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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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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.
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2. Kurze Diskussion des
Stands der Technik
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zusammenfassung
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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.
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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.
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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.
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Die
oben beschriebenen und anderen Merkmale der vorliegenden Erfindung
werden von Fachleuten anerkannt und verstanden durch die folgende detaillierte
Beschreibung und Zeichnungen.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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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.
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1 zeigt einen Querschnitt
durch eine Ausführungsform
des selektiv nicht linear dämpfenden
Ohrstöpsels
gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2 zeigt einen Querschnitt
durch die Seele des Ohrstöpsels
aus 1,
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3 zeigt einen Querschnitt
durch das Schaftbauteil des Ohrstöpsels aus 1,
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4 zeigt eine perspektivische
Ansicht einer Ausführungsform
eines akustischen Filters gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Gebrauch mit dem Ohrstöpsel aus 1,
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5 zeigt eine Schnittansicht
einer anderen Ausführungsform
des selektiv nicht linear dämpfenden
Ohrstöpsels
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung,
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6 zeigt einen Querschnitt
des Schaftbauteils des Ohrstöpsels
aus 5,
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7 zeigt einen Querschnitt
der Seele des Ohrstöpsels
aus 5,
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8 zeigt eine perspektivische
Ansicht einer Ausführungsform
der Seele, wobei das freie Ende der Seele Rippen aufweist,
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9a zeigt eine perspektivische
Ansicht einer anderen Ausführungsform
der Seele, wobei die Seele einen Vorsprung aufweist und
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9b zeigt eine perspektivische
Teilansicht einer Ausführungsform
des Schaftbauteils, welches zum Gebrauch mit der Seele aus 9a vorgesehen ist.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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: