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Patent Searching and Data


Title:
RESPIRATION FILTER AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/067094
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a respiration filter comprising a filter housing (2) which conically contracts from the gas inlet side to the gas outlet side, and in which a separately produced fixed moulded filter body (3) having the same conicity is pressed by means of a screw ring (7) screwed onto the gas inlet side of the filter housing and provided with a compression ring (8) oriented towards the inside of the filter housing and supported on the moulded filter body, in such a way that it can be detached, but is sealed at the edge. The moulded filter body is surrounded by an air-permeable, thin envelope (5). The detachable connection sealed at the edge enables the moulded body to be replaced and the filter housing to be reused.

Inventors:
HAEUSER ANDREAS (DE)
KRUEGEL KEITH (DE)
HOFFMANN WILFRIED (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/004266
Publication Date:
August 12, 2004
Filing Date:
December 19, 2003
Export Citation:
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Assignee:
MSA AUER GMBH (DE)
HAEUSER ANDREAS (DE)
KRUEGEL KEITH (DE)
HOFFMANN WILFRIED (DE)
International Classes:
A62B23/02; (IPC1-7): A62B7/10; A62B23/02; A62B18/02
Foreign References:
US4601287A1986-07-22
US4883547A1989-11-28
US20010013347A12001-08-16
FR2750869A11998-01-16
DE19714350A11998-10-01
DE10021582A12001-11-08
Other References:
See also references of EP 1513590A1
Attorney, Agent or Firm:
Wablat, Wolfgang (Berlin, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Atemschutzfilter, bestehend aus einem unter Druck und Wärmeeinwirkung aus einem sorptiven und einem schmelzbaren Material gebildeten festen Filterkörper, der randdicht in einem Filtergehäuse fixiert ist, das an der Gasaustrittsseite einen Anschluss für eine A temschutzmaske oder ein Gebläsefiltergerät oder ein Mundstück für einen Benutzer aufweist, dadurch ge kennzeichnet, dass der Filterkörper ein in einem Formwerkzeug separat hergestellter, sich vom Gasein tritt zum Gasaustritt hin konisch verjüngender Fil terformkörper (3) ist, der auswechselbar in dem Fil tergehäuse (2) untergebracht ist, wobei das Filterge häuse (2) eine mit dem Filterformkörper (3) überein stimmende Konizität aufweist und an seiner Gasein trittsseite eine Einpressvorrichtung (7,8) zum rand dichten und wieder lösbaren Fixieren des Filterform körpers (3) an der Innenwand des Filtergehäuses (2) vorgesehen ist.
2. Atemschutzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Filterformkörper (3) eine dünn schichtige luftdurchlässige Umhüllung (5) aufweist.
3. Atemschutzfilter nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Umhüllung (5) im konischen Randbe reich des Filterformkörpers (3) mit einem luftun durchlässigen Stoff beschichtet ist.
4. Atemschutzfilter nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Umhüllung (5) ein Vlies ist.
5. Atemschutzfilter nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Umhüllung (5) mit dem Filterform körper (3) adhäsiv verbunden ist.
6. Atemschutzfilter nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einpressvorrichtung ein Schraub ring (7) ist, der an der Gaseintrittsseite mit dem Filtergehäuse (2) verschraubbar ist und der einen in das Innere des Filtergehäuses (2) gerichteten, sich auf dem Filterformkörper (3) abstützenden Pressring (8) aufweist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Atemschutzfilters ge mäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in ein Formwerkzeug eine entsprechend der Ges talt des Formwerkzeugs tiefgezogene Tasche aus einem luftdurchlässigen Umhüllungsmaterial eingelegt und mit einem Gemisch aus einem sorptiven und einem schmelzbaren Material gefüllt wird, das unter Wärme einwirkung zu einem Filterformkörper (3) mit adhäsi ver Bindung an das Umhüllungsmaterial verpresst wird, und der so hergestellte Filterformkörper als separa tes Bauteil lösbar und auswechselbar in ein wieder verwendbares Filtergehäuse (2) randdicht eingepresst wird.
Description:
Beschreibung Atemschutzfilter und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung betrifft ein Atemschutzfilter, bestehend aus einem unter Druck-und Wärmeeinwirkung aus einem sorptiven und einem schmelzbaren Material gebildeten fes- ten Filterkörper, der randdicht in einem Filtergehäuse fixiert ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung dessel- ben.

