24.09.2024 von Dr. Wiebold Wurpts

Sie haben Ihre Ohrstöpsel verloren? NETZSCH weiß, warum!

Manchmal liegt das Hotel entgegen der Beschreibung doch an der Hauptstraße, der Nachbar macht nachts die Musik nicht aus oder man geht einfach einer lauten Beschäftigung nach. Dann können Ohrstöpsel Abhilfe schaffen – wenn sie denn halten.

Manchmal liegt das Hotel entgegen der Beschreibung doch an der Hauptstraße, der Nachbar macht nachts die Musik nicht aus oder man geht einfach einer lauten Beschäftigung nach. Dann können Ohrstöpsel Abhilfe schaffen – wenn sie denn halten.

Für den festen Sitz werden die Ohrstöpsel verformt und in das Ohr gesteckt. Dort verschließen sie den Gehörgang und dämpfen die Umgebungsgeräusche. Leider baut sich aber mit der Zeit die Anpresskraft in den Ohrstöpseln ab und wenn man Pech hat, fallen sie nach einiger Zeit wieder heraus.   

Damit Ohrstöpsel dämpfen, bestehen sie aus viskoelastischem Schaum. Wenn dieser gestaucht wird, baut sich im Laufe der Zeit die SpannungSpannung ist definiert als Kraftniveau, das auf eine Probe mit definiertem Querschnitt aufgebracht wird (Spannung = Kraft/Fläche). Proben mit runden oder rechteckigen Querschnitten können komprimiert oder gestreckt werden. Elastische Materialien, wie Elastomere, können bis um das 5- oder 10-fache ihrer ursprünglichen Länge gedehnt werden.Spannung im Material ab und man spricht von einer Spannungsrelaxation. Um diesen Fall nachzustellen, wurde ein 9 mm langes Stück aus einem Ohrstöpsel ausgeschnitten und im NETZSCH DMA 303 Eplexor® untersucht. Dabei wurde die Probe auf die menschliche Körpertemperatur von 36 °C geheizt und dann mit einer DehnungDehnung beschreibt die Deformation eines Materials, das durch eine von außen einwirkende Kraft oder Spannung mechanisch belastet wird. Gummimischungen zeigen Kriech-Eigenschaften, wenn eine statische Last aufgebracht wird.Dehnung von 30 % belastet.   

Wie üblich sind die Druckkräfte im Diagramm mit einem negativen Vorzeichen notiert. Kurz nach dem Aufbringen der Dehnung wird eine maximale Kraft von 1,147 N erreicht. Nach 30 min baut sich die Kraft auf 0.888 N ab, sie wird also um 22 % reduziert. Wie bei Relaxationsvorgängen üblich, findet dieser Vorgang jedoch nicht gleichmäßig über die Zeit, sondern exponentiell statt. Entsprechend verliert der Ohrstöpsel in den ersten 15 min bereits 21 % der Vorspannung und in weiteren 15 min dann nur noch 1 %.

Anders gesagt: Wenn der Ohrstöpsel nach 15 Minuten noch sitzt, dann fällt er auch nicht mehr heraus.

Abbildung 1: Relaxationsmessung am Teil eines Ohrstöpsels mit Durchmesser 9 mm und Probenhöhe 9 mm

Hier erfahren Sie mehr zum Dynamisch-mechanischen Analysator DMA 303 Eplexor® von NETZSCH: