DE60206876T2

DE60206876T2 - Verfahren zur herstellung einer gehörschutzmuschel und für ihre herstellung verwendetes werkzeug

Info

Publication number: DE60206876T2
Application number: DE60206876T
Authority: DE
Inventors: Mats Lindgren
Original assignee: Kompositprodukter Vikmanshyttan AB
Current assignee: Kompositprodukter Vikmanshyttan AB
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2022-02-01
Also published as: SE0100292D0; WO2002060365A8; US20040065332A1; EP1355600A1; EP1355600B1; DE60206876D1; WO2002060365A1; ATE307547T1; US6854466B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Gehörschutzkapsel, die eine gekrümmte Schale mit einer Öffnung zum Aufnehmen eines Ohres umfasst, und mit einer Scheibe, die sich um die Öffnung erstreckt und die zu dem Rand davon verbunden ist und einwärts ragt über die Öffnung entlang zumindest zweier gegenüberliegender Seiten davon, und welche Scheibe gedacht ist, einen Abdichtungs- und Komfortring zu stützen, der gedacht ist, um am Kopf anzuliegen.
Die Erfindung betrifft auch ein Werkzeug zum Spritzgießen einer Gehörsehutzkapsel unter Verwendung dieses Verfahrens.
Hintergrund der Erfindung
Jegliche Produktentwicklung zielt prinzipiell auf das Reduzieren von Produktionskosten und auf Erzielen eines hochqualitativen Produkts ab. Dies trifft zu einem sehr großen Ausmaß auf Produkte der Gehörschutzart zu. Eine Analyse von Gehörschützen, die gegenwärtig auf dem Markt verfügbar sind, zeigt, dass all diese Produkte gewissen gemeinsamen Entwurfslösungen folgen. Es kann z.B. festgestellt werden, dass alle Gehörschütze von der Kapselart zwei Kapseln umfassen, jede mit einer Scheibe, die sich um ihre Öffnung erstreckt, und die gedacht ist, einen Abdichtungs- und Komfortring zu stützen, der gedacht ist am Kopf anzuliegen, siehe z.B. DE 33 32 294 . Die Kapseln sind entweder montiert in einem Rahmen oder in separaten Haltern, gedacht, um auf einem Sicherheitshelm eingepasst zu sein.
Jede Kapsel und jede Scheibe wird hergestellt durch Spritzgießen von geeignetem Kunststoffmaterial in der Form von zwei getrennten Komponenten, die in einem späteren Anordnungsschritt zusammengefügt werden. Sie können auf verschiedene Weisen zusammengefügt werden, z.B. durch Aufkleben, Ultraschallschweißen oder Verwendung von Schnappverschlussverbindungen. Die Verwendung von zwei Herstellungsschritten und einem speziellen Anordnungsschritt resultiert in höheren Herstellungskosten als es der Fall wäre, wenn die Herstellung in einem einzigen Schritt stattfinden könnte, und es kann in einem fehlerhaften Produkt mit schlechter Passung zwischen Scheibe und Kapsel resultieren, was z.B. zum Durchdringen von Geräusch führen kann.
Bei einer Gehörschutzkapsel der oben genannten Art ragt jedoch die Scheibe, die gedacht ist für den Abdichtungs- und Komfortring, üblicherweise einwärts über die Öffnung ihres Randes, der durch die Schale der Kapsel gebildet wird. Dies bedeutet, dass der hohle Raum in der Kapsel unter der Scheibe nicht gebildet werden kann mit einem konventionellen Einsatzteil, da das letztere nach einer Formoperation nicht wieder von dem Werkzeug entfernt werden kann.
Aufgaben der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren verfügbar zu machen für Spritzgießen von Gehörschutzkapseln, bei dem die vorgenannten Probleme gelöst sind, so dass es möglich ist, eine Kapsel mit einer integrierten Scheibe in einer einzigen Operation spritzzugießen.
