DE3330213A1 - Gehoerschutz-geraet - Google Patents
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- A61F11/00—Methods or devices for treatment of the ears or hearing sense; Non-electric hearing aids; Methods or devices for enabling ear patients to achieve auditory perception through physiological senses other than hearing sense; Protective devices for the ears, carried on the body or in the hand
- A61F11/06—Protective devices for the ears
- A61F11/14—Protective devices for the ears external, e.g. earcaps or earmuffs
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Description
Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf ein Gehörschutz-Gerät.
Gehörschutzgeräte sind zum Schutz des Trägers vor lästigen und/oder schädigenden Geräuschpegeln entwickelt
worden. Eine Klasse derartiger Geräte, die im allgemeinen als Ohrenschützer bekannt sind, umfaßt ein Verbindungsglied
und ein Paar zur Bedeckung der Ohren des Trägers geeignete Schützer. Die Schützer sind an gegenüberliegenden
Abschnitten des Verbindungsgliedes angebracht.
Ohrenschützer (ear muffs) waren und sind ein bedeutender Faktor auf dem Gehörschutzmarkt. Ihre Verwendung auf dem
Teilgebiet des gesamten Ohrenschutz-Geräte-Marktes konnte sich jedoch nicht durchsetzen, ungeachtet dessen, daß sich
die Anzahl von Ohrenschutzherstellern erhöht hat. Dies ist zum Teil auf die geringe Bequemlichkeit beim längeren Tragen
dieser Geräte zurückzuführen. Die Benutzer haben sich über feuchte, warme, unbequeme Bedingungen, die durch die normale
Ausdünstung des Körpers hervorgerufen werden, beklagt. Die Schützer werden so hergestellt, daß sie sich den Ohren
des Trägers anpassen, um ihre Dämpfungseigenschaften zu maximieren. Infolgedessen lassen sie nicht zu, daß Wasserdampf
(Perspiration) entweicht.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein kühlerer, bequemerer geräuschdämpfender Ohrenschützer geschaffen. Die vorliegende
Erfindung sieht einen Ohrenschützer vor, der ermöglicht, daß Wasserdampf entweicht, ohne daß seine geräuschdämpfenden
Eigenschaften wesentlich eingeschränkt werden. Die vorliegende Erfindung sieht einen porösen Schützer vor,
der einen Feuchtigkeitsdurchlaß zuläßt, und einen, der eine Dämpfung vorsieht, die sich mit ähnlichen nicht-porösen
Schützern erfolgreich vergleichen läßt. Die vorliegende Erfindung sieht zusätzlich einen Schützer vor, der schnelle
Veränderungen bezüglich des Drucks, wie in Plugzeugen
Φ V -
und auf Unterseebooten, ausgleicht. Er läßt einen Luftstrom zu, der umgekehrt einen Druckausgleich auf jede*r
Seite des Trommelfells ermöglicht. „
Die Möglichkeit, einen porösen Schützer zu schaffen, der im wesentlichen im Vergleich zu ähnlichen nicht-porösen
Schützern vollständige Dämpfung vorsieht, ist höchst überraschend.
Ein Artikel aus Yolume 15» Hr. 3 aus dem "Journal
of the Acoustical Society of America" sagt auf Seite 158 ■
folgendes aus:
"Es wurde gefunden, daß jedes kleine Loch in der Trennwand oder Innenseite - sogar das winzige Loch eines Ur. 80
Bohrers - die akustische Isolierung zerstört."
Ähnliches wurde in einem im Januar 1955 geschriebenen Artikel aus dem gleichen Journal (Volume 27) gefunden. Der
Artikel mit dem Titel "Factors Determining the Sound Attenuation Produced by Earphone Sockets" stellt auf Seite 146
folgendes fest:
Um eine hohe Schalldämpfung zu erzielen, muß der Luftraum zwischen der Hülse (socket) und dem Trommelfell von der
Außenluft isoliert werden.
Weitere ähnliche Aussagen erscheinen im US-Patent Ur.
3 637 040. Im Patent Hr. 3 637 040 ist in Spalte 1, Zeile
10 - 14, folgendes festgestellt: ¥enn die Öffnungen geschlossen sind, bewirkt der Ohrenschützeraufbau eine maximale
Dämpfung von Schallquellen und Geräuschen, die auf dem Luftweg transportiert werden, aber wenn die Öffnungen geöffnet
sind, kann der in der Luft schwebende Schall die Ohren der Trägerperson in ziemlich normaler Art und Weise erreichen.
