DISPOSITIVO PROTECTOR DEL PIDO
Antecedentes de la Invención 1 Campo de la Invención Esta invención se refiere generalmente a dispositivos auditivos acústicos. Más particularmente, esta invención se refiere a dispositivos protectores del oído que comprenden una espuma y por lo menos un componente unido mecánicamente durante el proceso de manufactura.
2. Breve Descripción de la Técnica Anterior El uso de la protección auditiva y los dispositivos de atenuación de ruido son bien conocidos y varios tipos de dispositivos están disponibles para este propósito. Estos dispositivos incluye, aunque no se limitan a orejeras, dispositivos semi-auditivos y protectores para oído. Los componentes de espuma son bien conocidos para el uso con estos dispositivos proporcionando atenuación del sonido y una comodidad mejorada para el usuario. Los protectores para los oídos son preferidos generalmente para uso continuo durante largos períodos. Los protectores para oído de espuma de recuperación lenta tales como aquellos descritos en la Reedición Norteamericana No. 29,487 no solamente son confortables, sino que también han demostrado que proporcionan alta protección al ruido interno a altas frecuencias. La Patente Norteamericana No. 5,203,352 para Gardner, Jr. describe
también un tapón para oídos protector del oído que comprende una espuma polimérica. Con respecto a los tres tipos de dispositivo, el componente de atenuación de sonido (acústico) se ha hecho de materiales flexibles, similares a hule y de espuma. Para los protectores de oído y los dispositivos semi-auditivos, los materiales similares a hule son ventajosos al permitir la inserción directa en el oído del usuario, aunque en ocasiones es incómodo durante períodos de uso prolongados. Los protectores de espuma y las cápsulas proporcionan comodidad mejorada, aunque requieren "movimiento descendente" antes de la inserción, la manufactura de los componentes de espuma requiere la presencia de un orificio de ventilación en el molde para que escapen los gases atrapados, lo cual frecuentemente resulta en el desbordamiento de la espuma por el orificio de ventilación ("ráfaga"). Esta ráfaga es de desperdicio y debe ser limpiada de los moldes después de cada moldeo. La limpieza de los móldeos puede ser un procedimiento largo y tedioso que se agrega significativamente al tiempo de manufactura. Un tapón para los oídos de espuma o cápsula con un inserto de vastago puede proporcionar la facilidad de inserción de los tapones para oído similares a hule, con la comodidad de los tapones para oído de espuma y las cápsulas. De hecho, un número de patentes han estado dirigidas a tapones para oído que tienen puntas o pestañas con un vastago relativamente rígido utilizado para insertar y remover el tapón de oído. Un tapón de oído especialmente
útil mostrado en la FIGURA 1, se describe en la Patente Norteamericana No. 5,188,123 para Gardner, incorporada a la presente para referencia. El tapón para oído 2 comprende un cuerpo de espuma polimérica elástica u ovoidal 4 que tiene un extremo de nariz redondeada 6. Un vastago alargado 8 está incrustado axialmente en el elemento de cuerpo principal 4 y se extiende hacia atrás y axialmente desde el mismo. El tapón para oído puede ser utilizado en un modo de inserción de encajar o mover hacia abajo. En tanto que es adecuado para ciertos propósitos, este tapón para oído de la técnica anterior requiere una etapa de manufactura adicional para asegurar el vastago en el cuerpo de espuma, es decir, una etapa de pegado. Además, la unión en ocasiones no es tan permanente como sería lo deseable. Además, si el vastago es demasiado duro puede considerarse inseguro para el usuario, el interés general que es la lesión potencial que podría resultar si el protector de oído se impacta. Por otra parte, si el vastago es demasiado suave, tiende a flexionarse a ia inserción, limitando el ajuste del tapón para oído y reduciendo la actividad potencial del vastago. Una solución intentada ha sido proporcionar una herramienta de inserción, que consta de un tubo rígido que ajusta sobre el vastago suave. Sin embargo, el uso de una parte adicional incrementa el costo de fabricación y puede ser inconveniente para el usuario. Otra solución intentada ha sido el uso de un material relativamente rígido, aunque reduce el diámetro del vastago. Sin