Eine andere Aufgabe ist es, ein Werkzeug verfügbar zu machen, das es erlaubt, eine Gehörschutzkapsel mit einer integrierten Scheibe in einer einzigen Operation spritzzugießen.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obigen Ziele erreicht werden können unter Verwendung eines Formwerkzeuges, in dem das Einsatzteil, das die innere Oberfläche der Gehörschutzkapsel und der Scheibe formt, teilbar ist. Die Form der Kapsel ist daher zweckdienlicher Weise modifiziert, so dass die Scheibe einwärts ragt über die Öffnung der Kapsel nur entlang zweier gegenüberliegender Seiten, während sie auswärts ragt von der Außenseite der Schale entlang der verbleibenden Teile der Öffnung.
Eine spezielle Eigenschaft eines Verfahrens des im ersten Absatz spezifizierten Typs ist, dass die Schale und die Scheibe in einem Stück hergestellt werden durch Spritzgießen eines Kunststoffmaterials in ein Formwerkzeug mit einem Einsatzteil, das in zumindest drei Teile unterteilt ist, die Trennflächen zwischen diesen Teilen erstrecken sich im Wesentlichen in die gleiche Richtung wie die gegenüberliegenden Seiten der Öffnung.
Dieses Verfahren senkt die Herstellungskosten beträchtlich, da weniger Teile im Herstellungsprozess hergestellt und gehandhabt werden müssen, und zu der gleichen Zeit eliminiert es die Notwendigkeit für einen separaten Schritt des Zusammenfügens der Schale und der Scheibe, was oft zeitaufwändig ist. Zusätzlich eliminiert es jedes Risiko des Durchdringens von Geräusch zwischen der Scheibe und der Kapsel, da diese zu einer einzigen Komponente integriert sind.
Es ist zu bevorzugen, ein dreiteiliges Einsatzteil mit einem Zentralteil und zwei Seitenteilen zu verwenden, die auf beiden Seiten des letzteren angeordnet sind. Nach einer Formoperation wird das Zentralteil des Einsatzteils zuerst entfernt, nach welchem die Seitenteile aufeinander folgend oder gleichzeitig in den freien Platz gedrückt werden nach dem Zentralteil des Einsatzteils und vom Werkzeug entfernt werden. Solch ein Herstellungsverfahren kann einfach automatisiert werden und resultiert in reduzierten Herstellungskosten.
Die Gehörschutzkapsel weist bevorzugter Weise eine im Wesentlichen ovale Öffnung auf, die Scheibe ragt einwärts über die Öffnung entlang eines Teils der gegenüberliegenden langen Seiten der ovalen Öffnung, während sie auswärts ragt von der Außenseite der Schale entlang gegenüberliegender Endteile der Öffnung. Das Zentralteil des dreiteiligen Einsatzteils wird verwendet zum Formen des Randes der Öffnung nur entlang gegenüberliegender Endteile der Öffnung, wo die Scheibe nicht einwärts ragt über die Öffnung.
Andere Merkmale und ein Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung und ein Werkzeug zum Spritzgießen einer Gehörschutzkapsel sind in den beigefügten Patentansprüchen dargelegt.
Die Erfindung wird nun nachstehend detaillierter beschrieben werden mit Bezugnahme auf die Ausführungsformen, die auf dem Weg eines Beispiels in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 und 2 sind perspektivische Darstellungen einer Gehörschutzkapsel gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine perspektivische Darstellung der Schale einer Gehörschutzkapsel gemäß 1 und 2.
4 zeigt einen Querschnitt durch eine Gehörschutzkapsel gemäß der Erfindung.
5 zeigt einen longitudinalen Schnitt durch eine Gehörschutzkapsel gemäß der Erfindung.
6 zeigt einen Querschnitt durch ein schematisch dargestelltes Werkzeug zum Spritzgießen einer Gehörschutzkapsel gemäß der Erfindung.
7 zeigt einen Teil eines Längsschnittes durch das Werkzeug gemäß 6.