Die Anwesenheit einer "Scheibe oder eines Polsters 7 aus
geeignetem porösem Material wie Pilz oder vorzugsweise Kunststoff" (!Patent Nr. 3 637 040) ist unerheblich. Das
gleiche gilt für die porösen oder offenen Materialien der Patente Ur. 1 909 856, 3 454 962, 3 588 914·, 3 644 939,
3 661 225, 3 728 741, 3 823 713, 4 094 303 und 4 174 155. Keines dieser Patente offenbart einen Ohrenschützer, der
ermöglicht, daß Wasserdampf entweichen kann, ohne wesentliche Beeinflussung seiner geräuschdämpfenden Eigenschaften. Keines
dieser Patente offenbart einen Ohrenschützer, der eine Feuchtigkeitsweiterleitung ermöglicht, noch einen, der eine
Dämpfung vorsieht, die mit ähnlichen nicht-porösen Schützern vergleichbar ist.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ein bequemeres Ohrenschutz-Gerät zum Schützen des Trägers vor störenden Geräuschpegeln vorzusehen.
Die vorangegangenen und andere Aufgaben der Erfindung werden durch die folgende genaue Beschreibung in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen, die einen Teil dieser Ausführungen bilden, verständlicher gemacht. Es stellen dar:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht der Form eines typischen Gehörschutzgerätes innerhalb der vorliegenden
Erfindung,
Figur 2 die Dämpfung als Funktion der spezifischen Schallimpedanz,
(specific airflow resistance) im doppeltlogarithmischen Maßstab bei 125 Hz,
Figur 3 die Dämpfung als Funktion der spezifischen Schallimpedanz im doppelt-logarithmischen Maßstab bei
250 Hz,
Figur 4 die Dämpfung als Funktion der spezifischen Schallimpedanz bei 500 Hz in doppelt-logarithmischem Maßstab,
Figur 5 die Dämpfung als Punktion der spezifischen Schallimpedanz
"bei 1 000 Hz in doppelt-logarithmischem Maßstab.
Die vorliegende Erfindung sieht ein. Gehörschutz-Gerät zum Schutz des Trägers vor lästigen und/oder schädigenden Geräuschpegeln
vor. Das Gerät weist ein Verbindungsglied und ein Paar Schützer zum Bedecken der Ohren des Trägers auf.
Die Schützer sind an gegenüberliegenden Abschnitten des Verbindungsgliedes angebracht. Das Verbindungsglied kann
ein Bügel sein, wie beispielsweise ein Kopfbügel oder ein Helm mit zusätzlicher Ausrüstung oder jede andere Vorrichtung,
die dem Durchschnittsfachmann bekannt ist oder wird. Die Schützer sind wasserdampfdurchlässig. Jeder der Schützer
ist wenigstens teilweise porös. Jeder der Schützer hat eine spezifische Schallimpedanz (airflow resistance) von
wenigstens 15· 10^Pa«s/m (15 000 SI rayls). Jeder der Schützer
besitzt eine spezifische Gasdurchlässigkeit (permeance)
ο
von wenigstens 2 cm (2 metric perms).
von wenigstens 2 cm (2 metric perms).
Die gewünschte Kombination der dem Schützer dieser Erfindung zuzuschreibenden Eigenschaften wird durch sorgfältige Kontrolle
der Größe, Form und Anzahl der Poren erreicht, um einerseits eine spezifische Schallimpedanz von wenigstens
15 · 10 Pas/m (15 000 SI rayls) und andererseits eine spezifische Gasdurchlässigkeit (permeance) von wenigstens 2 cm
(2 metric perms) zu erzielen. Die Dämpfung nimmt zu, wenn sich die spezifische Schallimpedanz erhöht. Die Wasserdurchlässigkeit
nimmt zu, wenn sich die spezifische Gasdurchlässigkeit erhöht. Die spezifische Schallimpedanz beträgt üblicherweise
wenigstens 30 . 104Pa .s/m (30 000 SI rayls),
vorzugsweise wenigstens 60 . 10 Pa*s/m (60 000 SI rayls).
Die spezifische Gasdurchlässigkeit beträgt üblicherweise
wenigstens 4 cm (4 metric perms) und vorzugsweise wenigstens
6 cm (6 metric perms).
Die mittlere Porengröße des porösen Abschnitts des Schützers
ist im allgemeinen nicht größer als 70 gm. Die Dämpfung wird mit Vergrößerung der Porengröße in solchen Situationen
herabgesetzt, wenn die relative Porenfläche und das Porenvolumen sowie die Porenlänge und Form gleich bleiben.
Eine mittlere Porengröße von nicht mehr als 50 yaa ist üblich.
Die mittlere Porengröße beträgt vorzugsweise weniger als 20 um.
Die Form eines typischen Gehörschutz-Gerätes der vorliegenden Erfindung ist in Figur 1 gezeigt. Es weist einen Kopfbügel
1 und Schützer 2 auf. Die Schützer 2 weisen Kappen 3 und Ohrabdichtpolster 5Cearseal cushions) auf. Der poröse
Abschnitt des Schützers kann sowohl die Kappe als auch das Ohrabdichtpolster oder beides sein. Die Kappe und/oder das
Ohrabdichtpolster können teilweise oder ganz porös sein. Die Kappe kann eine ganz poröse Kappe mit einem umhüllten,
nicht-porösen Abschnitt, eine poröse Kappe, die vorverdichtet wurde, um ihre Porosität zu ändern, oder eine nichtporöse Kappe, mit einem porösen Einsatz sein. Die Porosität
kann dadurch erlangt werden, daß irgendein Verfahren und/ oder Material benutzt wird, das die spezifische Schallimpedanz
und die spezifische Gasdurchlässigkeit der vorliegenden Erfindung haben wird. Der poröse Abschnitt des Schützers
2 beträgt im allgemeinen wenigstens 4 cm und vorzugsweise
wenigstens 6 cm . Das poröse Material kann, wie oben angegeben, irgendeine von einer Anzahl von Materialien sein,
das XJltra-Hochmolekulargewichts-Polyäthylenkunststoffe,
Polypropylen, Glasfritten, Keramik und Metalle aufweist.
Ultra-Hochmolekulargewichts-Polyäthylenkunststoffe werden
momentan bevorzugt. Sie haben ein typisches Durchschnitts-
Molekulargewicht von wenigstens 3,5 · 10 , gemessen durch
die lösungsviskositätsmethode.
Die spezifische Gasdurchlässigkeit erhöht sich im allgemeinen mit Zunahme des Oberflächenbereichs für den porösen
Abschnitt des Schützers. Die spezifische Gasdurchlässigkeit eines vollständig porösen Ohrabdichtpolsters wird im allge-
meinen wenigstens 10 cm (10 metric perms) und vorzugsweise
wenigstens 12 cm (12 metric perms) betragen. Die spezifische Gasdurchlässigkeit einer vollständig porösen Kappe
2
wird wenigstens 20 cm (20 metric perms) und vorzugsweise
wird wenigstens 20 cm (20 metric perms) und vorzugsweise
wenigstens 40 cm (40 metric perms) betragen. Höhere spezifische Gasdurchlässigkeiten von wenigstens 20 und vorzugsweise
40 cm (metric perms) können auch bei teilweise porösen Schützern gefunden werden. Ein Ohrabdichtpolster
kann völlig porös sein, auch wenn es eine nicht-poröse Rückwand oder eine nicht-poröse Verbindungsausrüstung besitzt.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen verschiedene Aspekte der Erfindung.
36 poröse Kappen werden aus einem Ultra-Hochmolekulargewichts-Polyäthylenkunststoffharz
druckgeformt. Die Kappen wurden mit vier verschiedenen Porengrößen, drei verschiedenen
Wandstärken und drei verschiedenen Volumina hergestellt. Die Kappen wurden anschließend mit Vinyl-bedeckten Schaumpolstern,
akustischen Schaumeinsätzen und einem Kopfbügel versehen.
Jede der Kappen wurde auf Dämpfung bei variierenden Frequenzen von 150 Hz bis 8 KHz und auf spezifische Schall-
impedanz geprüft. Die Dämpfung wurde in Übereinstimmung mit dem A¥SI-S3.19 Sperrkopf-Dämpfungstest unter Benutzung
von Silikonmasse (silicone flesh) ermittelt. Die spezifische Schallimpedanz wurde in Übereinstimmung mit
den in ASTM C-522-80 bekanntgegebenem Verfahren bestimmt, Die Ergebnisse der Tests erscheinen in der unten aufgeführten
Tabelle I.
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Tabelle I zeigt im Gegensatz zu früheren Annahmen deutlich,
daß poröse Schützer gute Geräuschdämpfungseigenschaften besitzen können, wenn die Größe, Form und.Anzahl der Poren,
wie hier gezeigt, gesteuert wird. Die Dämpfung für die .
