DE69918490T2 - Selektiver nichtlinear dämpfender Ohrstöpsel - Google Patents

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Robert N. Falco
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  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft im allgemeinen Ohrstöpsel zum Schutze des Gehörs und ist genauer auf die Konstruktion eines selektiven nicht linear dämpfenden Ohrstöpsels gerichtet, welcher als Gehörschutz dient.
  • 2. Kurze Diskussion des Stands der Technik
  • Umweltgeräusche setzen sich normalerweise aus einer Mischung von Schallwellen verschiedener Frequenzen mit variierenden Intensitäten zusammen. Es ist ausreichend dokumentiert, daß ein wiederholtes oder längeres ausgesetzt sein Geräuschen mit ausreichend hohem Geräuschdruckniveau zeitweiligen oder permanenten Gehörverlust verursacht. Beispielsweise kann die Einwirkung von Schallwellen einiger Frequenzen und verschiedener Intensitäten unter der Bedingung von harten Stößen das Hörorgan schädigen und schwerwiegende Hörprobleme bis hin zur Taubheit verursachen. Verletzende Geräusche, beispielsweise wie solche durch Explosionen oder Bersten verursacht, beinhalten oft eine Mischung von Schallwellenfrequenzen von variierender Intensität. Die zerstörenden Frequenzen sind in beiden Fällen hohe und niedrige Frequenzbänder und haben eine ausreichende Intensität zum Verursachen von Gehörproblemen. Personen, die häufig Geräuschen ausgesetzt sind, welche derartige zerstörende und manchmal gefährliche Frequenzen und Intensitäten aufweisen, gehen das Risiko ein, sich solche Verletzungen wie Gehörverlust oder sogar Taubheit zuzuziehen. Diese Personen beinhalten Arbeiter an Abriß- oder Baustellen, Bediener von schwerem, lautem Gerät und Personen, die im Militär dienen. Gehörschutz wird benötigt, um einem Verlust an Gehörschärfe und dem fortschreitenden Ansteigen der Hörschwelle verursacht durch ein fortwährendes Ausgesetztsein von lauten Geräuschen vorzubeugen.
  • Es sind geräuschdämpfende Vorrichtungen bekannt, welche speziell dieses Problem betreffen. Sie beinhalten konventionelle Ohrstöpsel, Ohrkappen und dergleichen, welche derart wirken, daß sie den negativen Einfluß eines gefährlichen Frequenzen Ausgesetztseins durch eine Begrenzung des Eindringens von sämtlichen Schallwellen in das Gehörorgan reduzieren. Schalldämpfende Vorrichtungen können entweder linearer oder nichtlinearer Natur sein. Lineare Dämpfungsvorrichtungen dämpfen den Schall auf einem vorbestimmten Niveau, unabhängig von der Frequenz des Schalls, während nichtlineare Vorrichtungen den Schall auf unterschiedlichen von der Frequenz des Schall abhängigen Niveaus dämpfen. Diese konventionellen Vorrichtungen haben allerdings einen signifikanten Nachteil, nämlich daß der Zugang von Umgebungsgeräuschen mit relativ risikofreien Frequenzen zum Gehör ebenfalls begrenzt wird. Daher leiden die Vorrichtungen unter der Begrenzung, daß sie eine viel größere Dämpfung von hohen Frequenzen als von niedrigen Frequenzen und/oder eine exzessive Dämpfung von hohen Frequenzen ermöglichen. Als Ergebnis wird der Nutzer derartiger Vorrichtungen, welcher klar hören möchte oder muß, daran gehindert dieses zu tun. Während derartige Vorrichtungen in einem gewissen Maße gegen die Einflüsse eines übermäßigen Ausgesetztseins von Schall mit gefährlichen Frequenzen und Intensitäten schützt, schaffen sie selbst daher eine neue Gefahr, welche darin besteht, daß sie sämtliche Geräusche der Umgebung ausschalten, einschließlich derer von Sprache und Warnungen.
  • Vorrichtungen, welche zur Steigerung der Vernehmbarkeit bei Ohrstöpseln geschaffen wurden, sind im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart das US-Patent Nr. 4,540,063 von Ochi et al. eine Ohrstöpselkonstruktion, welche in der Lage ist, Schallwellen von zahlreichen Frequenzen zu dämpfen. Der Ohrstöpsel umfaßt eine äußere Hülle, welche an gegenüberliegenden Enden Einlaß- und Auslaßöffnungen hat und eine zwischen den Öffnungen platzierte Einheit zur Dämpfung von Schallwellen enthält, so daß Schallwellen aus der Umgebung in den Ohrstöpsel durch die Einlaßöffnung eindringen, auf die Einheit zur Dämpfung der Schallwellen treffen, wobei die Schallwellen gedämpft werden und den Ohrstöpsel durch die Auslaßöffnung verlassen. Die Einheit zur Dämpfung der Schallwellen ist aus einer ersten und einer zweiten Platte aus einem Schall absorbierenden Material, welche in der Nähe der entsprechenden Einlaß- und Auslaßöffnungen platziert sind, und einem zwischen diesen platzierten Paar aus dünnen Bögen aus einer Faser, welche eine im wesentlichen einheitliche Luftdurchlässigkeit und Elastizität aufweisen und eine Luftkammer ausbilden, gebildet.
  • In dem US-Patent Nr. 5,113,967 von Killion et al. wird eine Ohrstöpselkonstruktion mit verbesserter Hörbarkeit offenbart. Der Ohrstöpsel umfaßt einen Ohrspitzenbereich, welcher dazu vorgesehen ist, mit wenigstens einem inneren Endbereich in einem Ohrkanal platziert zu werden, um eine erste Schallpassage auszubilden, welche sich von dem inneren Ende innerhalb des Ohrkanals zum gegenüberliegenden äußeren Ende erstreckt. Eine zweite Schallpassage wird durch eine Struktur ausgebildet, welche sich vorzugsweise außerhalb des Ohrkanals befindet. Die zweite Schallpassage weist ein inneres Ende auf, welches mit dem äußeren Ende der ersten Passage verbunden ist und hat ein gegenüberliegendes schallaufnehmendes äußeres Ende. Ein wichtiges Merkmal ist, daß die zweite Passage einen Bereich beinhaltet, welcher in sich selbst zusammengefaltet ist. Die Dämpfung von Schallwellen wird durch den Gebrauch einer Ohrstöpselkonstruktion realisiert, in welcher eine Einheit einen akustischen Dämpfer zwischen zwei Schallkanälen enthält, wobei die erste die innere Schallröhre zur Gehörspitze und die zweite der äußere zusammengefaltete Bereich ist.
  • Die Druckschrift DE 42 17 043 beschreibt einen Ohrstöpsel, welcher aus einem Schaftbauteil besteht, welches einen Schallkanal mit einer darin befindlichen Öffnung aufweist. Dieser die Öffnung aufweisende Schallkanal ist zum Filtern von Geräuschen sowie zum selektiven Dämpfen lauter Geräusche und Geräuschen bestimmter Frequenzen ausgebildet. Zusätzlich gibt es ein Stöpselmittel, welches in die Öffnung eingesteckt werden kann, um den Schallkanal zum Dämpfen von bestimmten Schallgeräuschen zu verschließen. Wie in 4 dargestellt, kann dieser Stöpsel auf einer Nabe befestigt werden, auf welcher er zurückgeschoben und zum Verschließen und Öffnen des Schallkanals genutzt werden kann. Ebenso sind selektiv eingreifbare Teile vorgesehen, welche einer manuellen Einstellung zwischen wenigstens der ersten Orientierung und der zweiten Orientierung sowie einer selektiven Dämpfung von Geräuschen dienen.
  • Die Druckschrift WO 99/36016, welche als nächstliegender Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPC angesehen wird, betrifft einen Gehörschutz mit einem hohlen zylindrischen Körper, welcher mit äußeren elastischen Dichtelementen versehen ist, die vom Umfang aus hervorstehen. Die Dichtelemente sind in axialer Richtung benachbart angeordnet. Der hohle Körper bildet einen Kanal, welcher an einem seiner Enden ein Schließelement aufnimmt. Das Schließelement hat in axialer Richtung eine Öffnung. Ein weiteres Regelelement ist rotierbar in dem Schließelement gelagert und hat eine radial vorstehende Wand, welche den Hohlraum des Schließelementes verschließt. Das Regelelement selbst weist einen Hohlraum auf, welcher parallel zu dem Hohlraum des Schließelements sein kann und durch Rotation eine Öffnung zu dem Kanal des hohlen Elementes bildet.