Aus der DE 197 14 350 AI ist ein Verfahren zur Herstel- lung eines Atemschutzfilters bekannt, bei dem ein fein- körniges, sorptiv oder katalytisch wirkendes Material mit einem schmelzbaren Polyethylen, das mit einem Oligokon- densat intensiv benetzt ist, gemischt und die Mischung bei bestimmten Temperaturen und Drücken zu einem Formkör- per verpresst, in der Form gekühlt und anschließend ent- formt wird. Abgesehen von dem aufwendigen Abkühl-und Entformungsvorgang bereitet die weitere Verwendung des so hergestellten Filterformkörpers insbesondere insofern Schwierigkeiten, als eine sichere Abdichtung zwischen der Innenwand eines Filtergehäuses, in das der Filterkörper eingelegt wird, und dem Filterkörper nicht gewährleistet ist bzw. die gasdichte Einbindung des Filterkörpers in das Filtergehäuse durch eine kraftschlüssige adhäsive Verbindung einen erheblichen technischen Aufwand erfor- dert und, sobald die Filterleistung erschöpft ist, der Filterkörper einschließlich des Filtergehäuse nebst An- schlüssen entsorgt werden muss. Die eingeschränkte mecha- nische Stabilität im Randbereich des Filterformkörpers steht einer einfachen Weiterverarbeitung des Filterform- körpers und der randdichten Einbindung in das Filterge- häuse zusätzlich im Wege.

Zur Lösung dieser Probleme wird in der DE 100 21 582 A1 vorgeschlagen, die Mischung aus dem sorptiven und dem schmelzbaren material bei den für die Herstellung des Filterformkörpers erforderlichen Temperaturen und Drücken unmittelbar in einem ringförmigen Anschlussteil zu ver- pressen. Dabei entsteht eine randdichte Verbindung zwi- schen der Innenfläche des Anschlussteils und der Umfangs- fläche des Filterformkörpers. Das Anschlussteil wird gas- dicht mit einem Adapter verbunden und kann dann an eine Atemschutzmaske oder an ein Gebläsefiltergerät ange- schlossen werden oder-mit einem Mundstück versehen- unmittelbar als Atemschutzfilter für einen Benutzer ver- wendet werden.

Der Nachteil dieses Verfahrens bzw. des danach herge- stellten Atemschutzfilters besteht in dem Aufwand für die Bereitstellung des Anschlussteils, das, wenn der Filter verbraucht ist, mit entsorgt werden muss. Da der zum An- schluss an das Atemfiltergerät oder das Gebläsefilterge- rät vorgesehene bzw. mit einem Mündstück versehene Adap- ter wegen der erforderlichen Dichtheit kraftschlüssig mit dem Anschlussteil verbunden werden muss und daher eben- falls nicht wiederverwertbar ist, ist der Aufwand für die Herstellung und Entsorgung des Atemschutzfilters be- trächtlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein A- temschutzfilter der eingangs erwähnten Art zu entwickeln, das bezüglich der Herstellung, Anwendung und Entsorgung bzw. Wiederverwertung kostengünstig ausgebildet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Aus den Unteransprüche ergeben sich weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Atem- schutzfilters ist im Anspruch 7 wiedergegeben.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass der Filterkörper ein in einem Formwerkzeug hergestellter, ko- nisch geformter, separater Filterformkörper ist, der aus- wechselbar in einem Filtergehäuse mit gleicher Konizität wie die des Filterformkörpers untergebracht ist und mit einer mit dem Filtergehäuse verbundenen Einpressvorrich- tung randdicht in dem Gehäuse gehalten wird. Das heißt, der Filterformkörper kann auf einfache Weise entformt und schonend-ohne Randbeschädigung-in ein wiederverwend- bares Filtergehäuse eingebracht und in diesem vorüberge- hend, das heißt lösbar, fixiert werden und somit nach Er- schöpfung der Filterleistung leicht ausgetauscht werden.

Der Kostenaufwand wird dadurch erheblich reduziert.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung besteht dar- über hinaus darin, dass die Herstellung des Filterform- körpers in einer dessen fertiger Form entsprechenden Ta- sche aus einem luftdurchlässigen dünnschichtigen Materi- al, insbesondere einem Vlies, erfolgt. Vor dem Verpressen der in die Tasche eingebrachten Mischung aus sorptivem und schmelzbarem Material kann die noch freie Fläche mit einem luftdurchlässigen Material abgedeckt werden, so dass der Filterformkörper vollständig von einer luft- durchlässigen und mit dem Filtermaterial fest verbundenen Umhüllung umgeben ist. Dadurch wird die Entformung weiter erleichtert und die Oberfläche des Formteilkörpers beim Einbringen in das Filtergehäuse zusätzlich geschont.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der seitliche Bereich des luftdurchlässigen Beschichtungsma- terials mit einem luftundurchlässigen Stoff beschichtet.

Dadurch kann die Gasdichtheit am Umfangsrand des in das

Filtergehäuse eingebrachten Filterformkörpers schon bei geringem Einpressdruck gewährleistet werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Ein- pressvorrichtung ein an der Gaseintrittsseite des Filter- gehäuses verschraubbarer Schraubring, der einen in das Innere der Filtergehäuses gerichteten, sich auf dem Fil- terformkörper abstützenden Pressring aufweist. Dadurch Drehen des Schraubringes kann die konische Umfangsfläche des Formfilterkörper schonend bis zur Erzielung der Rand- dichtheit an die konische Innenumfangsfläche des Filter- gehäuses angelegt werden. Nach dem Entfernen des Schraub- ringes kann ein verbrauchter Formfilterkörper leicht aus dem Filtergehäuse entfernt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung, in deren einziger Figur eine Schnittansicht eines in einem wiederverwendbaren Filtergehäuse vorüber- gehend gasdicht fixierten Filterformkörpers wiedergegeben ist, näher erläutert.