embargo, esta solución resulta en una comodidad disminuida para el usuario, debida aparentemente a la presión incrementada que resulta a partir del uso de un vastago de menor diámetro. Otro tapón para oído de la técnica anterior ilustrativos se describe en la Patente Norteamericana 5,799,658 para Falco la cual está cedida al cesionario de la presente, el contenido de la cual se incorpora a ésta mediante referencia. Haciendo referencia a las FIGURAS 2 y 3 de la técnica anterior, el tapón para oído de la técnica anterior o cápsula de dispositivo semi-auditivo 10 comprende una espuma 12 unida mecánicamente a un componente poroso 14 que tiene una porción de mango 16 y una porción incrustada 18 con una punta 20. "Porción incrustada" se refiere aquí a aquella parte del inserto poroso que está circundada por y mecánicamente unida al componente de espuma. El tapón para oído puede ser de cualquier configuración, tal como circular o en forma ovoide, con la configuración preferida que tiene una pestaña 13. Durante la manufactura, el componente poroso 14 está colocado en un molde y una espuma se forma dentro del molde de manera que la espuma penetra la porción incrustada 18 del componente poroso 14 formando de esta manera una unión mecánica entre la espuma y el componente poroso. Un problema con el tapón para oído de la técnica anterior recién descrita es que las fuentes de componente poroso 14 son muy limitadas. Por esta y otras razones, aunque los tapones para oído de la técnica anterior han sido satisfactorios para uso pretendido,
permanece la necesidad de tapones para oído de espuma con vastago que son seguros para el usuario, convenientes y confortables para el uso y que no requieren una etapa de pegado separada para adherir a la parte.
Breve Descripción de la Invención Los problemas antes descritos y otros y las deficiencias de la técnica anterior son superados o disminuidos por los dispositivos protectores de oído de espuma y el método de fabricación de la presente invención que comprende una espuma y por lo menos un componente unido mecánicamente a la espuma durante la manufactura mediante la penetración controlada del componente por la espuma. En una modalidad preferida de la presente invención, un tapón para oído o un dispositivo semi-auditivo comprende un componente de espuma unido mecánicamente a un inserto (vastago) que tiene una porción de mango y una porción de punta que comprende una porción incrustada. "Porción incrustada" se refiere aquí a aquella parte del inserto que está circundada por y mecánicamente unida al componente de espuma. Durante la fabricación, el inserto de vastago es colocado en un molde y una espuma se forma dentro del molde de manera que la espuma se extiende a través de por lo menos un abertura formada en el inserto de vastago, formando de esta manera una unión mecánica entre la espuma y el inserto de vastago.
Las características y ventajas antes descritas y otras de la presente invención se apreciarán y comprenderán por parte de aquellos con experiencia en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada y los dibujos.
Breve Descripción de los Dibujos Haciendo referencia ahora a los dibujos en donde elementos similares están numerados en forma similar en las diversas FIGURAS: la FIGURA 1 es una vista en elevación de sección transversal a lo largo de la línea central de un tapón para oído de la técnica anterior excepto para la porción de vastago que se muestra en vista en elevación; la FIGURA 2 es una vista en perspectiva de otro tapón para oído de la técnica anterior; la FIGURA 3 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea 3-3 del tapón para oído de la técnica anterior de la FIGURA 2; la FIGURA 4 es una vista en elevación alargada de un tapón para oído de acuerdo con la presente invención; la FIGURA 5 es una vista en elevación despiezada de un mango de vastago del dispositivo de la FIGURA 4; la FIGURA 6 es una vista tomada a lo largo de la línea 6-6 de la FIGURA 5; la FIGURA 7 es una vista tomada a lo largo de la línea 7-
7 de la FIGURA 6; la FIGURA 8 es una vista en sección transversal de un molde que muestra el mango de vastago de la FIGURA 5 en posición en el molde antes de la inyección del componente de espuma para el tapón de oído de acuerdo con la presente invención de la FIGURA 4; la FIGURA 9 es una vista en elevación despiezada de una porción de mango de vastago de una segunda modalidad de la presente invención; y la FIGURA 10 es una vista en elevación despiezada de una porción de mango de vastago de una tercera modalidad de la presente ¡nvención.
