DE69806409T2

DE69806409T2 - Atmungsmasken mit mit klebefläche befestigte ventile und andere teile

Info

Publication number: DE69806409T2
Application number: DE69806409T
Authority: DE
Inventors: T. Curran; I. Williams
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1998-11-11
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2018-11-12
Also published as: CA2309173A1; JP4173632B2; WO1999024119A1; EP1030721A1; JP2001522669A; GB9723740D0; AU739593B2; KR20010031934A; AU1391099A; ES2179543T3; BR9814016A; DE69806409D1; US6125849A; KR100531054B1; EP1030721B1

Description

Diese Anmeldung beansprucht nach 35 USC § 119 die Priorität der am 11. November 1997 eingereichten GB- Anmeldung Nr. 9723740.8.
Die vorliegende Erfindung betrifft Atmungsmasken, die aus einer oder mehreren Schichten aus luftdurchlässigem Material bestehen und die befestigte Komponenten, wie zum Beispiel Ventile, Kopfbänder und dergleichen, enthalten.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK

Atmungsmasken werden in den verschiedensten Anwendungen zum Schutz des Atmungssystems eines Menschen vor in der Luft suspendierten Teilchen oder vor unangenehmen oder giftigen Gasen verwendet. Sie werden auch häufig bei der medizinischen Versorgung getragen, um die Verbreitung von schädlichen Mikroorganismen entweder auf den oder vom Benutzer zu verhindern.
Einige Atmungsmasken sind in erster Linie aus einer oder mehreren Schichten aus luftdurchlässigem Material hergestellt. Solche Masken besitzen allgemein eine begrenzte Lebensdauer, nach der sie entsorgt werden sollen, und fallen allgemein unter zwei Kategorien - geformte schalenförmige Masken und Flachfaltmasken. Geformte schalenförmige Masken bieten den Vorteil, daß sie einen fest konstruierten Maskenkörper aufweisen, der vom Gesicht des Benutzers beabstandet ist. Geformte schalenförmige Masken sind aus einer oder mehreren Schichten aus luftdurchlässigem Material hergestellt, wie zum Beispiel in der GB-A-1 569 812 und 2 280 620 sowie in der US-A-4 536 440; 4 807 619; 4 850 347; 5 307 796 und 5 374 458 beschrieben. Flachfaltmasken bieten den Vorteil, daß sie, falls gewünscht, so ausgeführt werden können, daß sie sich zum Verstauen flachfalten lassen, wodurch sie in der Tasche eines Benutzers mitgeführt werden können, bis sie gebraucht und auseinandergefaltet werden, so daß sie zwischen den Einsätzen sauber gehalten werden. Eine Maske dieser Art, die sich auseinanderfalten läßt, um im Gebrauch eine schalenförmige Luftkammer über Mund und Nase des Benutzers zu bilden, wird in der WO 96/28217 und in der US-Patentanmeldung 08/612,527 beschrieben. Andere aus Schichten luftdurchlässigen Materials hergestellte Flachfaltmasken werden zum Beispiel in der US-A-5 322 061; 5 020 533; 4 920 960 und 4 600 002 beschrieben.
Eine Atmungsmaske, die aus einer oder mehreren Schichten aus luftdurchlässigem Material hergestellt ist, enthält allgemein mindestens eine befestigte Komponente, gewöhnlich ein Kopfband oder Bänder, mit denen die Maske am. Kopf des Benutzers befestigt werden kann. Die Maske kann jedoch auch andere befestigte Komponenten, wie zum Beispiel Ventile, Nasenklemmen und Gesichtsschutzvorrichtungen, enthalten, die alle wohlbekannt sind. Ein Verfahren, das häufig zur Befestigung solcher Komponenten eingesetzt wird, ist das Ultraschallschweißen (wie in der US-A-5 325 892 erwähnt), obgleich für bestimmte Komponenten auch Klebstoffverbindung oder mechanisches Klemmen bekannt sind (wie in der US-A-5 374 458 und 5 080 094 und in der WO 96/11594 und 96/28217 erwähnt).

