontur angepassten Dichtrahmen 1. Hierbei sind die Metallstreifen 6 plastisch verformt und der Höhenkontur des Gesichtes angeglichen.
5 zeigt einen Laser-Abstandsmesser 7, der das Gesicht des Maskenträgers 101 in Zeilenform 8 abtastet.
Eine in der 6 schematisch dargestellte Prägevorrichtung 102 besteht aus einer Vielzahl von gegenüberliegend angeordneten Stempeln 11, die den Dichtrahmen, 1, aufnehmen. Die Stempel 11 sind gleichmäßig verteilt über den Umfang des Dichtrahmens 1 angeordnet, und werden durch individuelle Druckkräfte 10 beaufschlagt. Aus den mit dem Laserabstandsmesser 7 gemessenen Abstandsdaten wird zunächst in einer nicht näher dargestellten Steuereinheit eine dreidimensionale Darstellung der Gesichtsoberfläche erzeugt und es werden hieraus Ansteuersignale für die Stempel 11 in der Weise errechnet, dass der Dichtrahmen 1 als Negativform an die Gesichtsoberfläche angepasst ist.
Die Verformung des Dichtrahmens 1 ergibt sich hierbei durch eine unterschiedlich große Verschiebung der Stempel 11. Gegenüberliegende Stempel 11 führen hierbei den gleichen Verschiebeweg in der Weise aus, dass der Abstand zwischen den Stempeln 11 unverändert bleibt. Gegenüberliegende Stempel 11 wirken hierbei wie eine Zange, die ein Segment des Dichtrahmens 1 aufnimmt und in eine vorbestimmte Position verschiebt. Mit benachbarten Stempeln wird ein weiteres Segment des Dichtrahmens 1 verschoben und an die Gesichtskontur angepasst. Durch die Verschiebung jedes einzelnen Segmentes des umlaufenden Dichtrahmens wird eine gute Adaptation an die Gesichtskontur des Maskenträgers erreicht.

Claims

Atemmaske mit einem plastisch verformbaren Dichtrahmen (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrahmen (1) aus weichem Kunststoffmaterial (5) mit eingelagerten Metallstreifen (6) besteht.
Atemmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallstreifen (6) mehrlagig innerhalb des Kunststoffmaterials (5) angeordnet sind.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallstreifen (6) gleichmäßig über den Umfang des Dichtrahmens (1) verteilt angeordnet sind.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallstreifen (6) aus Aluminium, Eisenblech oder Messing bestehen.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrahmen (1) an seiner zum Maskenträger zugewandten Seite eine umlaufende Dichtlippe (4) aufweist.
Atemmaske nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (4) eine degressive Federkennlinie aufweist.
Verfahren zur Anpassung des Dichtrahmens einer Atemmaske an eine Gesichtsform mit den Schritten: mit einer Abstandsmessvorrichtung (7) die Gesichtskontur des Maskenträgers zu erfassen, den Dichtrahmen (1) aus plastisch verformbarem Material auszuführen, eine Prägevorrichtung (102) für den Dichtrahmen (1) vorzusehen, welche eine Vielzahl von Stempeln (11) zur Verformung des Dichtrahmens (1) besitzt, auf der Basis der ermittelten Abstandswerte im Anlagebereich des Dichtrahmens am Gesicht des Maskenträgers die Auslenkung der Stempel (11) derart vorzunehmen, dass der Dichtrahmen (1) einer Negativform der Gesichtskontur entspricht.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesichtskontur zeilenweise abgetastet wird.
Atemmaske mit plastisch verformbarem Dichtrahmen, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtrahmen ein wasseraktivierbares Polyurethanharz enthält.