  • Durch die Möglichkeit eines selektiven Dämpfungsmodus kann der Ohrstöpsel dem Nutzer die Fähigkeit schaffen, zwischen zwei unterschiedlichen Arbeitseinstellungen des Ohrstöpsels abhängig von der genauen Umgebung, in welcher der Nutzer den Gebrauch der Ohrstöpsel beabsichtigt, zu wählen. In dem selektiven Modus ist die Schalldämpfung für eine spezifischen Bereich von Intensitäten oberhalb derer des spezifizierten Bereiches niedrig. Die selektive Dämpfung ist speziell bei den lautesten Geräuschen effektiv. Eine beispielhafte Anwendung des Ohrstöpsels im selektiven Dämpfungsbereich ist die deutliche Sprachübertragung in einer durch pulsierende Geräusche, wie beispielsweise Schüsse, verursachten Umgebung. Im maximalen Dämpfungsmodus blockiert der Ohrstöpsel sämtliche Geräusche über den gesamten Intensitätsbereich unbeachtet deren Intensität.
  • Es besteht ein merklicher Bedarf nach einer effektiveren und verbesserten Ohrstöpselvorrichtung, welche für den beabsichtigten Zweck geeignet ist, wobei der Ohrstöpsel unterschiedliche Dämpfungsniveaus bietet und größenmäßig den meisten Ohren paßt. Die selektiv dämpfenden Ohrstöpselvorrichtungen nach dem Stand der Technik haben den Nachteil, daß diese Ohrstöpsel im wesentlichen nicht gut für Umgebungen geeignet sind, in welchen eine selektive und eine maximale Dämpfung sowie die Fähigkeit eines einfachen und schnellen Wechselns der Vorrichtung von einem Modus in einen anderen gewünscht wird.
  • Zusammenfassung
  • Die oben beschriebenen Nachteile und Mängel des Standes der Technik werden durch den Ohrstöpsel der vorliegenden Erfindung verringert, welche einen selektiven nicht linear dämpfenden Ohrstöpsel ermöglicht. Die vorliegende Erfindung ist auf einen verbesserten Ohrstöpsel gerichtet, wobei der Ohrstöpsel durch den Träger einstellbar ist und es dem Träger erlaubt die Wirkungsweise des Ohrstöpsels auszuwählen. Der Ohrstöpsel der vorliegenden Erfindung kann entweder in einem selektiven Dämpfungsmodus oder in einem maximalen Dämpfungsmodus betrieben werden. Die selektive Leistungsfähigkeit des Ohrstöpsels ermöglicht es dem Träger, das Maß der gewünschten Schalldämpfung abhängig von der jeweils vorliegenden, den Träger umgebenden Umgebung auszuwählen. Im selektiven Dämpfungsmodus ist die Schalldämpfung für einen bestimmten Bereich von Intensitäten niedrig und steigt für Schall mit einer Intensität über dem spezifizierten Bereich an. Die selektive Dämpfung ist vor allem für die lautesten Geräusche effektiv. Der Vorteil des selektiven Dämpfungsmodusses wird vor allem realisiert, wenn der Träger eine verständliche Sprachübertragung empfangen möchte, während er sich in einer lauten Umgebung befindet, wobei der Träger immer noch vor gefährlichen Geräuschen geschützt wird. Die vorliegende Erfindung ist im wesentlichen nützlich, wenn die geräuschvolle Umgebung durch laute kontinuierliche oder gepulste Geräusche verursacht wird, wie beispielsweise Schüsse oder Geräusche, die durch eine industrielle Montage erzeugt werden. Im maximalen Dämpfungsmodus verhindert der Gehörschutz sämtliche Geräusche durch den Frequenzbereich, unbeachtet deren Intensität.
  • Der Ohrstöpsel der vorliegenden Erfindung stellt die mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme ab, indem er Personen, die beim Militär oder in einer lauten industriellen Montage arbeiten ermöglicht in der Lage zu sein, untereinander zu kommunizieren, während ihr Gehör gegen plötzliche Geräusche, vor allem vor Geräuschen von Waffen oder Maschinen mit einem lauten Geräuschlevel geschützt wird.
  • Gemäß der Erfindung wird ein das Gehör schützender Ohrstöpsel vorgeschlagen, welcher in der Lage ist, selektiv Geräusche zu dämpfen. Der Ohrstöpsel umfaßt eine Einheit, welche selektiv betätigbare Teile zur manuellen Einstellung zwischen wenigstens einer ersten Orientierung und einer zweiten Orientierung beinhaltet, um selektiv Geräusche zu dämpfen. Die Einheit beinhaltet ein Schaftbauteil mit einer Schaftöffnung, eine Seele mit einer Seelenöffnung, einen Schallkanal vom Schaftbauteil zur Seele, wobei die Seele rotierbar mit dem Schaftbauteil verbunden ist und in der ersten Orientierung die Seelenöffnung und die Schaftöffnung axial aufeinander abgeglichen sind und eine Einlaßöffung zum Schallkanal ausbilden, und in der zweiten Orientierung die Seelenöffnung und die Schaftöffnung nicht axial aufeinander abgeglichen sind und ein akustischer Filter innerhalb des Schallkanals platziert wird.
  • Die oben beschriebenen und anderen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden von Fachleuten anerkannt und verstanden durch die folgende detaillierte Beschreibung und Zeichnungen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Zum Zwecke der Darstellung der Erfindung sind in den Zeichnungen derzeit bevorzugte Ausführungsformen dargestellt. Allerdings ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf die gezeigten genauen Anordnungen und Apparaturen beschränkt. Es wird nun Bezug genommen auf die Zeichnungen, in denen gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren versehen sind.
  • 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des selektiv nicht linear dämpfenden Ohrstöpsels gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 2 zeigt einen Querschnitt durch die Seele des Ohrstöpsels aus 1,
  • 3 zeigt einen Querschnitt durch das Schaftbauteil des Ohrstöpsels aus 1,
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines akustischen Filters gemäß der vorliegenden Erfindung zum Gebrauch mit dem Ohrstöpsel aus 1,
  • 5 zeigt eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform des selektiv nicht linear dämpfenden Ohrstöpsels in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung,
  • 6 zeigt einen Querschnitt des Schaftbauteils des Ohrstöpsels aus 5,
  • 7 zeigt einen Querschnitt der Seele des Ohrstöpsels aus 5,
  • 8 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Seele, wobei das freie Ende der Seele Rippen aufweist,
  • 9a zeigt eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Seele, wobei die Seele einen Vorsprung aufweist und
  • 9b zeigt eine perspektivische Teilansicht einer Ausführungsform des Schaftbauteils, welches zum Gebrauch mit der Seele aus 9a vorgesehen ist.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten Ohrstöpsel, wobei der Ohrstöpsel durch den Träger einstellbar ist und es dem Träger ermöglicht, die Abstimmung des Ohrstöpsels auszuwählen. Der Ohrstöpsel der vorliegenden Erfindung kann entweder in einem selektiven Dämpfungsmodus oder in einem maximalen Dämpfungsmodus betrieben werden. Die Einstellbarkeit des Ohrstöpsels ermöglicht es dem Träger, das Maß der gewünschten Schalldämpfung abhängig von der jeweils den Träger umgebenden Umgebung auszuwählen. Im selektiven Dämpfungsmodus ist die Schalldämpfung für einen bestimmten Bereich von Intensitäten gering und steigt für Schall mit einer Intensität über einen bestimmten Bereich. Die selektive Dämpfung ist vor allen Dingen für die lautesten Geräusche effektiv. Der Vorteil eines selektiven Dämpfungsmodus wird vor allem erreicht, wenn der Träger wünscht, eine deutliche Sprachübermittlung zu erhalten, während er sich in einer lauten Umgebung befindet und immer noch vor gefährlichen Geräuschen geschützt wird. Die vorliegende Erfindung ist im wesentlichen nützlich, wenn die geräuschvolle Umgebung durch laute kontinuierliche oder gepulste Geräusche wie Schüsse oder durch durch eine Industriemontage erzeugte Geräusche verursacht wird. Im maximalen Dämpfungsmodus stoppt der Gehörschutz die meisten Geräusche über den Frequenzbereich, unabhängig von deren Intensität. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt der Ohrstöpsel ein Schaftbauteil und eine Seele. Das Schaftbauteil ist ein längliches Bauteil, welches einen durchragenden Durchlaß aufweist, wobei der Durchlaß von einem stirnseitigen Ende des Schaftes zu einem in dem Schaftbauteil ausgebildeten Hohlraum verläuft. An diesem gegenüberliegenden Ende weist der Hohlraum vergrößerte innere Abmessungen verglichen mit dem Durchlaß des Schaftes auf und formt dabei eine Schulter aus, wobei der Durchlaß mit dem Hohlraum verbunden ist. Die Schulter des Schaftbauteils trägt die Seele und positioniert diese relativ zum Schaft, so daß die Seele an der Schulter anliegt und verhindert wird, daß sie in den Durchlaß des Schaftes eindringt. Der Hohlraum des Schaftes ist derart bemessen, daß die Seele darin aufgenommen wird, wobei die Seele eingesetzt wird, bis sie die Schulter des Schaftes, welche als Anschlag wirkt, berührt.