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft die Bereitstellung eines alternativen Verfahrens zur Befestigung von Komponenten, wie zum Beispiel Ventilen, an Atmungsmasken, die mindestens eine oder mehrere Schichten aus luftdurchlässigem Material im Maskenkörper enthalten.
Zusammengefaßt stellt die vorliegende Erfindung eine Atmungsmaske bereit, die folgendes umfaßt:
(a) einen Atmungsmaskenkörper, der aus mindestens einer Schicht aus luftdurchlässigem Material gebildet und so geformt ist, daß er zumindest über die Nase und den Mund eines Trägers paßt; und
(b) mindestens eine Komponente, die durch eine gedruckte Klebstoffläche an dem luftdurchlässigen Material befestigt ist.
Bei der Klebstoffläche kann es sich um eine durch Siebdruck aufgebrachte Fläche handeln.
Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Körpers für eine Atmungsmaske aus einem luftdurchlässigen Material bereit, bei dem man
(a) mindestens eine Klebstoffläche auf das luftdurchlässige Material druckt;
(b) eine Komponente der Maske auf die Klebstoffläche positioniert, um die Komponente an dem Material zu befestigen; und
(c) das Material zu einem Maskenkörper ausbildet, der zumindest über die Nase und den Mund eines Trägers paßt.
Bei einem Verfahren gemäß der Erfindung müssen die Schritte nicht unbedingt in der oben angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden.
Der Begriff "gedruckte Klebstoffläche" bedeutet eine Klebstoffläche, die durch vorübergehenden Kontakt zwischen einer Druckfläche, in der die Form der Klebstoffläche vordefiniert ist, und entweder dem luftdurchlässigen Material oder je nachdem der Komponente, an dem luftdurchlässigen Material oder der Komponente vorgesehen wird. Der Begriff umfaßt den Fall, in dem die Druckfläche ein Sieb oder eine Platte mit erhabenen oder vertieften Bereichen ist, schließt aber den Fall aus, in dem die Druckfläche eine Fläche der Komponente ist. Der Begriff "Drucken" bedeutet einen Prozeß, durch den eine gedruckte Klebstoffläche gebildet wird.
Die Verwendung eines Druckprozesses zur Bildung von Klebstofflächen zur Befestigung von Komponenten bei der Herstellung von Atmungsmasken ermöglicht die Herstellung der Masken mit hoher Geschwindigkeit. Des weiteren können die Klebstofflächen mit hoher Genauigkeit auf dem luftdurchlässigen Material oder auf der Komponente positioniert werden. Es hat sich herausgestellt, daß sich die Erfindung zur Herstellung von Atemschutzvorrichtungen mit höheren Geschwindigkeiten eignet, als durch Verwendung bekannter Techniken, wie zum Beispiel Ultraschallschweißen, erreicht wird. Des weiteren können mit der Erfindung die Komponenten mittels bekannter Techniken, wie zum Beispiel Kleben oder Heften, genauer und leichter befestigt werden. Die verwendete Klebstoffmenge läßt sich genau steuern, um eine Klebstoffmaske vorbestimmter Größe und Anordnung bereitzustellen. Somit ist die Erfindung insofern von Vorteil, als sie eine schnelle Befestigung von Komponenten an den Atmungsmaskenkörpern mit hoher Genauigkeit gestattet.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nur beispielhaft beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 eine Flachfalt-Atmungsmaske in einem geöffneten Zustand und auf dem Gesicht eines Trägers;
Fig. 2 eine Rückansicht der Maske im geöffneten Zustand nach Fig. 1;
Fig. 3 eine Vorderansicht der Maske in einem flachgefalteten Zustand;
Fig. 4 eine Rückansicht der Maske im gefalteten Zustand der Fig. 3;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung der Atemschutzvorrichtung nach den Fig. 1 bis 4;
Fig. 6 bis 8 Bahnzwischenkonfigurationen des Verfahrens nach Fig. 5;
Fig. 9 einen durch das Verfahren nach Fig. 5 hergestellten Atmungsmaskenstreifen;
Fig. 10 eine perspektivische Vorderansicht des Ausatemventils der Maske nach den Fig. 1 bis 4;
Fig. 11 eine Rückansicht des Ventils nach Fig. 10;
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Befestigung des Ausatemventils nach den Fig. 10 und 11; und
Fig. 13 die Form einer während des in Fig. 12 dargestellten Verfahrens auf einer Bahn aufgebrachten gedruckten Klebstoffläche;
Fig. 14 eine Vorderansicht einer anderen Maske, die ein Ausatemventil der in den Fig. 11 und 12 gezeigten Art enthält.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 zeigt eine Flachfalt-Atmungsmaske 1 in einem geöffneten Zustand und im Gebrauch auf dem Gesicht eines Trägers. Die Innenseite der Maske ist in Fig. 2 zu sehen. Der Maskenkörper (der eine allgemein schalenförmige Kammer über Nase und Mund des Trägers bildet) umfaßt ein allgemein elliptisches mittleres Feld 3 und ein oberes und ein unteres Feld 5, 7, die jeweils aus mindestens einer Bahn aus textilem Flächengebilde hergestellt sind. Ein Kopfband 9 (in diesem Fall ein zweiteiliges Kopfband) befestigt die Maske am Kopf des Trägers, und innerhalb des oberen Felds 5 ist eine verformbare Nasenklemme 11 vorgesehen, damit die Maske über Nase und Wangen dicht am Gesicht des Trägers angeordnet werden kann. Ein unten ausführlicher beschriebenes Ausatemventil 13 ist an der Außenseite - des mittleren Feldes 3 angeordnet, damit ausgeatmete Luft leichter aus dem Maskeninneren zur Umgebungsluft passieren kann.
