AT500699B1 - Vorrichtung zur erzeugung von magnetfeldern - Google Patents

Description

2 AT 500 699 B1

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Magnetfeldern, insbesondere zur Magnetfeldtherapie, mit Spulen und einem Generator zur Ansteuerung der Spulen mit elektrischen Stromwellen, wobei die Spulen an einem Kleidungsstück, vorzugsweise einer Kopfbedeckung, angebracht oder darin integriert sind. 5

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der US 2002/0151760 A1 bekannt.

Bisherige Geräte zur Magnetfeldtherapie sind einerseits als Standgeräte ausgebildet, bei denen die Spule und der Generator zur Erzeugung eines Magnetfeldes in einem Gehäuse aufgenom-io men sind, oder sind andererseits so ausgebildet, dass zumindest die Spule in einer Matte angeordnet ist, auf der die zu therapierende Person liegt oder auf die sie die zu therapierenden Gliedmaßen legt.

Diese bekannten Geräte weisen zweierlei Nachteile auf. Zum einen ist der Verlauf des Magnet-15 feldes durch die zu therapierenden Gliedmaßen nicht immer optimal, und es muss zumindest ein beträchtlicher Streuverlust in Kauf genommen werden. Zum anderen verlangen diese Geräte, dass sich der Patient in einer Ruhelage befindet, d.h. während der oft zeitaufwändigen Therapie kann sich der Patient nicht vom Standort des Gerätes wegbewegen. 20 Die vorliegende Erfindung bietet eine Lösung für die Probleme des Standes der Technik. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch Bereitstellen einer Vorrichtung zur Erzeugung von Magnetfeldern, insbesondere zur Magnetfeldtherapie, mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt. 25

Durch die Maßnahme, die zumindest eine Spule an einem Kleidungsstück, vorzugsweise einer Kopfbedeckung, anzubringen, ist der Patient nicht mehr an den Standort des Magnetfeldtherapiegerätes gebunden. Weiters können die Spulen exakt an jenen Stellen im Kleidungsstück angebracht sein, die sich an den zu therapierenden Gliedmaßen befinden. 30

Insbesondere bei Anbringung der Spulen in einer Kopfbedeckung, vorzugsweise in kalottenförmiger Verteilung, sind die Streuverluste vernachlässigbar. Durch Verwendung moderner Bauteile ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung als batteriegetriebenes Gerät mit geringem Gewicht herzustellen. Aus Gründen einfacher Herstellung und weiter verringerten Gewichtes 35 sind in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Spulen als Luftspulen ausgebildet. Die solchen Luftspulen bei der Magnetfeldtherapie allgemein anhaftenden Nachteile eines relativ inhomogenen magnetischen Feldverlaufs und relativ großer Streuverluste wirken sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht aus, da hier die Spulen direkt an den zu therapierenden Körperstellen liegen und somit sowohl die Einleitung des Magnetfeldes in den Körper des 40 Patienten zufriedenstellend ist als auch die Streuverluste ausreichend niedrig sind.

In einer herstellungstechnisch günstigen Ausgestaltung der Erfindung sind eine Vielzahl von Spulen durch Anordnung zweier elektrischer Leiter ausgebildet, indem Abschnitte der Leiter, in denen diese eng nebeneinander, vorzugsweise verdrillt, geführt sind, mit Abschnitten abwech-45 sein, in denen die Leiter auseinander und wieder zusammenlaufend geführt sind, so dass jeder Leiter zumindest eine halbe Spulenwindung einer Luftspule bildet. Vorteilhaft umschreiben die Leiter in jenen Abschnitten, in denen sie auseinander und wieder zusammen laufen, einen Kreis oder eine Ellipse. Die Leiter- und Spulenabschnitte können dabei direkt in das Kleidungsstück integriert, beispielsweise eingewebt sein. Für Anwendungen, bei denen eine erhöhte mechani-50 sehe Festigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erwünscht ist, ist es jedoch vorteilhaft, wenn die Spulen auf einem Träger, z.B. aus Kunststoff, angeordnet sind, und der Träger in das Kleidungsstück integriert ist.