  • Die Seele ist ein längliches Bauteil, welches einen Seelenhohlraum an einem Ende und ein freies Ende an dem gegenüberliegenden Ende der Seele aufweist. Die Seele beinhaltet ebenfalls einen Durchlaß, welcher von dem Ende des Seelenhohlraums ausgeht und innerhalb des Körpers der Seele endet. Der Seelenhohlraum hat relativ zum Seelendurchlaß vergrößerte Abmessungen und bildet daher eine Seelenschulter aus, wo der Hohlraum und der Durchlaß miteinander verbunden sind. Der Seelenhohlraum ist derart dimensioniert, daß er den akustischen Filter aufnimmt und ermöglicht, daß der akustische Filter einfach eingesetzt und aus dem Hohlraum entfernt werden kann. Der akustische Filter ruht an der Seelenschulter und ist axial mit dem Seelenhohlraum abgeglichen.
  • Der akustische Filter ist innerhalb der Seele vorgesehen und ruht an der Schulter der Seele. Der Hohlraum und die Schulter der Seele positionieren den akustischen Filter relativ zur Seele. Der akustische Filter ist insbesondere derart positioniert, daß er sowohl mit dem Durchlaß der Seele als auch mit dem Durchlaß des Schaftes axial abgeglichen ist.
  • Die Seele ist rotierbar mit dem Schaftbauteil verbunden, indem die Seele innerhalb des Hohlraums des Schaftbauteils derart positioniert ist, daß der Bereich des Hohlraums der Seele an der Schulter des Schaftbauteils anstößt. Wenn die Seele rotierbar mit dem Schaftbauteil verbunden ist, wird ein Schallkanal ausgebildet. Der Schallkanal wird durch den Durchlaß des Schaftes, den Durchlaß der Seele und den akustischen Filter ausgebildet und verläuft vom stirnseitigen Ende des Schaftbauteils an und endet innerhalb des Körpers der Seele.
  • Der Schall tritt in den Schallkanal aus der Umgebung mittels einer durch die Seelenöffnung und die Schaftöffnung gebildeten Einlaßöffnung ein. Die Einlaßöffnung wirkt nur, wenn die Seelenöffnung und die Schaftöffnung axial aufeinander ausgerichtet sind, wodurch ermöglicht wird, daß Schallwellen durch die Einlaßöffnung in den Schallkanal eindringen. Die Einlaßöffnung ist im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Schallkanals.
  • Bedingt durch die drehbare Verbindung. mit dem Schaft reguliert die Seele den Schallkanal dadurch, daß die Rotation des freien Endes der Seele die Einlaßöffnung öffnet oder schließt. Wenn der Träger wünscht, daß der Ohrstöpsel sich in einem selektiven Dämpfungsmodus befindet, verursacht der Träger einfach, daß die Seelenöffnung mit der Schaftöffnung ausgerichtet ist, wodurch ermöglicht wird, daß Schallwellen durch die Einlaßöffnung in den Schallkanal eindringen. In diesem Modus dringen die Schallwellen in die Einlaßöffnung ein und gelangen in den Schallkanal. Der akustische Filter, der innerhalb des Hohlraums der Seele platziert ist und sich zwischen der Schulter des Schaftbauteils und der Schulter der Seele befindet, bildet einen Teil des Schallkanals aus, so daß Schallwellen, welche sich innerhalb des Schallkanals fortpflanzen, den akustischen Filter erreichen. Wenn die Schallwellen in den akustischen Filter eindringen, werden sie durch diesen effektiv gedämpft, bevor sie sich weiter durch den Schallkanal fortpflanzen und schließlich den Ohrstöpsel verlassen und in den Ohrkanal des Trägers eindringen.
  • Wenn der Träger wünscht, daß der Ohrstöpsel in einem maximalen Dämpfungsmodus arbeitet, verhindert der Träger das Eindringen von Schallwellen in den Schallkanal, indem er den Schallkanal verschließt, wobei er durch Drehen des freien Endes der Seele um 90° innerhalb des Schaftbauteils verursacht, daß die Seelenöffnung von der Schaftöffnung weggedreht wird. Durch das Verhindern des Eindringens von Schallwellen in die Einlaßöffnung begrenzt der Ohrstöpsel effektiv das Eindringen von sämtlichen Schallwellen in das Hörorgan. Ein derartiger Modus kann gewünscht werden, wenn der Träger einen maximalen Schutz gegen sämtliche Umgebungsgeräusche möchte und zur selben Zeit nicht wünscht, verständlichen Schall von niedriger Intensität zu erhalten.
  • Das Schaftbauteil und die Seele wirken gleichfalls ebenfalls als versteifende Bauteile, um bei einem Einsetzen des Ohrstöpsels in das Ohr des Trägers hilfreich zu sein. Das Schaftbauteil ist ein längliches Bauteil von beliebiger gebräuchlicher Länge, so daß das freie Ende des Seelenkörpers aus dem Schaftkörper hervorragt, wenn die Seele mit dem Schaftbauteil verbunden ist und der Schallkanal eine ausreichende Länge besitzt, so daß der akustische Filter innerhalb des Hohlraums des Seelenkörpers vorgesehen sein kann und der akustische Filter mit dem Schallkanal verbunden ist, so daß Schallwellen durch die Einlaßöffnung eindringen können, den akustischen Filter durchlaufen und dann den Ohrstöpsel durch den Schallkanal verlassen und in den Gehörgang eindringen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der selektive nicht linear dämpfende Ohrstöpsel eine Vielzahl von Formen aufweisen und kann aus beliebigen geeigneten Materialien für Ohrstöpselkonstruktionen zusammengesetzt sein. In einer beispielhaften Ausführungsform weist der Ohrstöpsel gemäß der vorliegenden Erfindung eine federnde polymerische Vielflanschohrstöpselkonstruktion wie in dem US-Patent 4,867,149 offenbart auf. In einer weiteren Ausführungsform kann der ohrseitige Bereich des Ohrstöpsels der vorliegenden Erfindung aus einem vorgeformten polymerischen Schaum hergestellt sein, welcher aus federnden Polymerschaummaterialien wie beispielsweise Schaumgummi, Polyurethan oder plastilisiertem Polyvinylchlorid zusammengesetzt ist. Beispielsweise offenbart das US-Patent 5,188,123 einen vorgeformten ohrseitigen Bereich eines Ohrstöpsels zum Eindrücken aus einem polymerischen Schaum, welcher zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
  • Im folgenden wird Bezug genommen auf 1 bis 3, wobei eine Ausführungsform des selektiv dämpfenden Ohrstöpsels gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist und im allgemeinen durch die Bezugsnummer 10 bezeichnet ist. Der Ohrstöpsel 10 dieser Ausführungsform umfaßt im wesentlichen ein Schaftbauteil 12, eine Seele 14, einen akustischen Filter 60 und eine Reihe von wenigstens drei rückwärts orientierten und voneinander entfernten Flanschelementen 70, 80, 90, welche einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt besitzen. Vorzugsweise ragt jedes Flanschelement der Reihe von seinem Verbindungspunkt mit dem Schaftbauteil 12 nach rückwärts. Es liegt innerhalb des Bereiches dieser Erfindung, daß der Ohrstöpsel 10 wenigstens einen von dem Schaftbauteil 12 herausragenden Flansch aufweist, wobei die Flansche eine konische oder gewölbte Form haben.
