DE69717581T2

DE69717581T2 - Aus zwei Werkstoffen gerfertigtes Kopfband

Info

Publication number: DE69717581T2
Application number: DE69717581T
Authority: DE
Inventors: Mark Magidson
Original assignee: Moldex Metric Inc
Current assignee: Moldex Metric Inc
Priority date: 1996-10-21
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 2003-04-10
Anticipated expiration: 2017-09-06
Also published as: EP0836841B1; MX9708065A; EP0836841A2; AU4273097A; AU719733B2; ES2188835T3; JPH114494A; EP0836841A3; BR9705103A; US5829062A; DE69717581D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen mit einem Kopfband versehenen Gehörschützer, der im allgemeinen ein Kopfband umfasst, das ein Paar Gehörschützer trägt. Das Kopfband presst die Gehörschützer um und teilweise in das äußere Ende des Gehörgangs eines Benutzers. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Kopfband mit einer aus zwei Werkstoffen gefertigten Konstruktion, um eine Geräuschübertragung zum Gehörgang über das Kopfband zu reduzieren.
Es gibt im allgemeinen eine Vielzahl unterschiedlicher Arten von Gehörschützern, die gegenwärtig in Verwendung sind. Eine Art besteht aus einem Ohrstöpsel, der ziemlich tief in den Gehörgang eingesetzt wird. Beispielsweise wird eine Art dieses Ohrstöpsels aus einem federnden Schaummaterial mit langsamen Rückkehreigenschaften hergestellt, so dass der Ohrstöpsel zusammengerollt und in den Gehörgang eingesetzt werden kann. Es gibt jedoch Fälle, wo es wünschenswert ist, keine tief in den Gehörgang eingesetzten Ohrstöpsel zu haben.
Eine Art andere Art von Gehörschützern umfasst ein Kopfband, das ein Paar von Gehörsschützern um und teilweise in das äußere Ende des Gehörgangs einpresst. Diese Art der Konstruktion vermeidet die Notwendigkeit, einen Ohrstöpsel tief in den Gehörgang einzusetzen, und wird allgemein als semi-auraler Gehörschützer mit Kopfband definiert. Ein derartiger Gehörstöpsel ist aus dem Dokument US 2 670 737 (Cantor) bekannt.
Gewöhnlich wird das Kopfband aus einem harten Kunststoff oder Metall gefertigt, um für eine ausreichende Federkraft zu sorgen, damit die Gehörschützer so gedrückt werden können, dass sie am und teilweise im Gehörgang liegen, so dass die gewünschte Geräuschdämpfung erzeugt wird. Ein Problem bei dieser Art eines Kopfbandes liegt darin, dass es ein Störphänomen im Hinblick auf eine Geräuschübertragung durch das Band in den Gehörgang des Benutzers gibt. Dies tritt meistens dann auf, wenn das Band gegen die Kleidung des Benutzers, Hauthaare oder andere Objekte reibt.
Unabhängige Prüflaboratorien für Gehörschützer prüfen diese Gehörschützer auf einer regulären Basis und bemängeln regelmäßig die vom Band erzeugten Geräusche, gewöhnlich wenn das Band die Kleidung berührt. Der Schall wird im Ohr erzeugt, wenn die Bandvibrationen auf die Gehörschützer übertragen werden. Die Vibrationen erzeugen einen Schalldruck im kleinen Luftvolumen zwischen der Spitze des Gehörschützers und dem Trommelfell. Da das Luftvolumen klein ist und das Trommelfell extrem empfindlich gegen Druckschwankungen ist, werden diese Vibrationen des Gehörschützers als relativ lauter Schall empfunden, der gewöhnlich einen großen Frequenzbereich abdeckt. Das Breitband-Geräusch wird im allgemeinen als störend empfunden und kann möglicherweise zweckmäßige Geräusche überdecken, wie beispielsweise sprachliche Kommunikation oder wichtige Betriebsgeräusche der Maschine. Die Entwicklung eines semiauralen Geräuschschützers mit Kopfband, das die übertragenen Geräusche verringert, würde für den Träger dieser Art von Geräuschschützern vorteilhaft sein.
Die Bänder werden gewöhnlich unter dem Kinn getragen und das Band kann dadurch die Kleidung des Benutzers, die Haut usw. während des Bewegens des Kopfbandes in unterschiedliche Positionen berühren. Selbst wenn das Band in anderen Positionen getragen wird, beispielsweise über oder um den Kopf, kann dies noch Probleme verursachen. Wenn das Band irgendein Objekt berührt, kann dies die Übertragung von Schall durch das Band in den Gehörgang des Benutzers verursachen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung reduziert signifikant die Schallübertragung durch das Kopfband in den Gehörgang des Benutzers. Dies wird erreicht, indem man das Kopfband aus zwei Arten von Material konstruiert: einen harten Kunststoff und einen weichen Kunststoff. Beispielsweise kann das Kopfband ein Haupttragteil aufweisen, das aus einem harten, federnden Kunststoff hergestellt ist. Das Haupttragteil liefert die Federwirkung, so dass die Gehörschützer an den Ohren des Benutzers anliegen und sich teilweise in die se hineinerstrecken können. Das Haupttragteil aus hartem Kunststoff enthält mindestens einen Bereich, der eine Ausbildung aufweist, um ein weiches Kunststoffmaterial aufzunehmen. Der weiche Kunststoff dämpft die Schwingungen um eine Schalldämpfung zu erreichen, um die Schallübertragung durch das Kopfband zu den Gehörschützern zu reduzieren.