Die Maske nach den Fig. 1 und 2 läßt sich zum Verstauen flach falten, indem das obere und das untere Feld 5, 7 hinter dem mittleren Feld 3 nach unten gedreht werden, wie durch die Fig. 3 und 4 dargestellt.
Jedes der Felder 3, 5, 7 der Maske umfaßt in der Regel mindestens eine Schicht aus Filtermaterial, die zwischen der inneren und der äußeren Deckbahn angeordnet ist. Des weiteren kann das mittlere Feld 3 eine Schicht aus Verstärkungsmaterial enthalten, und das obere Feld 5 kann des weiteren einen Schaumstoffmaterialstreifen enthalten.
Ähnliche Atmungsmasken wie die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten werden in den US-Patentanmeldungen 08/612,527, 29/059,264, 29/059,265, und 29/062,787, 29/065,342 sowie in den internationalen Veröffentlichungen WO 96/28217 und WO 97/32494 gezeigt und beschrieben.
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung flachgefalteter Atemschutzvorrichtungen der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Art. An einer Nasenklemmenanbringstation 22 wird eine Folge von Nasenklemmen 20 aus einer Versorgung von Nasenklemmenmaterial 21 geschnitten und entlang einem Rand einer äußeren Deckbahn 23 positioniert. Ein Verstärkungsmaterial 24 wird ungefähr in der Mitte auf der Deckbahn 23 positioniert, und die Nasenklemmen und das Verstärkungsmaterial werden durch Filtermedien 25 bedeckt, woran sich eine innere Deckbahn 26 anschließt. Die so gebildete Bahnanordnung 27 läuft zu einer Station 82, wo Reihen von kreisförmigen Dichtungen 71, die sich jeweils durch alle Schichten der Bahnanordnung erstrecken, in einer mittleren Position gebildet werden. Die kreisförmigen Dichtungen 71 definieren die Stellen, an denen anschließend während des Durchlaufs der Bahnanordnung 27 durch die Fertigungslinie, wie unten beschrieben, Ausatemöffnungen auszubilden sind. Die Dichtungen 71 werden gebildet, indem die Bahnanordnung 27 zwischen einer gemusterten und einer Trägerwelle (nicht gezeigt) Hitze und Druck ausgesetzt wird, sie könnten aber auch durch Ultraschallschweißen hergestellt werden. Dann läuft die Bahnanordnung 27 zu einer Schweißstation 28, wo sie entlang Gesichtsanlage- Randlinien 38, 40 (die in Fig. 7 gezeigt sind und auf die später eingegangen wird) geschweißt werden. Dann wird ein Schaumstoffstreifen 29 entlang einer Seite der inneren Deckbahn 26 über den Nasenklemmen 20 positioniert, um eine Bahnanordnung 30 zu bilden, die in Fig. 6 weggeschnitten gezeigt wird. Dann läuft die Bahnanordnung unterhalb von Ritzrädern 31, die zwei parallele Faltlinien 54 in der Bahn markieren, deren Zweck unten beschrieben wird.
Bei alternativen Verfahren können der Schaumstoffstreifen 29 und/oder die Nasenklemmen 20 beide an einer Außenfläche der inneren Deckbahn 26 oder der äußeren Deckbahn 23 angeordnet werden, oder der Schaumstoffstreifen 29 kann innerhalb der Schichten der Bahnanordnung positioniert werden. Bei noch einer anderen Modifikation können zwei oder mehr Filtermediumschichten in der Bahnanordnung integriert werden, statt nur der einen in Fig. 5 dargestellten Schicht 25.
Nun wird die Bahnanordnung 30 zu einer Schneidstation 104 vorgerückt, wo die obenerwähnten Ausatemöffnungen innerhalb der kreisförmigen Dichtungen 71 gestanzt werden. Die Ausatemöffnungen werden in Fig. 5 mit der Bezugszahl 77 bezeichnet. Dann wird die Bahnanordnung 30 zu einer Schneidstation 36 vorgerückt, wo sie entlang der Gesichtanlage-Randlinien 38, 40 geschnitten wird, um eine zugeschnittene Bahnanordnung 42 nach der Darstellung in Fig. 7 zu bilden. Das überschüssige Bahnmaterial 44 auf jeder Seite der zugeschnittenen Bahnanordnung 42 wird entfernt, und die zugeschnittene Bahnanordnung wird zu einer Nasenklemmenbildungsstation 45 vorgerückt, in der die Nasenklemmen 20, falls erforderlich, zu einer bestimmten Form gebildet werden können. Die Station 45 ist jedoch optional und kann auch weggelassen werden.
Dann wird die Bahnanordnung 42 zu einer Faltstation 50 vorgerückt, wo Teile 52, 53 (Fig. 7) an den Außenseiten der parallelen Falzlinien 54, die durch die Ritzräder 31 gebildet worden waren, nach innen gefaltet werden, um eine durchgehende Linie 55 aus gefalteten Gesichtsmaskenrohlingen zu bilden.
Die gefalteten Gesichtsmaskenrohlinge werden dann zu der Schweiß- und Kopfbandbefestigungsstation 57, 58 vorgerückt, wo die Rohlinge entlang den Linien 59, 60 (Fig. 8) neben der derzeitigen Position der Gesichtsanlage-Randlinien 38 bzw. 40 geschweißt werden. Das Kopfbandmaterial 56 wird an den Stellen 62, 64 aufgebracht und befestigt, wodurch eine Bahnanordnung 65 aus geschweißten Maskenrohlingen mit überschüssigem Material 68, wie in Fig. 8 gezeigt, gebildet wird. Die Gesichtsanlage-Randlinie 40 ist in Fig. 8 neben der Schweißlinie 60 zu sehen, aber die andere Gesichtsanlage-Randlinie 38 wird gestrichelt gezeigt, da sie sich unter dem übergefalteten Bahnteil 53 befindet.
