专利名称：多耳塞装置的制作方法
背景技术：
耳塞通常通过从一块材料板上冲切出一个塞体或者在各个独立模具中模制各个独立耳塞而制得。也可以通过对材料进行挤压并且将其裁切成耳塞来制取耳塞。美国专利US 5753015描述了将一个具有圆形横截面的较小直径芯体穿过挤压头，同时将弹性泡沫材料挤压到该芯体的周围，来形成一根连续的挤压件。随着挤压件发生冷却，其被裁切成长度为25毫米左右的段，来由此形成各个独立的耳塞。专利公告WO 02/26465描述了通过一个挤压头对发泡材料进行挤压，并且只要其从挤压头突伸出25毫米左右，就利用一个刀片来对挤压件进行裁切，来由此形成各个独立的耳塞，其中所述可发泡材料将形成一种缓慢复原泡沫。在前述两种情况下，随着挤压件从挤压头中排出而对挤压件进行裁切所获得的各个独立耳塞必须被包装起来。如果耳塞能够非常便于包装并且便于从包装物中抽出，那么这将是非常有价值的。
发明概述根据本发明的一个实施例，提供了一种耳塞装置和用于成形该耳塞装置的方法，它们能够以低成本进行生产、存储、运输以及分配。这种耳塞装置包括多个依次连接起来的耳塞，来形成一串耳塞。该耳塞串由一根可发泡材料挤压件形成，同时可以通过将该耳塞串上的最后那个耳塞从耳塞串的其余部分上切断而获得的各个独立耳塞，其中所述挤压件以多个环圈方式加以存储。在挤压过程中，在以约1厘米至5厘米均匀间隔开的位置处形成最小直径部位，来限定出耳塞的相对端部。这将有利于使得耳塞串发生弯曲，来以环圈或者绕匝(turns)方式进行存储，并且有利于将最后那个耳塞从耳塞串上切断。
在一种装置中，所述耳塞串包括一个由弹性材料形成的芯体，其硬度至少为泡沫包覆层材料的两倍，所述泡沫包覆层被挤压在芯体的周围。当耳塞被压入耳道之内时，所述芯体能够抵抗柱状塌缩。所述芯体还用于将所述耳塞串固定在一起，并且允许沿着挤压件耳塞的端部具有一个小于最大直径四分之一的较小直径，来更为清晰地限定出各个独立耳塞，并且有利于将耳塞从耳塞串上裁切下来。
本发明的新颖技术特征特别地在所附权利要求中予以陈述。当结合附图进行阅读时，本发明将从下面的描述中得以最佳理解。
附图的简要描述
图1是一个局部剖开的侧向正视图，示出了一种用于生产耳塞串的工艺和设备，并且还示出了这种耳塞串的一部分，在这里该耳塞串仅包括一种材料。
图2是图1中所示耳塞串上的一个耳塞的侧向正视图，此时已经被从该耳塞串上裁切下来。
图3是图1中所示压缩装置沿着图1中线3-3的前部正视图。
图4是一种用于生产本发明另一实施例中的耳塞串的方法和设备的侧向剖视图，带有一个芯体，该芯体材料的硬度大于该芯体周围的挤压包覆层中的材料，并且示出了该耳塞串的一部分。
图5是图4中所示耳塞串上的一个耳塞的侧向正视图，此时已经被从该耳塞串上裁切下来。
图6是一个沿着图5中线6-6的剖视图。
图7是一个侧向剖视图，示出了一种用于生产本发明另一实施例中的耳塞串的方法和设备，并且示出了该耳塞串的一部分。
图8是一个侧向正视图，示出了图7中所示耳塞串上的一个耳塞，此时已经被从该耳塞串上裁切下来。
图9是一个沿着图8中线9-9的剖视图。
图10是一个局部剖开的立体视图，示出了一个用于固定耳塞串并且对它们进行分配的固定架。
图11是图10中所示固定架的一部分的剖视图。
图12是一个本发明另一实施例中的固定架的局部剖开立体视图，其中带有一串耳塞。
图13是以Z字形环绕存储的耳塞串的立体视图。
图14是一个局部剖开的侧向正视图，示出了一种用于构造本发明另一实施例中的耳塞串的方法和设备，并且示出了该耳塞串的一部分，其中仅有耳塞的前端部呈圆形。
