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Bereich der Erfindung:
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Diese Erfindung betrifft Gesichtsmaskensysteme
zum Schutz vor atmosphärischen
Schadstoffen und für
die Versorgung des Maskenträgers
mit Sauerstoff und insbesondere Maskensysteme für die Sauerstoffzufuhr zur
Verwendung in einem Umfeld mit unzureichendem Sauerstoff während der
Druckverminderung in Luftfahrzeugen, bei Rauch durch Feuer an Bord,
zum Schutz vor in der Luft befindlichen Fremdkörpern oder anderen toxischen
Gasen, welche in das Flugdeck oder andere Besatzungsräume eindringen
können.
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Beschreibung der zu Grunde
liegenden Technik:
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Im Laufe des Betriebs des Luftfahrzeugs
ist es möglich,
dass verschiedene Mitglieder der Besatzung, einschließlich, aber
nicht beschränkt
auf Piloten, Navigatoren, und andere Personen der Besatzung, ein
Maskensystem benötigen,
welches Sauerstoff zum Atmen zur Verfügung stellt und auch einen Schutz
vor Rauch durch Feuer an Bord und vor anderen möglichen, in der Luft befindlichen
Reizstoffen für Auge
und Lunge bietet, welche in die Kabine(n) der Besatzung gefangen
können.
In der kommerziellen Flugindustrie gilt die Forderung, dass die
Masken, die für
die Verwendung durch die Besatzung vorgesehen sind, innerhalb von
höchstens
fünf Sekunden
angelegt werden können, über Brillen
gezogen werden können
und in der Lage sind gemäß den physiologischen
Bedürfnissen
bei Höhen
bis zu 40.000 Fuß Sauerstoff
zur Verfügung
zu stellen.
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Die Maske muss so verstaut werden
können, dass
sie den Forderungen nach raschem Überziehen und dem stark begrenzten
Raum, der auf dem Flugdeck eines Luftfahrzeugs zur Verfügung steht,
entspricht, und es ist insbesondere wünschenswert, dass die Maske
so verstaut werden kann, dass sie auf dem Flugdeck in einer bequemen
Position in der Nähe
des Besatzungsmitglieds leicht platziert werden kann, wenn dieses
an seinem Platz sitzt. Es ist auch in hohem Maße wünschenswert, dass die Maske
für eine
große
Vielzahl von Gesichtsgrößen und Gesichtsformen
passend ist und das Gesicht dabei immer noch angemessen von dem
externen Umfeld abdichtet.
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Da die Maske von Besatzungsmitgliedern
in einem Umfeld verwendet werden soll, das sowohl hinsichtlich der
visuellen Aufgaben als auch hinsichtlich der bei Rauch o. ä. vorhandenen
Sicht in hohem Maße
belastend ist, ist es wichtig, dass die Maske ein akzeptables Niveau
optischer Klarheit und die Abwesenheit von Verformung gemäß den anderen
wünschenswerten
Merkmalen der Maske bietet. Ein weiteres wünschenswertes Merkmal besteht
darin, dass die Maske, so weit es bei einer verstaubaren Maske möglich ist,
vor einem Auftreffen von Fremdstoffen und Schadstoffen in der Luft
auf das Gesicht schützt und
insbesondere die Augen vor in der Luft befindlichen Fremdstoffen,
die durch eine explosive Druckverminderung oder einen anderen Bruch
des Windschutzsystems in einem großen Luftfahrzeug vorhanden
sein können,
schützt.
Bei Besatzungsmasken nach dem Stand der Technik begegnet man diesen Problemen
durch Masken, welche an der flexiblen Maske angebrachte feste Sichtgläser umfassen, oder
durch Kombinationen von Schutzbrillen und Sauerstoffmasken. Diese
Masken sind funktionell nützlich,
sie weisen aber Nachteile im Sichtbereich, in der Anpassungsfähigkeit
für einen
großen
Bereich von Kopfgrößen und
Kopfformen, in der Fähigkeit, rasch über Brillen
gezogen zu werden und in der Verstaubarkeit in kleinen Räumen im
Cockpit des Luftfahrzeugs in der Nähe der Besatzungsmitglieder
auf.