Das Kopfband kann unter Verwendung unterschiedlicher Herstellungsverfahren hergestellt werden. Diese Verfahren enthalten ein Co-Spritzgießen derjenigen Art, das gegenwärtig verwendet wird, um Produkte, wie beispielsweise Zahnbürsten-Handgriffe zu erzeugen, die co-gegossene Kunststoffe aufweisen. Andere Verfahren enthalten das Gießen des Haupttragteils aus hartem Kunststoff mit dem als Hohlraum ausgebildeten Bereich, wobei dann das Weichkunststoffmaterial in den im Tragteil aus hartem Kunststoff ausgebildeten Hohlraum eingesetzt wird. In jedem Falle hat das Kopfband mit der gegossenen Zweifachmaterial-Ausbildung den Vorteil, den Anteil des Schalls zu reduzieren, der durch das Band übertragen wird, verglichen mit einem Kopfband, das nur aus dem typischen Hartmaterial hergestellt ist.
Zwei semi-aurale Kopfbänder für Gehörschützer, hergestellt durch den Anmelder, wurden durch ein unabhängiges Labor untersucht. Beide Kopfbänder hatten die gleiche physikalische Ausbildung, und ein Kopfband wies eine Standardkonstruktion aus einem einzigen Kunststoffmaterial auf, und das andere Kopfband zeigte die gegossene Zweifach-Bandkonstruktion gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung. Das Ziel der Prüfung war es, zu bestimmen, ob irgendeines der beiden Bänder weniger empfindlich für Schwingungsübertragung war. Um die Schwingungsmerkmale der Bänder zu messen, wurden die Bänder in einem Schraubstock fixiert und mit einem rotierenden Schaumball stimuliert. Ein Beschleunigungsmesser wurde am Punkt der Stimulierung und ein zweiter wurde am Ende des Bandes angeordnet, wo normalerweise der Gehörschützer angeordnet ist. Diese Ausgestaltung zeigte die beste Messung von Gehörschützerschwingungen, die auftreten könnten als Ergebnis eines reibenden, physikalischen Kontaktes mit dem Band.
Das Querschnittsspektrum der beiden Beschleunigungsmesser wurde als Maß für die Empfindlichkeit gegen Schwingungen verwendet. In diesem Falle ist das Querschnitts- Spektrum das Frequenzspektrum des Stimulationspunktes geteilt durch das Frequenzspektrum der Spitze des Bandes. Das Querschnittspektrum ist nicht abhängig von der Magnitude der Stimulanz. Dies ist bei diesem Experiment kritisch, da es extrem schwierig sein würde, die physikalische Stellung der Bänder bezüglich des Schaumballes präzise zu wiederholen. Zusätzlich könnten sich die Merkmale des Schaumballes während der Prüfperiode geändert haben, wenn beispielsweise Partikel abgerieben werden oder der Ball leicht komprimiert wird. Es muss wiederum betont werden, dass die Messwerte nicht durch diese Veränderungen beeinflusst wurden, da der Querschnittsspektrum-Wert verwendet wurde.
Eine Untersuchung der Aufzeichnungen des Querschnittsspektrums ergab, dass im allgemeinen das zweifach gegossene Band weniger empfindlich auf Vibrationen im Bereich von 2000 bis 5000 Hz ist. Innerhalb dieses Bereiches wird das zweifach gegossene Band gedämpft und ist weniger resonant als das Standardband. Diese Merkmale machen die Frequenzantwort flacher, ohne die Resonanzspitzen, die beim Übertragen im Standardband festzustellen sind. In anderen Frequenzbereichen besteht eine geringere Differenz zwischen den beiden Bändern. Die Messungen zeigten, dass das zweifach gegossene Band anscheinend ebenfalls etwas weniger um 6000 Hz vibriert, und das Standardband dazu tendiert, weniger um 7000 Hz zu vibrieren.
Ein besseres Verständnis der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die Zeichnungen gegeben.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Gehörschützervorrichtung mit Kopfband, konstruiert gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung und in einer Position unter dem Kinn eines Benutzers gezeigt;
Fig. 2 ist eine rückwärtige Darstellung des Gehörschützers mit Kopfband;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht des Kopfband-Gehörschützers;
Fig. 4 ist eine Vorderansicht des Kopfband-Gehörschützers;
Fig. 5 ist eine Querschnittsdarstellung des Kopfbandes entlang der Linie 5-5 der Fig. 2; und
Fig. 6 ist eine Querschnittsdarstellung des Kopfband-Gehörschützers entlang der Linien 6-6 der Fig. 4.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt eine Kopfband-Gehörschützereinrichtung 10 der vorliegenden Erfindung, die aus einem Kopfband 12 und Gehörschützern 14 hergestellt ist. Die Vorrichtung wird in einer Trageposition unter dem Kinn des Benutzers gezeigt. Wenn der Kopfbandbereich 12 an der Kleidung oder der Haut des Benutzers reibt oder ein festes Objekt berührt, kann es eine Schallübertragung durch das Kopfband 12 zu den Gehörschützern 14 und dann in den Gehörkanal des Benutzers geben. Die Schallübertragung kann sehr störend für den Benutzer sein und könnte sogar die Verwendung für Schallschutzzwecke begrenzen.