8 illustriert die Konzeption eines Werkzeugeinsatzteils, das in Übereinstimmung mit 6 und 7 verwendet wird.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die Gehörschutzkapsel 1 gemäß 1 und 2 umfasst eine gekrümmte Schale 2 aus geeignetem Kunststoffmaterial mit Verbindungselementen 3, 4, um die Einpassung an einen Kranzrahmen oder direkt an einem Sicherheitshelm zu erlauben. Ein elastischer und weicher Abdicht- und Komfortring 5 ist auf der Seite der Schale angeordnet, die dem Kopf zugewandt ist. Innerhalb der Kapselschale 2 ist dort ein geräuschdämpfendes geschäumtes Kunststoffmaterial 6.
Der Komfortring 5 wird gestützt durch eine Scheibe 7, 8 (siehe 3), die um die ovale Öffnung der Kapsel angeordnet ist und einwärts ragt über die Öffnung entlang gegenüberliegender langer Seiten der Kapsel, wohingegen sie leicht auswärts ragt von der gekrümmten Schale der Kapsel 2 an ihren Endteilen, um eine Scheibe mit einer hinreichenden Befestigungsoberfläche, um die Lochöffnung zu bilden. Um die auswärts ragenden Teile 8 an den Enden der Kapsel zu erzielen, ist die Schale der Kapsel 2 so modifiziert, dass sie gerade Teile 9 an den kurzen Enden aufweist. Die geraden Teile 9 stoßen in einer solchen Weise an die innere Oberfläche der Kapsel, dass dort an diesen Endteilen keine Unterschneidung ist. Die Scheibe 7 ragt einwärts über die Öffnung entlang des verbleibenden Teils der Öffnung der Kapsel.
Bezugszeichen 10 bezeichnet zwei Flansche, die einwärts über die Scheibe 7 ragen, diese Flansche werden verwendet, um den Komfortring 5 einzupassen, so dass der letztere sicher auf der Kapsel 2 gehalten wird, wie es schematisch im Querschnitt in 4 gezeigt ist. Der Komfortring 5 ist aus diesem Grund bevorzugter Weise versehen mit einer steifen Basisplatte, die in die Kerbe 11 getrieben werden kann, welche zwischen den Flanschen 10 und der Scheibe 7 gebildet ist.
Es wird gesehen werden aus dem Längsschnitt in 5, dass die Schale der Kapsel 2 an den geraden Endteilen 9 keinerlei Unterschneidungsteil aufweist, aus welchem Grund diese Endflächen mit einem Einsatzteil geformt werden können, das nach dem Formen einfach von der Innenseite der Kapsel entfernt werden kann. Hingegen können die länglichen Randteile der Kapsel mit der Scheibe 7, die einwärts über die Öffnung ragt, nicht mit einem einteiligen Einsatzteil geformt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Problem gelöst durch Verwendung eines Einsatzteils, das in Längsrichtung dreigeteilt ist, wie aus dem schematischen Querschnitt durch ein Formwerkzeug 12 in 6 gesehen werden kann. Das Formwerkzeug 12 umfasst eine äußere Form und ein Einsatzteil, das in der Längsrichtung aufgeteilt ist in ein Zentralteil 13 und zwei Seitenteile 14, die auf beiden Seiten des letzteren angeordnet sind. Das Zentralteil 13 weist eine Weite auf die die Weite des geraden Teils 9 ohne Unterschneidung an den Endteilen der Kapsel nicht überschreitet. Dieses Zentralteil 13 des Einsatzteils mit geraden Endteilen 15 kann gerade nach oben nach einer Formoperation angehoben werden. Diese Möglichkeit kann ebenfalls aus 7 gesehen werden, welche ein Teil eines Längsschnittes durch ein Endteil des Einsatzteils 13 ist und zeigt, dass dort keine Unterschneidung an den Enden des Zentralteils 13 ist.
Jene Teile der Scheibe 7, die sich entlang der langen Seiten der Schale der Kapsel 2 erstrecken, sind in der Form von Flanschen, die in der Schale integriert sind. Gemäß dem oben Gesagten können diese Flansche und die anderen Flansche 10, die über ihnen liegen, nicht geformt werden mittels eines Einsatzteils, das gerade nach oben nach einer Formoperation anzuheben ist. Aus diesem Grund sind die Seitenteile 14 des Einsatzteils in einer solchen Weise konzipiert, dass sie, wenn das Zentralteil 13 entfernt worden ist, zusammengedrückt werden können und danach gerade nach oben angehoben werden können (siehe 8). Dies wird durch die Tatsache möglich, dass der Eingriff der Flansche 7 und 10 mit dem Einsatzteil aufgelöst ist. Wenn der Eingriff der Flansche 7 mit dem Einsatzteil sehr tief ist oder wenn das Zentralteil 13 des Einsatzteils sehr schmal ist, dann ist es alternativ möglich, sobald das Zentralteil 13 entfernt worden ist, für das eine Seitenteil 15 zuerst seitwärts gedrückt und angehoben zu werden, und danach das Zweite.
Mittels einer Modifikation der oben beschriebenen Technik ist es möglich, Kapselschalen herzustellen, bei denen die Endteile ebenfalls mit Unterschneidungsteilen konzipiert sind. In diesem Fall ist das Zentralteil 13 des Einsatzteils konzipiert mit zwei transversalen Trennflächen, so dass man zuerst das Mittelteil des Zentralteils entfernen kann und dann seine Seitenteile zusammendrücken kann, wonach diese Seitenteile entfernt werden können. Danach können die Seitenteile des Einsatzteils dann entfernt werden, wie oben beschrieben worden ist.

Claims

Gehörschutzkapsel, die umfasst eine gekrümmte Schale (2) mit einer Öffnung zum Aufnehmen eines Ohres und mit einer Scheibe (7, 8), die sich um die Öffnung erstreckt und die zu dem Rand davon verbunden ist und die gedacht ist, einen Abdichtungs- und Komfortring (5) zu stützen, der gedacht ist, um an dem Kopf anzuliegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe einwärts ragt über die Öffnung entlang zumindest zweier gegenüberliegender Seiten davon, und dadurch, dass die Schale (2) und die Scheibe (7, 8) ein geformtes Teil formen.
Gehörschutzkapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (7, 8) einwärts ragt über die Öffnung entlang eines ersten Paares von gegenüberliegenden Seiten davon und dass die Scheibe auswärts ragt von der Außenseite der Schale (2) entlang eines zweiten Paares von gegenüberliegenden Seiten der Öffnung.
Gehörschutzkapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (7, 8) einwärts ragt über die Öffnung entlang der gesamten Peripherie davon.
Verfahren zur Herstellung einer Gehörschutzkapsel wie definiert in Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgussteil, das die Schale formt, und die Scheibe in einem Formwerkzeug hergestellt werden, mit einem Einsatzteil (13), welches in einer Richtung oder in zwei transversalen Richtungen in zumindest drei Teile aufgeteilt ist, die Seite an Seite positi oniert sind, zumindest zwei Grenzflächen zwischen diesen Teilen erstrecken sich in die gleiche prinzipielle Richtung wie die gegenüberliegenden Seiten der Öffnung.
Verfahren wie beansprucht in Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein dreiteiliges Einsatzteil verwendet wird, das ein Zentralteil und zwei Seitenteile aufweist, die auf jeder Seite des letzteren angeordnet sind, und dadurch, dass nach einer Formoperation das Zentralteil des Einsatzteils zuerst entfernt wird, nach welchem die Seitenteile aufeinanderfolgend oder gleichzeitig freien Platz gedrückt werden nach dem Zentralteil des Einsatzteils und aus dem Werkzeug entfernt werden.
Verfahren wie beansprucht in Anspruch 5 zur Herstellung einer Gehörschutzkapsel mit einer im Wesentlichen ovalen Öffnung und bei dem die Scheibe einwärts ragt über die Öffnung entlang eines Teils der gegenüberliegenden langen Seiten der ovalen Öffnung, während sie auswärts ragt von der Außenseite der Schale entlang der gegenüberliegenden Endteile der Öffnung, dadurch gekennzeichnet, dass ein dreiteiliges Einsatzteil verwendet wird mit einem Zentralteil, das den Rand der Öffnung nur entlang der gegnüberliegenden Endteile der Öffnung bildet, wo die Scheibe nicht einwärts über die Öffnung ragt.
