DE2915832C2 - Verfahren zum Herstellen von Gehörschützern mit zwei Ohrenstopfen sowie Gehörschützer hergestellt mit diesem Verfahren - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von Gehörschützern mit zwei Ohrenstopfen sowie Gehörschützer hergestellt mit diesem Verfahren

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Gehörschützem mit zwei Ohrstopfen, die durch eine flexible Schnur miteinander verbunden sind, sowie mit diesem Verfahren hergestellte Gehörschützer.
Ohrstopfen aus weichgemachtem thermoplastischem Schaumstoff sind aus der Literatur bekannt, beispielsweise aus der GB-PS 7 33 542 und aus der US-PS Re. 29 487. Die GB-PS 7 33 542 beschreibt Ohrstopfen, die aus einem weichen schwammförmigen Material, das vorzugsweise aus weichem Vinylchloridpolymerisat oder -copolymerisat besteht, hergestellt sind. Die Geräuschdämpfungswirkung der Ohrstopfen ist durch Ein
stellung der Dichte und Porengröße des schwammför-
. migen Werkstoffs einstellbar. Die US-PS Re. 29 487 und auch die DE-OS 22 51 774 beschreibt Ohrstopfen, die aus einem elastischen, weichgemachten polymeren Schaumstoff, z.B. Polyvinylchlorid oder Polyurethan, bestehen. Dieser Schaumstoff enthält einen organischen Weichmacher in einer genügend hohen Konzentration, um dem Material eine gewisse ErholungsgescL-vindigkeit und Gleichgewichtsdruckeigenschaften zu verlei- hen. Aufgrund dieser Kombination von Eigenschaften lassen sich die Ohrstopfen der genannten Druckschriften nach Zusammendrückung leicht in die menschlichen Gehörgänge einführen, worauf sie sich ausdebenen und sinen bequemen und gleichmäßigen Verschluß der Geis hörgänge bilden und als schalldämpfendes Material sehr wirksam sind.
Für die Verwendung in bestimmten Umgebungen ist es häufig erwünscht. Gehörschützer vom Typ der Ohrstopfen mit geeigneten Mitteln zu versehen, die verhin- dem, daß sie verlorengehen, wenn sie sich lockern oder aus anderen Gründen aus dem Ohr fallen. Dies ist beispielsweise wichtig für Arbeiter in der Nahrungsmittelindustrie, wo mit größter Sorgfalt verhindert werden muß, daß Fremdstoffe in die Nahrungsmittelprodukte gelangen. Ebenso werden Arbeiter, die in erheblicher Höhe arbeiten, beispielsweise Arbeiter in der Eisen- und Stahlindustrie, zweckmäßig mit Gehörschützem versehen, die nicht zufällig verlorengehen können. Aus der US-PS 9 55 276 ist eine Gehörschützerkon struktion mit zwei Ohrstopfen bekannt, die durch eine Schnur oder ein Band miteinander verbunden sind. Ohrstopfenkonstruktionen dieser Art waren jedoch bisher im wesentlichen auf Ohrstopfen begrenzt, die aus ungeschäumten polymeren oder elastomeren Materialien bestanden. Leider verleihen diese ungeschäumten Ohrstopfen im allgemeinen nicht einen so gleichmäßigen und wirksamen Gehörschutz wie Ohrstopfen aus weichem Schaumstoff, wie sie in der U$-PS Re. 29 487 oder in der DE-OS 22 51 774 beschrieben werden. Es wurde vorgeschlagen, eine flexible thermoplastische Schnur thermisch an Ohrenstopfen aus weichem thermoplastischem Schaumstoff zu schweißen. Soweit bekannt ist, war jedoch bisher kein Fließbandverfahren möglich. Obwohl das Ultraschallschweißen von thermc-plasti sehen Kunststoffen z. B. aus dem »Handbuch der Schweißtechnik«, Springer-Verlag, Berlin. Heidelberg. New York, 1974, S. 347 bekannt ist, wurde bisher angenommen, daß das Ultraschallschweißen von Formteilen aus weichem Polyvinylchlorid normalerweise nicht
so möglich ist Beispielsweise wird in »The Encyclopedia of PVC«, herausgegeben von Leonard I. Nass, Marcel Dekker, Ine, New York, 1977, auf Seite 1345 festgestellt: »Ultraschallschweißen ist bei Weich-PVC oder weichgemachtem PVC nicht anwendbar. Die Hochfre quenz-Schallschwingungen sind für die Erzeugung der Schmelzwärme bei weichen Stoffen unwirksam«. Es zeigt sich ferner, daß ein Aspekt des Problems in der Neigung von thermoplastischen Schaumstoffen darin liegt, daß sie bzw. ihre Poren bei Einwirkung der Schweißhitze schnell zusammenfallen, wodurch sich eine starke Deformierung des Ohrstopfens und eine äußerst schwache Schweißverbindung zwischen dem Ohrstopfen und der thermoplastischen Schnur ergeben. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen wirksamen und angenehm zu tragenden Gehörschutz zu schaffen, bei dem die Ohrstopfen durch eine flexible Schnur miteinander verbunden und somit gesichert sind, wobei die Verbindungsstellen die Handhabungs-. Tra-
ge- und Schallschutzeigenschaften nicht beeinträchtigen sollen und der weiterhin fließbandmäßig herstellbar sein soll.
Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch Gehörschützer, hergestellt nach diesem Verfahren.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Ohrstopfen aus weichem thermoplastischem Polymerschaumstoff mit mehreren flexiblen Schnüren aus weichem thermoplastischem Material miteinander verbunden, wobei die Schnur als Halsband, die um den Hals des Benutzers gelegt wird, ausgebildet ist.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher bezeichnet.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine ausreichend starke Verbindung gebildet, während ein nachteiliges starkes Zusammenfallen der Zellstruktur des polymeren Schaumstoffs vermieden wird.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildungen weiter beschrieben.
F i g. 1 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der mit Verbindungsschnur versehenen Ohrstopfenkonstruktion gemäß der Erfindung.
F i g. 2 ist eine schematische, perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der mit Verbindungsschnur versehenen Ohrstopfenkonstruktion, wobei die Verbindungsschnur als Halsband ausgebildet ist
Fig.3 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Art der Verwendung der in Fig.2 dargestellten, mit Verbindungsschnur versehenen Ohrstopfen veranschaulicht
Die in F i g. 1 dargestellte, mit Verbindungsschnur versehene Ohrstopfenkonstruktion besieht aus zwei Ohrstopfen 5, die beide aus einem thermoplastischen weichen polymeren Schaumstoff bestehen, und wenigstens einer Schnur 7, die aus einem flexiblen weichen thermoplastischen Polymerisat besteht Jedes Ende 9 der Schnur '/ ist durch Ultraschallschweißung mit den beiden Ohrstopfen 5 verbunden. Im allgemeinen können die Ohrstopfen 5 aus einem beliebigen geeigneten thermoplastischen weichen Polymerschaumstoff bestehen. Grundsätzlich können Schaumstoffe aus Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polydiisocyanat, Ceiluloseacetat oder Polyisobutylen bestehen. Bevorzugt werden im allgemeinen Vinylchloridhomopolymere und -copolymere, die wenigstens 85 G-sw.-% Vinylchlorid und bis zu 15Gew.-% beispielsweise der folgenden anderen Monomeren enthalten: Vinylidenchlorid, Vinylester von Carbonsäuren, z. B. Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat und Vinylbenzoat, Ester von ungesättigten Säuren, beispielsweise Alkylacrylate wie Methylacrylaf, Äthylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat. Allylacetat und die entsprechenden Ester der Methacrylsäure, vinylaromatische Verbindungen, beispielsweise Styrol, o-Chlorstyrol, p-Chlorstyrol, 2,5-Dichlorstyrol, 2,4-Dichlorstyrol, p-Äthylsiyrol, Vinylaphthalin und Λ-Methylstyrol, Diene, beispielsweise Butadien und Chlordutadien, ungesättigte Amide, beispielsweise Acrylsäureamid und Acrylsäureanilid, ungesättigte Nitrile, beispielsweise Acrylnitril, und Ester von ocßungesättigten Carbonsäuren, beispielsweise die Methyl-. Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Amyl-, Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Allyl-, Methallyl- und Phenylester von Maleinsäure, Crotonsäure und Furmarsäure. Ferner bestehen die Ohrstopfen 5 aus einem thermoplastischen weichen polymeren Schaumstoff, der einen organischen Weichmacher in einer solchen Konzentration enthält, daß er den Lehren der bereits genannten US-PS Re. 29 487 entspricht Wegen weiterer Einzelheiten hinsichtlich der speziellen weichen thermoplastischen Massen und der Herstellung der Ohrstopfen wird auf diese Patentschrift verwiesen.