Descripción de la Modalidad Preferida El dispositivo acústico y el método de factura de la presente invención, específicamente nombrada "vastago de tapón de oído y componente de espuma" comprende un elemento de espuma y por lo menos un componente de vastago unido mecánicamente a la espuma durante la fabricación mediante la penetración de por lo menos un componente de vastago mediante la espuma. Haciendo referencia primero a la FIGURA 1 de la técnica anterior, se describe un tapón para oído especialmente útil en la Patente Norteamericana No. 5,188,123 para Gardner, incorporada a la presente mediante referencia. Como se muestra en la FIGURA 1, el tapón para oído 2 comprende un cuerpo de espuma polimérica circular u ovoidal elástica 4 que aloja una nariz redondeada 6. Un
vastago alargado 8 está incrustado axialmente en el cuerpo de elemento de cuerpo principal 4 y se extiende axialmente desde el mismo. El tapón para oído puede utilizarse en un modo de inserción de encajar o mover hacia abajo. En tanto que es adecuado para ciertos propósitos, el tapón para oído de la técnica anterior requiere una etapa de manufactura para asegurar el vastago en el cuerpo de espuma, es decir una etapa de pegado. Además, la unión en ocasiones no es permanente como sería deseable. Haciendo referencia a las FIGURAS 2 y 3, se describe otro dispositivo de la técnica anterior en la Patente Norteamericana No. 5,799,658 para Falco el cual está cedido al cesionario de la presente, todos los contenidos de la cual se incorporan a ésta mediante referencia. El tapón para oído de la técnica anterior o dispositivo semi-auditivo 10 comprende una espuma 12 unida mecánicamente a un componente poroso 14 que tiene una porción de mango 16 y una porción incrustada 18 con una punta 20. "Porción incrustada" se refiere aquí a aquella arte del inserto poroso que está circundada por y mecánicamente unida al componente de espuma. El tapón para oído puede ser de cualquier configuración, tal como circular u ovoidal, con la configuración preferida que tiene una pestaña 13. Durante la fabricación, el componente poroso 14 está colocada en un molde y una espuma se forma dentro del molde de manera que la espuma penetra la porción incrustada 18 del componente poroso 14 formando de esta manera una unión mecánica entre la espuma y el componente poroso.
Un problema con el tapón para oído de la técnica anterior antes descrito es que las fuentes de componente poroso 14 son muy limitadas. Por esta y otras razones, aunque los tapones para oído de la técnica anterior han sido satisfactorios para su uso pretendido, permanece la necesidad de tapones para oído de espuma con vastago que sean seguros para el usuario, convenientes y confortables para el uso y que no requieran una etapa de pegado separada de la parte del artículo. Haciendo referencia ahora a las FIGURAS 4-8, una modalidad preferida de la presente invención, el vastago de tapón de oído (un componente de inserto) y el componente de espuma, se muestran generalmente en 40 (FIGURA 4). Cada vastago de émbolo de tapón de oído y dispositivo de espuma 40 comprende un vastago 42 en un primer extremo 41 y un cuerpo de espuma 44 en un segundo extremo 43. La FIGURA 5 es una vista en elevación lateral alargada de la modalidad preferida del vastago 42 de acuerdo con la presente invención. La FIGURA 6 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea 6-6 de la FIGURA 5. El vastago 42 comprende un miembro alargado que se extiende desde el primer extremo 41 del dispositivo 40 hasta un segundo extremo opuesto 45. En una modalidad ilustrativa, el mango de vastago 42 tiene una longitud de aproximadamente una pulgada y una altura de aproximadamente 0.558 cm cuando se ve en la elevación lateral (ver FIGURA 5). El vastago 42 se ahusa ligeramente hacia el segundo extremo 45 lo cual está pretendido