Kappen Hr. 1 "bis 18 ist wesentlich höher als die der Kappen Hr.,19 "bis 36. Die niedrigste spezifische Schallimpedanz
für jede der Kappen Hr. 1 bis 18 beträgt 17,6 .1Cr Pa«s/m (17 600 SI rayls). Die höchste spezifische Schallimpedanz
für jede der Kappen Hr. 19 bis 36 beträgt 5,16 .1O4- Pa · s/m
(5 160 SI rayls). Die vorliegende Erfindung strebt eine
spezifische Schallimpedanz von wenigstens 15 »10 Pa. s/m
(15 000 SI rayls) an. ._"■'■
Tabelle I zeigt ebenfalls, wie die Größe, Form und Anzahl von Poren die spezifische Schallimpedanz beeinflussen. Es
wird gezeigt, daß sich die spezifische Schallimpedanz mit ' erhöhter Porengröße, Porenlänge und mit einer erhöhten Anzahl
von Poren vergrößert.
Beispiel II .
Vier herkömmliche nicht-poröse Schützer (Schützer Hr. A-D)
wurden auf Dämpfung bei verschiedenen Frequenzen von 150 Hz bis 8 kHz geprüft. Die Dämpfung wurde in Übereinstimmung
mit dem AHSI-S3.19 Sperrkopf-Dämpfungstest unter Benutzung von Solikonmassen ermittelt. Die Ergebnisse der Tests erscheinen
in der unten aufgeführten Tabelle II zusammen mit denen der Kappen-Mr. 6 und 9 (Beispiel I).
Vergleich der AITSI-S3.19-Sperrkopf-Dämpfung
Maße für herkömmliche Schützer und poröse Schutzer
125 | 250 | 500 | Dämpfung | 2000 | 3000 | 4000 | 6000 | 8000 | logarithm. | |
Schüt-j | 1 | 18 | 30 | 1000 | 45 | 45 | 47 | 43 | 50 | Durchschn.der |
zer | 8 | 20 | 27 | 34 | 46 | 47 | 46 | 43 | 42 | neun Jjreq_uen— |
A. | 9 | 18 | 30 | 38 | 41 | 34 | 33 | 34 | 37 | 21 |
B. | 21 | 24 | 33 | 43 | 50 | 43 | 42 | 43 | 44 | 27 |
.C | 11 | 23 | 33 | 42 | 38 | 35 | 39 | 41 | 42 | 27 |
D. | 15 | 24 | 33 | 47 | 40 | 36 | . 35 | 40 | 43 | 34 |
6. | 43 | 30 | ||||||||
9. | 32 | |||||||||
CO CO CO CD K)
Tabelle II zeigt, daß sich die Ourclaschnittsdämpfung der
porösen Schützer innerhalb des Bereichs der soliden (nicht-porösen) Schützer bewegt. Die porösen Schützer
der vorliegenden Erfindung sind im Vergleich zu den nicht-porösen Schützern vorteilhaft.
Eine graphische Wechselbeziehung der Dämpfung mit der spezifischen Schallimpedanz ist aus den Figuren 2 bis 5
ersichtlich. Die Figuren 2 bis 5 beziehen sich auf Messungen bei 125, 250, 500 und 1 000 Hz. Die
Dämpfung bei 500 und 1 000 Hz ist unter Berücksichtigung des Gehörschutzes stärker als die Dämpfung bei
niedrigeren Frequenzen von 150 und 250 Hz. Die Dämpfung wurde in Übereinstimmung mit dem ANSI-S3.19 Sperrkopf-Dämpfungstest
unter Benutzung von Silikonmasse ermittelt. Die spezifische Schallimpedanz wurde in Übereinstimmung
mit den im ASTM C-522-80 bekanntgegebenen Verfahren mit der Innenseite der Kappe, die für alle Berechnungen ohne
Berücksichtigung, ob die Kappe vollständig oder teilweise porös war, benutzt wurde, bestimmt. Die Meßpunkte sind
wie folgt bezeichnet:
1. "x" - solche Kappen aus Tabelle I, die eine Wandstärke
von 6,55 mm (1/4 inch) und ein Volumen von 195 ml haben,
2. "." - die verbleibenden Kappen aus Tabelle I,
3. "Θ" - die umhüllten und nicht-umhüllten Kappen aus der
unten aufgeführten Tabelle III,
4. "*" - die Kappen mit Ultra-Hochmolekulargewichts-Polyäthylen-
oder Polypropylen-Einsätzen aus der unten aufgeführten Tabelle IV,
5. "Δ" _ £xe Kappen mit Keramikeinsätzen aus der unten
aufgeführten Tabelle IV,
6. "ο·" - die Kappen mit Glaseinsätzen aus der unten aufgeführten
Tabelle IV und
7. " " - die Kappen mit rostfreien Stableinsätzen aus
der unten aufgeführten Tabelle IV.