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Eine Sauerstoffmaske für die Flugbesatzung mit
bequemer pneumatischer Anpassung ist in der internationalen Veröffentlichung
Nr. WO-A-89/07961 offenbart, wobei die Maskenvorrichtung die Nase
und den Mund des Benutzers bedeckt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung sieht eine
Sauerstoffmaske zur Verwendung durch Träger vor, die einer sauerstoffarmen
oder verschmutzten Umgebung ausgesetzt sind, wobei die Maske umfasst:
einen Druckregler, der dem Träger
ein Atemgas liefert, und eine aufblasbare Bebänderung, wobei der Druckregler
mit einer Atemgasquelle verbunden ist, wobei der Druckregler darüber hinaus
Mittel zum Liefern des Atemgases an die aufblasbare Bebänderung
umfasst, und wobei die aufblasbare Bebänderung wenigstens einen flexiblen
Schlauch umfasst, der um die Rückseite
des Kopfes des Trägers
herum verläuft,
dadurch gekennzeichnet, dass:
die Maske darüber hinaus eine flexible Gesichtsabdichtung
umfasst, die ein an der flexiblen Gesichtsabdichtung angebrachtes
flexibles, elastomeres Sichtglas von optischer Qualität umgibt,
und wobei das flexible Sichtglas dafür ausgelegt ist, über den
Augen des Trägers
zu liegen, wobei die aufblasbare Bebänderung an der flexiblen Gesichtsabdichtung
angebracht ist, wobei der wenigstens eine Schlauch mit der flexiblen
Gesichtsabdichtung durch Bänder
und Befestigungsvorrichtungen an der flexiblen Gesichtsabdichtung
verbunden ist, wobei das flexible Sichtglas und die flexible Gesichtsabdichtung
von ausreichender Flexibilität
sind, um das Zusammenrollen der Maske zur Aufbewahrung zu ermöglichen.
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Die vorliegende Erfindung sieht darüber hinaus
eine Sauerstoffmaske nach Anspruch 3 vor.
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Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung sehen eine verstaubare Maske vor, die eine Reihe von strengen
und schwierigen Anforderungen bezüglich Umfeld und Funktion zur
Verwendung unter Bedingungen erfüllt,
die typischerweise in einem unter Druck stehenden Luftfahrzeug nach
Druckverlust oder im Fall eines Notfalls während des Flugs, der dazu führt, dass
Rauch oder Fremdkörper
in das Flugdeck gelangen, vorliegen. In einem solchen Fall wird
davon ausgegangen, dass die Fähigkeit
der Flugbesatzung, weiterhin mit hoher Kompetenz zu operieren, von
großer
Bedeutung ist, um den Verlust von Leben oder Eigentum zu verhindern,
und somit ist auch das Vorhandensein solcher Masken und ihre Funktionalität für ein solches
Luftfahrzeug in hohem Maße
wünschenswert.
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Da die Vorzüge solcher Maskensysteme anerkannt
sind, ist das Vorhandensein solcher Masken üblicherweise auch bei vielen
Personen erwünscht, die
im Verlauf ihrer Beschäftigung
solchen Gefahren ausgesetzt sind und dabei wichtige Aufgaben ausführen müssen. Insbesondere
im Fall eines Luftfahrzeugs ist es in hohem Maße erwünscht, dass solche Masken vor
ihrer Verwendung möglichst
wenig Stauraum benötigen,
um sie dem an seinem Platz sitzenden Anwender verfügbar zu
machen, ohne dabei den begrenzten Raum des Flugdecks in Anspruch
zu nehmen. Daher sind das Instrumentenbrett oder Seitenwände der
Besatzungsstation bevorzugte Orte für diese Ausrüstung. Es
ist wichtig, dass die Maske in einer Weise verstaut ist, die rasches Überziehen
erlaubt und den normalen Betrieb des Luftfahrzeugs nicht beeinträchtigt.
Da die Maske sowohl in bestehenden als auch in neueren Luftfahrzeugen
angebracht wird, ist es aus wirtschaftlicher Sicht wichtig, dass
die Maske in bereits für
diesen Zweck vorgesehene Hohlräume
passt.
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Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung sehen eine Maskenanordnung vor, welche die Erfordernisse
raschen Überziehens
seitens des Trägers,
der mit gefährlichen
Flugbedingungen konfrontiert sein kann, erfüllt. Bevorzugte Ausführungsformen
weisen darüber
hinaus den Vorzug auf, dass sie rasch über Augenbedeckungen, wie beispielsweise vom
Nutzer getragene Brillen, gezogen werden können. Da auf einen Notfall
während
des Flugs häufig ein
recht langer Zeitraum folgt, in dem die Besatzungsmitglieder in
dem gefährlichen
Umfeld operieren müssen
und das Luftfahrzeug zu einer sicheren Landung bringen müssen, ist
die Maske derart gestaltet, dass sie auch bei langen Tragezeiten
bequem ist. Ein solches Merkmal ist insbesondere angesichts bestimmter
Regelungen der Flugbestimmungen wichtig, die erforderlich machen,
dass ein Besatzungsmitglied die Maske ständig trägt. Bestimmte Flugbestimmungen
fordern auch, dass ein Besatzungsmitglied die Maske benutzt, wenn
das Flugdeck verlassen wird. Auch andere längere Handlungsszenarien können es
erforderlich machen, dass die Maske über drei Stunden oder länger getragen wird,
und daher ist Tragekomfort von besonderer Bedeutung.
