SE440023B - Oronproppskonstruktion samt forfarande for dess framstellning - Google Patents

Description

7903335-3 .öronproppar ger tyvärr vanligen icke lika gott hörselskydd som öronproppar av mjukat polymerskum, av t.ex. den typ som beskri- ves i den ovannämnda amerikanska patentskriften. Försök har gjorts att värmesvetsa en böjlig termoplasttråd till öronproppar fram- ställda avxnjukade termoplastskummaterial. Vid tiden för förelig- gande uppfinning har man emellertid icke lyckats åstadkomma detta vid framställning enligt löpande-band-principen. Inom tekniken har konstaterats att ultraljudsförsegling eller -svetsning av mjukade polyvinylkloridmaterial normalt icke kan åstadkommas. Detta fram- går t.ex. av "The Encyclopedia of PVC, av Leonard I.Nass.Marcel Dekker, Inc., New York, 1977, volym 3, sidan 1345" där det konsta- teras: "Ultraljudsförsegling kan icke användas för böjlig eller mjukad PVC. De högfrekventa ljudvibrationerna är icke tillräckligt effektiva för att generera smältvärme i mjuka substanser." En sida av problemet tycks också ligga i att termoplastiska polymerskumma- terial snabbt kollapsar vid tillförandet av svetsvärme, vilket re- sulterar i avsevärd formförändring av öronproppen och resultetar också i en synnerligen svag svetsning eller förening mellan öron- propp och det termoplastiska trådelementet. Detta problem har emel- lertid lösts med föreliggande uppfinning.

Ett huvudändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en ny sammanhållen öronproppskonstruktion, i vilken ett par öronprop- par, framställda av ett mjukat termoplastiskt polymerskummaterial, är sammanbundna medelst en eller flera böjliga, mjukade termoplast- trådar.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en ny sammanhållen öronproppskonstruktion, som bildar ett halsband att bäras runt användarens hals.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett sätt för värmesvetsning av ett böjligt, mjukat termoplastelement till en mjukad termoplastisk polymerskumartikel för att åstadkomma en tillräckligt stark förening under undvikande av kollaps av cell- strukturen i polymerskumartikeln i skadlig omfattning.

Andra ändamål och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av nedanstående beskrivning, medan andra är uppenbara för fackmannen. 7903335-3 vetsen får svalna till under varigenom polymerskum utgörande en del av svet- sen ej fullständigt smälter till homogent kontinuerligt tillstånd. flyttemperaturen, Uppfinningen skall nu beskrivas närmare i anslutning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 är en schematisk perspektivvy av en ut- hållna öronproppskonstruktionen enligt 2 är en schematisk perspektivvy av en annan ut- föringsform av den samman uppfinningen,fig. föringsform av den sammanhållna öronproppskonstruktionen enligt upp- finningen,där konstruktionen bildar ett halsband, och fig. 3 är en schematisk sidovy, som beskriver användningen av den sammanhållna öronproppskonstruktionen enligt fig. 2.

Med hänvisning till fig. 1 innefattar den sammanhållna öronpropps- konstruktionen 5, framställda och åtminstone enligt uppfinningen väsentligen ett par öronproppar av ett mjukat, termoplastiskt polymerskummaterial ett trådelement 7, framställt av en böjlig, mjukad termoplastpolymer. Var och en av ändarna 9 på tråden 7 ultraljuds- svetsas till öronpropparna 5. Öronpropparna 5 kan framställas av vilket som helst lämpligt, mjukat, termoplastiskt polymerskum. Så- lunda kan skummade polymerer av eten, propylen, vinylklorid, vinyl- acetat, diisocyanat, cellulosaacetet eller isobutylen alla användas.

Vanligen föredrages vinylkloridhomopolymerer och sampolymeren be- pp till 15 vikta lestrar av kar- stående av åtminstone 85 vikt% vinylklorid och u av andra monomerer, såsom vinylidenklorid, viny boxylsyror, t.ex. vinylacetat, vinylpropionat, vinylbutyrat och 7903335-3 vinylbensoat, estrar av omättade syror, t.ex. alkylakrylater så- som metylakrylat, etylakrylat, propylakrylat, butylakrylat, allylakrylat och motsvarande estrar av metakrylsyra, vinylaroma- tiska föreningar, t.ex. styren, orto-klorstyren, para-klorstyren, 2,5-diklorstyren, 2,4-diklorstyren, para-etylstyren, vinylnafta- len och Å -metylstyren, diener såsom butadien och klorbutadien, omättade amider såsom akrylsyraamid och akrylsyraanilid, omättade nitriler såsom akrylsyranitril, och estrar av-A/5-omättade kar- boxylsyror, t.ex. metyl-, etyl-, propyl-, butyl-, amyl-, hexyl-, heptyl-, oktyl-, allyl-, metallyl- och fenylestrar av maleinsyra, krotonsyra och fumarsyra och liknande. Företrädesvis bör öron- propparna 5 också vara framställda av ett mjukat, termoplastiskt polymerskummaterial innehållande en tillräckligt hög koncentra- tion av en organisk mjukgörare, för att uppfylla fordringarna i den tidigare nämnda US-PS Re. 29,487. För ytterligare detaljer av- seende de specifika mjukade, termoplastiska sammansättningarna och framställningsmetoderna för dylika öronproppar hänvisas härmed till nämnda patentskrift, som skall anses utgöra en del av föreliggande beskrivning.