  • Der Ohrstöpsel 10 beinhaltet ein Schaftbauteil 12. Das Schaftbauteil 12 besteht aus einem länglichen Bauteil, welches einen Schaftdurchlaß 16, einen Schafthohlraum 18 und eine Schulter 20 besitzt. Der Schaftdurchlaß 16 ist axial mit dem Schafthohlraum 18 ausgerichtet. Der Schaftdurchlaß 16 hat ein erstes Ende 22 und ein zweites Ende 24, wobei das erste Ende 22 sich an dem stirnseitigen Ende 26 des Schaftbauteils 12 befindet. Das zweite Ende 24 befindet sich nahe des Schafthohlraums 18 und ist axial mit dem Schafthohlraum 18 abgestimmt, so daß der Schaftdurchlaß 16 mit dem Schafthohlraum 18 verbunden ist. Der Schafthohlraum 18 hat ein erstes Ende 26, welches an die ringförmige Schulter 20 angrenzt, und ein zweites Ende 28, welches die Seele 14 aufnimmt. Der Schafthohlraum 18 grenzt an seinem ersten Ende 26 an die ringförmige Schulter 20, welche durch das Schaftbauteil 12 ausgebildet ist. Das Schaftbauteil 12 beinhaltet ebenfalls eine Schaftöffnung 30.
  • Die Seele 14 ist ein längliches Bauteil und besitzt einen Seelendurchlaß 32, einen Seelenhohlraum 40 und eine ringförmige Schulter 38. Der Seelendurchlaß 32 besitzt ein erstes Ende 34 und ein zweites Ende 36, wobei das erste Ende 34 mit dem Seelenhohlraum 40 axial ausgerichtet und verbunden ist. Das zweite Ende 36 des Seelendurchlasses 32 endet innerhalb des Körpers der Seele 14. Ein erstes Ende 42 des Seelenhohlraums 40 nimmt den akustischen Filter 60 auf und ein zweites Ende 44 ist axial zu dem Seelendurchlaß 32 ausgerichtet und verbunden. An dem zweiten Ende 44 des Seelenhohlraums 40 ist die ringförmige Schulter 38 vorgesehen, um den akustischen Filter 60 zu positionieren. Der Seelenhohlraum 40 ist zur Aufnahme des akustischen Filters 60 dimensioniert. Wenn der akustische Filter 60 in den Seelenhohlraum 40 eingesetzt ist, ruht dieser an der ringförmigen Schulter 38, wobei der akustische Filter mit dem Seelendurchlaß 32 axial ausgerichtet ist.
  • Die Seele 14 beinhaltet ebenfalls eine Seelenöffnung 46 und ein freies Ende 48 gegenüber dem Seelenhohlraum 40. An dem freien Ende 48 kann die Seele 14 einen axial orientierten Kanal oder eine Öffnung 50 mit einer zur Aufnahme eines Endes einer biegsamen Leine bestimmter Länge geeigneten Größe enthalten. Die biegsame Leine kann üblicherweise genutzt werden, um die zwei Ohrstöpsel zusammenzuhalten. Das freie Ende 48 weist äußere Dimensionen (z. B. Durchmesser) auf, welche größer sind, als die äußeren Dimensionen des Schaftbauteils 12. Dieses vereinfacht das Ergreifen der Seele 14. Wie in 8 dargestellt, kann das freie Ende 48 ebenfalls Rippen 49 aufweisen, um ein Drehen der Seele 14 zu vereinfachen.
  • Die Seele 14 ist rotierbar mit dem Schaftbauteil 12 verbunden, indem das erste Ende 42 des Seelenhohlraums 40 in den Schafthohlraum 18 eingesetzt wird, bis das erste Ende 42 des Seelenhohlraums 40 die ringförmige Schulter 20 des Schaftbauteils 12 berührt. Wenn das erste Ende 42 des Seelenhohlraums 40 gegen die ringförmige Schulter 20 des Schaftbauteils 12 stößt, dient die ringförmige Schulter 20 als Anschlag und positioniert den akustischen Filter 60 innerhalb des Seelenhohlraums 40 und relativ zum Seelendurchlaß 32, so daß beide axial mit dem Schaftdurchlaß 16 ausgerichtet sind, wobei ein Schallkanal 100 der vorliegenden Erfindung ausgebildet wird. Wenn die Seele 14 richtig in den Hohlraum 18 des Schaftbauteils 12 eingesetzt ist, ist der akustische Filter 60 zwischen der ringförmigen Schulter des Schaftbauteils 12 und der ringförmigen Schulter 38 der Seele 14 platziert.
  • Der Schallkanal 100 ist ein kontinuierlicher Kanal, welcher durch den Schaftdurchlaß 16, den Seelendurchlaß 32 und den akustischen Filter 60 gebildet ist. Vorzugsweise sind der Schaftdurchlaß 16, der Seelendurchlaß 32, der Schafthohlraum 18 und der Seelenhohlraum 40 zylinderförmiger Natur, allerdings liegt es auch innerhalb des Bereiches dieser Erfindung, daß die Durchlässe und Hohlräume die Form anderer geeigneter Ausformungen und Abmessungen annehmen. In einer beispielhaften Ausführungsform liegt der Durchmesser des Schaftdurchlasses 16, des Seelendurchlasses 32, der Seelenöffnung 46, des Schallkanals 100 und der Einlaßöffnung 110 zwischen ungefähr 1,85 mm (0,073 inches) und ungefähr 1,93 mm (0,076 inches).
  • Der selektiv dämpfende Ohrstöpsel 10 der vorliegenden Erfindung beinhaltet ebenfalls eine Einlaßöffnung 110, welche Schallwellen ermöglicht, aus der Umgebung in den Schallkanal 100 einzudringen. Die Einlaßöffnung 110 wird durch die Schaftöffnung 30 und die Seelenöffnung 46 ausgebildet und ist nur in einer ersten Orientierung in Betrieb, in der die Schaftöffnung 30 und die Seelenöffnung 46 axial zueinander ausgerichtet sind, wobei Schallwellen ermöglicht wird, in den Schallkanal 100 einzudringen. Die Einlaßöffnung 110 ist im allgemeinen senkrecht zum Schallkanal 100.
  • In dem sie rotierbar mit dem Schaftbauteil 12 verbunden ist, reguliert die Seele 14 den Schallkanal 100 dadurch, daß eine Rotation des freien Endes 48 der Seele 14 die Einlaßöffnung 110 öffnet oder schließt. Wenn der Träger wünscht, daß sich der Ohrstöpsel 10 in dem selektiven Dämpfungsmodus befindet, verursacht der Träger einfach, daß die Seelenöffnung 46 axial mit der Schaftöffnung 30 ausgerichtet ist, wodurch eine funktionale Einlaßöffnung 110 ausgebildet wird. In der ersten Orientierung, wenn die Einlaßöffnung 110 in Betrieb ist, wird Schallwellen ermöglicht, durch die Einlaßöffnung 110 einzudringen und in den Schallkanal 100 zu gelangen. Da der Schaftdurchlaß 16, der Seelendurchlaß 32 und der akustische Filter 60 axial zueinander ausgerichtet sind und den Schallkanal 100 ausbilden, gelangen die Schallwellen durch die Einlaßöffnung 110 in den Schallkanal 100, durchwandern den Schallkanal 100 und gelangen zum akustischen Filter 60, wo die Schallwellen gedämpft werden. Die Schallwellen verlassen den akustischen Filter 60 und wandern durch den Schallkanal 100 in den Gehörgang des Trägers.
  • In einer zweiten Orientierung, wenn der Träger wünscht, daß der Ohrstöpsel 10 in einem maximalen Dämpfungsmodus arbeitet, verhindert der Träger ein Eindringen von Schallwellen in den Schallkanal 100 durch Verschließen des Schallkanals 100, indem er das freie Ende 48 der Seele 14 um neunzig Grad (90°) relativ zum Schaftbauteil 12 dreht, wodurch verursacht wird, daß sich die Seelenöffnung 46 von der Schaftöffnung 30 wegschert. Durch das Verhindern eines Eindringens von Schallwellen in die Einlaßöffnung 110 begrenzt der Ohrstöpsel 10 effektiv das Eindringen sämtlicher Schallwellen zum Trommelfell. Ein derartiger Modus kann wünschenswert sein, wenn der Träger einen maximalen Schutz gegen sämtliche Umgebungsgeräusche erwünscht und zur gleichen Zeit keine klaren Geräusche mit niedrigen Intensitäten empfangen möchte.
  • Der akustische Filter 60 umfaßt eine akustischen Filter, welcher Schall dämpft und zum Gebrauch in einem selektiv dämpfenden Ohrstöpsel geeignet ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jeder geeignete akustische Filter mit dem Ohrstöpsel 10 genutzt werden. In 4 ist eine Ausführungsform eines akustischen Filters dargestellt, welcher für einen Gebrauch in dem selektiv dämpfenden Ohrstöpsel gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Im allgemeinen besteht der akustische Filter dieser Ausführungsform aus einem Rohr, welches zwei feste axial voneinander entfernte gegenüberliegende Platten mit einem Zwischenraum zwischen ungefähr 2 mm und ungefähr 7 mm enthält. Jede dieser Platten enthält wenigstens eine Öffnung, um Schallwellen das Eindringen in den akustischen Filter und als Ergebnis der Dämpfung der Schallwellen das Ausdringen aus dem akustischen Filter zu ermöglichen. Der akustische Filter 60 umfaßt ein erstes hohles zylindrisches Bauteil 61 und ein zweites hohles zylindrisches Bauteil 62. Das erste zylindrische Bauteil 61 hat ein erstes Ende 63 und ein zweites Ende 64. Das erste zylindrische Bauteil 61 ist an dem ersten Ende 63 durch eine Scheibe, welche eine zentrale Austrittsöffnung 65 enthält, verschlossen. Am zweiten Ende 64 ist das erste zylindrische Bauteil 61 offen, wobei die äußere Kante des zweiten Endes 64 eine Schulterwand 69 enthält. Das zweite zylindrische Bauteil 62 beinhaltet ein erstes Ende 66 und ein zweites Ende 67, wobei das zweite zylindrische Bauteil 62 an dem zweiten Ende 67 geöffnet und an dem ersten Ende 66 durch eine Scheibe, welche eine mittige Durchlaßöffnung 68 enthält, geschlossen ist. In einer beispielhaften Ausführungsform beträgt der Durchmesser der zentralen Durchlaßöffnungen 65, 68 ungefähr 3 mm. Die äußere Kante des zweiten Endes 67 des zweiten zylindrischen Bauteils 62 enthält eine Schulterwand 69. Die beiden komplementären offenen zweiten Enden 64, 67 sind mittels herkömmlicher Befestigungsmittel miteinander verbunden. Eine oder beide der in dieser Ausführungsform zum Verschließen des einen Endes eines zylindrischen Bauteils genutzten Scheiben können in einer Entfernung von dem entsprechenden Ende des Rohres, welches den akustischen Filter 60 ausbildet, platziert sein.
  • Der Ohrstöpsel 10 in 1 beinhaltet eine Reihe von wenigstens drei nach rückwärts orientierten und voneinander entfernten Flanschelementen 70, 80, 90, welche jeweils einen im wesentlichen runden Querschnitt aufweisen und an dem Schaftbauteil vorgesehen sind. In einer anderen Ausführungsform umfaßt der Ohrstöpsel 10 wenigstens ein nach rückwärts orientiertes Flanschbauteil, wobei die Flansche eine halbkugelförmige, konische oder bogenförmige Gestalt aufweisen. Vorzugsweise erstreckt sich jedes Flanschelement der Reihe von dessen Befestigungspunkt am Schaftbauteil 12 nach rückwärts in einer konvex gebogenen Art. Der Ohrstöpsel der vorliegenden Erfindung kann mittels jeder beliebigen polymerformenden Technik hergestellt werden, wie beispielsweise Spritzgießen. Die Flanschelemente 70, 80, 90 haben entsprechende Ränder 72, 82, 92, welche aus einem geeigneten federnden polymerischen Material zusammengesetzt sind, wie in dem US-Patent Nr. 4,867,149 offenbart. Das Schaftbauteil und die Seele können aus einem federnden polymerischen Material der gleichen Art, wie für die Flanschränder 72, 82, 92 verwendet zusammengesetzt sein oder können, falls gewünscht, aus einem anderen geeigneten federnden polymerischen Material zusammengesetzt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform allerdings wird aus Gründen einer einfachen Herstellung bevorzugt ein einziges polymerisches Material für die gesamte Konstruktion genutzt.
  • Es gibt viele bekannte federnde polymerische Materialien, welche effektiv bei der Herstellung von Ohrstöpseln gemäß der vorliegenden Erfindung genutzt werden können. Beispielsweise sind natürliches Gummi, Neoprengummi, SBR-Gummi, Silikongummi, EPDM-Gummi, Polybutadiengummi, Polyurethanelastomere, Ethylenvinylacetatelastomere, Elastomere basierend auf Vorläufern von Acrylsäure und Vinylhalogenidpolymere im wesentlichen zur Herstellung geeignete Materialien, welche im allgemeinen von Handelsquellen bezogen werden können. Im wesentlichen bevorzugte polymerische Materialien sind thermoplastische Zusammensetzungen, wie beispielsweise durch eine Familie von thermoplastischen Spritzgußelastomeren, welche unter dem Handelsnamen C- FLEX der Concept Polymer Technologies Corp., Largo, Florida gehandelt werden. Diese thermoplastischen Zusammensetzungen sind in einem wünschenswerten Bereich einer Shore-Härte A erhältlich. Die Verbindungen können durch beliebige konventionelle thermoplastische Formverfahren zu komplizierten Gestalten thermisch ausgeformt werden. Ein weiteres bevorzugtes Material zur Herstellung der Ohrstöpsel der vorliegenden Erfindung ist ein thermoplastisches SBR Blockcopolymer, wie es unter dem Handelsnamen KRATON durch die Shell Chemical Company, Synthetic Rubber Division, New York, New York hergestellt und in einer Reihe von Qualitäten verkauft wird.
  • Der erste Flansch 70 ragt nach außen und rückwärts von dem stirnseitigen Ende 26 des Schaftbauteils 12, wodurch ein einheitlicher dünner Schurz 72 ausgebildet wird, welcher entlang seiner Länge von dem darunterliegenden Bereich des Schaftbauteils 12 entfernt ist. Das zweite Flanschbauteil 80 ragt nach außen und rückwärts von einer ersten zwischenliegenden Stelle entlang der Länge des Schaftbauteils 12, wodurch ein einheitlicher dünner Schurz 82 ausgebildet wird, welcher auf seiner gesamten Länge von dem darunterliegenden Bereich des Schaftbauteils 12 entfernt ist. Auf gleiche Weise ragt das dritte Flanschelement 90 von einer zweiten zwischenliegenden Stelle entlang der Länge des Schaftbauteils 12 nach außen und rückwärts, wodurch ein einheitlicher dünner Schurz 92 ausgebildet wird, welcher entlang der Länge des Schaftbauteils von dem darunterliegenden Bereich des Schaftbauteils 12 entfernt ist. Wie in der Zeichnung erkannt werden kann, sind die Wurzelbereiche 76, 86, 96 der entsprechenden Flanschschurze 72, 82, 92, mit anderen Worten die Verbindungspunkte der inneren Oberflächen der Ränder mit dem Schaftbauteil 12, vorzugsweise derart ausgerichtet, daß sie ein minimales zwischenliegendendes Verbunden verbunden mit guten Verbindungseigenschaften und dadurch ein Minimieren der Dicke und folglich Versteifen des Materials der Konstruktion an den besagten Punkten ermöglichen. Dieses Gestaltungsmerkmal der Konstruktion stellt nicht nur sicher, daß die Schurze 72, 82 und 92 mit einer maximalen Flexibilität an den besagten Wurzelbereichen angebracht sind, sondern ebenfalls Schurze 72, 82 und 92 mit einer wünschenswerten Fähigkeit zur „Umstülpung über die Mitte" ermöglichen, wodurch jeder Schurz derart betätigt werden kann, daß er von seiner normalen rückwärts gerichteten Orientierung in eine mehr vorwärts gerichtete Orientierung gebogen werden kann. Die inneren Oberflächen der Schurze und die Bereiche des Schaftbauteils 12, welche normalerweise unter den Schurzen liegen, werden durch ein derartiges Vorbiegen aufgedeckt, wodurch der Nutzer in die Lage versetzt wird, gerne Bereiche des Ohrstöpsels, welche normalerweise einer Ansicht verborgen sind, zu inspizieren und/oder zu reinigen.
  • Der Durchmesser des unter dem jeweils entsprechenden Schurz 72, 82 und 92 liegenden Bereiches des Schaftbauteils ist derart ausgewählt, daß ein darunterliegender freier ringförmiger Raum 71, 81 oder 91 vorgesehen ist, in welchen der Schurz beim Einsetzen des Ohrstöpsels in den Gehörkanal einfedern kann. Die spezifischen Abmessungen der ringförmigen freien Räume 71, 81 und 91 sind nicht im wesentlich kritisch vorgesehen, es ist selbstverständlich, daß jeder geeignet ist, die zuvor genannten Funktionen zu erfüllen. Es ist allerdings im allgemeinen wünschenswert, daß jeder der ringförmigen freien Räume durchlaufende Abweisungen aufweist, welche durch ein Abziehen des Durchmessers des darunterliegenden Schaftbauteils von dem inneren Durchmesser des offenen Endes des Schurzes und der Division des Ergebnisses durch 2, von wenigstens der zweifachen Stärke des einzelnen Schurzes 72, 82 oder 92, welcher darüber platziert ist. Mit „ringförmigen freien Raum" ist gemeint, daß der ringförmige Raum 71, 81 oder 91 kein Element oder Material darin enthält, welches dazu neigen würde, die Bewegung des verbundenen Schurzes dort hinein zu hemmen oder zu verringern.
  • Um den Ohrstöpsel der vorliegenden Erfindung einfach in den Gehörkanal einzusetzen und aus diesem zu entfernen, ist es wünschenswert, daß das Schaftbauteil 12 nach hinten in einer beliebigen üblichen Länge über die freiliegende Kante 94 des rückwärtigen Flanschelementes 90 derart herausragt, daß der rückwärtige Bereich einen Griff 120 ausbildet, welcher einfach zwischen dem Daumen und dem Zeigefinger des Nutzers ergriffen werden kann.
  • Es ist oft wünschenswert ein Paar von Ohrstöpseln zu ermöglichen, welche durch eine Leine einer bestimmten Länge zusammengebunden sind. Eine derart verbundene Ohrstöpselkonstruktion kann dazu dienen, ein versehentliches Fallenlassen oder Verlieren der Ohrstöpsel zu verhindern. Dieses kann beispielsweise von Wichtigkeit sein, wo die Ohrstöpsel in einer Umgebung einer industriellen Nahrungsmittelherstellung benutzt werden oder in einer Umgebung, wo ein fallengelassener Ohrstöpsel wahrscheinlich so verdrecken würde, daß er sich als unbräuchlich erweisen würde oder insgesamt verloren wäre. Um eine derartige verbundene Ohrstöpselkonstruktion zu ermöglichen, kann das freie Ende 48 der Seele 14 mit einem axial orientierten Schlitz oder einer Öffnung 50 einer zur Aufnahme des Endes einer biegsamen Leine (nicht dargestellt) darin geeigneten Größe versehen sein. Die Leine kann in dem Schlitz 50 durch beliebige geeignete Mittel befestigt sein, beispielsweise durch den Gebrauch eines geeigneten Lösungsmittels, durch deren thermischen Schweißens, durch Gebrauch eines geeigneten Klebers oder durch den Gebrauch einer Leine, deren Enden einen größeren Durchmesser aufweisen, als der Durchmesser des aufnehmenden Schlitzes oder Öffnung 50, wodurch verursacht wird, daß das federnde polymerische Material, welches den Schlitz oder die Öffnung 50 umgibt, die Enden der Leine in einer befestigenden Weise federnd ergreift. Der Schlitz oder die Öffnung 50 können ebenfalls einen abgeschrägten Kanal einer zur Aufnahme des Endes der flexiblen Leine geeigneten Größe aufweisen.
  • Ein bevorzugtes vorgeformtes 3-Flansch-Schaftbauteil ist käuflich von der Aearo Company unter dem Handelsnamen „ULTRAFIT" erhältlich. Bei diesem Schaftbauteil werden der Schaftdurchlaß und der Schafthohlraum durch Ausformen eines Durchlasses und eines Hohlraumes von geeigneten Dimensionen durch die Mitte des Schaftbauteils entlang dessen Achse erhalten. Derartige Gießtechniken sind in dem relevanten Gebiet bekannt und es kann jede beliebige geeignete konventionelle Gießtechnik genutzt werden, um die Seele 14 und das Schaftbauteil 12 der vorliegenden Erfindung herzustellen. Die Seele 14 und das Schaftbauteil 12 der vorliegenden Erfindung können durch den Gebrauch von Verfahren und Einzelheiten, die in dem US-Patent 4,867,149 offenbart sind, hergestellt werden. Vorzugsweise sind die Seele und das Schaftbauteil 12 aus dem gleichen federnden polymerischen Material zusammengestellt.
  • In den 5 bis 7 ist eine andere Ausführungsform des selektiv dämpfenden Ohrstöpsels gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt und im allgemeinen mit der Bezugsnummer 200 versehen. Der Ohrstöpsel 200 umfaßt im wesentlichen ein Schaftbauteil 210, eine Seele 240 und einen akustischen Filter 280.
  • Das Schaftbauteil 210 besteht aus einem länglichen Bauteil, welches einen Schaftdurchlaß 212, einen Schafthohlraum 218 und eine ringförmige Schulter 230 aufweist. Der Schaftdurchlaß 212 ist axial mit dem Schafthohlraum 218 ausgerichtet. Der Schaftdurchlaß hat ein erstes Ende 214 und ein zweites Ende 216, wobei sich das erste Ende 214 an dem stirnseitigen Ende 224 des Schaftbauteils 210 befindet. Das zweite Ende 216 ist axial mit dem Schafthohlraum 218 ausgerichtet, so daß der Schaftdurchlaß 212 mit dem Schafthohlraum 218 verbunden ist. Der Schafthohlraum 218 hat ein erstes Ende 220, welches an die ringförmige Schulter 230 anstößt, die durch das Schaftbauteil 210 ausgebildet ist. Das Schaftbauteil 210 beinhaltet ebenfalls eine Schaftöffnung 226.
  • Die Seele 240 ist ein längliches Bauteil, welches einen Seelendurchlaß 242, einen Seelenhohlraum 250 und eine ringförmige Schulter 260 aufweist. Der Seelendurchlaß 242 hat ein erstes Ende 244 und ein zweites Ende 246, wobei das erste Ende 244 mit dem Seelenhohlraum 250 verbunden und axial ausgerichtet ist. Das zweite Ende 246 des Seelendurchlasses 242 endet innerhalb des Körpers der Seele 240. Der Seelenhohlraum 250 hat ein erstes Ende 252 und ein zweites Ende 254, wobei das erste Ende 252 des Seelenhohlraums einen akustischen Filter 280 aufnimmt und das zweite Ende 254 mit dem Seelendurchlaß 242 verbunden und axial ausgerichtet ist. Am zweiten Ende 254 des Seelenhohlraums 250 ist die ringförmige Schulter 260 zur Positionierung eines akustischen Filters 280 vorgesehen. Der Seelenhohlraum 250 ist zur Aufnahme des akustischen Filters 280 dimensioniert. Wenn der akustische Filter 280 in den Seelenhohlraum 250 eingesetzt ist, ruht der akustische Filter 280 an der ringförmigen Schulter 260 axial ausgerichtet mit dem Seelendurchlaß 242.
