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Die Erfindung betrifft ein Sprechhilfegerät für Kehlkopfoperierte mit einem Schallkopf, bestehend aus einer eingespannten, durch einen Stössel in Schwingungen versetzbaren Hartmembran, einen Antrieb in
Form einer mit dem Stössel verbundenen Schwingspule, die einem einen Permanentmagneten aufweisenden
Magnetsystem feldwirksam zugeordnet ist, einer mit dem Stössel verbundenen Weichmembran, und einem mechanisch und elektrisch mit dem Schallkopf verbundenen Generator-/Steuerteil zur Erzeugung periodischer Stromimpulse für die Schwingspule. Derartige elektronische Sprechhilfegeräte erzeugen einen
Summon, der von aussen durch die Halsweichteile in den Mund-Rachenraum geleitet wird und dort mit Zungen- und Rachenbewegungen zu einer verständlichen Sprache moduliert werden kann.
Meistens gestatten solche Sprechhilfegeräte eine Anpassung der Frequenz und der Lautstärke des Summtones und damit der erzeugten Sprache an die jeweiligen Umgebungsbedingungen.
Bei einem bekannten Sprechhilfegerät der eingangs genannten Gattung, das etwa die Form einer
Stabtaschenlampe hat, befinden sich im zylindrischen Schaft Impulsgenerator und -verstärker mit den
Potentiometern für die Regulierung der Tonhöhe und der Lautstärke sowie eine wiederaufladbare Batterie.
Im Kopfteil sind der elektrodynamische Wandler und die zwischen elastischen Ringen eingespannte Kunst- stoff-Hartmembran untergebracht. Kopfteil und Schaft bilden eine untrennbare Einheit, die im Betrieb von
Hand an den Hals angesetzt werden muss.
Das Erlernen und die Ausübung des Sprechvorganges mit Hilfe des bekannten Sprechhilfegerätes erfordern eine ausserordentliche Konzentration des Benutzers, sowohl bezüglich der zeitlichen Koordination der Schalterbetätigung für den Steuerteil mit den Mund- und Rachenbewegungen, wie auch bezüglich der
Ansatzstelle und des Ansatzdruckes des Kopf teils an die Halsweichteile. Weniger geübte Benutzer des bekannten Sprechhilfegerätes geraten bei dem Versuch, sich zu konzentrieren, während des Sprechens oftmals ins Gestikulieren, so dass der Kopfteil des Sprechhilfegerätes teilweise oder völlig ausser Kontakt mit den Halsweichteilen gerät, was zu einem Misslingen der Stimmerzeugung im Mund- und Rachenraum führen muss (vgl. Zeitschrift "Der Spiegel", Jahrgang 1974, Bericht über die Krebskrankheit in Deutschland).
Aber auch für geübte Benutzer des bekannten Sprechhilfegerätes bedeutet das Anhebenmüssen der das Sprechhilfegerät haltenden Hand zum Hals und auch die ständige Benutzung einer Hand beim Sprechen eine starke Behinderung bei den verschiedensten Tätigkeiten.
Die bekannten Sprechhilfegeräte sind relativ schwer (zirka 250 p). Dabei ist zu beachten, dass von wesentlichem Einfluss auf Grösse und Gewicht des Sprechhilfegerätes sein Kopfteil ist, insbesondere die Ausbildung seines Magnetsystems. Dieses Magnetsystem enthält einen Permanentmagneten, dessen Feld das Gegenfeld zu dem in der elektrischen Spule des Schwingteils induzierten elektrischen und dadurch erzeugten magnetischen Feldes bildet, um die Spule und den mit ihr verbundenen Stössel unter der Einwirkung periodischer Stromimpulse periodisch gegen die Hartmembran zu schleudern, um diese zur Erzeugung des die menschliche Stimme ersetzenden Summtones in Schwingungen zu versetzen.
Bei den bekannten Sprechhilfegeräten nimmt der Permanentmagnet einen relativ grossen Anteil von Gewicht wie auch Raum des gesamten Sprechhilfegerätes ein, weil die bisher verwendeten Werkstoffe für den Permanentmagneten bekannter Sprechhilfegeräte eines relativ grossen Dauermagneten bedurften, um ein hinreichend starkes Magnetfeld zu erzeugen, so dass die Energie der Summtöne ausreicht, um einen der menschlichen Stimme einigermassen ähnlichen Klang zu erzielen. Eine bedeutende Reduzierung von Gewicht und Grösse gegenüber bekannten Sprechhilfegeräten könnte durch Verwendung besonderer hartmagnetischer Werkstoffe erreicht werden, da diese im Vergleich zu jetzt gebräuchlichen Materialien eine wesentlich höhere magnetische Energie pro Gewichtseinheit zu erreichen gestatten.
