(57)【要約】  エラストマ材料（１２）を押出しヘッド（１４）を通して前方（Ｆ）に押し出して、押出し成形品の前方部が成形キャビティ（５０Ａ）に入るようにすることによって耳栓が形成される。押出し成形品の前方部は、押し出されている塊体の残りの部分から切断されて小滴が形成される。小滴はキャビティ内を膨張し得るかまたは膨張するように強いられる。もしくはキャビティは小滴を圧縮して小滴をキャビティの形状へと成形する構成部分よりなる。
2008532694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耳栓を形成する方法であって、
エラストマ材料（１２、９３）よりなる押出し成形品（１８、１２２）を、前記エラストマ材料を押出しヘッド開口部（１６）を通して前方に押し出し、そして前記押出し成形品の前方部（２２、４０、９０Ａ、１３０）を前記エラストマ材料の残りの部分から分離することによって、形成することと、
前記前方部をキャビティ壁（１４２、１４４）によって形成される開放キャビティ（５０Ａ、９２Ａ）に入れ、前記キャビティを閉鎖し、そして前記分離された押出し成形前方部を流動させて前記閉鎖されたキャビティを満たして、前記材料よりなる耳栓形状の成形塊体（４０Ｅ、１３０Ｃ）を製造することと、
耳栓形状の前記成形塊体が少なくとも部分的に凝固した後、前記成形塊体を前記キャビティから取り出すことと、
を含む方法。
【請求項２】
前記押出し成形品の前記前方部を開放キャビティに入れるステップは、前記押出し成形品の後端部が押出しヘッド開口部内にある一方で前記押出し成形品の前端部（４２）は既に前記キャビティに入っている状態となるように前記開放キャビティを前記押出しヘッド開口部と一直線上に並ぶように位置決めすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記押出し成形品の前記前方部をキャビティ壁によって形成される開放キャビティに入れるステップは、それぞれが前記キャビティの一部を形成する少なくとも２つの鋳型構成部（１４２、１４４）を、前記押出し成形品が前記押出しヘッド開口部から前方に移動しているときに、前記押出し成形品の周りを共に移動させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記押出し成形品の前記前方部を開放キャビティに入れるステップ、および前記押出し成形品の前方部を分離するステップは、一対の鋳型構成部（１４２、１４４）を共に移動させてキャビティを形成する一方で、前記鋳型構成部の後端部（１４６）がこれらの間に前記押出し成形品がある状態で共に移動して、前記押出し成形品前方部を前記押出し成形品の残りの部分から切断することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記押出し成形前方部を流動させて前記閉鎖キャビティを満たすステップは、ピストン（１００）を前記キャビティの第１構成部へと進ませて前記押出し成形品前方部を前記キャビティへとさらに押し付けることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記キャビティは軸（１０６）を持ち、また前記キャビティは耳栓形状の外側に少なくとも１つのフランジ（１０２、１０４）を画定し、前記フランジは放射状に外向きおよび後向きの傾斜で延び、
前記押出し成形品の前記前方部を開放キャビティに入れるステップは、前記押出し成形品にキャビティの開放前端部（１１２）を通過させることを含み、
前記取り外すステップは、前記キャビティの前記前端部の反対側である前記キャビティの第２端部（１１４）を開放して、前記耳栓が前記キャビティの前記第２端部を通って突出することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記分離するステップは、前記押出し成形品前方部を前記材料の残りの部分から切断するだけではなく、前記開口部を材料がこれを通って自由に流れ出さないように閉鎖するように、少なくとも１つのブレード（３０、３２）を前記押出しヘッド開口部を横切って移動させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
耳栓を形成する装置であって、
エラストマ材料よりなる押出し成形品（１８）を形成する押出しヘッド（１４）を含む押出し成形装置（１０）と、
前記押出し成形品を分離小滴（２２、４０、９０Ａ、１３０）へと分離するように位置決めされた分離手段（２０）と、