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Es ist bekannt, dass das vorrangige
Ziel der Maske darin besteht, die Infiltration von Schmutzstoffen
einzuschränken
und in gefährlicher
Umgebung infolge eines Druckverlusts im Flugzeug oder durch gefährliche
Gase, nicht beschränkt
auf Rauch, die in die Besatzungskabinen eindringen können, angemessene
physiologische Sauerstoffmengen zur Verfügung zu stellen.
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Bei einer derzeit bevorzugten Ausführungsform
besteht ein Merkmal der Maske in der Fähigkeit, eine Notfall-Atemvorrichtung
vorzusehen, bei der der Sauerstofffluss entsprechend den physiologischen Erfordernissen
regelbar ist. Ob dieses Merkmal erforderlich ist, hängt von
den jeweils gültigen
gesetzlichen Bestimmungen der Region ab, in der das Luftfahrzeug
betrieben wird. Es ist auch von Bedeutung, dass die Maske dem Anwender
ermöglicht,
nach dem Überziehen
beide Hände
zur Verfügung
zu haben, um seinen Aufgaben nachzugehen, und dass die Maske zur
Erfüllung
dieser Funktionen das erforderliche Sichtfeld bereitstellt. Entsprechend
ist die Maske derart konstruiert, dass sie nicht nur ein großes Sichtfeld
aufweist, sondern auch über
eine Sauerstoffbelüftung
verfügt,
um den Bereich um die Augen klar zu halten und eine Kondensierung
an den inneren Flächen
des Sichtglases zu verhindern. Da unter anderem die Kommunikation
mit anderen Besatzungsmitgliedern und der Bodenkontrolle zu den
Aufgaben der Besatzung zählt,
kann die getragene Maske auch ein integriertes Mikrofon für die ständige Kommunikation
zwischen Flugbesatzung und Bodenstationen vorsehen.
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Um die oben genannten Vorzüge zu bieten, verwendet
die Maske statt steifer oder halb-steifer Gläser, wie sie bei früheren Notfallmasken üblich waren,
flexible Sichtgläser,
die es bei Kombination mit einer Maskenfassung aus flexiblem Material
ermöglichen,
dass die Maske als relativ kleines Paket zum Verstauen auf dem Flugdeck
zusammengerollt wird. Man hat herausgefunden, dass die flexiblen
Sichtgläser
des vorliegenden Systems in Kombination mit der flexiblen Gesichtsabdichtung
der Maske bei der Anpassung an eine große Bandbreite von Gesicht-
und Kopfgrößen größere Vorzüge bieten.
In Kombination mit dem flexiblen Sichtglas und der flexiblen Gesichtsabdichtung
umfasst die Maske darüber
hinaus eine aufblasbare Bebänderung,
wobei das Aufblasen durch einen Sauerstoffregler erfolgt und gesteuert wird,
welcher dem Träger
auch Atemsauerstoff liefert. Ein Teil des Sauerstoffs zum Verbrauch
durch den Träger
kann auch um die Augen des Trägers
herum verteilt werden, um das Sichtglas unter Bedingungen, die das
Beschlagen und eine Reizung der Augen fördern, zu reinigen und klar
zu halten.
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Bei einer derzeit bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Maske ein flexibles, elastomeres Sichtglas, das in eine
das Sichtglas umgebende flexible Gesichtsabdichtung eingelassen
ist. Die Gesichtsabdichtung umfasst Anbringungspunkte für eine aufblasbare
Bebänderung,
die sich von der Maske rund um den Hinterkopf des Trägers erstreckt.
Bei dieser Ausführungsform
ist die aufblasbare Bebänderung
aus einem flexiblen, elastomeren Schlauchsystem gebildet, das von
einer flammenhemmenden Beschichtung aus Nomex® o. ä. gebildet
ist und Verbindungselemente zwischen dem aufblasbaren Schlauchsystem
und der Maske umfasst, um nach dem Aufblasen die erwünschte Form
und Gestalt der Bebänderung
zu erhalten. Die Verbindungselemente können einstellbare Bänder umfassen,
um die Größe der Bebänderung
für eine
Vielzahl von Kopfgrößen anzupassen.
Die Maskendichtung ist geformt, um einen Regler aufzunehmen, welcher
dem Träger
Sauerstoff oder Atemgas zuführt,
und auch um die aufblasbare Bebänderung
durch einen geeigneten Zugang mit Gas zu versorgen. Die Maske kann
auch Durchlässe
von dem Regler zum Inneren des Sichtglases umfassen, um das Innere
des Sichtglases während
des Tragens zu reinigen und klar zu halten. Die Maskenanordnung
kann auch durch Formen der gesamten Maske aus einem flexiblen, optisch
transparenten Silikon oder einem anderen geeigneten Kunststoffmaterial
gemacht sein, welches die optische Qualität im Sichtglasbereich erhalten
kann und die übrigen
oben genannten Merkmale aufweist. Der Sichtglasbereich der jeweiligen
Ausführungsform kann
mit einem abriebfesten Material, wie beispielsweise Urethan, beschichtet
sein, um eine Beschädigung
des Sichtglases vor und während
der Anwendung zu verhindern. Bei jeder der Anordnungen kann auch
ein Mikrofon in der Maske integriert sein, um eine fortlaufende
Verständigung
zwischen den Besatzungsmitgliedern und dem elektronischen Kommunikationssystem
im Luftfahrzeug zu ermöglichen. In ähnlicher
Weise können
an der Maske Einrichtungen vorgesehen sein, um, falls erforderlich,
Kopfhörer
oder Höhrer
für die
Besatzungsmitglieder aufzunehmen.