Solche Werkstoffe, die im Vergleich zu dem bisher in den bekannten Sprechhilfegeräten eingesetzten Magnetmaterial wesentlich höhere Koerzitivfelder und Energieprodukte ergeben, bestehen aus intermetallischen Verbindungen aus der Klasse der SECog-Magnete (wobei SE die folgenden Elemente und deren Mischungen bedeutet : Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm), die auf pulver- oder schmelzmetallurgischem Weg in die gewünschte Form gebracht werden (näheres über diese neue Materialgruppe ist nachzulesen in dem Aufsatz "Kobalt-Seltene Erden :
Eine neue Klasse hartmagnetischer Werkstoffe für Dauermagnete" von Kurt Bachmann, herausgegeben vom Brown Boveri Forschungszentrum, CH-5401 Baden, Schweiz ; bei einem Vortrag gehalten am "Internationalen Symposium über Eigenschaften elektrisch leitender, magnetischer Materialien" vom 21./22.Juni 1971 in Baden-Baden, Deutschland). Diese Werkstoffe sind jedoch
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aussergewöhnlich spröde und damit bruchempfindlich. Ihre Lebensdauer wäre daher bei Verwendung bekannter Magnetsystemkonstruktionen nicht zufriedenstellend.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Magnetsystemkonstruktion zu schaffen, die auch die Verwendung spröder Magnetwerkstoffe erlaubt.
Diese Aufgabe wird gelöst, wenn bei einem Sprechhilfegerät der eingangs erwähnten Art, gemäss der
Erfindung das Magnetsystem einen ersten scheibenförmigen Polring mit aus der Scheibenebene senkrecht vorstehendem Kern und einen zweiten scheibenförmigen Polring mit einer Durchtrittsöffnung für den Kern des ersten Polringes unter Belassung eines eine Führungshülse aufnehmenden Ringspaltes aufweist, wobei die beiden Polringe zwischen sich den im wesentlichen die gleiche Gestalt wie der zweite Polring aufweisenden Permanentmagneten enthalten. Solcherart wird eine Konstruktion für das Magnetsystem geschaffen, die dem Dauermagneten einen praktisch allseitigen Schutz gegen Absplitterungen gewährt und ihn unverrückbar, aber dennoch mit einer gewissen Elastizität durch die Anordnung der Hülse zwischen den Polringen und der Permanentmagnetscheibe lagert.
Gleichzeitig wird noch dadurch, dass man zur Führung der Spule eine Hülse anstatt eines Spaltes im Magnetsystem verwendet, erheblich an Material gespart, da das Magnetsystem hiedurch flacher gehalten werden kann. Durch den Klemmsitz der Hülse zwischen den Polringen und der Permanentmagnetscheibe ist ausserdem ein Verrutschen oder Vibrieren dieser Teile gegeneinander unmöglich gemacht und gleichzeitig eine Zentrierung bewirkt. Durch die erfindungsgemässe Konstruktion ist gegenüber bekannten Konstruktionen eine erhöhte Lebensdauer des Magnetsystems erzielbar, wobei auch der Einsatz spröder Materialien als Magnetwerkstoffe möglich ist.
Diese Werkstoffe ergeben hohe Koerzitivfelder und können daher sehr klein gestaltet werden, wodurch auch das Gewicht des gesamten Gerätes vermindert werden kann, so dass das Gerät am Halse des Benutzers angebracht werden kann und diesem die Hände frei hält.
Zur Verminderung des Gewichtes ist es von Vorteil, wenn in besonderer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes die Polringe an ihren den Permanentmagneten abgewandten Deckflächen nach aussen kegelstumpfförmig abfallend ausgebildet sind.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann die Führungshülse aus Kunststoff bestehen, wodurch eine gewisse Elastizität des Klemmsitzes erzielbar ist, wodurch die Bruchsicherheit weiter erhöht wird.
Für die bruch- und stosssichere Lagerung des den Permanentmagneten enthaltenden Magnetsystems ist es weiters von Vorteil, wenn gemäss einem weiteren Erfindungsmerkmal das Magnetsystem in einem etwa hohlzylindrischen Gehäuseteil, der an seinem unteren Ende innen durch einen Absatz in eine Erweiterung übergeht, gehaltert ist, wobei die Umfangsfläche des Magnetsystems in die Erweiterung eingepasst ist und die Deckfläche des zweiten Polringes gegen diesen Absatz anliegt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt Fig. l eine Seitenansicht des Sprechhilfegerätes in einteiligem Betriebszustand, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht in zweigeteiltem Betriebszustand, Fig. 3 eine Ansicht des Schallkopfes der Fig. 2 in Richtung des Pfeiles III, Fig. 4 eine Ansicht des Generator-/Steuerteils der Fig. 2 in Richtung des Pfeiles IV, Fig. 5 einen Längsmittelschnitt des Schallkopfes in vergrösserter Darstellung, Fig. 6 einen Längsmittelschnitt des oberen Abschnittes des Generator- jSteuerteils, Fig. 7 eine Ansicht des am Hals des Benutzers angebrachten Schallkopfes von vorne, und Fig. 8 eine Ansicht des am Hals des Benutzers angebrachten Schallkopfes von der Seite.
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brator mit Leistungsendstufe) --26--, der ferner zwei Einstellpotentiometer --27, 28-- zur Anpassung der Impulsfrequenz (Tonlage) und der Stärke der Stromimpulse (Lautstärke) an die Wünsche des Benutzers des Gerätes aufweist. An dem Generator-/Steuerteil ist ferner eine Einschaltvorrichtung --29-- vorgesehen, die als Taster oder Schalter ausgebildet sein kann, über die das Sprechhilfegerät in Funktion gesetzt werden kann.
Die Einschaltvorrichtung --29-- ist mit einem Sperring --31-- versehen, mit welchem sie gegen unbeabsichtigte Betätigung gesichert werden kann, so dass die ferner in dem Generator-Steuer-
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der Innendurchmesser dieser mittigen Ausnehmung so gross ist, dass er zwischen dem Kern bzw. der Nabe des ersten Polringes --2--, welche diese Ausnehmungen und damit Dauermagnetscheibe --1-- und zweiten Polring --3-- durchdringt, einen umlaufenden Spalt, vorzugsweise einen Ringspalt, freilässt.
In diesen umlaufenden Spalt ist mit Klemmsitz eine Hülse --32-- eingesetzt, die von der dem Dauermagneten-lzugewandten Oberfläche des scheibenförmigen Abschnittes des ersten Polringes --2-- bis zu der von dem Dauermagneten abgewandten Aussenoberfläche der Nabe bzw. des Kerns des ersten Polringes --2-- und noch ein Stück darüber hinaus sich erstreckt. Diese Hülse --32-- hält durcn Klemmsitz die Polringe - 2, 3-und die Permanentmagnetscheibe-l-gegeneinander fest, zentriert diese, und dient gleichzeitig als Führung für die mit dem Stössel --14-- fest verbundene Spule
Es ist natürlich klar, dass zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Form für den Schallkopf und insbesondere das Magnetsystem eine kreissymmetrische bzw.
Kreisringform gewählt ist, dass diese Form aber nur eine bevorzugte ist und dass durchaus auch andere Formen denkbar sind, beispielsweise Polygonformen, sofern sich dies aus irgendwelchen Gründen als zweckmässig erweisen sollte. Auch die Bezeichnung "hohlzylindrisch" für den Gehäuseteil --4-- steht in der gesamten Beschreibung somit nicht notwendigerweise für einen Kreiszylinder.
Der Werkstoff, aus dem bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Permanentmagnet-lbesteht, ist ein hartmagnetischer Werkstoff aus der Materialgruppe der SECog-Magnete (wobei Se für Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm und deren Mischungen steht). Basierend auf diesen intermetallischen Verbindungen
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(Insgesamt zu diesen Werkstoffen sei verwiesen auf den Aufsatz kobalt-Seltene Erden :"Eine neue Klasse hartmagnetischer Werkstoffe für Dauermagnete von Kurt Bachmann, herausgegeben Juli 1971 vom Brown Boveri Forschungszentrum, CH-5401 Baden-Schweiz).
Diese neuen Werkstoffe für Permanentmagnete, wie sie auch bei dem Ausführungsbeispiel verwendet sind, sind jedoch sehr spröde und bruchempfindlich. Die oben geschilderte Verbundkonstruktion für das Magnetsystem schafft einen guten Schutz der Permanentmagnetscheibe vor Absplitterungen und Stössen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist dieser Schutz noch weiter dadurch verbessert, dass das Magnetsystem durch Anlage des zweiten Polringes --3-- gegen einen Absatz, über welchen der Innendurchmesser des hohlzylindrischen Gehäuseteils --4-- in eine Erweiterung übergeht, in diesen Gehäuseteil --4-- eingebettet ist, Bei der in Fig.