Als therapeutisch günstig hat sich erwiesen, wenn der Generator elektrische Stromwellen mit 55 Rechteckform an die Spulen liefert. Die Frequenz der von dem Generator gelieferten Stromwel- 3 AT 500 699 B1 len liegt vorzugsweise unter 50 Hz, noch bevorzugter unter 25 Hz. Das von der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugte Magnetfeld lässt sich hervorragend einstellen, wenn der Generator zur Abgabe von elektrischen Stromwellen mit variabler Pulsbreite ausgebildet ist. Um Fremdfelder, wie z.B. das Erdmagnetfeld, kompensieren zu können, erweist es sich als günstig, wenn 5 die vom Generator erzeugbaren elektrischen Stromwellen einen Gleichanteil und einen Wechselanteil aufweisen, wobei der Gleichanteil so eingestellt wird, dass damit das Fremdfeld kompensiert wird. Aus therapeutischen Gründen sollten die vom Generator erzeugbaren Stromwellen eine Stromstärke unter 1 mA, vorzugsweise unter 100 μΑ aufweisen. io Die Erfindung wird nun anhand von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Abbildungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Magnetfeldern zur Magnetfeldtherapie; 15 Fig. 2 eine Darstellung einer Abfolge von Luftspulen, die sich mit Leitungsabschnitten abwechseln;

Fig. 3 eine Draufsicht eines Trägers mit einer Vielzahl von darauf verteilten Spulen; und

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Hut, in dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer

Vielzahl von Spulen integriert ist. 20

Zunächst auf Fig. 1 und Fig. 2 Bezug nehmend ist in Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung von Magnetfeldern zur Magnetfeldtherapie dargestellt. Diese Vorrichtung umfasst eine Vielzahl an Spulen, von denen in Fig. 1 zwei Spulen 7 und 8 bzw. in Fig. 2 drei Spulen 7, 8, 9 dargestellt sind. Diese Spulen werden durch eine Leiterschleife 25 gebildet, die folgendermaßen aufgebaut ist. Die Leiterschleife umfasst einen Hinleiter 5 und einen Rückleiter 6, die wiederum Leiterabschnitte 5a, 6a bzw. 5c, 6c umfassen, in denen der Hin- und der Rückleiter eng nebeneinander, vorzugsweise verdrillt (siehe Fig. 2), geführt sind. Dies eng aneinander liegenden Leiterabschnitte wechseln mit Leiterabschnitten 5b, 6b bzw. 5d, 6d ab, in denen die Leiter auseinander und wieder zusammenlaufend geführt sind. Jeder dieser 30 Leiterabschnitte 5b, 6b bzw. 5d, 6d definiert eine halbe Spulenwindung einer der Luftspulen 7, 8. Es sei allerdings erwähnt, dass die Erfindung nicht auf Spulen mit einer einzigen Windung beschränkt ist, sondern dass eine beliebige, zweckmäßige Windungszahl N vorgesehen werden kann. Die Spulen müssen auch nicht als Luftspulen ausgeführt sein, sondern können auch einen Ferritkern o.dergl. aufweisen. Die magnetische Induktion B jeder Spule lässt sich folgen-35 dermaßen errechnen. ß = μ * H wobei: μ = μΓ * μ0; Für Luftspulen gilt μΓ = 1, folglich: 40 B = μ0 * H Weiters gilt: 45 Η = I * N / / wobei: H magnetische Feldstärke I elektrischer Strom durch die Spule N Anzahl der Spulenwindungen 50 / Windungslänge Für Spulen mit kreisförmigem Querschnitt gilt weiters / = D * π, wobei D der Spulendurchmesser ist. In der Praxis hat sich ein Spulendurchmesser von ca. 1 cm bewährt. Die Leiterschleife besteht vorzugsweise aus einem isolierten Kupferdraht. Der Hinleiter 5 ist an einen Generator 3 55 angeschlossen, der die Spulen mit elektrischen Stromwellen I zur Erzeugung eines Magnetfel-

Claims (8)