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Aus der vorangehenden Beschreibung
wird deutlich, dass die Erfindung eine verbesserte Maske für die Anwendung
durch Flugbesatzungen eines Luftfahrzeugs während eines Ereignisses mit
Druckverminderung oder Rauch im Cockpit vorsieht und auch den Komfort,
die Sicht und die Verstaubarkeit der Maske verbessert, sowie eine
hochwertige Leistung bezüglich
der Isolierung des Trägers
von dem feindlichen Umfeld bietet. Andere Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlich, welche
beispielhaft die Grundsätze
der Erfindung darstellen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Besatzungsmaske, welche
die allgemeine Anordnung der Komponenten darstellt.
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2A ist
eine Darstellung einer Maske nach dem Stand der Technik mit dem
einhergehenden Stauvolumen einer solchen Maske.
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2B ist
eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Maske, welche das Stauvolumen
der erfindungsgemäßen Maske
zeigt.
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3A ist
eine vertikale Ansicht der Maske nach dem Stand der Technik und
mit Bezug zu dem Bereich der von der Maske aufgenommenen Kopfgrößen.
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3B ist
eine vertikale Ansicht einer erfindungsgemäßen Maske, welche die Fähigkeit
der Maske zeigt, eine geeignete Vielfalt von Kopfgrößen aufzunehmen.
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4 ist
eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Maske, welche die Dichtungsabschnitte
der Maske und ihren Bezug zu dem Sichtglas im Gesicht des Trägers zeigt.
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5 ist
eine vertikale Ansicht der Maske, welche das Sichtfeld der Augen
des Trägers
und die Aufnahme des Sichtfelds durch das vorliegende Sichtglas
und durch Sichtgläser
nach dem Stand der Technik zeigt.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der aufblasbaren
Maskenbebänderung.
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7 ist
eine perspektivische rückseitige Ansicht
einer zweiten Ausführungsform
der aufblasbaren Maske.
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8 ist
eine perspektivische rückseitige Ansicht
einer dritten Ausführungsform
der aufblasbaren Bebänderung.
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9 ist
eine perspektivische rückseitige Ansicht
einer vierten Ausführungsform
der aufblasbaren Bebänderung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie in den beispielhaften Zeichnungen
gezeigt, ist eine erste, derzeit bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung in Form einer flexiblen Maske zur Bedeckung des gesamten
Gesichts zur Verwendung durch Flugbesatzungen von Luftfahrzeugen
ausgeführt,
welche ein flexibles Sichtglas umfasst, welches abgedichtet in die
Gesichtsabdichtung geformt ist. Die Maske umfasst darüber hinaus eine
aufblasbare Bebänderung,
welche durch Atemsauerstoff aufgeblasen wird, der durch einen in
die Gesichtsmaske aufgenommenen Regler eingestellt wird. Die Maske
sieht auch eine Reinigung des Inneren des flexiblen Sichtglases
durch Gas von dem Regler vor, um ein Beschlagen oder eine andere
Beeinträchtigung
der Sicht des Trägers
durch das Sichtglas zu hemmen. Die gesamte Vorrichtung kann in einem
relativ kleinen Paket zusammengerollt werden, welches die Anbringung
in dem verfügbaren
begrenzten Raum bei den sitzenden Besatzungsmitgliedern auf dem
Flugdeck erleichtert. Bei einer zweiten, derzeit bevorzugten Ausführungsform
kann der gesamte, das Sichtglas umfassende, flexible Maskenabschnitt
aus einer einzelnen Einheit gebildet sein, entweder durch die Verwendung
eines in die Fassung der Maske geformten Einsatzes oder durch die
Verwendung eines elastomeren transparenten Materials für den gesamten
Maskenabschnitt der Vorrichtung.