Die Schnur 7 kann aus praktisch jedem beliebigen flexiblen weichgemachten thermoplastischen Material bestehen. Vorzugsweise besteht sie aus einem ungeschäumten, weichgemachten, thermoplastischen PoIymerisat, das, wenn überhaupt, nur wenig Vakuolen enthält Ferner wird für die Schnur 7 ein einsträngiger Aufbau im Gegensatz zu geflochtenen oder gedrallten mehrsträngigen Konstruktionen bevorzugt. Um Verträglichkeit zu gewährleisten, ist es im allgemeinen ferner zweckmäßig, daß das für die Schnur gemäß der Erfindung verwendete thermoplastische Material mit dem bei der Herstellung der Ohrstopfen 5 verwendeten Polymerisat chemisch verwandt ist. Wenn beispielsweise die Ohrstopfen 5 aus einem Polymerisat oder Copolymerisat oder einem Gemisch besteJ*;n. in dem Vinylchlorid das überwiegende Monomere ist, ist es normalerweise zweckmäßig, daß das thermoplastische Material, aus dem die Schnur hergestellt wird, ebenfalls überwiegend aus einem Vinylchloridpolymerisat besteht. Es ist ferner zweckmäßig, daß die Schnur 7 flexibel und biegsam ist, damit sie sich dicht an den Körper des Benutzers legt und die Schallübertragung durch die Schnur zum Ohrstopfen abgeschwächt wird. Dies kann gewöhnlich durch Verwendung von genügend Weich maeher in der Formmasse erreicht werden. Schließlich sollte die Schnur 7 natürlich genügend Festigkeit aufweisen, um ihren vorgesehenen Zweck, die Ohrstopfen am Träger zu befestigen, zu erfüllen. Sie darf jedoch nicht so stark sein, daß sie für den Träger eine Gefahr darstellt, wenn sie sich in Maschinen oder anderen Apparaturen verfängt Diese Einstellung der Festigkeit der Schnur 7 läßt sich im allgemeinen leicht durch entsprechende Zusammensetzung der thermoplastischen Formmasse für die Herstellung der Schnur und/oder durch Wahl geeignet..r Querschnittsdimensionen erreichen. Die Länge der Schnur 7 kann in weiten Grenzen liegen. Es genügt hier die Feststellung, daß die Schnur natürlich genügend Abstand zwischen den Ohrstopfen für den Gebrauch lassen muß, während sie genügend weit Jurchhängt, um die Schnur an irgendeinem passenden Kleidungsstück des Trägers zu befestigen. Andererseits darf die Schnur 7 nicht so lang sein, daß sie eine Gefahr darstellt oder den Träger in seinen Tätigkeiten behindert.
Wie bereits erwähnt, soll die Schnur oder das Band 7
so in beliebiger geeigneter Weise am Träger befestigt werden. Wenn beispielsweise Schutzhelme im Betrieb vevwendf.t werden, kann eine geeignete Klammer verwendet werden, um das Band am Schutzhelm zu befestigen. Es ist auch möglich, das Band 7 an andere; Kleidungsstücke des Benutzers zu heften oder es in anderer Weise daran zu befestigen. Bei der in F i g. 2 und F i g. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind jedoch diese zusätzliche:. Maßnahmen zum Befestigen des Bandes 7 nicht erforderlich. Wie diese Abbildungen zeigen, besteht diese Ausführungsform aus zwei Ohrstopfen 10, die mit zwei Bändern 13 und 15, de die gleiche oder unterschiedliche Länge haben können, miteinander verbunden sind. Wie F i g. 3 deutlicher zeigt, kann diese Ausführungsform ais Halsband getragen werden. Nach dem Einsetzen der Ohrstopfen 10 in die Gehörgänge hängt das Band 15 vorn und das Band 13 hinten nach unten. Wenn einer der Stopfen 10 oder beide Stopfen aus dem Ohr fallen, sind sie durch diese Halsbandanord-
nung gegen Verlust gesichert.
Ein wichtiges Merkmal der miteinander verbundenen Ohrstopfen liegt in der Anwendung von Ultraschallenergie, um die Enden der aus weichgemachtem thermoplastischem Kunststoff bestehenden Schnüre oder s Bänder mit den aus weichem thermoplastischem Schaumstoff bestehenden Ohrstopfen zu verschweißen. Dies sei unter Bezugnahme auf F i g. 1 beschrieben. Die Ultraschallschweißung kann wie folgt durchgeführt werden: Ein Teil der Seitenwand 8 des Stopfens 5 wird to gegen einen Metallamboß gelegt. Das Ende 9 des Bandes 7 wird gegen das Ende des Stopfens S gelegt, und ein Ultraschallwandler oder »Horn« wird so gegen das Ende 9 gedrückt, daß ein Zwischenraum gebildet wird, in dem das Ende 9 fest gegen den Schaumstoff des Ohr- is Stopfens gedrückt wird. Zweckmäßig sind die Berührungsflächen wenigstens des als Auflage dienenden Ambosses gerändelt oder gerieft oder in anderer Weise strukturiert, um die zu verschweißenden thermoplastischen Teile sicherer in ihrer Lage zu halten. Der Ultra- schallwandler wird mit genügender Energie und während einer genügenden Zeit beaufschlagt, um das thermoplastische Material des Endes 9 des Bandes 7 zusammen mit dem Schaumstoff des Ohrstopfens 5 zu erweichen. Ultraschallfrequenzen von etwa 20 kHz oder mehr bei einer Leistung von etwa 380 mechanischen W erwiesen sich als geeignet. Die Dauer der Einwirkung der Ultraschallenergie ist normalerweise sehr kurz und liegt im allgemeinen in der Größenordnung von etwa 03 Sekunden. Nacli beendeter Betätigung des Ultraschallwandlers werden die verschweißten Teile im Zwischenraum zwischen Wandler und Amboß gehalten, bis die gebildete Schweißverbindung sich unter ihre Erweichungstemperatur abgekühlt hat. Normalerweise ist auch die notwendige Kühldauer bei der Umgebungstemperatur verhältnismäßig kurz.