para ser incrustado en el cuerpo de espuma 44. La porción ahusada del vastago 42 está mostrada generalmente en 49. El primer extremo intermedio 41 y el segundo extremo 45 son un espaldón de tope 48 que está diseñado para detener el flujo de espuma 44 en el espaldón de tope 48 durante el proceso de manufactura cuando la espuma 44 es inyectada alrededor del vastago 42 para formar el dispositivo 40. Esta característica evita el desperdicio de material de espuma 44 y mantiene el molde limpio libre de destellos y el tiempo desperdiciado de limpieza entre los ciclos. El espaldón de tope próximo 48 es una ranura circunferencial 50 el cual está destinado a retener un circulo de retención de espuma adyacente al espaldón de tope 48. La porción ahusada 49 del vastago 42 que conduce hacia un segundo extremo 45 termina preferiblemente en un miembro extremo (porción de punta) 52 que opcionalmente tiene un ancho mayor que la porción ahusada 49 del vastago 42. En una modalidad ilustrativa, la punta 52 es de forma esférica y tiene un diámetro de 0.406 cm. Se comprende que la forma geométrica de la punta 52 no es crítica para la presente invención y la punta 52 puede formarse de otras formas adecuadas que pueden ser sustituidas para la esfera de punta 52. La punta de forma esférica 52 incluye una abertura 54 a través de la misma que está ubicada centralmente en la punta esférica 52. En una modalidad ilustrativa, las aberturas 54 tienen un ancho de aproximadamente 0.157 cm. Por supuesto, la abertura 54 puede tener cualesquier otros anchos deseables en tanto que no sea demasiado pequeña para permitir que el cuerpo de espuma '44 fluya
a través de la misma durante la manufactura del dispositivo 40. La abertura 54 es la que proporciona el anclaje mecánico principal para el cuerpo de espuma 44. Además, la abertura 54 puede ser de cualquiera otra forma tal como cuadrada u octagonal. Como se muestra mejor en las FIGURAS 6 y 7, el vastago 42 incluye preferiblemente ranuras 56 formadas en la porción ahusada 49 del vastago 42, la ranura circunferencial intermedia 50 y la punta 52. Las ranuras 56 pueden ser de cualquier forma y dimensiones deseadas para proporcionar las superficies de retención adicionales para la espuma 44 cuando la espuma 44 es inyectada alrededor del vastago 42. Debe observarse que la habilidad del dispositivo 40 para tener una mayor cantidad de espuma a su vez, incrementa la comodidad del usuario del tapón para oído. Estrechando el diámetro de la sección transversal en la punta 52 de la porción incrustada no ha sido posible previamente (ver FIGURA 1) debido al hecho de que el mango de vastago se requería para ser pegado a la espuma. Una unión adecuada podría ser formada solamente pegando una mayor área del vastago 42 al cuerpo de espuma 44 y el adhesivo mismo incrementa la sección transversal de vastago efectiva. La presente invención permite la formación de una unión mecánica más fuerte, incluso cuando se usa un área de superficie de vastago reducida. El vastago 42 incluye una porción de mango de vastago 58 que comprende un elemento de forma rectangular que se extiende desde el espaldón 48 en una dirección en alejamiento de la punta
esférica 52. La porción de mango de vastago 58 tiene un área formada plana 60 mostrada en sombreado en la FIGURA 5 que puede ser utilizada ventajosamente para exhibir cualquier logotipo adecuado. La porción de mango de vastago 58 proporciona un área para que el usuario sujete fácilmente e inserte y remueva el dispositivo de tapón para el oído 40 desde un oído respectivo. La FIGURA 6 muestra una abertura 62 la cual en una modalidad ilustrativa es preferiblemente de 0.157 cm de diámetro y 1.25 cm de profundidad el cual puede retener un cordón u otro dispositivo adecuado tal como una banda estirable (no mostrada) para sostener dos dispositivos 40 juntos como un par para retención en los oídos de una persona. La abertura 62 está formada en un extremo 41 y está ubicada centralmente en el mango de vastago 42. Este cordón u otro dispositivo adecuado está unido a los dispositivos 40 a través de medios conocidos y las dimensiones antes citadas son solamente para ilustración. El vastago 42 está fabricado a través de métodos conocidos y puede formarse de cualquier material adecuado. Preferiblemente, el vastago 42 comprende un material no poroso. Los materiales adecuados para el vastago 42 incluyen, aunque no están limitados a, aquellos conocidos en la técnica tales como polialcanos, polivinilcarbonato, polipropileno, polietileno, poliacrilatos, fluoro elastómeros, copolímeros o multípolímeros de los anteriores, acetato de etilen vinilo y elastómeros termoplásticos, que incluyen varios tipos de polímeros lineales, de bloque doble, bloque triple y radiales