对优选实施例的描述图1示出了一个带有开口12的挤压头10，可流动的聚合物材料14被挤压穿过开口12。聚合物材料14是一种可发泡材料，并且在穿出开口12之后，随着其进行发泡材料的直径会发生膨胀，直至达到最大直径D并且发生固定，来形成一个弹性的实心泡沫16。直径D为12毫米左右，从而使得其可以贴切地配合在人们的耳道之内并且阻隔声音。因此，挤压件18被构造成其可以被裁切成独立的耳塞。
根据本发明，申请人并非随着它们从挤压头10排出或者在从挤压头10排出之后立即对耳塞进行裁切，而是保持一个能够形成耳塞串19的长挤压件18，以便于进行存储和分配。一个压缩装置20被设置成紧靠挤压头10，来对从开口12排出的挤压件进行夹捏。这样会以间距S形成具有最小直径E的部位22，从而使得相邻部位22之间的各个独立耳塞24的长度足以被轻易地插入耳道并且拔出，并且不会过度浪费材料，其中所述间距S为1厘米至5厘米左右。压缩操作在挤压材料完全固化之前靠近挤压头来进行(优选的是在距挤压头5厘米之内)，并且压缩装置不会对挤压件进行加热。
图3示出了压缩装置20的一种形式，其包括有四个压缩构件或者模具31-34以及致动器36，致动器36用于使得压缩构件同时朝向挤压轴线37闭合到一起，来对挤压件进行压缩，并且随后离开该挤压件。这将会形成具有较小直径的部位22。这种特殊的压缩构件具有相互抵靠的侧面38。也可以具有相互叠置的压缩构件。压缩装置20最好被设置成靠近挤压头，在这里可发泡材料尚未发泡至它们的最大直径D。最终，位于压缩部位任一侧的可发泡材料持续进行发泡和生长，从而产生均具有圆形端部40的耳塞24。所述特殊泡沫材料16最好是一种缓慢复原泡沫材料，其可以被捻压至一个较小直径，并且被插入到耳道之内，其以比如30秒钟的时间发生弹性膨胀来填充耳道，并且将其堵塞起来。如果使用了一种快速复原类型的弹性泡沫，那么由这种材料形成的耳塞将难以被插入到耳道之内，除非设置有用以防止柱状塌缩的措施，其中所述快速复原泡沫材料能够在1秒钟之内恢复至其最大直径。
图2示出了一个耳塞24，该耳塞24由一对位于图1中所示那串耳塞上的两个位置22处的切槽限定而成。这种耳塞具有圆形端部40并且在各个圆形端部处均具有一个微小凸起或者乳头状物44，在这里耳塞被裁切开。除非至少在挤压件形成之后一个小时当耳塞串的温度为室内温度时，通常至少为一天，耳塞才会被从耳塞串上裁切下来。
图4示出了一个用于生产挤压件52的系统50，挤压件52用于形成本发明另一实施例中的耳塞串54。随着一种可发泡并且可流动的材料60被挤压穿过挤压头64的开口62，一个由弹性材料制成的芯体70被穿过挤压开口62，其中所述弹性材料的硬度至少为所述泡沫的两倍。这样挤压件52将包括芯体70和一个由弹性聚合物泡沫形成的包覆层72，所述泡沫材料最好是一种快速复原泡沫而并非是一种缓慢复原泡沫。一个类似于图3中所示压缩装置20的压缩装置74被设置成用于形成一些较小直径部位，这些部位以1至5厘米左右的间距间隔开，并且以后挤压件可以在这里被裁切开形成各个独立的耳塞。压缩装置74在部位76处将可发泡材料压缩至基本上消失，从而使得部位76仅由芯体70组成。实际上，在部位76处环绕芯体存在有少量的包覆材料。所述狭窄部位有利于将耳塞从耳塞串上切下，并且使得耳塞串易于弯曲成环圈，以卷绕起来进行存储。