Die Figuren 2 bis 5 zeigen, wie die Dämpfung mit der spezifischen Schallimpedanz zunimmt. Jede der Figuren
zeigt eine positive Plankenlinie bis zu einem Maximalwert von 75·104Pa.s/m (75 000 SI rayls) bis 85 '104Pa-SZm
(85 000 SI rayls). Sowohl die Anstiege als auch die Unterbrechungen der Linien verändern sich mit der Veränderung
der Frequenz. Bei Werten, die größer sind als 75 . 104Pa.s/m (75 000 SI rayls) bis 85 « 104Pa.s/m
(85 000 SI rayls) wird die Dämpfung der Kappen durch Massenfederung gesteuert (mass-spring controlled). Kappen
mit größeren Volumina würden über der Pegellinie liegen, während Kappen mit geringeren Volumina unter der Linie
liegen würden.
Die Daten für Tabelle III wurden durch Umhüllen der Kappen aus Tabelle I erzielt, die eine Wandstärke von 6,35 mm
(1/4 inch) und ein Volumen von 150 ml hatten. Die Kappen besaßen eine nominelle Porengröße von entweder 5 £im, 70 ^m
oder 200 £im. Die Hülle war aus einer dünnen, leichten,
nieht-porösen Folie aus Styrol/ungesättigtem Polyester.Ein
vollständig umhüllter Schützer besaß ein Umhüllungsgewicht von 1 bis 2 g.
ANSI S-3,19 Sperrkopf-Dämpfungswerte und Luftstrom-Widerstand
der teilweise umhüllten porösen Schützer-Kappen
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Nominaler | $> umhüllt | Dämpfung | 250 | (bei | Hz) | Spezifische | X | 102 | Umhüllungsmethode | 1 |
Porendurch- | vom inneren | 125 | 5 | 500 | 1000 | Schallimpedanz | X | 102 | für die Kappe | |
messer (pa) |
Bereich | 6 | 2 | 5 | 3 | (10 Pas/m) | X | 102 | ||
200 | 0 | ' 3 | -1 | 1 | 1 | 1.62 | X | 102 | vom Boden, aufwärts | |
200 | 50 | 0 | -4 | 5 | 3.22 | X | 103 | |||
200 | 75 | 0 | 0 | -4 | 9 | 6.66 | X | 107 | ||
200 | 88 | 0 | 23 | 7 | 18 | 9.82 | X | 103 | ||
200 | 94 | 9 | 3 | 34 | 45 | 3.08 | X | 104 | ||
200 | 100 | 2 | 8 | 8 | 14 | >1.2 | X | 104 | ||
70 | 0 | 3 | 13 | 4 | 20 | 4.79 | X | 104 | vom Boden, aufwärts | |
70 | 50 | 5 | 17 | 18 | 24 | 2.60 | X | 105. | ||
• 70 | 75 | 9 | 21 | 23 | 30 | 2.60 | X | 107 | ||
70 | 88 | 11 | 25 | 29 | 26 | 5.65 | X | ΙΟ* | ||
70 | 94 | 14 | 19 | 37 | 42 | 1.19 | X | 105 | ||
70 | '10 0 | 9 | 20 | 27 | 37 | >1.2 | X | 105 | ||
5 | 0 | 11 | 25 | 30 | 40 | 5.63 | X | 105 | vom Boden, aufwärts | |
5 | 50 | 12 | 26 | 34 | 42 | 1.16 | X | 105 | ||
5 | 75 | 13 | 26 | 35 | 43 | 2.53 | X | 107 | ||
5 | 88 | 15 | 27 | 38 | 44 | 4.88 | X | 104 | ||
5 | 94 | 15 | 18 | 39 | 45 | 8.83 | X | 105 | ||
5 | 100 | 10 | . 22 | 26 | 37 | >1.2 | X | 105 | ||
5 | 0 | 12 | 24 | 32 | 40 | 5.20 | X | 105 | vom Deckelzentrum,ab | |
5 | 50 | 12 | 25 | 35 | 40 | 1.15 | X | 105 | wärts | |
5 | 75 | 12 | 26 | 35 | 42 | 2.26 | X | 107 | ||
5 | 88 | 14 | 27 | 38 | 43 · | 3.40 | ||||
5 | 94 | 14 | 39 | 44 | 4.93 | |||||
5 | 100 | >1.2 | ||||||||
■c
* - Basierend auf vollständigem Ohrenschützerkappen-Innenseitenbereich
Γ " ■—
- 18 -
Die Daten von Tabelle IV wurden durch. Einlegen poröser
Scheiben in einen handelsüblichen Schützer (Schützer G - Tabelle II) erlangt. Der Durchmesser und die Dicke der
Einsätze und deren nominelle Porengröße sind in der Tabelle bekanntgegeben.