de materiales como estiren butadieno, isopropen estireno, etilen propileno y similares y combinaciones de los antes mencionados con otros materiales, incluyendo polvos metálicos. Los materiales preferidos incluyen polietileno, polipropileno, acetato de etilen vinilo y elastómeros termoplásticos, tales como los hules termoplásticos KRATON. Las espumas adecuadas para el uso con la presente invención incluyen aquellas espumas de recuperación automática adecuadas para el uso con tapones de oído de espuma o componentes de espuma para dispositivos protectores del oído, tales como orejeras. Tales espumas incluyen espumas autorecuperables plegables y suaves con recuperación instantánea. Otras espumas son espumas de poliuretano o combinación de acrílico de autorecuperación con recuperación lenta. Una espuma adecuada se describe en la Patente Norteamericana No. 5,203,352 para Gardner, que está incorporada a la presente mediante referencia. El tapón para oído descrito en la presente está comprendido de una parte de polímero de recuperación lenta y una parte de polímero de recuperación rápida. La espuma adecuada se describe en la Patente Norteamericana No. 5,420,381 para Gardner, incorporada ala presente mediante referencia. En el método de manufactura de la presente invención, el componente plástico que comprende el vastago 42 está ubicado dentro de la cavidad de un modo de tapón para oído 80. La mezcla de espuma o espumable es introducida en el molde 80 para llenar el
espacio entre el espaldón 48 y el resto de la cavidad de molde 64 (ver FIGURA 8), circundando por tanto el segundo extremo ahusado 45 y una superficie externa de la punta de forma esférica 52 así como la penetración a través de la abertura 54, formando de esta manera una unión mecánica entre el segundo extremo ahusado del mango de vastago 45 y el cuerpo de espuma terminado 44. La espuma es introducida y se expande a través de medios y métodos conocidos. Este método es particularmente ventajoso ya que proporciona un tapón para oído seguro y útil o dispositivo de cápsula semi-auditiva y de manera eficiente, sin la necesidad de una capa de unión adicional. Ha sido muy difícil formar una unión satisfactoria entre un vastago y una espuma previamente. Además, la unión formada de acuerdo con la presente invención es muy fuerte, resultando en un mejor producto. Consecuentemente, la necesidad de adhesivos, tales como pegamento, para unir un cuerpo de espuma 44 y un mango de vastago 42 se elimina. Un molde adecuado para la práctica de la presente invención se describe en la Patente Norteamericana No. 5,017,331 para Falco incorporada a la presente mediante referencia en su totalidad. Este es un método conocido de manera que no hay necesidad de describir este método con mayor detalle en la presente. Volviendo ahora a la FIGURA 9 que ilustra una segunda modalidad del vastago 42 de acuerdo con la presente invención. En esta modalidad, la abertura 54 se extiende a través de la punta de forma esférica 52 no completamente extendida a través de la misma
y solamente se extiende parcialmente a través del cuerpo de la punta de forma esférica 52. Como se ilustra, la abertura 54 se extiende hacia adentro a través de la punta de forma esférica 52 desde los lados; sin embargo, una pared 70 evita que la abertura 54 se extienda completamente a través del cuerpo de la punta de forma esférica 52. En esta modalidad, la unión mecánica entre el cuerpo de espuma 44 y el vastago 42 resulta cuando la espuma o mezcla espumable es introducida en el molde 80 de la FIGURA 8 y se extiende a través de la abertura 54 y empalma con la pared 70. En otra modalidad más de la presente invención ¡lustrada en la FIGURA 10, la punta de forma esférica 52 incluye una pluralidad de aberturas 54 que se extienden a través del cuerpo de la punta de forma esférica 52 y proporcionan múltiples aberturas para la que espuma penetre durante el proceso de moldeo para crear la unión mecánica entre el cuerpo de espuma 44 y el vastago 42. En esta modalidad, la pluralidad de aberturas 54 puede extenderse completamente a través del cuerpo de la punta de forma esférica 52 o puede extenderse parcialmente a través del mismo con la pared 70 que está presente para evitar que la pluralidad de aberturas 54 se extiendan completamente a través del cuerpo de punta 52. En tanto que se han mostrado y descrito las modalidades preferidas, pueden hacerse varias modificaciones y sustituciones a la misma sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. En consecuencia, se comprenderá que la presente invención ha sido descrita a manera de ilustración y no-limitación.