Gewöhnlich haben die Gehörschützer 14 eine Form, mit der die Gehörschützer 14 teilweise in das äußere Ende des Gehörkanals eingesetzt werden können und gleichzeitig den äußeren Eingang des Gehörgangs verdecken. Dieses teilweise Einsetzen der Gehörschützer 14 kann die Schallübertragung durch das Kopfband 12 in den Gehörgang erhöhen. Die Gehörschützer 14 sind gewöhnlich hergestellt aus einem weichen Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Urethanschaum, PVC oder PVC-Schaum.
Die vorliegende Erfindung reduziert signifikant den Anteil einer Schallübertragung über das Kopfband, indem man das Kopfband aus zwei Materialien herstellt. Insbesondere bildet ein hartes, federndes Kunststoffmaterial ein Haupttragteil, um die Gehörschützer 14 in ihre Position gegen den Gehörgang zu halten. Ein weiches Kunststoffmaterial reduziert die Schallübertragung über das Kopfband. Wie man den Zeichnungen, und insbesondere den Fig. 2 bis 6 entnehmen kann, enthält das Kopfband 12 ein Haupttragteil 16, das aus einem harten, federnden Kunststoff konstruiert ist. Beispielsweise kann das Teil 16 aus Polycarbonat oder Polypropylen sowie aus anderen harten Polymeren sein.
Das Haupttragteil 16 enthält mindestens einen Bereich, der eine Ausbildung aufweist, um weiches Material aufnehmen zu können. Im spezifischen, in den Zeichnungen dargestellten Beispiel ist der Bereich durch Hohlräume 18 gebildet, die an gegenüberliegenden Enden des Teils 16 angeordnet sind. Wie man den Zeichnungen entnehmen kann, erstreckt sich jeder Hohlraum im Wesentlichen entlang der Länge des Haupttragteils 16 entlang einer Seite und enthält eine Reihe kleiner Öffnungen 20, die sich vom Hohlraum 18 durch das Haupttragteil zur anderen Seite erstrecken.
Wie man am besten Fig. 6 entnehmen kann, bildet jeder Hohlraum 18 mit den sich daraus erstreckenden Öffnungen 20 einen langgestreckten Hohlraum innerhalb des Tragteils 16, um ein getrenntes, weichplastisches Einsetzmaterial 22 aufzunehmen. Das weichplastische Material 22 füllt jeden Hohlraum 18 und erstreckt sich durch die kleinen Öffnungen 20, damit ein wesentlicher Anteil von weichplastischem Material in Längsrichtung entlang der Länge des Kopfbandes 12 in den Bereichen benachbart zu den Gehörschützern 14 angeordnet ist. Das weiche, flexible Kunststoffmaterial 22 kann ein Material wie beispielsweise Monprene sein, was eine Handelsmarke für ein besonders weiches Polymer ist, das durch QST, Incorporated, verkauft wird. Ein weiteres Beispiel eines weichen Kunststoffs ist Katron, das ein ähnliches Polymer ist, verkauft durch die Shell Chemical Co. Es ist klar, dass andere, ähnliche, weiche Polymere für das Material 22 eingesetzt werden können.
Die vorliegende Erfindung ist demzufolge auf eine Kopfband-Gehörschützervorrichtung und insbesondere auf den Kopfbandbereich gerichtet, der die Gehörschützer trägt. Das Kopfband ist aus Zweifach-Materialien ausgebildet, die ein Haupttragteil aus hartem Kunststoff enthalten, das mindestens einen Bereich aufweist, der eine Struktur zum Aufnehmen eines weichen Kunststoffes hat, um für eine Schalldämpfung zu sorgen, um die Schallübertragung durch das Kopfband zu dem Gehörschützer zu reduzieren. Das Kopfband kann unter Verwendung einer Reihe herkömmlicher Verfahren hergestellt werden. Ein Verfahren besteht in einer Co-Spritzgießtechnik und dieses Verfahren wird gegenwärtig verwendet, um Produkte wie beispielsweise Zahnbürsten zu erzeugen. Der Hand griff der Zahnbürste besteht aus einem Weichkunststoff, der in einen Handgriff aus Hartplastik co-spritzgegossen wurde. Andere Verfahren, die verwendet werden können, könnten darin bestehen, dass man das harte Haupttragteil zuerst gießt, wiederum unter Verwendung von Spritzgießverfahren. Nachdem das Hauptteil aus Hartkunststoff gegossen wurde, kann dann ein weichplastisches Material in den Hohlraum eingespritzt werden, der vorher im Hauptragteil ausgebildet wurde.
Es ist ebenfalls klar, dass die Gehörschützer 14 eine Vielzahl von Formen annehmen können, einschließlich derjenigen Formen, die in der vorliegenden Anmeldung gezeigt sind, aber auch Formen, die sich nicht in den Gehörgang hineinerstrecken, und die gewöhnlich als Kapselgehörschützer bezeichnet werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ein spezielles Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist es klar, dass verschiedene Anpassungen und Modifikationen vorgenommen werden können, und dass die Erfindung nur durch die beiliegenden Ansprüche begrenzt ist.