Tabelle IV
S3.19 Sperrkopf-Dämpfungswerte und Scha11impedanz verschiedener poröser Materialien
S3.19 Sperrkopf-Dämpfungswerte und Scha11impedanz verschiedener poröser Materialien
Einsatz- 2'laterial |
l\lomine1- ler Po- |
Scheibeneinsatz | Dicke (mm) |
125 | 250 | Dämpfung (bei Hi | 500 | 1000 | 2000 | 3150 | O | 6300 | 8000 | Spezifische Schallimpedanz (10 Pas/m) |
a | 10 | Durchm, (mm) |
3.2 | 14 | 23 | 32 | 41 | 44 | 35 | 4000 | 35 | 38 | 2.95 X ΙΟ5 | |
a | 20 | 25.4 | 3.2 | 19 | 25 | 34 | 45 | 42 | 40 | 39 | 44 | 49 | 6.95 X 104 | |
b | 250 | 25.4 | 3.2 | 0 | 14 | 13 | 21 | 29 | 27 | 46 | 22 | 27 | 1.56 X 104 | |
c · | 50 | 25.4 | 3.2 | 10 | 22 | 30 | 38 | 37 | 31 | 31 | 39 | 43 | 2.3 X 105 | |
C | 12 | 30 | 3.2 | 2 | 22 | 32 | 35 | 38 | 38 | 37 | 42 | 42 | 9.4 X 106 | |
C | 5 | 30 | 3.2 | 17 | 23 | 33 | 41 | 40 | 35 | 43 | 42 | 42 | 5.8 X 105 | |
d . | 15 | 30 | 3.2 | 17 | 23 | 32 | 42 | 35 | 37 | 43 | 42 | 40 | 5.8 X 105 | |
e | 20 | 25.4 | 3.2 | 12 | 24 | 33 | 39 | 39 | 35 | 40 | 43 | 42 | 3.3 X 105 | |
25.4 | 39 | |||||||||||||
* Basierend auf vollständigem Ohrenschützerliappen-Innenseitenbereich
a - Ultra-Hochmolekulargewichts-Polyäthylene
b - Polypropylen c - Glasfritte d - Keramikverstärkungen (SiO2)
e - 316 rostfreier Stahl
OJ CO CO
co
Zehn von 36 Kappen aus Tabelle I und eine weitere (Kappen Nr. 37) wurden auf Wasserdampftransport (permeance/Gasdurchlässigkeit)
in Übereinstimmung mit einem etwas abgeänderten ASTM C-355-64-Verfahren geprüft. Kappe Nr. 37
wurde aus einem Ultra-Hochmolekulargewichts-Polyäthylenkunststoff
wie die anderen Kappen aus Tabelle I druckgeformt. Die Kappenkennwerte und die spezifische Gasdurchlässigkeit
sind unten in Tabelle V aufgezeigt. Das ASTM-Verfahren
wurde wegen der Formen der Kappen geändert. In die Kappen wurden Magnesium-Perchlorat hinein getan.
An die Kappen wurde ein fester hohlgeformter Verschluß geklemmt. Das Magnesium-Perchlorat wurde zwischen Gewichtsabtastungen
gewendet. Die Kappen wurden in einem Räume mit 60 fo relativer Feuchtigkeit überprüft.