5 gezeigten Darstellung sind zu diesem Zweck die Oberfläche des zweiten Polringes --3-- und die entsprechende Ansatzfläche in dem Gehäuseteil --4-- in ihrer Form einander angepasst, wobei unter anderem aus Gründen der Gewichtsersparnis eine kegelstumpfförmige Abschrägung des Polringes --3-- nach aussen hin gewählt ist, die eine entsprechende Schräge der Ansatzfläche in dem Gehäuseteil --4-- bedingt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf diese Weise das Magnetsystem --2, 1, 3-- sicher in dem Gehäuseteil --4-- eingebettet, wobei der Innendurchmesser der Erweiterung in dem Gehäuseteil --4-- genau dem Aussendurchmesser von erstem Polring --2--,
Permanentmagnetscheibe --1-- und zweitem Polring-3-- entspricht. In diesem Gehäuseteil --4-- ist das Magnetsystem durch einen Ring --7-- gehalten, der geringfügig über die Aussenkante des ersten Polringes - vorsteht und das ganze Magnetsystem in seinem Sitz hält. Der Haltering --7-- ist mit Hilfe von Schrauben --8-- (vgl. Fig. 3) an dem Gehäuseteil --4-- festgeschraubt.
Der Gehäuseteil --4-- besteht bei dem Ausführungsbeispiel ferner aus Kunststoff, und die Art des Kunststoffes, aus dem der Gehäuseteil --4-- besteht, wie auch das Material der ebenfalls in Kunststoff ausgeführten Hülse --32-- sind so ausgewählt und aufeinander abgestimmt, dass der Permanentmagnet - zwischen den Polringen --2 und 3-- einerseits unverrückbar festgeklemmt, anderseits durch die Kunststoffhülse --32-- und den Kunststoffgehäuseteil --4-- in gewissen Grenzen elastisch und stossgedämpft gelagert ist.
Es ergibt sich ferner eine genau definierte Lage des Magnetsystems gegenüber dem Gehäuseteil so dass eine Justierung der Hartmembran --10-- gegenüber dem Stössel --14-- allein durch Verdrehung der Schraubkappe --9-- erfolgen kann. Dabei bleibt die Justierung auch erhalten, wenn der Schallkopf --16-- von dem Generator-/Steuerteil --26, 27, 28-abgenommen wird.
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Zwischen dem Schallkopf --16-- und dem Generator-/Steuerteil --26, 27, 28-- stellt ein Verbindungs- kabel --21-- die elektrische Verbindung her. Das Verbindungskabel --21-- ist fest mit dem Schallkopf - und dem Generator-/Steuerteil --26, 27, 28-- verbunden.
Die Einrichtung zur mechanischen Verbindung von Schallkopf und Generator-/Steuerteil hat bei der
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kurze Drehung schnell gelöst bzw. wieder geschlossen werden kann.
Um das fest mit dem Schallkopf --16-- und dem Generator-/Steuerteil --26, 27, 28-- verbundene elektrische Kabel --21-- beim Schliessen dieses Bajonettverschlusses --19, 20-- in nicht störender Weise unterzubringen, ist in dem oberen Abschnitt des Generator-/Steuerteils ein Depotraum --23-- vorgesehen (Fig. 6), der eine drehbare Aufrollscheibe --22-- aufweist, mit deren Hilfe das Verbindungskabel --21-- im Depotraum --23-- aufgerollt und verstaut werden kann.
Ist das Verbindungskabel --21-- in dem Depotraum --23-- untergebracht, so kann der Schallkopf --16-- mit dem Generator-/Steuerteil - -26, 27, 28-- verbunden werden, und es ergibt sich die in Fig. l dargestellte Betriebsstellung des
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wünschenswert sein kann, sollte auch jeder Transport des Sprechhilfegerätes erfolgen.
Um das neue Sprechhilfegerät in der zweigeteilten Betriebsweise zu benutzen (Fig. 2 bis 4 und 7,8), ist der Schallkopf --16-- durch eine leichte Drehung vom Generator-/Steuerteil zu trennen, worauf das Verbindungskabel --21-- von der Aufrollscheibe --22-- in dem Depotraum --23-- abgerollt und der Schallkopf --16-- mit einer Halterung --24--, die sich an einer Lasche --25-- befindet, welche beispielsweise an einem Halsband befestigt ist, verbunden wird. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Halterung --24-- der Befestigungslasche --25-- so ausgebildet, dass der Schallkopf --16-- darin schwenkbar aufgenommen wird. Die Befestigungslasche --25-- kann in beliebiger Weise an dem Halsband befestigt sein, beispielsweise mittels eines Doppelschlitzes, wie in Fig. 7 gezeigt.