複数のキャビティ（５０、９２、１３２）を形成する少なくとも１つの構成部を有する鋳型（５２、９４、１４２、１４４）であって、前記キャビティはそれぞれが、押出され分離された小滴（２２、４０、９６、１３０）を前記キャビティのうちの１つへと受け取る第１の開放位置から、前記キャビティが前記小滴を内部に置いて閉鎖され、これにより前記小滴が前記キャビティを満たして耳栓（４０Ｅ、１３０Ｃ）を形成する閉鎖位置へ、そして前記キャビティが開いて前記小滴によって形成された耳栓が取り出される第２の開放位置へと変更可能である、鋳型と、
を備えた装置。
【請求項９】
前記鋳型は複数の対の鋳型構成部（１４２、１４４）を含み、前記複数の対は前記複数の対のうちの１つの間で前記キャビティのそれぞれを形成し、前記一対の鋳型構成部を前記押出しヘッドの直前方で共に移動させて押出し成形品前方部の周りに移動するようにし、次に前記一対を内部の小滴と共に前記押出しヘッドの直前方の位置から離れるように移動させるメカニズム（１５２）を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記鋳型は、前記キャビティのうちの１つの内部で移動して、前記キャビティ内で小滴を圧縮して前記小滴が前記キャビティの残りの部分を満たすようにすることができる、少なくとも１つのピストン（１００）を含む、請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
発明の背景
耳栓、特に気泡よりなる耳栓は、液状または流動性の発泡性材料を鋳型キャビティに注入して直ちにキャビティを閉鎖することによって、正確に制御された形状へと成型することができる。発泡性材料は膨張して鋳型キャビティを満たし、鋳型キャビティの形状に正確に成形された耳栓を製造する。耳栓の製造速度は、発泡性材料の液体ディスペンサが、１つのキャビティから次のキャビティへと移動する前に必要量の液体を分与するのに必要な時間、および発泡性材料が完全に発泡してキャビティを満たすのに必要な時間によって制限される。非発泡性エラストマ材料よりなる耳栓もまた成型され得る。
【０００２】
気泡よりなる耳栓は通常は使い捨てであり、これらは典型的には作業員が昼食または他の休憩のために離れる毎に廃棄され、作業員は戻ってくると別のペアを使う。適切な液状発泡性材料は水反応ポリマーであるが、この材料は生分解性ではない。多くの人々は使い捨て用品として生分解性材料を用いるのを好むが、出願者は、鋳型キャビティに迅速に注入できるほどに十分に低い粘性をもつ液状発泡性ポリマーについては知らない。耳栓を迅速に成形し且つ耳栓用に生分解性材料を用いる方法があれば有用となり得る。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
発明の要旨
本発明の１つの実施形態によれば、コストダウンのために耳栓製造の速度を高めることができ、また高粘性の液状発泡性ポリマーを使用することができるため生分解性材料を使うことができる、耳栓を形成する方法および装置が提供される。流動性耳栓材料を押出しヘッドを通って押し出して、押出し成形品の前方部を即座に、押し出されている塊体の残りの部分から分離させて、小滴を形成する。小滴はキャビティ開放部を通ってキャビティへと直ちに受容される。キャビティを閉鎖して、小滴がキャビティを満たして耳栓を形成するようにする。キャビティを開けて耳栓を取り出す。
【０００４】
本発明の新規の特徴は、特に添付の請求の範囲において述べられている。本発明は、以下の記述を添付の図面と共に読むことによって最も良く理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
好適な実施形態の説明
図１は、本発明の押出し装置１０および押出し装置によって押出されているある量のエラストマ材料１２を示している。この材料はエラストマ材料であって、凝固するとヤング弾性率は５０，０００ｐｓｉ以下である。この特定のエラストマ材料１２は発泡性材料である。押出し装置は、開口部１６を備えた押出しヘッド１４を含み、開口部が、ヘッド１４から押し出された後発泡および膨張を続ける主に円柱状の押出し成形品１８を形成する。押出し装置は、押出し成形品の前方部２２を、押し出されている塊体２４から分離して小滴４０を形成する分離装置２０を含む。押出し成形品の前方部２２と小滴４０とはこの量の材料１２の同じ部分である。図３および図４は分離装置の１つの例を示すものであって、分離装置は第１の対のプレートまたはブレード３０、３２および第２の対３４、３６を含む。第２の対３４、３６は押出しのほとんどの期間、円形の押出し開口形状を維持する。第１の対のブレード３０、３２は、第１のブレードが合体しているとき（そして第２の対のブレードが分離しているとき）押出しヘッドの出口領域を閉鎖する。この特定の分離装置２０の利点は、第２の対のブレードが押出しヘッドを短時間に閉鎖して、押出し成形品の前方部、すなわち小滴の進行を止めるかまたは非常に緩やかにすることである。ま
た、ブレードは凝固が始まる前に押出し成形品を切断する。
【０００６】