1. 4 AT 500 699 B1 des beaufschlagt. Der Generator 3 zur Abgabe von elektrischen Stromwellen I an die Spulen 7, 8, 9 ist in einer bevorzugten Ausgestaltung zur Erzeugung einer Stromwellenform mit variabler Pulsbreite w ausgebildet. Als Stromwellenform wurde eine Rechteckform mit einer Frequenz von 8 Hz gewählt. Für die vorliegenden Anwendungen hat es sich jedenfalls als günstig erwie-5 sen, wenn die Frequenz der Stromwellen unter 50 Hz, noch bevorzugter unter 25 Hz, liegt. Es ist weiters bevorzugt, wenn die vom Generator 3 erzeugte Stromwellenform einen Gleichanteil und einen Wechselanteil aufweist, wobei der Gleichanteil zur Kompensation von magnetischen Fremdfeldern, wie dem Magnetfeld der Erde dient. Die Stromstärke der erzeugten Stromwellenform kann unter 1 mA liegen und wurde auf 50 μΑ eingestellt. 10 Der Generator 3 ist über einen Schalter 2 mit einer Batterie 1 verbunden, wobei der Stromverbrauch der gesamten Vorrichtung so gering ist, dass als Batterie eine Lithium Knopfzelle, z.B. vom Typ CR2032, verwendet werden kann, deren Lebensdauer ca. 2000 Stunden beträgt. Im eingeschalteten Zustand steuert der Generator 3 weiters eine Leuchtdiode 4 so an, dass 15 diese alle 5 Sekunden kurz aufblinkt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung, zumindest aber ihre Spulen sind erfindungsgemäß in ein Kleidungsstück integriert. In Fig. 4 ist dies an einem Hut 13 demonstriert. Man erkennt in dieser Abbildung eine Vielzahl an Spulen 14, die kalottenförmig im Hut 13 verteilt sind und durch Leiter 20 15, die die einzelnen Spulen miteinander verbinden, mit einer Stromwellenform beaufschlagt werden. In dieser Abbildung sind weder der Generator noch die Batterie oder ein Schalter dargestellt. Aufgrund der Kleinheit und des geringen Gewichtes dieser Baugruppen ist es aber ein leichtes, auch sie in den Hut zu integrieren, ohne dass sich die den Hut tragende Person dadurch beeinträchtigt fühlt. 25 Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind Spulen 12 und sie verbindende Leiter 11 auf einem Kunststoffträger angeordnet, der einen Ring 10 und nach innen verlaufende und sich in einem Zentrum vereinigende Fortsätze 10a aufweist. Der Träger 10, 10a kann in eine Kopfbedeckung, wie einen Hut oder eine 30 Kappe, integriert werden. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Erzeugung von Magnetfeldern, insbesondere zur Magnetfeldtherapie, mit Spulen (7, 8, 9; 12; 14) und einem Generator (3) zur Ansteuerung der Spulen mit elektrischen Stromwellen (I), wobei die Spulen (7, 8, 9) an einem Kleidungsstück, vorzugsweise einer Kopfbedeckung (13), angebracht oder darin integriert sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Spulen (7, 8, 9) durch Anordnung zweier elektrischer Leiter (5, 6) 40 ausgebildet sind, indem Abschnitte der Leiter (5a, 6a; 5c; 6c), in denen diese eng nebeneinander, vorzugsweise verdrillt, geführt sind, mit Abschnitten (5b, 6b; 5d; 6d) abwechseln, in denen die Leiter auseinander und wieder zusammenlaufend geführt sind, so dass jeder Leiter zumindest eine halbe Spulenwindung einer Luftspule (7, 8) bildet.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiter in jenen Abschnit ten (5b, 6b; 5d; 6d), in denen sie auseinander und wieder zusammen laufen, einen Kreis oder eine Ellipse umschreiben.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (12) auf so einem Träger (10, 10a) in dem Kleidungsstück angeordnet sind, wobei der Träger vorzugsweise aus Kunststoff besteht.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen in einen Stoff des Kleidungsstücks integriert sind. 55 5 AT 500 699 B1
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kleidungsstück eine Kopfbedeckung (13) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (14) etwa kalottenförmig in der Kopfbedeckung verteilt sind.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (3) zur Abgabe von elektrischen Stromwellen (1) mit Rechteckform ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die Frequenz der Stromwellen unter 50 Hz, noch bevorzugter unter 25 Hz, liegt. io 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (3) zur Abgabe von elektrischen Stromwellen (I) mit variabler Pulsbreite (w) ausgebildet ist.
7. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 15 der Generator (3) zur Abgabe von elektrischen Stromwellen (I) ausgebildet ist, die einen Gleichanteil und einen Wechselanteil aufweisen.
8. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (3) zur Abgabe von elektrischen Stromwellen mit einer Stromstärke unter 20 1 mA, vorzugsweise unter 100 μΑ ausgebildet ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 25 30 35 40 45 50 55