Der Generator-/Steuerteil --26, 27, 28-- wird an einem geeigneten Ort in der Kleidung untergebracht.
Bei der Darstellung in den Fig. l und 2 ist die Einschaltvorrichtung --29-- fest mit dem Genera- tor-/Steuerteil --26, 27, 28-- verbunden dargestellt. Sie kann jedoch auch von dem Generator-/Steuerteil getrennt ausgeführt sein und mit diesem elektrisch verbunden sein. Bei getrennter Ausführung der Einschaltvorrichtung kann diese ebenfalls an beliebigen und für die zu schaltende Hand leicht zugänglichen Stellen der Kleidung untergebracht werden, während man den schweren Generator-/Steuerteil dort trägt, wo sein Gewicht am wenigsten stört.
Die Ausführungsform der getrennt von dem Generator-/Steuerteil ausgebildeten Einschaltvorrichtung - kann ferner in noch vorteilhafterer Weise weitergebildet sein, indem beispielsweise der Schalter oder Taster als flaches Element mit grosser Betätigungsfläche ausgebildet ist. Entweder kann der Schalter oder Taster selbst flach sein, oder er kann in einer flachen, elastischen Hülle untergebracht sein, deren Fläche eine gewisse Steifigkeit und Elastizität aufweisen.
Dann ist es möglich, die Einschaltvorrichtung an Stellen des Körpers unterzubringen, beispielsweise unter der Achsel, an denen sie auch mit andern Körperteilen als mit der Hand betätigt werden kann, beispielsweise durch den Oberarm des Benutzers des Sprechhilfegerätes, indem man den Oberarm gegen den Oberkörper presst, oder durch den Ellenbogen, den man gegen den Rumpf presst ; letzterenfalls müsste sich die als flaches Element ausgebildete Einschaltvorrichtung etwa seitlich in der Taille des Benutzers des erfindungsgemässen Sprechhilfegerätes befinden.
Nicht in den Zeichnungen dargestellt ist noch eine weitere Ausführungsform für die Einrichtungen zur mechanischen und elektrischen Verbindung des Schallkopfes --16-- mit dem Generator-/Steuerteil - -26, 27, 28--. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die elektrische Verbindung zwischen Schallkopf und Generator-/Steuerteil durch unmittelbaren Kontakt des ersten Polringes --2-- mit einer im oberen Teil des Generator-/Steuerteils --26, 27, 28-- angebrachten Kontaktfeder einerseits, und über die Formlöcher
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Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass in zusammengestecktem Zustand, d. h. bei ungeteilter Betriebsweise des Sprechhilfegerätes ein Kabel für die elektrische Verbindung, wie beispielsweise das Kabel --21-- bei der weiter oben geschilderten Ausführungsform, entfällt. Wird das Sprechhilfegerät zweigeteilt benutzt, so erfolgt der elektrische Anschluss des Schallkopfes --16-- an den Generator-/Steuer- teil --26 bis 28-- über ein Adapterkabel, welches einerseits fest mit der Halterung für den Schallkopf an dem Halsband verbunden ist und anderseits eine lösbare Verbindung, beispielsweise Steckverbindung mit dem Generator-/Steuerteil --26 bis 28-- aufweist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Sprechhilfegerät für Kehlkopfoperierte mit einem Schallkopf, bestehend aus einer eingespannten, durch einen Stössel in Schwingungen versetzbaren Hartmembran, einen Antrieb in Form einer mit dem Stössel verbundenen Schwingspule, die einem einen Permanentmagneten aufweisenden Magnetsystem feldwirksam zugeordnet ist, einer mit dem Stössel verbundenen Weichmembran, und einem mechanisch und
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einen ersten scheibenförmigen Polring (2) mit aus der Scheibenebene senkrecht vorstehendem Kern und einen zweiten scheibenförmigen Polring (3) mit einer Durchtrittsöffnung für den Kern des ersten Polringes (2) unter Belassung eines eine Führungshülse (32) aufnehmenden Ringspaltes aufweist, wobei die beiden Polringe (2,3) zwischen sich den im wesentlichen die gleiche Gestalt wie der zweite Polring (3)
aufweisenden Permanentmagneten (1) enthalten.
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