Tabelle V
Wasserdampf-Durchlässigkeit verschiedener Ohrenschützerkappen
Wasserdampf-Durchlässigkeit verschiedener Ohrenschützerkappen
Kappen | nominelle | Kappenraum (cm ) | Innen | Kappendicke | Spez. Gasdurchlässig |
Nr. | Porengr. | Außen | (in.) mm | keit (cm2) | |
(um) | 182 | ||||
37 | 2 | 240 | 68 | (0.375) 9,53 | 41,34 |
1 | 5 | 82 | 125 | (0.125) 3,18 | 88,76 |
4 | 5 | 139 | 125 | (0.125) 3,18 | 73,67 |
6 | 5 | 181 | 182 | (a375) 9,53 | 44,52 |
9 | 5 | 240 | 125 | (0.375) 9,53 | 44,10 |
14 | 10 | 160 | 125 | (0.250) 6,35 | 61,42 |
20 | 70 | 160 | 68 | (0.250) 6,35 | 83,08 |
28 | 200 | 82 | 125 | (0.125) 3,18 | 67,10 |
31 | 200 | 139 | 125 | (0.125) 3,18 | 80,35 |
33 | 200 | 181 | 182 | (0.375) 9,53 | 41,59 |
36 | 200 | 240 | (0.375) 9,53 | 41,77 |
CO CO O
Tabelle Y zeigt eindeutig, daß die Kappen der vorliegenden Erfindung (Kappen Nr. 37» Ij 4, 6, 9 und 14) den
Transport von Wasserdampf erlauben. Jede dieser Kappen besitzt eine spezifische Gasdurchlässigkeit, die über
20 cm (20 metric perms) hinausgeht. Dies ist übereinstimmend mit den Lehren der vorliegenden Erfindung, die
eine spezifische Gasdurchlässigkeit von wenigstens
20 cm (20 metric perms) erreichen wollte, wenn die Kappe ganz porös ist.
Es wurde ein Test zur Ermittlung des prozentualen Gehaltes an Wasser, das aus einem offenen Behälter verdunstet
(evaporated) ist, und durch Kappen der vorliegenden Erfindung unter den gleichen Bedingungen übertragen
wurde, durchgeführt. Der Test wurde bei einer Durchschnittstemperatur von 23° C (73° F) und bei einer durchschnittlichen
Feuchtigkeit von 39 1° durchgeführt. Der
Oberflächenbereich des Wassers betrug 2,41 cm . Die Entfernung zwischen der Wasseroberfläche und der Öffnung der
Kappe betrug 1,524 cm. Die Ergebnisse des Tests erscheinen in der unten aufgeführten Tabelle VI.
Wasserdampfdurchlässigkeit der porösen Schützerkappen
Kappe | Innerer Ober- flächenber, C cnr) |
Äußerer Ober- flächenber. Com2) |
Dicke Com) |
Gewicht d.Wasser- verl. in der Schüssel n. 24 h |
Gewicht des in der Kap pe gehalt. Wassers |
Prozentualer Gehalt des Vergleichs4" |
Ver gleich Kappe 15 Tab. I Kappe 16 lab. I |
125,1 182 |
155 241 |
0,9525 0,3175 |
2,7305 g 1,5262 g 1,8132 g |
0,0093 g 0,0122 g |
100,00$ i 55,55$ 65,96$ |
Korrigiert für das Wasser, das in der Schützerkappe zurückbleibt
Tabelle VI zeigt klar, daß die Kappen der vorliegenden Erfindung es ermöglichen, daß eine signifikante Menge
Wasserdampf durch, sie hindurch, transportiert wird. Kappe
Er. 15 bzw. 16 zeigen einen Wasserdampftransport von
55,55 und 65,96 $> des Vergleichs (der offene Behälter).
Bei zwei Schützern wurden poröse Ohrpolster in zwei nichtporöse Kappen (Kappen E und Έ) eingepaßt. Die Polster
wurden aus von ausgewähltem Chamois bedecktem Schaum gebildet. Die Schützer wurden auf einer Silikongummi-Befestigungsplatte
(shore A durometer 20) mit genügend Kraft, um die Polster zu 2/3 ihrer Originalhöhe zusammen zu pressen,
angebracht. Die Polsterabmessungen sind in der unten aufgeführten Tabelle dargelegt.
Schützer | Polster-Abmessungen | Höhe (mm) | Innere Begren zungslinie (mm) |
Äußere Begren zungslinie (mm) |
E. F. |
9,27 12,1 |
181,0 160,0 |
287,0 275,0 |
Die Schützer wurden auf spezifische Schallimpedanz und Wasserdampfübertragung (permeance) geprüft. Die spezifische
Schallimpedanz wurde in Übereinstimmung mit ASTM C-522-80 ermittelt. Die WasserdampfÜbertragung wurde in
Übereinstimmung mit dem geänderten, im obigen Beispiel IV
aufgeführten ASTM C-355-64-Verfahren bestimmt. Die Ergebnisse
der Tests erscheinen in der unten aufgeführten Tabelle VIII.
Schützer | Spezifische Schall impedanz (Pa.s/m) |
Spezifische Ge schwindigkeit Ccm^T |
E. i1. |
3.01 χ 104 5.57 x 1O4 |
60.49 50.95 |
Die Ergebnisse der Tabelle VIII zeigen, daß die Kriterien
der vorliegenden Erfindung mit einem porösen Ohrenabdichtpolster erreicht werden können. Die Schützer E und P besitzen
eine spezifische Schallimpedanz, die über 15 .10 Pa.s/m (15 000 SI rayls) hinausgeht, und eine spe-
zifische Gasdurchlässigkeit von über 10 cm (10 metric
perms). Die vorliegende Erfindung verlangt eine spezifische Gasdurchlässigkeit von wenigstens 10.cm (10 metric perms)
bei einem ganz porösen Ohrabdichtpolster.
Es ist für den Durchschnittsfachmann naheliegend, daß die neuen Prinzipien der hier offenbarten Erfindung in Verbindung
mit daraus erstellten spezifischen Beispielen andere Abänderungen und Anwendungen umfassen. Der Schutzumfang
der beigefügten Patentansprüche soll nicht auf spezifische Beispiele der hierin beschriebenen Erfindung
begrenzt werden.
Claims (1)
- Patentansprüche71./Gehörschutz-Gerät zum Schutz der Trägerperson vor störenden Geräuschpegeln, wobei das Gerät ein Verbindungsglied und ein Paar zur Bedeckung der Ohren des Trägers geeignete Schützer umfaßt, die an gegenüberliegenden Abschnitten des Verbindungsgliedes befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät geräusch-, dämpfende Schützer aufweist, die wasserdampfdurchlässig sind, wobei jeder dieser Schützer wenigstens teilweise porös ist, jeder dieser Schützer eine spezifische Schallimpedanz von wenigstens 30 . 10 Pas/m (30 000 SI rayls) und jeder dieser Schützer eine spezifische Gasdurchlässigkeit von wenigstens 2 cm (2 metric perms) besitzt.2. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Schützer eine spezifische Schallimpedanz von wenigstens 60 -10 Pas/m (60 000 SI rayls) aufweist.3. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Schützer eine spezifische Gasdurch-P
lässigkeit von wenigstens 4 cm (4 metric perms) besitzt.4. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß jeder dieser Schützer eine spezifische Gasdurchläs-2
sigkeit von wenigstens 6 cm (6- metric perms) aufweist.5· Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Schützer eine Kappe und ein Ohrenabdichtpolster aufweist, wobei jeder dieser Kappen wenigstens teilweise porös ist.6. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede dieser Kappen ganz porös ist.7. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede dieser Schützer eine Kappe und ein Ohrenabdichtpolster aufweist, wobei jedes dieser Ohrenabdichtpolster wenigstens teilweise porös ist.8. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes dieser Ohrenabdichtpolster ganz porös ist.9. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Porengröße des porösen Abschnitts des Schützers nicht größer als 70 mn ist.10. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Porengröße des porösen Abschnitts des Schützers nicht größer als 50 pm ist.11. Gehörsctiütz-Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Porengröße des porösen Abschnitts des Schützers nicht größer als 20 £im ist.12. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede dieser Kappen aus einem porösen Material
gebildet wird und jede dieser Kappen einen umhüllten,
nicht-porösen Abschnitt besitzt.13- Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede dieser Kappen aus einem nicht-porösen
Material besteht und jede dieser Kappen einen porösen
Einsatz aufweist.14. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Abschnitt dieser Kappe aus einem
Ultra-Hochmolekulargewichts-Polyäthylen15. Gehörschutz-G-erät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Schützer eine spezifische Schallimpedanz von wenigstens 75·1O4 Pas/m (75 000 SI rayls)
aufweist.16. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Abschnitt von jedem dieser Schützerwenigstens 4 cm groß ist.17. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Abschnitt von jedem dieser Schützer2
wenigstens 6 cm groß ist.18. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Schützer eine spezifische Gasdurchläs-sigkeit von wenigstens 20 cm (20 metric perms) aufweist.19. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Schützer eine spezifische Gasdurch-lässigkeit von wenigstens 40 cm (40 metric perms) besitzt.20. Gehörschutz-Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Schützer eine spezifische Gas-durchläss aufweist.durchlässigkeit von wenigstens 10 cm (10 metric perms), Gehörs chut ζ -Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Schützer eine spezifische Gas-durchlässigkeit von wenigstens 12 cm (12 metric perms) "besitzt.22. Gehörschutζ-Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Schützer eine spezifische Gasdurch-!Lässigkeit von wenigstens 20 cm (20 metric perms) aufweist.
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