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1 zeigt
eine allgemeine Anordnung einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Maskenvorrichtung 10 umfasst eine
Gesichtsabdichtung 12, welche gebildet ist, um rund um
die Peripherie des Gesichts des Trägers zu passen und ein flexibles
Sichtglas 14 aufzunehmen, welches mit der elastomeren Gesichtsabdichtung 12 verbunden
oder in diese eingefügt
ist. Der untere, nach vorne gerichtete Abschnitt der Gesichtsabdichtung 12 umfasst
einen Abschnitt, welcher eine Regelvorrichtung 16 für die Sauerstoffzufuhr
umfasst, die entfernbar an dem unteren, nach vorne gerichteten Abschnitt
der Maske angebracht ist. Der Regler 16 liefert dem Maskenträger durch
innere Öffnungen
an dem unteren, nach vorne gerichteten Abschnitt der Gesichtsabdichtung 12 Atemsauerstoff
und liefert ebenso Sauerstoff oder andere Gasmischungen zum Atmen
zu einer aufblasbaren Bebänderung 18,
welche mit dem Atemgas-Regler und der Gesichtsabdichtung 12 durch
geeignete Gasdurchlässe
und Verbindungselemente an der Maske verbunden ist. Verbindungsbänder 20 und 22 werden
dann in ähnlicher Weise
an ihren Enden mit einem Verbindungselement 24 verbunden,
welches auch regelbar sein kann, um Mittel zum Anpassen der Größe und des Komforts
der Maske nach dem Aufblasen vorzusehen. Ein weiteres Verbindungselement 26 verbindet das
Band 20 mit dem aufblasbaren Teil 18 der Bebänderungsanordnung.
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Bei einer derzeit bevorzugten Ausführungsform
ist ein klares, flexibles, elastomeres Sichtglas 14 in
eine Aufnahmevorrichtung an der elastomeren Gesichtsabdichtung 12 eingeführt oder
mit ihr verbunden. Die Verwendung des flexiblen Sichtglases zusammen
mit der elastomeren Gesichtsabdichtung dient dazu, die Fähigkeit
der Maske, gegen toxische oder die Sicht beeinträchtigende Gase abzudichten, zu
verbessern. Diese verbesserten Gesichtsabdichtungseigenschaften
führen
auch zu einer Verbesserung des Sauerstoffverbrauchs durch die Maske,
da bei einer größeren Vielzahl
von Gesichts-Konfigurationen eine geringere Undichtigkeit vorliegt.
Die Sauerstoffzufuhr für
die Maske erfolgt durch einen Sauerstoffzufuhr-Schlauch 28,
der mit dem Regler 16 verbunden ist. Um die Kommunikation
zu erleichtern, kann die Maske auch ein Mikrofon (nicht gezeigt)
umfassen, welches mit dem Kommunikationssystem des Luftfahrzeugs
durch elektrische Geräte 30 verbunden
ist, welche zusammen mit der Sauerstoffzufuhr 28 verlegt
sein können.
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Bestimmte Vorzüge der beschriebenen Ausführungsform
sind mit Bezug zu 2 besser
zu verstehen, welche den Unterschied bezüglich Größe und Konfiguration der Maske
im Vergleich zu Besatzungsmasken für Notfälle in Luftfahrzeugen nach dem
Stand der Technik, die feste Sichtglasanordnungen umfassen, zeigt.
Wie der Stand der Technik in 2A zeigt,
erfordert eine Maske 32 mit einer festen Sichtglasanordnung 34 notwendigerweise
eine relativ große
Fassung 36, in die die Maske passen muss, um die Unflexibilität des Sichtglases
auszugleichen, und dies unabhängig
von der Flexibilität
der Fassung der Maskenanordnung. Im Gegensatz dazu kann die Maske,
wie in 2B gezeigt, durch
die Verwendung eines flexiblen Sichtglases, einer flexiblen Gesichtsabdichtung
und einer aufblasbaren Bebänderung
gerollt werden, sodass das Sichtglas 14 und die Gesichtsabdichtung 12 im
Vergleich zur Maske nach dem Stand der Technik einen deutlich geringeren
Raum 38 in Anspruch nehmen. Dieses Merkmal macht es möglich, dass
die Maske im Luftfahrzeug auf deutlich kleinerem Raum angebracht
wird und dem Besatzungsmitglied im Notfall eine bequemere Handhabung
möglich
ist. Angesichts der größeren Komplexität und Raffinesse
moderner Luftfahrzeuge und der geringeren Anzahl von Besatzungsmitgliedern
im Vergleich zu vorhergehenden gleichermaßen komplexen Luftfahrzeugen
ist der zur Verfügung
stehende Raum auf dem Flugdeck geringer, und so stellt das geringere
Volumen der verstauten Maske gemäß der beschriebenen
Ausführungsform
einen wesentlichen Vorteil im Vergleich zu Notfallmasken für Besatzungsmitglieder
nach dem Stand der Technik dar.
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Mit Bezug zu 3 stellt 3A dar,
wie sich die vorliegende Maske im Vergleich zu Masken nach dem Stand
der Technik leichter an Gesichter verschiedener Größen anpasst.