  • Die Seele 240 beinhaltet ebenfalls eine Seelenöffnung 270 und ein freies Ende 262 gegenüber dem Seelenhohlraum 250. Am freien Ende 262 kann die Seele 240 einen axial orientierten Schlitz oder Öffnung 264 enthalten, welcher zur Aufnahme des Endes einer Länge einer biegsamen Kordel darin entsprechend dimensioniert ist. Die biegsame Kordel kann üblicherweise genutzt werden, um die beiden Ohrstöpsel zusammenzuhalten.
  • Die Seele 240 ist rotierbar mit dem Schaftbauteil 210 durch Einsetzen des ersten Endes 252 des Seelenhohlraums 250 in den Schafthohlraum 218 bis das erste Ende 252 die ringförmige Schulter 230 des Schaftbauteils 210 berührt, verbunden. Wenn das erste Ende 252 gegen die ringförmige Schulter 230 des Schaftbauteils 210 anstößt, dient die ringförmige Schulter 230 als Anschlag und positioniert den akustischen Filter 280 innerhalb des Seelenhohlraums 250 relativ zum Seelendurchlaß 242, so daß zwischen dem akustischen Filter 280, dem Seelendurchlaß 242 und dem Schaftdurchlaß 212 eine axiale Ausrichtung als Ergebnis vorliegt. Diese axiale Ausrichtung zwischen dem akustischen Filter 280, dem Seelendurchlaß 242 und dem Schaftdurchlaß 212 bildet einen Schallkanal 300 des Ohrstöpsels 200. Wenn die Seele 240 in den Schafthohlraum 218 ordentlich eingesetzt ist, ist der akustische Filter 280 zwischen der ringförmigen Schulter 230 des Schaftbauteils 210 und der ringförmigen Schulter 260 der Seele 240 platziert.
  • Der Schallkanal 300 ist ein kontinuierlicher Kanal, welcher durch den Schaftdurchlaß 212, den Seelendurchlaß 242 und den akustischen Filter 280 ausgebildet ist. Vorzugsweise sind der Schaftdurchlaß 212, der Seelendurchlaß 242, der Schafthohlraum 218 und der Seelenhohlraum 250 zylinderförmig. Es liegt allerdings im Bereich dieser Erfindung, daß die Durchlässe und Hohlräume ebenfalls die Form anderer geeigneter Formen und Abmessungen annehmen können. In einer beispielhaften Ausführungsform liegt der Durchmesser des Schaftdurchlasses 212, des Seelendurchlasses 242, der Einlaßöffnung 290 und des Schallkanals 300 zwischen ungefähr 1,85 mm (0,073 inches) und ungefähr 1,93 mm (0,076 inches).
  • Der selektiv dämpfende Ohrstöpsel 200 in dieser Ausführungsform beinhaltet ebenfalls eine Einlaßöffnung 290, welche Schallwellen ermöglicht, in den Schallkanal 300 aus der Umgebung heraus einzudringen. Die Einlaßöffnung 290 wird durch die Schaftöffnung 226 und die Seelenöffnung 270 gebildet und ist nur in einer ersten Orientierung aktiv, wenn die Schaftöffnung 226 und die Seelenöffnung 270 axial ausgerichtet sind, wodurch Schallwellen ermöglicht wird, in den Schallkanal 300 einzudringen. In einer zweiten Orientierung, in welcher die Schaftöffnung 226 und die Seelenöffnung 270 nicht axial ausgerichtet sind, ist die Einlaßöffnung 290 nicht in Betrieb und eine maximale Dämpfung das Ergebnis. Die Einlaßöffnung 290 ist im allgemeinen senkrecht zum Schallkanal 300 orientiert.
  • Die Seele 240 reguliert den Schallkanal 300 wie im Vorfeld bereits offenbart dadurch, daß sie rotierbar am Schaftbauteil 210 befestigt ist. Der Ohrstöpsel 300 ist durch den Träger einstellbar und ermöglicht diesem die Option, die gewünschte Einstellung des Ohrstöpsels auszuwählen. Falls der Träger wünscht, daß der Ohrstöpsel 200 in einem selektiven Dämpfungsmodus arbeitet, dreht der Träger einfach die Seele 240 so, daß die Seelenöffnung 270 mit der Schaftöffnung 226 axial ausgerichtet ist, um die Einlaßöffnung 290 zu bilden. Aufgrund der axialen Ausrichtung des Seelendurchlasses 242, des akustischen Filters 280 und des Schaftdurchlasses 212 werden. Schallwellen effektiv gedämpft, bevor sie in den Gehörgang des Trägers eindringen. Falls der Träger wünscht, daß der Ohrstöpsel 200 in einem maximalen Dämpfungsmodus arbeitet, verhindert der Träger das Eindringen von Schallwellen in den Schallkanal 300 durch Schließen des Schallkanals 300, indem er das freie Ende 262 der Seele um neunzig Grad (90°) relativ zum Schaftbauteil 210 dreht, wodurch verursacht wird, daß sich die Seelenöffnung 270 von der Schaftöffnung 226 wegschert. Durch Verhindern des Eindringens von Schallwellen in die Einlaßöffnung 290, begrenzt der Ohrstöpsel 200 effektiv das Eindringen sämtlicher Schallwellen zum Trommelfell.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der akustische Filter 280 zum Gebrauch mit dem Ohrstöpsel 200 beliebige geeignete akustische Filter aufweisen. Er weist vorzugsweise den in 4 zuvor offenbarten akustischen Filter auf.
  • Das Schaftbauteil 210 des Ohrstöpsels 200 umfaßt einen weichen federnden polymerischen Schaum, welcher in Größe und Form dazu geeignet ist, in den menschlichen Gehörkanal in akustisch dämpfender Beziehung damit eingesetzt zu werden. In einer Ausführungsform ist das Schaftbauteil 210 aus einem gemäß dem US-Patent 5,188,123 geformten Polyurethanschaum gebildet. In anderen Ausführungsformen ist das Schaftbauteil 210 aus geeigneten thermoplastischen Zusammensetzungen nach dem Stand der Technik gebildet.
  • Die Seele 240 des Ohrstöpsels 200 ist vorzugsweise aus einem federnden polymerischen Material derselben Art wie hier zuvor mit Bezug auf den Ohrstöpsel 10 in den 1 bis 3 offenbart zusammengesetzt. Vorzugsweise ist die Seele 240 der vorliegenden Erfindung durch Gebrauch von in dem US-Patent 4,867,149 offenbarten Einzelheiten und durch Gebrauch von konventionellen Gußtechniken nach dem Stand der Technik hergestellt.
  • Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den 9A bis B dargestellt. Die Seele 400 und das Schaftbauteil 10 sind gleich der Seele 14 und dem Schaftbauteil 12 wie in 1 bis 3 offenbart. Als Ausnahme weist die Seele 400 einen Vorsprung 404 an dem freien Ende 402 und das Schaftbauteil 410 ein Paar Anschläge 412 auf, welche an der äußeren Oberfläche des Schaftbauteils an dem zweiten Ende 414 des Schafthohlraums 416 platziert sind. Die Anschläge 412 sind an der äußeren Oberfläche in einem Winkel von ungefähr 45° relativ zueinander platziert. Wenn die Seele 400 in den Schafthohlraum 416 eingesetzt ist, befindet sich der Vorsprung 404 zwischen den Anschlägen 416, wenn die Seele 400 korrekt mit dem Schaftbauteil 410 wie im Vorfeld offenbart verbunden ist. Die Anschläge 416 dienen dazu, dem Nutzer das Einstellen des Ohrstöpsels von einem selektiven Modus zu einem maximalen Modus oder umgekehrt zu erleichtern. Die Anschläge 416 begrenzen die Rotierbarkeit der Seele 400 und ermöglichen deshalb dem Nutzer, die Seelenöffnung (nicht dargestellt) mit der Schaftöffnung (nicht dargestellt) axial auszurichten.
  • Obwohl bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, können verschiedene Veränderungen und Substitutionen angebracht werden, ohne den Bereich der Erfindung wie durch die anhängenden Ansprüche definiert, zu verlassen. Folglich ist zu verstehen, daß die vorliegende Erfindung mittels Darstellungen und nicht beschränkend beschrieben wurde. Was beansprucht wird ist:

Claims (25)

  1. Gehörschutzohrstöpsel (10), welcher zur selektiven Dämpfung von Geräuschen geeignet ist, aufweisend: eine Einheit, welche selektiv eingreifende Elemente zur manuellen Einstellung zwischen wenigstens einer ersten Orientierung und einer zweiten Orientierung zum selektiven Dämpfen von Geräuschen beinhaltet, wobei die Einheit beinhaltet ein Schaftbauteil (12), welches eine Schaftöffnung (16) aufweist, eine Seele (14), welche eine Seelenöffnung (32) aufweist, einen Schallkanal (100) durch das Schaftbauteil (12) und die Seele (14) einen akustischen Filter (60), welcher innerhalb des Schallkanals (100) platziert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele (14) rotierbar mit dem Schaftbauteil (12) verbunden ist und in der ersten Orientierung die Seelenöffnung (46) und die Schaftöffnung (30) axial zur Bildung einer Einlaßöffnung (110) zum Schallkanal (100) ausgerichtet sind und in einer zweiten Orientierung die Seelenöffnung (46) und die Schaftöffnung (30) nicht axial ausgerichtet sind.
  2. Gehörschutzohrstöpsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Orientierung einen selektiven Dämpfungsmodus des Ohrstöpsels (10) und die zweite Orientierung einen maximalen Dämpfungsmodus aufweist.
  3. Gehörschutzohrstöpsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaftbauteil (12) einen Schaftdurchlaß (16) darin, einen Schafthohlraum (18) und eine ringförmige Schulter (20), welche an einem Ende des Schafthohlraums (18) gebildet ist, beinhaltet und die Seele (14) einen Seelendurchlaß (32) darin, einen Seelenhohlraum (40) und eine ringförmige Schulter (38), welche an einem Ende des Seelenhohlraums ausgebildet ist, beinhaltet.
  4. Gehörschutzohrstöpsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallkanal (100) ein kontinuierlicher Kanal ist, welcher durch den Schaftdurchlaß (16), den Seelendurchlaß (32) und den akustischen Filter (60) gebildet ist.
  5. Gehörschutzohrstöpsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele (14) rotierbar mit dem Schaftbauteil (12) verbunden ist, indem die Seele (14) in den Schafthohlraum (18) eingesetzt ist, wobei die Seele (14) gegen die ringförmige Schulter (20) des Schaftbauteils (12) anstößt.
  6. Gehörschutzohrstöpsel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftdurchlaß (16) und der Schafthohlraum (18) axial aufeinander ausgerichtet sind, wobei ein Ende des Schaftdurchlasses (16) mit dem einen Ende des Schafthohlraumes (18) verbunden ist, und der Seelendurchlaß (32) und der Seelenhohlraum (40) miteinander axial ausgerichtet sind, wobei das eine Ende des Seelendurchlasses (32) mit dem einen Ende des Seelenhohlraums (40) verbunden ist.
  7. Gehörschutzohrstöpsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der akustische Filter (60) zwischen der ringförmigen Schulter (40) der Seele (14) und der ringförmigen Schulter (20) des Schaftbauteils (12) platziert ist, wenn die Seele (14) rotierbar mit dem Schaftbauteil (12) verbunden ist.
  8. Gehörschutzohrstöpsel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der akustische Filter aufweist: einen zylindrischen Körper, welcher einen ersten geschlossenen Hohlraum und einen zweiten geschlossenen Hohlraum aufweist, wobei der erste geschlossene Hohlraum eine erste Öffnung und der zweite geschlossene Hohlraum eine zweite Öffnung aufweist.
  9. Gehörschutzohrstöpsel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (110) im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Schallkanals (100) ist.
  10. Gehörschutzohrstöpsel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, welcher wenigstens einen Flansch (70, 80, 90) beinhaltet, welcher von der Einheit zum Einsetzen in das Ohr hervorsteht.
  11. Gehörschutzohrstöpsel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Flansch eine Vielzahl von Flanschen (70, 80, 90) aufweist.
  12. Gehörschutzohrstöpsel nach Anspruch 11, welcher wenigstens drei Flansche (70, 80, 90) beinhaltet.
  13. Gehörschutzohrstöpsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (70, 80, 90) eine konische, halbkugelförmige oder gebogene Form haben.
  14. Gehörschutzohrstöpsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaftbauteil (12) ein stirnseitiges Ende (26) aufweist, und das Schaftbauteil (12) des weiteren eine Flanschreihe beinhaltet, welche wenigstens drei hohle, nach rückwärts hervorstehende Flanschelemente (70, 80, 90) von im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und von nacheinander ansteigenden Durchmessern aufweist, welche integriert mit dem Schaftbauteil (12) in beabstandeten Intervallen entlang wenigstens einem Bereich dessen Länge verbunden sind, wobei das Flanschelement (70) mit dem kleinsten Durchmesser an dem stirnseitigen Ende (26) platziert ist.
  15. Gehörschutzohrstöpsel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ohrstöpsel wenigstens teilweise aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus thermoplastischem Silikongummi, Naturgummi, Neoprengummi, SBR-Gummi, EPDM-Gummi, Polybutadiengummi, Polyurethanelastomeren, Ethylenvinylacetatelastomeren, Elastomeren basiert auf Vorläufern von Acrylsäure und Vinylhalogenidpolymeren zusammengesetzt ist.
  16. Gehörschutzohrstöpsel gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele (14) ein freies Ende (18) mit einer Öffnung (50) zur Aufnahme einer Leine aufweist.
  17. Gehörschutzohrstöpsel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (48) eine Vielzahl von Rippen aufweist.
  18. Gehörschutzohrstöpsel nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (48) einen äußeren Durchmesser aufweist, welcher größer ist, als der äußere Durchmesser des Schaftbauteils (12).
  19. Gehörschutzohrstöpsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit einen Schaumbereich zum Einsetzen in das Ohr beinhaltet.
  20. Gehörschutzohrstöpsel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaftbauteil (12) einen weichen, federnden polymerischen Schaumkörper umfaßt.
  21. Gehörschutzohrstöpsel nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumkörper aus Polyurethan besteht.
  22. Verfahren zum Betreiben eines Ohrstöpsels gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Dämpfung von Geräuschen des Ohrstöpsels (10) durch Rotieren der Seele (14) relativ zum Schaftbauteil (12) des weiteren ein Einsetzen eines akustischen Filters (60) in den Seelenhohlraum (40) vor dem Einsetzen der Seele (14) in den Schafthohlraum (18) beinhaltet.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaftbauteil (12) einen darin befindlichen Schafthohlraum (18) beinhaltet und die Seele (14) einen darin befindlichen Seelenhohlraum (40) beinhaltet, wobei ein Schallkanal (100) durch den Schaftdurchlaß (16), den Schafthohlraum (18), den Seelenhohlraum (40) und den Seelendurchlaß (32) gebildet ist.
  24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele (14) ein freies Ende aufweist, welches einen größeren Durchmesser besitzt als der äußere Durchmesser des Schaftbauteils (12).
  25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Seele (14) zur axialen Ausrichtung der Seelenöffnung (46) mit der Schaftöffnung (30) zum Bilden einer Einlaßöffnung (110) und Ermöglichen eines selektiven Dämpfungsmodusses rotiert wird und daß die Seele (14) zum nicht axialen Ausrichten der Seelenöffnung (46) mit der Schaftöffnung (30) zum Ermöglichen eines maximalen Dämpfungsmodusses rotiert wird, wobei die Einlaßöffnung (110) mit dem Schallkanal (100) verbunden ist.
DE69918490T 1998-04-29 1999-04-21 Selektiver nichtlinear dämpfender Ohrstöpsel Expired - Lifetime DE69918490T2 (de)

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