Claims

1. Kopfband (12) zum Tragen von Gehörschützern (14) an gegenüberliegenden Enden des Kopfbandes (12), um die Gehörschützer (14) so zu positionieren, dass sie gegen die gegenüberliegenden Ohren eines Benutzers anliegen, wobei

das Kopfband (12) aus einer Kombination aus harten und weichen Materialien ausgebildet ist und die folgende Struktur aufweist,

das harte Material als Haupttragteil (16) für die Gehörschützer (14) ausgebildet ist, das sich zwischen den Gehörschützern (14) erstreckt und eine Federwirkung verursacht, so das die Gehörschützer (14) an den gegenüberliegenden Ohren der Person anliegen,

das Haupttragteil (16) mindestens einen Bereich aufweist, der eine Struktur hat, um weiches Material (22) aufzunehmen, und

das weiche Material (22) durch den mindestens einen Bereich aufgenommen wird, um eine Schalldämpfung zum Reduzieren der Schallübertragung durch das Kopfband zu den Gehörschützern zu schaffen.

2. Kopfband nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Bereich (18) sich vollständig durch das Haupttragteil (16) an mindestens einer Stelle erstreckt, so dass sich auch das weiche Material (22) durch das Haupttragteil (16) erstreckt.

3. Kopfband nach Anspruch 1, wobei zwei Bereiche (18) an gegenüberliegenden Enden des Haupttragteils (16) ausgebildet sind.

4. Kopfband nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Bereich mit einer kontinuierlichen Ausnehmung ausgebildet ist, die sich entlang der Länge des Haupttragteils (16) erstreckt.

5. Kopfband nach Anspruch 4, wobei eine Vielzahl von zusätzlichen benachbarten Ausnehmungen sich vollständig durch das Haupttragteil (16) von der kontinuierlichen Ausnehmung erstrecken.

6. Kopfband nach Anspruch 1, wobei sowohl die harten als auch die weichen (22) Materialien Kunststoff sind.

7. Kopfband nach Anspruch 1, wobei der harte Kunststoff aus der folgenden Gruppe von Kunststoffen ausgewählt sein kann, nämlich Polycarbonate, Polypropylen und ähnliche harte Polymere, und der weiche Kunststoff aus der folgenden Gruppe von Kunststoffen ausgewählt sein kann nämlich "Monprene" (Handelsmarke für Weichpolymer, verkauft durch QST Incorporated), "Kraton" (Handelsmarke für Weichpolymer, verkauft durch die Shell Chemical Co.), und ähnliches Weichpolymer.

8. Kopfband-Gehörschützervorrichtung (10) mit einem Paar von Gehörschützern (14) und einem federnden Kopfband (12) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.