Verfahren wie beansprucht in Anspruch 4 zur Herstellung einer Gehörschutzkapsel, bei der die Scheibe, die sich um die Öffnung ausdehnt einwärts ragt über die Öffnung entlang der gesamten Peripherie davon, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formwerkzeug verwendet wird mit einem Einsatzteil, das drei longitudinale Trennflächen aufweist, und bei dem das Zentralteil des Einsatzteils, das durch diese Trennflächen gebildet ist, getrennt ist in drei Teile mittels zweier transversaler Trennflächen, und dadurch, dass nach einer Formoperation das Mittelteil des Zentralteils zuerst entfernt wird, danach die Seitenteile des Zentralteils und zuletzt die beiden Seitenteile.
Werkzeug zum Spritzgießen einer Gehörschutzkapsel, wie definiert in Anspruch 1, nach dem Verfahren von Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es eine gewöhnliche Formhöhlung umfasst, die gedacht ist zum Herstellen des Spritzgussteils, das die Schale (2) und die Scheibe (7, 8) bildet, mit einem Einsatzteil (13, 14), das in einer Richtung oder in zwei transversalen Richtungen in zumindest drei Teile getrennt ist, die Seite an Seite positioniert sind, und dadurch, dass zumindest zwei Teilungsflächen zwischen diesen Teilen sich in die gleiche prinzipielle Richtung wie die gegenüberliegenden Seiten der Öffnung ausdehnen.
Werkzeug wie beansprucht in Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil aus drei Teilen besteht und ein Zentralteil und zwei Seitenteile (14) umfasst, die auf jeder Seite von dem letzteren positioniert sind, dadurch, dass das Zentralteil (13) des Einsatzteils von den Seitenteilen (14) separiert werden kann, so dass nach einer Formoperation das Zentralteil des Einsatzteils zuerst entfernt werden kann, nach welchem die Seitenteile aufeinanderfolgend oder gleichzeitig in den freien Platz gedrückt werden können nach dem Zentralteil des Einsatzteils und die aus der Formhöhlung entfernt werden können.
Werkzeug wie beansprucht in Anspruch 9 zur Herstellung einer Gehörschutzkapsel mit einer im Wesentlichen ovalen Öffnung und bei der die Scheibe (7, 8) einwärts ragt über die Öffnung entlang eines Teils der gegenüberliegenden langen Seiten der ovalen Öffnung, während sie auswärts ragt von der Außenseite der Schale (2) entlang gegenüberliegender Endteile der Öffnung, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralteil (13) des dreiteiligen Einsatzteils gedacht ist, um den Rand (9) der Öffnung nur entlang gegenüberliegender Endteile der Öffnung zu formen, wo die Scheibe (8) nicht einwärts über die Öffnung ragt.
Werkzeug wie beansprucht in Anspruch 10 zur Herstellung einer Gehörschutzkapsel mit einer im Wesentlichen ovalen Öffnung, bei der gegenüberliegende Endteile der Öffnung im Wesentlichen gerade sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralteil (13) des Einsatzteiles Endteile (15) aufweist, die im Wesentlichen gerade geschnitten sind.
Werkzeug wie beansprucht in Anspruch 8 zum Spritzgießen einer Gehörschutzkapsel, bei der die Scheibe einwärts ragt über die Öffnung entlang ihrer gesamten Peripherie, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzteil mit drei longitudinalen Trennflächen konstruiert ist, dadurch, dass das Zentralteil (13) des Einsatzteils, das durch diese Trennflächen gebildet ist, in drei Teile aufgeteilt ist mittels zwei transversaler Trennflächen, so dass nach einer Formoperation das Mittelteil des Zentralteils zuerst entfernt werden kann, danach die Seitenteile des Zentralteils und zuletzt beide Seitenteile des Einsatzteils.