图5示出了一个耳塞80，该耳塞80已经被从图4中所示的耳塞串54上裁切下来。除了乳头状物84之外，这种耳塞也具有圆形端部82，在所述乳头状物84处，耳塞串被在狭窄部位76处切开。图6示出了芯体70的直径K小于包覆层的直径J的一半，优选的是小于其四分之一。芯体70主要用于随着一个端部开始进入耳道防止发生柱状塌缩，其中所述端部被称作耳塞的前端部，由于相对的后端部被向前推压而进入耳道之内。在没有芯体70的条件下，非常难以将一个弹性泡沫耳塞安放到耳道之内。在图6中，芯体直径为2毫米左右，其不超过耳塞最大直径D的四分之一，最大直径D为12毫米左右。
图7示出了一个本发明另一实施例中的系统100，其类似于图4中所示的系统，只是设置有一个呈套筒形式的芯体102。如图9中所示，套筒状芯体102具有一个间隙104，其最好不超过90度，允许由弹性快速复原泡沫组成的包覆材料110流入套筒102的内部，来对套筒102进行填充。一个类似于图3中所示压缩装置20的压缩装置72，以间距1厘米至5厘米左右对环绕在套筒102周围的弹性泡沫包覆层110进行压缩。这样将会形成部位112，在这里耳塞串114可以发生弯曲来形成一个环圈，在这里耳塞可以被轻易地从耳塞串上切断，并且在这里耳塞的端部116呈圆形。图8示出了一个直径为D的耳塞120，在其相对端部处带有凸起或者乳头状物122。图9示出了套筒的直径P为3毫米左右，其小于耳塞最大直径Q的一半，并且不超过其四分之一。
图14示出了一个经过改进的装置130，带有一个靠近挤压头132的压缩装置72，和另外一个与挤压头间隔开的压缩装置134。压缩装置72用于成形将进入耳道内的耳塞圆形前端部140和具有较小直径的部位142，在这里耳塞可以被裁切开。另一压缩装置134与挤压头132间隔开，并且用于成形耳塞的后端部，从而使得它们不太圆整，而是具有狭窄部位152，在这里耳塞可以被切断。耳塞串152具有交替排布的最小直径部位142、152，最小直径部位142、152是不同的。
图10示出了一串位于固定架162中的耳塞160，固定架162包括一个圆柱形滚筒164和一个环绕在该滚筒周围的箱子166。滚筒被可旋转地安装在箱子上，从而使得其可以进行旋转，来通过分配口172将耳塞串上最后那个耳塞170处的耳塞串端部送出。一个裁切装置174将耳塞从耳塞串的端部上裁切下来，所述裁切装置174具有一个通过下压手柄进行操作的刀片。所述耳塞串以多个环绕滚筒轴线176呈360度左右的环圈或者绕匝方式进行延伸，并且在该耳塞串上的狭窄部位处明显发生弯曲。所述耳塞串的长度至少为50厘米，并且优选的是至少为100厘米，以便包含至少10个耳塞，优选的是包含至少20个耳塞(更为优选的是包含至少100个耳塞)。各个环绕滚筒进行延伸的绕匝均包含至少五个耳塞。
图11示出了裁切装置的一种示例180。这种裁切装置包括一对刀片182、184。一个手柄186可以被按压至使得刀片182越过耳塞串192的轴线190。一个机构(未示出)使得另一刀片184同时沿着相反方向与第一刀片182发生交叉，来将它们之间的耳塞剪断。一对前进导轮192、194使得耳塞串向前移动。
图12示出了另外一种固定架200，其包括一个固定的中心件204，该中心件204最好呈一个圆柱或者锥台形式，并且带有环绕该中心件204以多个绕匝方式缠绕起来的耳塞串206。一个箱子210环绕在耳塞串206的周围，并且具有一个开口212，耳塞串206的一个端部214可以延伸穿过开口212。一个卡持器216卡持住所述耳塞串的端部，并且可以在卡持器216处将该耳塞串上的最后那个耳塞220切下。
图13示出了又一种装置，其中一串耳塞230被以往返环圈232、234方式存储起来，各个往返环圈均可以被看作是一个完整的绕匝。