Zur Herstellung des Filterformkörpers wird zunächst ein Gemisch aus einem feinkörnigen sorptiven Material und ei- nem feinteiligen schmelzbaren Polyethylen unter Zusatz eines Haftvermittlers auf Oligokondensatbasis herge- stellt. Entsprechend der erfindungsgemäß konischen Ges- talt des Filterformkörpers werden außerdem in einem Tief- ziehprozess gefertigte Taschen aus einem luftdurchlässi- gen Vliesmaterial bereitgestellt. Nachdem die Vliestasche in ein Formwerkzeug von gleicher Gestalt eingelegt wurde, wird die oben beschriebene Mischung in die Vliestasche eingefüllt und, nachdem eine Vliesabdeckung auf die verbleibende freie Oberfläche gelegt wurde, unter be- stimmten Temperatur-und Druckbedingungen in der von dem Formwerkzeug begrenzten Vliestasche verpresst. Aufgrund der Vliesumhüllung, die mit dem Material des Filterform-

körpers eine innige Verbindung eingeht, kann der Filter- formkörper leicht aus dem Werkzeug entformt und ohne Be- schädigung seiner Oberfläche transportiert und in einem Filtergehäuse montiert werden. Die Entformung wird weiter dadurch erleichtert, dass das Formwerkzeug und der Fil- terformkörper konisch ausgebildet sind.

Der Filterformkörper wird nun in ein ebenfalls konisch ausgebildetes Filtergehäuse mit der gleichen Konizität wie die des Filterformkörpers eingelegt und allmählich soweit eingepresst, bis durch das Einpressen und gegebe- nenfalls das Verdichten des Vliesmaterials im Kontaktbe- reich mit der Innenwand des Filtergehäuses eine gasdichte Einbindung des vliesummantelten konischen Filterformkör- pers in das konische Filtergehäuse gewährleistet ist. In dieser Lage wird der Formfilterkörper lösbar fixiert, um bei erschöpftem Filtervermögen auf einfache Weise ent- fernt und entsorgt werden zu können. Eine wichtige Wir- kung der Vliesumhüllung besteht in der Verbesserung der Gleitfähigkeit des Formfilterkörpers in dem Filtergehäuse sowohl bei der Montage als auch bei der Demontage.

Die Zeichnung zeigt eine Schnittansicht des nach dem er- findungsgemäßen Verfahren hergestellten und ausgebildeten Atemschutzfilters 1, der ein wiederverwendbares, sich ko- nisch verjüngendes Filtergehäuse 2 und einen Filterform- körper 3, der die Form eines Kreiskegelstumpfes hat, um- fasst. Das Filtergehäuse 2 weist an der Luftaustrittssei- te (Saugseite) ein Anschlussstück 4 auf, über das das A- temschutzfilter 1 unmittelbar an ein Mundstück oder an eine Atemschutzmaske oder ein Gebläsefiltergerät (jeweils nicht dargestellt) angeschlossen wird. Der Filterformkör- per 3 ist vollständig von einer aus einem Vlies bestehen- den Umhüllung 5 umgeben. Am oberen Rand des Filtergehäu- ses 2, das heißt, an der Lufteintrittsseite, ist ein Au- ßengewinde 6 eingeformt, in das das Gewinde eines

Schraubrings 7 eingreift. Der Schraubring 7 weist im Ab- stand von dessen Umfangsrand einen zum Inneren des Fil- tergehäuses 2 weisenden Pressring 8 auf, der sich auf dem Filterformkörper 3 abstützt und diesen beim Drehen des Schraubringes 7 gasdicht (randdicht) in das Filtergehäuse 2 bzw. mit seiner Mantelfläche an die Innenumfangsfläche des Filtergehäuses 2 drückt. Die Dichtwirkung der an der seitlichen Umfangsfläche des Filterformkörpers 3 als Gleit-und Dichtmittel wirkenden Umhüllung 5 kann durch eine in diesem Bereich der Umhüllung 5 aufgetragene luf- tundurchlässige Imprägnierung (Beschichtung) verbessert werden.

Wenn die Filterleistung nach der Benutzung des Atem- schutzfilters nicht mehr ausreichend ist, wird der Schraubring 7 von dem Filtergehäuse 2 abgeschraubt und der Filterformkörper 3 entfernt sowie durch einen neuen ersetzt.

Bezugszeichenliste 1 Atemschutzfilter 2 Filtergehäuse 3 Filterformkörper 4 Anschlussstück 5 Luftdurchlässige Umhüllung 6 Außengewinde von 2 7 7 Schraubring 8 Pressring