図２は、押出しおよび分離プロセスの結果として製造される、十分に分離された細長い押出し成形品の前方部２２、すなわち小滴４０を示す。このような細長い小滴が連続して製造される。単に細長い小滴が（例えば空中を落下中に）発泡し完全に凝固し終えて耳栓になるようにさせることもできる。しかし、この方法では細長い小滴の形状を綿密に制御することはできない。
【０００７】
図５は、材料がまだ完全に凝固していない間に押出し成形品の押出しおよび分割を行うことによって製造された細長い小滴４０を用いて、綿密に制御された形状の耳栓を形成する製造システムおよび方法３８を示す。第１のステップは、ある長さの材料を押出してこれを分離して押出し成形品前方部、すなわち４０Ａの細長い小滴を形成することである。細長い小滴は押し出され押出しヘッドを離れて、多キャビティ部材５２、すなわちホイール形状であり得る鋳型の成形キャビティ５０Ａの開放後端部６４へと直接送られる。キャビティ５０Ａは押出しヘッド開口部１６と一直線上にある。図５では、押出し成形品前方部が押し出されている材料塊体１２の残りの部分から切断されるときには、押出し成形品前端部４２は５０Ａのキャビティに既に入っている。押出しおよび切断によって細長い小滴がキャビティ５０Ａへと移動した直後、ホイールは数度の幅で回転して即座に止まる。これにより次の押出し成形品前方部すなわち小滴を次のキャビティへと押し出すことができる。図５は、前の小滴４０Ｂが前のキャビティ５０Ｂ内で膨張しているのを示している。
【０００８】
細長い小滴の膨張を促進するために、キャビティ位置５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄのキャビティの壁に、２つの導管セット５４、５６を通して真空を与えている。真空は、まだ十分に凝固していない小滴材料の膨張を高め、小滴がキャビティの壁に対して膨張するのを高める。図５のシステムでは発泡性ポリマーを使用するのが好ましい。このようなポリマーはこのような材料よりなる耳栓の膨張を助ける。この結果、小滴はキャビティを完全に満たし、良好に制御された形状の耳栓が製造される。真空を送るためには焼結キャビティ壁材料を用いることができる。
【０００９】
小滴はキャビティ５０Ｅに達した時点ではほとんど十分に凝固している。５０Ｄと５０Ｅとの間に１つ以上のキャビティ位置をさらに追加して、このような凝固および膨張のための時間を提供してもよい。５０Ｅのキャビティでは、キャビティの後端部が開き、キャビティは導管５４、５６に沿って流れる加圧空気にさらされる。加圧空気は耳栓を開放された端部６４を通して吹き出させ、耳栓を、完成したかまたはほとんど完成した耳栓を保持する容器（図示せず）へと移動させる。
【００１０】
図５のシステム３８は、回転可能なキャビティ形成部材５２の両側の面に対して位置する２つの静置プレート６０、６２を含む。第１のプレート６０は、真空が送られている位置５０Ｂ〜５０Ｄに沿ったキャビティの後端部６４を封印する。第２のプレート６２は、真空源へと導く真空ホース７２に接続される真空プレナム７０と、加圧空気源へと導く加圧空気ホース７６に接続される加圧空気プレナム７４とを形成する。両プレナムは、キャビティ一位置に応じて真空または加圧空気をキャビティに送る。モータ（図示せず）が部材を段階的に回転させる。図６は、静置プレート６０、６２および回転可能部材５２を含むシステムを示す。システムは、キャビティの後端部が、主として水平方向に向く代わりに、主として上方または下方を向くようにしてもよい。もっとも、キャビティ後端部は上方を向くのが好適である。
【００１１】
押出しを行い次に押出し成形品の成形を行うことによる耳栓の製造は、生分解性材料を耳栓に使用することを可能にする。このような材料の１つは、発泡剤を含むポリウレタン
プレポリマーであり、これは粘度が高すぎるため、耳栓成形用鋳型に迅速に注入することができない。しかし、このようなポリウレタンポリマーは上述のプロセスを用いて押し出すことができる。図５の４０Ｅのような耳栓は通常は使い捨て発泡耳栓として使用される。上記の耳栓のような生分解性使い捨て部品には需要があり、上記の押出し成形プロセスはこれを可能にする。
【００１２】
図５に示すプロセスは好ましくは発泡材料よりなる耳栓に対して用いられるが、このプロセスはまた、シリコンなどの、非発泡すなわち「密な」エラストマ材料にも有用である。密なエラストマの形成では、図１および図２に示すような、押出しおよび分離の上述のプロセスを用いて、耳栓を構成することになる適切な量の材料よりなる細長い小滴を提供することが有用である。このような押出し小滴を、依然として流動可能な小滴を圧縮することによってキャビティ内で成形することができる。
【００１３】