因此，本发明提供了可以以一种低成本并且经济的方式制造和存储的耳塞，以及一种用于构造所述耳塞的方法。耳塞被制成一根直径为12毫米左右的挤压件，以便贴切地配合在人们的耳道内，并且可以通过以多个环圈或者绕匝对其进行缠绕来加以存储，同时各个独立的耳塞通过从挤压件上裁切一个1厘米至5厘米的长度来得以分配。挤压件最好被制成带有以1厘米至5厘米左右间隔开的较小直径部位，在这里挤压件可以被轻易地裁切开，并且为耳塞串提供更高的柔性，以便将其弯曲成一个绕匝。所述挤压件最好通过对其进行压缩来形成一些狭窄部位而制成，同时压缩操作靠近挤压头来进行，在这里可发泡材料尚未完全发泡，从而使得耳塞的端部继续进行发泡并且形成圆形端部。也可以制取一种不带有狭窄部位的耳塞串，但是至少50厘米长，从而使得其可以被裁切成至少10个耳塞。所述挤压件可以包括一个芯体，该芯体是一个对耳塞进行补强的实心芯体或者套筒(一个最好带有间隙的套筒)，并且在最小直径部位处，环绕在芯体周围的弹性泡沫包覆材料的厚度小于最大直径的四分之一。在耳塞的相对端部之间可以具有轻微压缩部分以对其进行补强。
尽管在这里已经对本发明的特定实施例进行了描述和图示，但是应该认识到，对于本技术领域的熟练技术人员来说，可以轻易地进行改进和变型，因此，希望权利要求被解释成覆盖这种改进以及等同物。
权利要求
1.一种耳塞装置，包括多个耳塞和用于固定该多个耳塞的固定架，其特征在于所述多个耳塞被依次连接起来形成一耳塞串，该耳塞串至少由20个依次连接起来的耳塞组成，并且包括一个端部耳塞和耳塞串的其余部分，所述端部耳塞可以从所述耳塞串的其余部分上切断。
2.如权利要求1所述的耳塞装置，其特征在于所述耳塞串具有最大直径部位和最小直径部位，该最小直径部位的直径不超过最大直径部位处的直径的一半，所述最小直径部位以约1厘米至5厘米间隔开，并且该耳塞串分离成能够明显区别开的耳塞。
3.如权利要求1所述的耳塞装置，其特征在于所述耳塞串的耳塞全部由一挤压件形成，该挤压件由至少一种聚合物材料形成，沿着所述耳塞串的长度方向，所述至少一种聚合物材料的长度超过其最大直径的50倍。
4.如权利要求1所述的耳塞装置，其特征在于所述耳塞串以至少一个约360度的环圈延伸。
5.如权利要求1所述的耳塞装置，其特征在于所述多个耳塞包括一个挤压件，该挤压件仅由一种单泡沫聚合物材料形成，其最大直径约为12毫米，并且具有收缩部，该收缩部的直径小于所述最大直径的一半，并且沿着挤压件的长度以约1至5厘米的间距间隔开。
6.如权利要求1所述的耳塞装置，其特征在于所述多个耳塞包括由第一种弹性材料形成的芯体和由第二种泡沫弹性材料形成的包覆层，该包覆层主要环绕在所述芯体的周围，所述第一种材料的刚度至少为第二种材料的两倍；所述芯体沿所述耳塞串的整个长度具有恒定的横截面，所述包覆层具有围绕所述芯体的最大和最小厚度包覆部位，所述最小厚度包覆部位的厚度不超过所述最大厚度的四分之一。
7.如权利要求6所述的耳塞装置，其特征在于所述芯体为带有间隙的套筒形式，所述第二种材料对所述套筒进行填充。
8.如权利要求1所述的耳塞装置，其特征在于所述耳塞串以多个绕匝方式进行延伸，所述固定架包括一个容器，该容器环绕在所述绕匝的周围，并且具有一个开口，所述耳塞串可以从该开口中被抽出。
9.如权利要求1所述的耳塞装置，其特征在于所述固定架包括一个基本上为圆柱形的滚筒，所述耳塞串绕所述滚筒以多个绕匝方式缠绕起来。