Dann wird die Anordnung 65 zu einer 180º-Umklappstation 46a vorgerückt, um die Bahn umzudrehen, so daß sich die gefalteten Teile 52, 53 auf der Unterseite befinden. Die umgedrehte Anordnung 65 läuft dann in eine Ventilanbringstation 46, wo (wie unten ausführlicher beschrieben wird) Ausatemventile 48 auf der am weitesten oben liegenden Seite der Anordnung 65 über den Ausatemöffnungen 77 an der äußeren Deckbahn 23 befestigt werden. Dann wird die mit Ventilen versehene Bahnanordnung 66 zu einer Schneidstation 67 vorgerückt, wo das überschüssige Material 68 hinter den Schweißlinien 59, 60 entfernt wird und wo in Querrichtung verlaufende Schnitte entlang den Linien 70 (Fig. 8) neben den Kopfbandbefestigungsstellen 62, 64 ausgeführt werden, um einzelne Gesichtsmasken 69 zu erzeugen. Dann werden die Gesichtsmasken 69 verpackt.
Die Verbindungslinien 70 zwischen den Masken 69 können als Alternative auch perforiert werden, um einen Gesichtsmaskenstreifen wie in Fig. 9 gezeigt zu bilden. In diesem Fall können die Masken 69 in einer. Rolle verpackt werden. Ein Teil des Kopfbandmaterials 56 an den Rändern 70 kann durch den Perforationsvorgang entfernt werden, wie in Fig. 9 gezeigt. Als Alternative kann das Kopfbandmaterial zum Abschluß an den Rändern 70 belassen werden.
Unabhängig davon, ob die Masken vollständig voneinander getrennt werden oder nicht, können die Verpackungen für die Masken als durchgehende Packung, die an den Bereichen zwischen den Masken entsprechenden Stellen perforiert ist, ausgebildet werden. Auf diese Weise können die Masken selbst dann in einer Rolle verpackt werden, wenn sie bereits in der Schneidstation 67 voneinander getrennt worden sind.
Verschiedene in dem in Fig. 5 dargestellten Verfahren eingesetzte Materialien (nämlich die Filtermedien 25; die Deckbahnmaterialien 23, 26; das Schaumstoffmaterial 29; das Versteifungsmaterial 24; das Nasenklemmenmaterial 21 und das Kopfbandmaterial 56) können wie in der US-Patentanmeldung 08/881,348 und WO 96/28217 beschrieben sein. Als Alternative kann das Kopfbandmaterial 56 wie in der US-Patentanmeldung 08/611,340 und den Internationalen Veröffentlichungen WO 97/32493 oder WO 97/32494 beschrieben sein. Es kommen jedoch auch viele andere Formen von Kopfband und Kopfbandbefestigungen in Betracht, zum Beispiel ein Kopfband, das zwei getrennte Bänder umfaßt, die getrennt oder einzeln mit der Maske verbunden sind.
Filtermaterialien, die bei Atmungsmasken wie der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Maske 1 gang und gäbe sind, enthalten oftmals eine verwirbelte Bahn aus elektrisch geladenen schmelzgeblasenen Mikrofasern (BMF). BMF- Fasern weisen in der Regel einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von 10 Mikrometer (um) oder weniger auf. Wenn sie willkürlich in einer Bahn verwirbelt sind, weisen sie eine ausreichende Stabilität auf, um als eine Matte gehandhabt zu werden. Beispiele für Fasermaterialien, die als Filter in einem Maskenkörper verwendet werden können; werden in den US-A-5 706 804; 5 472 481; 5 411 576 und 4 419 993 offenbart. Die Fasermaterialien können Additive zur Verbesserung der Filtrierleistung enthalten, wie zum Beispiel die in den US-A-5 025 052 und 5 099 026 beschriebenen, und können zur Verbesserung der Leistung auch geringe Mengen an extrahierbaren Kohlenwasserstoffen enthalten. Des weiteren können Faserbahnen mit einer erhöhten Ölnebelbeständigkeit hergestellt werden, wie in der US-A-4 874 399 gezeigt. Den BMF-Faservliesbahnen kann durch Verwendung der zum Beispiel in den US-A-5 496 507; 4 592 815 und 4 215 682 beschriebenen Verfahren elektrische Ladung verliehen werden. Die äußere und die innere Deckbahn der Felder 3, 5 und 7 der Maske 1 schützen die Filtermaterialschicht vor Reibkräften und halten jegliche Fasern fest, die sich möglicherweise vom Filtermaterial lösen. Des weiteren können die Deckbahnen Filtrierfähigkeiten besitzen, obgleich diese in der Regel nicht annähernd so gut wie die Filtermaterialschicht sind. Die Deckbahnen können aus Faservliesstoffen mit Polyolefinen und Polyestern (siehe zum Beispiel US-A-4 807 619 und 4 536 440) hergestellt werden.