Genauer gesagt ist mit Bezug zu 3A,
welche sowohl große 40 als auch
kleine 42 Köpfe
darstellt, die von Notfallmaskenanordnungen für Besatzungsmitglieder aufgenommen
werden müssen,
zu sehen, dass eine konventionelle, feste Maske-Sichtglasanordnung 34 in einer
konventionellen Masken-Gesichtsabdichtung 44 nicht diese
Bandbreite von Kopfgrößen aufnehmen
kann, ohne dass an den Rändern
des Sichtglases und an den Rändern
der Gesichtsabdichtung in hohem Maße anpassungsfähige Dichtungen
angebracht sind. Der Vergleich der Flexibilität der vorliegenden Sichtglasanordnung
und der durchsichtig dargestellten Gesichtsabdichtung 46 zeigt
die relativ geringe Flexibilität
einer Sichtglasanordnung nach dem Stand der Technik, um die gewünschte Bandbreite
der Kopfgrößen aufzunehmen.
Mit Bezug zu 3B ist
zu sehen, dass die gleichen Kopfgrößen 40 und 42 von
der vorliegenden Maske leichter aufgenommen werden. Insbesondere
ist zu sehen, dass die flexible, integrierte Masken- und Sichtglasanordnung 48 wesentlich
stärker
zu biegen ist, wie in gestrichelten Linien 50 in Durchsicht
dargestellt ist, um die erwünschte
Bandbreite an Kopfgrößen leichter aufnehmen
zu können.
Darüber
hinaus erfolgt die Aufnahme ohne dass in hohem Maße anpassungsfähige Dichtungen
an den Rändern
der Sichtglasanordnung erforderlich sind, um die unterschiedliche
Festigkeit zwischen einem festen Sichtglas und einer weichen Gesichtsabdichtung
zu überbrücken, und die
Belastungen an der Dichtung zwischen dem Sichtglas und der Gesichtsabdichtung
werden durch die größere Flexibilität des Sichtglases
der beschriebenen Ausführungsform
wesentlich reduziert. Aufgrund der Flexibilität des Sichtglases kann sich
die gesamte Gesichtsabdichtung besser an unterschiedliche Kopf-
und Gesichtsgrößen anpassen.
Ein weiterer Vorzug besteht darin, dass aufgrund der Tatsache, dass
das weiche Sichtglas durch Kombination mit dem Gesicht des Anwenders
als Reaktion auf die aufblasbaren Bebänderung mit der Gesichtsabdichtung
gekrümmt
wird, eine geringere Rahmenstruktur für die Gesichtsabdichtung erforderlich
ist als bei Anordnungen mit hartem Sichtglas, welche eine entsprechende
Struktur umfassen müssen,
um das feste Sichtglas zu stützen.
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4 ist
eine Querschnittsansicht der flexiblen Maske und der Sichtglasanordnung,
die darstellt wie leicht die Maske das Gesicht des Anwenders aufnimmt
und eine Abdichtung des Gesichts des Anwenders bietet. Mit Bezug
zu 4, welche eine Querschnittsansicht
der Maskenanordnung der beschriebenen Ausführungsform am Gesicht des Anwenders zeigt,
ist zu sehen, dass sich der flexible Gesichtsabdichtungsabschnitt 12 eng
an das Gesicht des Trägers 52 anpasst,
wodurch eine hervorragende Dichtung für die Maske für eine Vielzahl
von Gesichtskonfigurationen und Oberflächen entsteht. Das flexible Sichtglas 14 ist
abdichtend an der Gesichtsabdichtung 12 in den Positionen 54, 56 angebracht,
wodurch ermöglicht
wird, dass sich die Gesichtsabdichtung 12 eng an das Gesicht
des Trägers
anpasst, um durch Biegung jede einer Vielzahl von Gesichtskonfigurationen
aufzunehmen. Ein Dichtungsabschnitt zur Nasenüberbrückung 58 ist an der
Gesichtsabdichtung 12 geformt, um eine besonders anpassbare Konfiguration
für die
Abdichtung um die Nase des Trägers
zu schaffen.
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5 ist
eine Darstellung einer vertikalen Ansicht, die das Sichtfeld des
Trägers
darstellt und die überlegene
Anpassung der Sichtfelder eines Trägers durch die beschriebene
Ausführungsform
zeigt. Der Träger 60,
dessen Augäpfel 62 ein
Sichtfeld θ umfassen,
wird in der Regel durch das Sichtfeld eines starren Sichtglases
des nach dem Stand der Technik verwendeten Typs 64 eingeschränkt. Ein
solches festes oder halbfestes Sichtglas weist eine gute optische
Qualität
auf, weist aber kein breites Sichtfeld auf, und dies führt zu bestimmten
wichtigen Einschränkungen,
insbesondere wenn eine Flugbesatzung unter Notfallbedingungen in
einem Luftfahrzeug operiert. Im Gegensatz dazu kann sich das Sichtglas 14 der
vorliegenden Maske über
einen sehr viel größeren Bereich
des Gesichts des Trägers
biegen und dabei eine akzeptable optische Qualität aufweisen, wodurch die volle
Sicht durch den optischen Teil der Maske des Sichtfelds θ der Augen 62 des
Anwenders möglich
ist. Dieses große
Sichtfeld wird darüber
hinaus dadurch verbessert, dass die Maske an den Seitenabschnitten
des Gesichts durch die Verwendung des flexiblen Sichtglases 14 und
der flexiblen Gesichtsabdichtung 12, die sich an die vorderen
Seitenabschnitte des Gesichts des Trägers eng anpasst, eng sitzt.