Die durch Ultraschallschweißen der thermoplastischen Teile gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Schweißverbindungen zeichnen sich durch ihre relative Festigkeit und dadurch aus, daß der an der Schweißverbindung beteiligte Teil des weichen thermoplastischen Schaumstoffs nicht vollständig zu einer durchgehend massiven Masse erweicht oder geschmolzen wird. Das letztere wird für wichtig gehalten, da es erkennen läßt, daß eine deutliche, klare Tren- nungslinie zwischen thermoplastischem Schaumstoff und Schweißmaterial vermieden wird, wodurch sich eine gleichmäßigere Verteilung aller später auf die Schweißverbindung einwirkenden physikalischen Belastungen ergibt und übermäßige Spannungskonzentra- so tionen darin vermieden werden.
Durch Anwendung des Ultraschallschweißverfahrens gemäß der Erfindung können Gehörschützerkonstruktionen aus miteinander verbundenen Ohrstopfen unter Verwendung von Ohrstopfen, die aus weichen Polyvinylchiorid-Schaumstoffen, die organische Weichmacher in wesentlichen Konzentrationen enthalten, und einer extrudierten, stark weichgemachten flexiblen einsträngigen Polyvinylchloridschnur mit einem Durchmesser von etwa 1,5 mm leicht hergestellt werden. Die Festigkeiten der Verbindung bei diesen Schweißungen liegen im allgemeinen im Bereich von etwa 0,9 bis 13 kg. Dies ist für die Zwecke der erfindungsgemäßen Gehörschützer aus miteinander verbundenen Ohrstopfen völlig ausreichend.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen von Gehörschützem mit zwei Ohrstopfen, die durch eine flexible Schnur miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Ohrstopfen aus einem weichen, thermoplastischen Polymerschaumstoff auf eine Unterlage aufgelegt und eine Schnur aus einem weichen, thermoplastischen Material unter Dmck gegen den Ohrstopfen durch einen Ultraschauwandler gehalten wird und der Wandler in einem Stand zur starren Unterlage gebracht wird, um einen Zwischenraum zu bilden, in dem die Schnur gegen den untergelegten Ohrstopfen gedrückt wird, daß in dieser Stellung Ultraschallenergie durch den Ultraschallwandler auf die Schnur und den Ohrstopfen übertragen wird
und daß äü hierbei verschweißten Teile auf eine Temperatur unterhalb ihrer Erweichungstemperatur abgekühlt werden, während sie noch unter Druck zwischen dem Ultraschallwandler und der starren Unterlage gehalten werden.
2. Gehörschützer mit zwei Ohrstopfen, die durch eine flexible Schnur miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt sind.
3. Gehörschützer nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch z«vci gesonderte Schnüre (13, 15), die an den beiden Ohrstopfen (5) befestigt sind und zusammen ein Halsband bilden.
4. Gehörschützer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß t>-;r thermoplastische Schaumstoff der Ohrstopfen (5) einen organischen Weichmacher aufweist.
5. Gehörschützer nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff der Ohrstopfen (5) aus einem Vinylchlorid-Monopolymeren oder einem Copolymeren mit wenigstens 85 Gew.-% Vinylchlorid besteht
6. Gehörschützer nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Schnur (7; 13, 15) durch ausreichende Weichmachung des weichen thermoplastischen Materials biegsam gemacht worden ist.
7. Gehörschützer nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnur (7; 13,15) einsträngig aufgebaut ist
8. Gehörschützer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnur (7; 13, 15) aus einem Homopolymeren oder Copolymeren von Vinylchlorid besteht
DE2915832A 1978-04-28 1979-04-19 Verfahren zum Herstellen von Gehörschützern mit zwei Ohrenstopfen sowie Gehörschützer hergestellt mit diesem Verfahren Expired DE2915832C2 (de)

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DE2915832A1 DE2915832A1 (de) 1979-11-08
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