Die in dem in Fig. 5 dargestellten Verfahren eingesetzten Ausatemventile 48 können wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt sein. Das in den Fig. 10 und 11 gezeigte Ventil umfaßt einen Ventilsitz 72, über den eine erhabene Ventilabdeckung 74 befestigt ist. Der Ventilsitz 72 ist mit einer flachen Rückfläche oder einem flachen Flansch 73 versehen, durch die bzw. den das Ventil an der Atmungsmaske befestigt werden kann, wie unten beschrieben. Der Ventilsitz enthält eine kreisförmige Öffnung 76 und trägt unter der Ventilabdeckung 74 eine flexible Ventilklappe 78 (die in Fig. 11 durch die Öffnung 76 nur teilweise zu sehen ist). Wenn das Ventil an der Maske befestigt ist, liegt die Öffnung 76 über einer Ausatemöffnung 77 (Fig. 2) in der Maske, wie unten beschrieben. Die Ventilklappe 78 ist so ausgeführt, daß sie gegen den Ventilsitz 72 abdichtet und die Öffnung 76 schließt, wenn der Träger der Atmungsmaske einatmet, und vom Ventilsitz abhebt und die Öffnung öffnet, wenn der Träger ausatmet. Somit tritt inhalierte Luft durch die Filtermedien der Maske in die Maske ein, während ausgeatmete Luft durch die Ausatemöffnung 77 in der Maske, die Öffnung 76 im Ventilsitz 72 und schließlich durch die Öffnungen 80 in der Ventilabdeckung 74 ausströmt.
Das in den Fig. 10 und 11 gezeigte Ventil ist der in der US-A-5 325 892 beschriebenen Art. Der Ventilsitz 72 und die Ventilabdeckung 74 sind aus Kunststoff geformte Komponenten, die in der Regel aus einem Polypropylenmaterial hergestellt sind.
Es wird nun die Art und Weise, wie die Ventile 48 im Verfahren nach Fig. 5 an der umgedrehten Bahnanordnung 65 befestigt sind, beschrieben. Die Ventilanbringstation 46 nach Fig. 5 umfaßt zwei Prozeßstationen, durch die die umgedrehte Bahnanordnung 65 läuft, wie in Fig. 12 schematisch dargestellt. Die erste dieser Prozeßstationen ist eine Klebstoffdruckstation 88, an der eine Klebstoffläche auf die äußere Deckbahn 23 (Fig. 5) auf der Oberseite der Bahnanordnung 65 um jede der in Station 104 geschnittenen Ausatemöffnungen 77 herum gedruckt wird. Eine der Klebstofflächen 90 wird in Fig. 13 gezeigt und ist schraffiert dargestellt. Die Außenform der Fläche 90 ist allgemein rechteckig und entspricht der Außenform des Ventilsitzes 72 des Ausatemventils (siehe Fig. 11). In der Mitte der Fläche 90 befindet sich ein klebstoffreier Bereich 92, der zur Ausatemöffnung 77 und zu dem durch die in Station 71 nach Fig. 5 gebildete kreisförmige Dichtung 94 definierten Bereich konzentrisch ist. Die Abmessungen der Klebstoffläche 90 sind vorzugsweise derart, daß der klebstoffreie mittlere Bereich 92 nur etwas größer ist (in der Regel um ca. 1 mm um den Umfang herum) als die Ausatemöffnung 77 und daß die Außenränder der Fläche gerade innerhalb der Außenränder des Flansches 73 des Ventilsitzes 72 liegen (in der Regel um ca. 1 mm). Durch Bildung der Fläche mit solchen Abmessungen kann gewährleistet werden, daß kein Klebstoff sich um die Ränder der Ventile 45 ausbreitet, wenn letztere anschließend befestigt werden, oder in den Ausatemöffnungen 77 abgelagert wird. Des weiteren zeigt Fig. 13, daß sich die Ausatemöffnung 77 in der kreisförmigen Dichtung 94 befindet und daß der klebstoffreie, mittlere Bereich 92 der Klebstoffläche 90 in dem Bereich der Bahn 23 zwischen der Ventilöffnung und der Dichtung abschließt (so daß letztere durch die Klebstoffläche bedeckt wird).
Die Klebstofflächen 90 werden durch ein Rotationssiebdruckverfahren unter Einsatz eines zylindrischen Drucksiebs 98 und einer Stützwalze 100 auf die Bahnanordnung 65 aufgebracht. Die Bahnanordnung 65 läuft zwischen dem Drucksieb 98 und der Stützwalze 100 hindurch, wobei sich das Drucksieb auf der Oberseite der Bahnanordnung befindet. Das Drucksieb 98 ist mit dem gewünschten Muster der Klebstofflächen 90 versehen, und ein Beschichtungskopf 102 bringt einen fließfähigen Schmelzklebstoff in das Innere des Siebs ein, von wo er durch eine (nicht gezeigte) Rakel durch das gemusterte Sieb gedrückt und auf die Bahnanordnung 65 abgelagert wird. Bei dem Beschichtungskopf 102 handelt es sich um eine Präzisionsschlitzdüse, die eine genaue Steuerung der auf das Sieb 98 verteilten Klebstoffmenge gestattet. Auch die Musterung des Drucksiebs 98 kann, wie bekannt, unter Verwendung von Ätztechniken äußerst akkurat durchgeführt werden, wodurch ein Drucken der Klebstofflächen 90 auf die Bahnanordnung mit hoher Genauigkeit ermöglicht wird. Die Oberflächengeschwindigkeit der Stützwalze 100 sollte durch das Verfahren nach Fig. 5 auf die Lineargeschwindigkeit der Bahnanordnung 65 abgestimmt sein, möglicherweise mit einer geringen eingebauten Geschwindigkeitsdifferenz, um das Muster des Siebs aus den gedruckten Flächen herauszuwischen. Das Drucksieb 98 würde in der Regel mehrere Wiederholungsmuster der Klebstoffläche 90 tragen, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der durch die Abmessungen der gerade hergestellten Atmungsmasken bestimmt wird.
Nach der Klebstoffdruckstation 88 rückt die Bahnanordnung 65 zu einer Ventilbefestigungsstation 106 vor, in der sie unter Plazierköpfen hindurchläuft, wo die Ausatemventile 48 (die den Plazierköpfen durch eine Zuführvorrichtung 112 und eine Rücklaufsperre 113 zugeführt werden) in der ordnungsgemäßen Ausrichtung auf die aufeinanderfolgenden Klebstofflächen 90 positioniert werden können. Dann läuft die mit Ventilen versehene Bahnanordnung 66 zur oben bereits beschriebenen Schneidstation 67 nach Fig. 5.
Nach der Plazierung der Ausatemventile 48 auf der Bahnanordnung 65 kann es erforderlich sein, die Ventile. (mittels zum Beispiel Stützriemen) auf der Bahn zu halten und/oder sie (durch zum Beispiel Kaltluft) abzukühlen, bis ein angemessener Adhäsionsgrad erreicht ist. Die Adhäsion der Ventile an der Bahn wird durch Verwendung eines Klebstoffes mit einem hohen Grad an Anfangshaftvermögen unterstützt.
Eine zur Verwendung in der Klebstoffdruckstation 88 nach Fig. 12 geeignete Rotationssiebdruckvorrichtung ist unter der Handelsbezeichnung "Hot Melt Rotary Screen Coating System" von der Firma Nordson Corporation mit Sitz in Norcross, Georgia, USA, und unter der Handelsbezeichnung "Rotary Screen Hot-Melt Pattern Coater" von der Firma May Coating Technologies, Inc., mit Sitz in White Bear Lake, Minnesota, USA, erhältlich.
Der zur Bildung der Flächen 90 verwendete Schmelzklebstoff wird unter Berücksichtigung des Materials der äußeren Deckbahn 23 der Bahnanordnung 65 und des Materials, aus dem der Ventilsitz 72 des Ausatemventils 48 hergestellt ist, ausgewählt. In dem bestimmten Fall, in dem die äußere Deckbahn 23 ein Spinnvlies aus Polypropylen und der Ventilsitz 72 auch aus Polypropylen hergestellt ist, können ein Schmelzklebstoff basierend auf amorphem Polyolefin oder ein Schmelzklebstoff auf EVA-Basis eingesetzt werden. Geeignete Klebstoffe sind unter den Handelsbezeichnungen "Jet Melt 3762 LM", "Jet Melt 3792 LM", "Jet Melt 3748" und "Spray Bond 6111" von der Firma Minnesota Mining and Manufacturing Company mit Sitz in St. Paul, Minnesota, USA, erhältlich. Zur Gewährleistung, daß der Klebstoff auf ausreichend hoher Temperatur gehalten wird, wird der Beschichtungskopf 102 der Klebstoffdruckstation 88 erwärmt. Darüber hinaus kann in das Innere des Druckzylinders 98 Heißluft eingebracht werden.
Das Beschichtungsgewicht des Klebstoffes für die Flächen 90 sollte unter Berücksichtigung des Ausatemventils 48 ausgewählt werden, das an der Bahnanordnung 65 angebracht werden soll. In der Regel befindet sich das Beschichtungsgewicht in einem Bereich von 50 bis 200 g/m².
Obgleich in Fig. 12 das Anbringen der Ventile auf der Oberseite der Bahnanordnung 65 dargestellt wird, wäre es möglich, die Bahnanordnung in nichtumgedrehtem Zustand zu lassen (das heißt die 180º-Drehung vor der Ventilanbringstation 46 wegzulassen), so daß die Ventile an der Unterseite der Bahn angebracht werden würden. Des weiteren ist es möglich, den in Fig. 5 dargestellten Prozeß so zu modifizieren, daß die Schritte der Bildung der kreisförmigen Dichtungen 71 und der Ausatemöffnungen 77 und der Befestigung der Ventile 48 im Laufe des Prozesses an verschiedenen Stellen durchgeführt werden. Zum Beispiel könnten diese Schritte an einer Stelle stromaufwärts der Faltstation 50 durchgeführt werden. Als Alternative und auf Fig. 5 Bezug nehmend, ist die Station 104, in der die Ausatemöffnungen 77 geschnitten werden, zu einer unmittelbar hinter der Station 82 liegenden Stelle bewegt worden, an der die Dichtungen 71 gebildet werden. Des weiteren ist es als weitere Alternative möglich, die Ausatemöffnungen 77 nach dem Aufbringen der Klebstofflächen 90 anstatt vorher zu schneiden.
Als weitere Modifikation des in Fig. 5 dargestellten Prozesses werden die Ritzräder 31 weggelassen, und die Schneidstation 36 wird zusätzlich mit Schneidrädern versehen, die statt Faltlinien zu markieren; eine Reihe von beabstandeten Schnitten in die Bahnanordnung ausbilden, um die Stellen zu markieren, an denen die Bahn an Station 50 gefaltet wird. Die Schnitte können zum Beispiel ca. 2,5 cm lang und durch einen Abstand von ca. 1,5 mm getrennt sein.
Das Vorhandensein der kreisförmigen Dichtung 94 in Kombination mit der durch die Fläche 90 auf der Deckbahn 23 bereitgestelten - Klebstoffschicht in der Maske nach den Fig. 1 bis 4 gewährleistet, daß es bei Gebrauch der Maske keinen Leckweg in die Maske zwischen den Schichten aus textilem Flächengebilde des Feldes 3 gibt. Der Abdichtschritt könnte wegfallen, wenn die Maske nur aus einer Schicht aus textilem Flächengebilde hergestellt wäre. Obgleich die kreisförmige Dichtung 94 in Fig. 13 als eine unterbrochene Dichtungslinie gezeigt wird (ein als "Steppen" bezeichnetes Phänomen), ist dies nicht ausschlaggebend. Die Dichtungslinie könnte stattdessen durchgehend sein und eine die Ausatemöffnung umgebende geradseitige Figur definieren anstatt einen Kreis. Des weiteren braucht die Ausatemöffnung selbst nicht kreisförmig zu sein, sondern könnte auch eine andere geeignete Form aufweisen.