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Die 6 bis 9 zeigen eine Vielzahl von Konfigurationen,
welche für
die aufblasbare Bebänderung
verwendet werden können
um ein enges und bequemes Anliegen der Maske vorzusehen. Der aufblasbare
Teil von 6 umfasst sowohl
einen seitlich anliegenden elastomeren Schlauch 66 als
auch einen zentralen kreisförmigen
elastomeren Schlauch 68, welche durch eine Bebänderungsverbindung 70 miteinander
verbunden sind und mit der Maske durch einstellbare Bänder 72 verbunden
sind. Eine ähnliche
Anordnung ist in 7 dargestellt,
in der ein einzelner aufblasbarer Schlauch 66 angeordnet
ist, um durch Verbindungselemente 74 eine ähnliche
Gestalt wie die in 60 anzunehmen,
wodurch der Vorteil eines einzelnen fortlaufenden Schlauchs zur
Verwendung für
die aufblasbare Bebänderungsanordnung erzielt
wird. Ähnlich
wie in 6 wird dann der
aufblasbare Teil der Bebänderung
durch Bänder 72 an der
Gesichtsabdichtung befestigt. 8 zeigt
eine weitere Variante, in der die aufblasbare Anordnung aus einem
oberen und unteren seitlichen Schlauch 66, 76,
verbunden durch einen vertikalen Schlauch 80, besteht,
wobei diese mit Luft durch den Regler im vorderen Abschnitt der
Maske versorgt werden. 9 zeigt
noch eine weitere Anordnung der Bebänderung, welche vorteilhafterweise
zusammen mit der Maske verwendet werden kann. Bei dieser Ausführungsform
sind die elastomeren Schläuche 82, 84 an der
Gesichtsabdichtung 12 der Maske durch Verbindungselemente 86 befestigt
und sind durch den Rückhalter 88 in
der gekreuzten Position hinter dem Kopf des Trägers gehalten. Ein Band 90 dient
ebenfalls dazu, die Gestalt der Bebänderung während der Anwendung zu halten.
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Es ist wichtig, dass das Sichtglas über eine ausreichende
optische Qualität
und eine ausreichende Abriebfestigkeit und Stabilität verfügt, um ähnlich wie
feste und halbfeste Sichtgläser
in Masken nach dem Stand der Technik zu funktionieren. Es ist bekannt,
dass eine Reihe von Silikonformulierungen existieren, die bezüglich Vergilbung
oder anderen optischen Degenerationen eine ausreichende Widerstandsfähigkeit
für die
Verwendung in einer Maske aufweisen, die vor der Verwendung über einen
längeren
Zeitraum gelagert werden muss. Ein solches Material, das für diesen
Zweck als Material für
ein Sichtglas geeignet sein sollte, ist General Electric SE6800-D2
Silikon im „klaren", ausgehärtet geformten
Peroxid-Grad. Andere
klare, flexible Kunststoffmaterialien mit optischer Durchlässigkeit
im 80%-Bereich können
abhängig
von der genauen Konstruktion der Maske ebenfalls geeignet sein.
Es gibt auch kratzfeste Zusätze
und Beschichtungen, die für
Silikonformulierungen erhältlich
sind und die Fähigkeit des
Sichtglases, bei Abrieb die optische Qualität beizubehalten, verbessern.
Eine solche kratzfeste Beschichtung umfasst die Beschichtung des
Sichtglases mit Urethan. Bei einer derzeit bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Erfindung die Verwendung eines mit Urethan beschichteten
Silikon-Sichtglases, das mit der Gesichtsabdichtung auf Silikonbasis durch
die Anwendung des folgenden Verfahrens verbunden ist. Das Sichtglas
ist aus Silikon vorgeformt und mit einer abriebfesten Beschichtung,
wie beispielsweise Urethan, beschichtet. Das Sichtglas wird dann
in einer Form platziert, welche zum Aufnehmen des Sichtglases und
zum Formen des flüssigen
Maskenmaterials um das Sichtglas und andere Einbringungen herum,
wie ggf. beispielsweise Anbringungszubehör für die Bebänderung und Anbringungszubehör für den Regler
konstruiert ist. Der Umfang des Sichtglases und die Maskenabdichtung
werden mit Methylethylketon gereinigt und das Sichtglas mit Hexan.
Ein Haftmittel, wie beispielsweise das von Synthetic Surfaces, Scotch
Plains, New Jersey hergestellte 34D, wird dann verwendet, um das
Sichtglas an der Gesichtsabdichtung anzuhaften. Die Maske wird dann
abhängig
von den Erfordernissen des speziellen Silikons gehärtet, und
die komplette Maske wird aus der Form entfernt.
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Ein wichtiger Aspekt der Maske besteht
in der Fähigkeit,
die Flexibilität
der Maskenabdichtung und des Sichtglases mit der aufblasbaren Bebänderung
zu kombinieren, um ein zuvor nicht erreichbares Niveau betreffend
das Sichtfeld des Sichtglases, die Verstaubarkeit, den Komfort,
die Tragbarkeit und die Abdichtung einer Maske vorzusehen, die auch
eine ausreichende optische Qualität für die Anwendung bei hoher Belastung
der Flugbesatzungen ermöglicht.
Während
eine Vielzahl von Reglern verwendet werden kann, ist bei einer derzeit
bevorzugten Ausführungsform
ein für
die Verwendung mit der Maske geeigneter Regler der Puritan-Bennett
Sauerstoffdruckregler, der zuvor in der Puritan-Bennett Sweep On
2000 Besatzungsmaske verwendet wurde, die ohne Sichtglas, aber mit
einer aufblasbaren Bebänderung
aus mit Nomex® umflochtenen
Silikonschläuchen
erhältlich
ist. Dieser Nachfrageregler sieht auch die Fähigkeit vor, den Druck in der
aufblasbaren Bebänderung
anzupassen und so den Komfort der Bebänderung durch eine mögliche Steuerung
mit einem Drehknopf durch die Besatzungsmitglieder an der Seite
der Nachfragereglervorrichtung zu erhöhen. Die Nachfragereglervorrichtung
sieht auch ein Mittel zum Vorsehen von Reinigungsluft im Inneren
der Sichtglasanordnung durch in geeigneter Weise angeordnete Durchlässe in der
Maske vor.
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Eine zweite derzeit bevorzugte Ausführungsform
erreicht die gewünschten
Vorzüge,
auch hinsichtlich Kosten, Zuverlässigkeit
und Herstellbarkeit durch die Herstellung der Maske als ein einziges Stück aus Sichtglas
und Gesichtsabdichtung aus transparentem Silikon des zur Verwendung
als flexibles Sichtglasmaterial geeigneten Typs. Es hat sich herausgestellt,
dass eine solche Konfiguration die Konstruktion der Maske weiter
vereinfacht, weil der Herstellungsschritt des Abdichtens des Sichtglases mit
der Fassung der Gesichtsabdichtung entfällt und Unregelmäßigkeiten
in der Flexibilität,
die durch Brüche
zwischen Materialien und dem Übergang
zwischen dem Sichtglas und der Gesichtsabdichtung verbunden sind,
vermieden werden. Ähnlich
wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist der vordere
untere Abschnitt der Gesichtsabdichtung geformt, um den Zufuhr-Regler
und die Befestigungspunkte für
die Bänder
der aufblasbaren Bebänderung aufzunehmen,
um eine vollständige
Anordnung vorzusehen. Bei dieser alternativen Konstruktionsmethode
ist der Bereich des geformten Sichtglases mit einer ausreichend
hohen optischen Genauigkeit für den
gewünschten
Zweck versehen und so geformt, dass der Sichtglasbereich im Vergleich
zu der Fassung der Maske eine ausreichende Dicke aufweist. Dann
wird ein klares Silikon von optischer Qualität verwendet, um die Maske zu
formen und eine vollständig
geformte Maske und Sichtglasanordnung vorzusehen. Bei einer derzeit
bevorzugten Ausführungsform
kann ein als 454-3243 Ultra Tufel bekanntes wasserklares General
Electric Silikon mit schneller Auswertung verwendet werden, um eine
solche Maske zu formen und eine akzeptable Klarheit, Flexibilität, Stärke und
Widerstand gegen Beschädigungen
aufzuweisen.
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Aus der vorangehenden Beschreibung
wird deutlich, dass die Besatzungsmaskenanordnung für Notfallbedingungen
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ein deutlich verbessertes Sichtfeld und eine bessere Verstaubarkeit
aufweist, während gleichzeitig
eine bequeme und hocheffiziente Maske zur Verwendung unter gefährlichen
Bedingungen auf dem Flugdeck eines Hochleistungs-Luftfahrzeugs vorliegt.
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Während
verschiedene Formen der Erfindung erläutert und beschrieben worden
sind, wird gleichzeitig deutlich, dass verschiedene Veränderungen
vorgenommen werden können,
ohne von dem Rahmen der Erfindung abzuweichen. Entsprechend ist
keine Einschränkung
der Erfindung beabsichtigt, außer
durch die beiliegenden Ansprüche.