図７は、鋳型９４のキャビティ９２Ａへと押し出されたばかりでありまた押し出されている塊体９３から切断された細長い押出し成形品前方部すなわち小滴９０Ａを示す。鋳型９４はキャビティ９０を有し、細長い小滴および各キャビティを９０Ｂなどの第２の位置へともたらすために一段階回転または移動する。第２の位置では、ピストンまたはラム１００が、細長い小滴をキャビティ内のより深い位置へと押しやって、これにより材料が耳栓キャビティ９６を形成するキャビティの前部を完全に満たすようにする。この特定のキャビティは、（キャビティ軸１０６に対して）放射状に外向きにそして後ろ向きに傾斜する１０２、１０４のフランジを有する耳栓を形成する。図５の装置の場合のように、キャビティを完全に満たすときの補助として真空を使用し、また耳栓を吹き出すのに加圧空気を使用することができる。キャビティ形成部１１０を撤去することによってキャビティを開放して、開いた前端部１１４を通って損傷なく耳栓を取り出すのを容易にすることができる。この実施例では、小滴はキャビティの一方の端部１１２から入って反対側の端部１１４から出ていく。
【００１４】
図８は、押出しヘッド１２４からの発泡押出し成形品１２２がその前方部、すなわち塊体２４から切断された押出し成形部１３０を持ち、その前方部すなわち小滴はそれぞれ鋳型１３４のキャビティ１３２内に横たわる。本実施形態では、押出し成形品の前端部は、各鋳型の鋳型構成部１４２、１４４が共に移動して、各鋳型構成部によって形成される分離キャビティ壁が形成する開放キャビティを閉鎖するとき、鋳型構成部によって切断される。各鋳型構成部の後端部１４６は方向Ｆ、Ｒで長さが短く、鋳型構成部は１５０で押出し成形品を切断する縁部を有する。１３０の押出し成形部が十分に膨張して１３０Ｃにおけるようにキャビティを満たしまた部分的にまたは十分に凝固すると、鋳型構成部は１４２Ｄ、１４４Ｄで分離し、成形耳栓が取り出される。鋳型構成部は次に再使用のために後方に移される。押出し成形部がキャビティを確実に満たすように真空を送ってもよい。メカニズム１５２は、鋳型構成部の移動を誘導する側部ガイド１５４と、構成部を共に移動させるムーバ１５６とを有する。メカニズムはまた鋳型構成部を矢印１６０、１６２に沿って移動させる。
【００１５】
出願者は、用語「耳栓」を、外耳道内に配置され、また外耳道の壁に接触して音をブロックするのを助ける部材を定義するものとして使用している。耳栓装置によっては、耳栓部材を外耳道へと挿入するのを助ける、耳栓軸に沿って延びる補剛材ロッドなどの個別の部品を含むものもある。
【００１６】
従って、本発明は、耳栓を形成する方法および装置であって、キャビティの形状へと膨張しまた／またはその形状をとるように強いられ、そして凝固して耳栓となる材料よりなる押出し成形品の前方部を形成キャビティへと押し出すことを含む。キャビティでは、依然として流動可能な押出し成形部の膨張は、真空および／またはラムの圧力によって補助
してもよく、これにより依然として流動可能な材料がキャビティを満たし、所望の耳栓形状を得る。この方法は単に耳栓の製造を促進するだけではなく、粘性の耳栓材料の使用を可能にし、これにより利用可能な生分解性材料、特に使い捨て生分解性発泡材料を用いて、耳栓を製造することが可能となる。
【００１７】
本発明の特定の実施形態について記述および図示したが、当業者にとっては様々な修正および変形が容易に行われ得るものと認められる。よって、請求の範囲はこのような修正および相当物を含むものとして解釈されるよう意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】押出しヘッドの断面図であって、小滴の製造を示す。
【図２】図１の図に類似する図であるが、製造された小滴が押し出されている材料の残りの部分から分離している。
【図３】図１のカッタまたは分離器のブレードの背面図であって、分離器をその開口した位置で示す。
【図４】図３に類似する図であるが、ブレードが閉鎖した位置にある。
【図５】図２に示したタイプの小滴を成型するシステムの一部断面図である。
【図６】図５のシステムの正面等角図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の耳栓を成型するシステムの一部断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の耳栓を成型するシステムの一部断面図である。
【図１】
2008532694.tif 000003
【図２】
2008532694.tif 000004
【図３】
2008532694.tif 000005
【図４】
2008532694.tif 000006
【図５】
2008532694.tif 000007
【図６】
2008532694.tif 000008
【図７】
2008532694.tif 000009
【図８】
2008532694.tif 000010
【国際調査報告】
2008532694.tif 000011