Trådelementet 7 kan framställas av i stort sett vilket böjligt, mjukat termoplastmaterial som helst. Företrädesvis är trâdelemen- tet 7 framställt av en icke skummad, mjukad termoplastisk polymer innehållande få om nâgra hålrum. Dessutom föredrages vanligen att trådelementet 7 endast utgöres av en part, i motsats till spunna eller tvinnade flerpartstrådar. Ur förenlighetssynpunkt är det vanligen också önskvärt att den för trådelementet enligt uppfin- ningen använda termoplastpolymeren kemiskt liknar polymeren som användes vid framställningen av öronpropparna 5. Är t.ex. öron- propparna 5 framställda av en polymer eller sampolymer eller bland- ning, där den dominerande monomerenÉü'vinylklorid, är det vanligen önskvärt att det termoplastmaterial från vilket trådelementen fram- ställes, också huvudsakligen utgöres av en vinylkloridpolymer. Det är vidare önskvärt att tråd. ementet 7 är böjligt och mjukt, så att det lägger sig nära användarens kropp och för att dämpa ljud- överföring till öronproppen genom trådelementet. Detta kan vanli- gen ske genom att använda tillräcklig mängd mjukgörare i komposi- tionen. Slutligen vad beträffar trådelementet 7, bör detta givet- vis vara tillräckligt starkt för fasthâllning av öronpropparna på bäraren, men det får inte vara så starkt att det utgör en fara för *v 7903335-3 bäraren, om det skulle trassla in sig i en maskin eller annan an- ordning. Denna avpassning av trådelementets 7 styrka kan vanligen lätt åstadkommas genom lämplig sammansättning av termoplastmate- rialet och/eller genom val av ett lämpligt tvärsnitt. Trådele- mentets 7 längd kan variera avsevärt och härtill behöver endast sägas att längden helt uppenbart skall vara sådan att öronprop- parna sitter på tillräckligt stort avstånd från varandra för att kunna användas, varvid de skall sitta tillräckligt löst för att trådelementet skall kunna sättas fast utan obehag för bäraren. Å andra sidan bör trådelementet 7 icke vara så långt att det utgör en risk eller inverkar på bärarens aktiviteter.

Såsom nämnts tidigare är avsikten att trådelementet 7 skall sättas fast på användaren på något lämpligt sätt. När t.ex. skyddshjäl- mar användes kan en lämplig klämma användas för fastsättning av trådelementen på hjälmen. Alternativt kan elementet 7 nälas eller på annat sätt sättas fast i användarens kläder. I den utförings- form av konstruktionen enligt uppfinningen som visas i fig. 2 och 3 krävs emellertid inga sådana ytterligare åtgärder för fastsätt- ningen av trådelementet 7. Av figurerna framgår att denna konstruk- tion utgöres av ett par öronproppar 10, sammanhâllna med hjälp av två trådelement 13 och 15, som kan vara lika långa eller olika långa.

Såsom framgår klart av fig. 3 kan denna konstruktion användas som halsband varvid, efter insättning avöronpropparna 10 i öronkanaler- na, trådelementet 15 får hänga framför bäraren medan trådelementet 13 får hänga bakom bärarens hals. Skulle den ena eller båda öron- propparna 10 falla ur öronen, hålles de säkert fast genom detta hals- bandsarrangemang.

En viktig aspekt av den sammanhâllna öronproppskonstruktionen en- ligt uppfinningen, ligger i användningen av ultraljudsenergi för fastsvetsning av ändarna på de mjukade termoplasttrådelementen till de mjukade termoplastskum-öron-propparna. Med hänvisning till fig.1, kan denna ultraljudssvetsning uppnås genom uppstödjande av en del av sidoväggen 8 för proppen 5 mot ett metallstäd. Änden 9 på tråd- elementet 7 placeras mot öronproppens 5 ände och en ultraljudom- vandlare pressas mot nämnda ände 9, så att ett område avgränsas, inom vilket änden 9 pressas ordentligt mot öronproppens polymerskum.