Die Verwendung des Rotationssiebdruckverfahrens zum Aufbringen der Klebstofflächen 90 in der Station 88 nach Fig. 12 ist besonders vorteilhaft, wenn das in Fig. 5 dargestellte Herstellungsverfahren mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt wird, da es die Befestigung von Ausatemventilen an der Bahnanordnung 65 mit ebenso hohen Geschwindigkeiten gestattet. Die Klebstofflächen 90 können mit wohldefinierten Rändern genau gedruckt und auf der Bahnanordnung genau positioniert werden. Durch derartiges Formen der Fläche, so daß der auf die Bahn aufgebrachte Klebstoffbereich nur etwas kleiner ist als das daran zu befestigende Ventilteil, kann gewährleistet werden, daß sich kein Klebstoff um die Ränder des Ventils ausbreiten kann. Des weiteren kann gewährleistet werden, daß im Bereich der vorgeschnittenen Ausatemöffnung 77 in der Bahnanordnung 65 kein Klebstoff abgelagert wird, um Klebstoffablagerung an der inneren Abdeckung 26 des oberen und des unteren Feldes 5, 7 der Maske zu vermeiden. Des weiteren kann die Form der Klebstoffläche geändert werden, da die Siebdruckvorrichtung 98, 102 nicht auf die Herstellung rechteckiger Formen beschränkt ist.
Als Alternative zur Verwendung eines Siebdruckverfahrens zum Aufbringen der Klebstofflächen 90 könnten auch ein Offsettiefdruckverfahren mit vergleichbaren Ergebnissen verwendet werden.
Als weitere Alternative zu einem Druckverfahren könnte der Klebstoff je nach Form der Klebstofflächen durch Schlitzdüsenauftrag auf die Bahnanordnung aufgebracht werden. Schlitzdüsenauftrag könnte zum Beispiel zur Herstellung einer rechteckigen Klebstoffläche verwendet werden, die durch die Verwendung einer Kombination von Schlitzdüsen an der Stelle der Ausatemöffnung eine rechteckige Fläche mit einem klebstoffreien Bereich enthält.
Obgleich die Befestigung der Ausatemventile beschrieben worden ist, könnte in Station 88 nach Fig. 12 ein Rotationssiebdruckverfahren (oder ein Offsettiefdruckverfahren) zum Aufbringen von Klebstofflächen zur Befestigung anderer Komponenten an einer Bahnanordnung während der Herstellung von Atmungsmasken verwendet werden, einschließlich zum Beispiel Kopfbändern und Befestigungsteilen (wie zum Beispiel Schnallen und Schnappverschlüssen) für Kopfbänder, Nasenklemmen, Auflageflächen an der Maskendichtlinie, Gesichts- und Nackenschutze.
Der unter Bezugnahme auf Fig. 12 beschriebene Ventilbefestigungsprozeß ist nicht auf Atmungsmasken der anhand der Fig. 1 bis 4 beschriebenen Art oder auf die Verwendung im unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschriebenen Herstellungsverfahren beschränkt. Ein ähnlicher Ventilbefestigungsprozeß könnte bei der Herstellung anderer Atmungsmaskenformen aus luftdurchlässigem Material verwendet werden.
Als weitere Alternative könnte eine ähnliche Befestigungsmethode wie die oben beschriebene zur Befestigung von Teilen an einer Atmungsmaske nach der Herstellung der Maske verwendet werden. In diesem Fall braucht die Maske keine Flachfaltmaske zu sein, sondern könnte zum Beispiel eine schalenförmige Maske sein, wie in der US-A-5 307 796 oder in der US-A-4 827 924 beschrieben.
Fig. 14 zeigt beispielsweise ein Ausatemventil 120 (ähnlicher Art wie das in den Fig. 10 und 11 gezeigte Ventil 48), das an einer Wegwerf-Atmungsmaske 121 der in der US-A-5 307 796 beschriebenen Art befestigt ist. Die Maske weist einen vorgeformten schalenförmigen Maskenkörper 122 auf, der im Gebrauch Mund und Nase des Trägers bedecken soll. Der Maskenkörper 122 umfaßt in der Regel eine Filtrationsmaterialschicht und eine Formgebungsschicht, die dem Maskenkörper Struktur verleiht und die Filtrationsschicht abstützt. Die Formgebungsschicht kann unter Verwendung bekannter Vorgehensweisen aus einer Vliesstoffbahn aus unter Wärmewirkung verbindbaren Fasern zu einer schalenförmigen Konfiguration geformt sein. Nach der Herstellung des schalenförmigen Maskenkörpers 122 wird eine (nicht sichtbare) Ausatemöffnung im Maskenkörper ausgebildet, und das Ausatemventil 120 wird unter Verwendung eines ähnlichen Verfahrens wie das in Fig. 12 dargestellte und oben beschriebene befestigt. Insbesondere werden geformte Maskenkörper in geeigneten Abständen und in einer geeigneten Ausrichtung einer (der Walze 98 in Fig. 12 ähnelnden) Drucksiebwalze zugeführt, die auf jedem Maskenkörper eine Klebstoffläche in Deckung mit der Ausatemöffnung druckt. Dann laufen die Maskenkörper nacheinander zu einer ventilbefestigungsstation, wo die Ausatemventile 120 in der ordnungsgemäßen Ausrichtung auf den Klebstofflächen positioniert werden. Dann wird jeder Maskenkörper mit Bändern 123, die ihn fest an das Gesicht des Trägers halten, und mit einer Nasenklemme 124 versehen.
Auf sämtliche oben angeführten Patente und Patentanmeldungen wird in dieser Patentanmeldung ausdrücklich Bezug genommen, als wenn sie vollständig reproduziert worden wären.
Die vorliegende Erfindung läßt sich bei Fehlen irgendeines in dieser Schrift nicht speziell beschriebenen Elements auf geeignete Weise durchführen.