10.如权利要求9所述的耳塞装置，其特征在于所述固定架包括一个围绕所述滚筒的箱子，所述滚筒能够在该箱子中进行旋转，所述箱子具有一个开口，所述耳塞串可以通过该开口从所述箱子中被抽出，以及一个在所述开口处安装在箱子上的切断装置，用于将一个耳塞从耳塞串的其余部分上切断。
11.一种耳塞装置，包括挤压件，该挤压件用于形成至少20个依次连接起来的耳塞，从而形成一耳塞串，所述耳塞具有以约1至5厘米间隔开的端部，各个耳塞均具有为约12毫米的最大直径部位，所述耳塞串具有狭窄部位，在该狭窄部位处，所述耳塞的端部被连接在一起，并且挤压件的横截面小于所述耳塞的最大直径部位的横截面的四分之一；容器；所述耳塞串以多个绕匝方式位于所述容器中。
12.如权利要求11所述的耳塞装置，其特征在于所述挤压件包括直径一致并且由第一种材料形成的芯体，以及由第二种材料形成的包覆层，该包覆层环绕在所述芯体的周围，所述第一种材料的刚度至少为第二种材料的两倍，在所述狭窄部位处围绕所述芯体的第二种材料的厚度小于在所述最大直径部位处的一半。
13.一种用于成形耳塞装置的方法，包括将第一种聚合物挤压成一连续的细长挤压件，该挤压件的最大直径为约12毫米；沿所述挤压件的长度将该挤压件成形为具有以约1至5厘米间隔开的狭窄部位，在该狭窄部位处，所述挤压件可以被容易地切割，但是保持所述挤压件未被切断以由此形成一串被连接起来的耳塞，其中，后边的耳塞可以在所述狭窄部位处被切割下来，形成独立的耳塞。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述挤压步骤包括将一个由第二种材料形成的芯体穿过挤压头，同时通过所述挤压头绕所述芯体挤压所述第一种材料，其中，所述第二种材料的硬度大于在固化状态的第一种材料，所述第一种材料是一种可流动的可发泡材料，其能够固化成一种泡沫，包括在挤压件离开所述挤压头之后但是仍旧可流动时，且在挤压件的可发泡材料固化成泡沫之前，基本上将所述挤压件压缩至所述芯体。
15.如权利要求13所述的方法，其中，所述挤压件具有一轴线，并且所述成形步骤包括使多个压缩模具中的每一个都朝向所述轴线移动并且进入所述挤压件之内，但是移动到没有达到所述轴线的部位处并且与所述轴线间隔开，以由此避免将所述挤压件切割成独立的段。
16.如权利要求13所述的方法，包括在保持耳塞串的大部分不被触动的同时，从所述耳塞串的端部分上切割下多个耳塞，并且将它们相互切割分离，由此形成各个独立的耳塞，用于插入到人的耳道中。
17.如权利要求13所述的方法，包括将用于形成一串被连接起来的耳塞的挤压件缠绕成多个环圈，每个环圈均包含多于5个耳塞。
全文摘要
本发明提供了一种能够低成本制造和存储耳塞并且便于分配各个耳塞的耳塞装置。所述耳塞由一最大直径为约12毫米的挤压件形成，该挤压件具有一些以约1至5厘米间隔开的狭窄部位，以将挤压件分成一串至少10个耳塞，在狭窄部位处，由所述挤压件制成的耳塞串上的最后的耳塞可以从耳塞串的其余部分上切割下来，用于插入到人的耳道之内。由于环绕圆柱体以多个环圈方式缠绕起来，所以所述耳塞串以多个环圈方式存储在容器中。所述挤压件可以包括由刚硬的第一种材料形成的刚硬芯体和由柔软的弹性泡沫第二种材料形成的挤压包覆层，该包覆层环绕在所述芯体的周围，在所述狭窄部位处，第二种材料的厚度小于最大直径部位处的一半，所述芯体沿着挤压件的整个长度具有均匀的横截面。
文档编号A61F11/00GK1541083SQ02815712
公开日2004年10月27日 申请日期2002年8月8日 优先权日2001年8月10日
发明者吉姆·J·T·蒂门斯, 吉姆 J T 蒂门斯 申请人:巴库-达罗兹美国安全公司