Företrädesvis bör kontaktytorna på åtminstone det uppstödjande stä- det vara skrovligt eller på annat sätt ojämnt, för säkrare fasthåll~ , ,,.. ___... --..............__._._..,. __.. vsozzss-3 6 ning av de termoplastdelar som skall svetsas. Ultraljudomvand- laren matas med tillräckligt mycket kraft och under tillräcklig tidsperiod så att termoplastmaterialet i änden 9 på tråden 7 fly- ter tillsammans med skummaterialet i öronproppen 5. Ultraljuds- frekvenser pâ ca 20 KHz/sekund eller mer vid kraftuttag på ca 380 watt har visat sig vara lämpliga. Ultraljudsvetsningens var- aktighet är vanligtvis mycket kort, i storleksordningen ca 0,3 sekunder. Sedan ultraljudssvetsningen avslutats hålles den svet- sade sammansättningen kvar i området mellan omvandlaren och stä- det, tills den resulterande svetsen svalnat till under flyttem- peraturen. Normalt är den nödvändiga avsvalningstiden också rela- tivt kort vid normal omgivningstemperatur.

Svetsar som producerats genom ultraljudssvetsning av termoplast- komponenter med ovan beskrivna metod karakteriseras genom sin re- lativa styrka och genom det faktum, att den del av det mjukade termoplastskummaterialet som utgör en del av svetsen, icke flutit ut fullständigt till fast homogent tillstånd. Detta senare är av stor vikt, eftersom det medför att en klar gränslinje mellan ter- moplastmaterialet och svetsmaterialet undvikes, varigenom en mer enhetlig fördelning av de eventuella fysikaliska belastningar som svetsen senare kommer att utsättas för erhålles och otillbörliga spänningskoncentrationer undvikes.

Genöm användningen av ultraljud-svetstekniken enligt uppfinningen kan sammanhâllna öronproppskonstruktioner lätt framställas under användning av öronproppar framställda av mjukade polyvinylklorid- skum innehållande väsentliga koncentrationer av organiska mjukgö- rare och ett strängsprutat, kraftigt mjukat, böjligt, enkeltrådigt polyvinylkloridtrådelement med en diameter på ca 1,5 mm. Bindnings- styrkorna för sådana svetsar ligger typiskt inom området ca 0,9- 1,1 kg, vilket är helt tillräckligt för ändamâlen med de samman- hållna öronproppskonstruktionerna enligt uppfinningen.

Claims (8)

'zøozsss-í a Patentkrav

1. Öronproppshmßtnflxion innefattande ett öronproppspar av ett mju- kat, termoplastiskt polymerskum sammanhâllna på avstånd från varand- ra med hjälp av minst ett böjligt trâdelement, k ä n n e t e c k - n a d av att det böjliga trådelementet (7) är av mjukat termoplast- material och är fast förankrat till öronpropparna (5) genom att trådelementets ändar (9) är ultraljudsvetsade mot öronpropparnas polymerskummaterial, så att den del av polymerskummaterialet som bildar en del av själva svetsen icke flutit ut fullständigt till fast kontinuerligt tillstånd.

2. öronproppskonstruktion enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av två separata och åtskilda trådelement fixerade till nämnda öron- proppspar och tillsammans avgränsande ett halsband, utformat att bäras omkring användarens hals.

3. öronproppskonstruktion enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det termoplastiska polymerskummet i öronpropparna har en tillräckligt hög koncentration av organisk mjukgörare för att skum- met skall gå tillbaka från 60 % kompression till 40 % kompression på 1-60 sekunder och för att ge skummet ett jämviktstryck vid 40 % kompression på 1,38-8,96 kPa.

4. öronproppskonstruktion enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att polymerskummet i öronpropparna består av en homopolymer eller sampolymer innehållande minst 85 viktprocent vinylklorid.

5. Öronproppskonstruktion enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det böjliga trådelementet gjorts böjligt genom tillräcklig mjukning av det mjukade termoplastiska materialet, varav det är framställt.

6. Öronproppskonstruktion enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att trådelementet består av en enkel tråd.

7. Öronproppskonstruktion enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att trådelementet består av en homopolymer eller sampolymer av vinylklorid.

8. Förfarande för framställning av en öronproppskonstruktion en- 7903335-3 8 ligt krav 1 innefattande ett öronproppspar av ett mjukat, termoplas~ tiskt polymerskum sammanhållna på avstånd från varandra med hjälp av minst ett böjligt trådelement, genom värmesvetsning, k ä n n e - t e c k n a t av att öronproppen av polymerskum stödes upp sta- digt, det böjliga trådelementet bringas till anliggning mot polymer~ skummet, en ultraljudsomvandlare pâföres och avståndet mellan denna omvandlare och stödet inställes på ett bestämt värde, inom vilket öronproppen pressas mot skummet, att energi tillföres omvandlaren under viss tid för att bringa till flytning den uppstödda delen av öronproppen och det böjliga trådelementet, varefter den resulterande svetsen får svalna till under flyttemperaturen, varigenom polymerskum utgörande en del av svetsen ej fullständigt smälter till homogent kontinuerligt tillstånd.