Claims

1. Atmungsmaske, die folgendes umfaßt:

(a) einen Atmungsmaskenkörper, der aus mindestens einer Schicht aus luftdurchlässigem Material gebildet und so geformt ist, daß er zumindest über die Nase und den Mund eines Trägers paßt; und

(b) mindestens eine Komponente, die durch eine gedruckte Klebstoffläche an dem luftdurchlässigen Material befestigt ist.

2. Atmungsmaske nach Anspruch 1, bei der die äußere Form der Klebstoffläche der äußeren Form des Teils der Komponente entspricht, der an dem Material befestigt ist.

3. Atmungsmaske nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Komponente aus einem geformten Kunststoffmaterial gebildet ist und das luftdurchlässige Material ein Spinnvliesmaterial enthält.

4. Atmungsmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Atmungsmaskenkörper aus mehreren übereinandergelagerten Schichten aus luftdurchlässigem Material besteht, von denen mindestens eine ein Filtermaterial umfaßt.

5. Atmungsmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Komponente ein Ausatemventil ist und die Klebstoffläche eine Ausatemöffnung im Atmungsmaskenkörper umgibt.

6. Verfahren zur Herstellung eines Körpers für eine Atmungsmaske aus einem luftdurchlässigen Material, bei dem man

(a) mindestens eine Klebstoffläche auf das luftdurchlässige Material druckt;

(b) eine Komponente der Maske auf die Klebstoffläche positioniert, um die Komponente an dem Material zu befestigen; und

(c) das Material zu einem Maskenkörper ausbildet, der zumindest über die Nase und den Mund eines Trägers paßt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem mehrere Klebstofflächen auf das luftdurchlässige Material gedruckt werden und eine jeweilige Maskenkomponente auf jede solche Fläche positioniert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem man weiterhin mindestens einen Atmungsmaskenrohling aus dem luftdurchlässigen Material bildet und den Rohling zu dem Maskenkörper ausbildet.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem die/jede Klebstoffläche durch Siebdruck auf das Material aufgebracht wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem es sich bei dem Klebstoff um einen Schmelzklebstoff handelt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei dem die Komponente ein Ausatemventil ist und die Klebstoffläche einen klebstoffreien Bereich über der Ausatemöffnung enthält.