EP1323331A1 - Verfahren zur fertigung von otoplastiken - Google Patents

Verfahren zur fertigung von otoplastiken

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EP1323331A1
EP1323331A1 EP00960278A EP00960278A EP1323331A1 EP 1323331 A1 EP1323331 A1 EP 1323331A1 EP 00960278 A EP00960278 A EP 00960278A EP 00960278 A EP00960278 A EP 00960278A EP 1323331 A1 EP1323331 A1 EP 1323331A1
Authority
EP
European Patent Office
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otoplastic
ear
shell
earmold
acoustic
Prior art date
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Granted
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EP00960278A
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English (en)
French (fr)
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EP1323331B1 (de
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Christoph Widmer
Hans Hessel
Markus Weidmann
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Sonova Holding AG
Original Assignee
Phonak AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Phonak AG filed Critical Phonak AG
Publication of EP1323331A1 publication Critical patent/EP1323331A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1323331B1 publication Critical patent/EP1323331B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Electric hearing aids
    • H04R25/65—Housing parts, e.g. shells, tips or moulds, or their manufacture
    • H04R25/652—Ear tips; Ear moulds
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Electric hearing aids
    • H04R25/65—Housing parts, e.g. shells, tips or moulds, or their manufacture
    • H04R25/658—Manufacture of housing parts
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/11—Aspects relating to vents, e.g. shape, orientation, acoustic properties in ear tips of hearing devices to prevent occlusion

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing earmolds according to the preamble of claim 1 and to the use of this method according to the wording of claim 6.
  • the present invention is based on problems that have arisen primarily in the production of in-the-ear hearing aids.
  • the resulting solution can basically be applied to the manufacture of all otoplastics, which - as will be described later - are arranged or applied in a dynamic application area.
  • In-the-ear hearing aids are usually produced today, for example, by making an impression of the auditory canal of an individual concerned, for example by the audiologist, and sending this to the company producing the hearing aid, where, according to the impression, the hearing aid shell is created. Due to e.g. Diagnostic data, likewise determined by the audiologist, is assembled with the hearing aid shell using the corresponding electronic modules.
  • the outer shape of the hearing aid is exactly adapted to the individual ear canal shape. This usually requires further trials of the finished hearing aid and a fine adjustment of the shape of the hearing aid.
  • At least two impressions are taken from the application area of the otoplastic - in the case of an in-ear otoplastic or an in-the-ear hearing aid, the ear canal , with several positions of the jaw and thus of the ear canal occurring in the chewing movement.
  • either the otoplastic shell initially assumed to be rigid, is shaped in such a way that it at least disturbs the chewing movements that occur and nevertheless meets the requirements regarding positional positioning in the ear canal or on the application area.
  • the design of the otoplastic is carried out with the aforementioned registration optimized with regard to their shape behavior, ie with regard to their bending and compression properties.
  • optimizations are preferably modeled with the aid of computers.
  • the three-dimensional, digitized data corresponding to the model found to be optimal are subsequently used to control the further manufacturing process, in particular the shell forming.
  • the application area is mapped at more than two positions, that is to say at several positions, in order to cover the entire dynamic range of the application area that occurs in everyday life.
  • the registrations optimize the outer shape of the otoplastic. As has been mentioned, this is mainly used when using relatively hard otoplastic shell materials or as a basic setting for a subsequent one
  • the registrations optimize the shape behavior of the otoplastic, that is to say where and how the otoplastic and, in particular, in the case of intended internals, its shell should be bendable or compressible.
  • the design of the otoplastic is carried out by means of arithmetic optimization, and the arithmetic configuration is found to be optimal
  • the method according to the invention is particularly suitable for the production of in-ear earmoulds, in particular in-ear hearing aids, but also for headphones, hearing protection devices such as noise protection devices or water protection devices. However, it can also be used for the exact adaptation of outer ear earmolds, in particular outer ear hearing aids.
  • FIG. 1 shows a simplified diagram of a manufacturing plant for the optimization of industrial manufacturing of earmolds
  • FIG. 2 in a representation analogous to that of Fig. 1, a further system concept
  • FIG. 3 shows a still further system concept in a representation analogous to that of FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 4 schematically shows an in-the-ear hearing device with a cerumen protective cap fitted in a known manner; 5 shows a representation analogous to FIG. 4, an in-the-ear hearing aid made with a cerumen protective cap;
  • FIG. 6 shows an in-the-ear hearing aid with a ventilation groove incorporated in a known manner
  • FIG. 8 shows a ventilation groove with a cross-section or cross-sectional shape that varies along its length, using a schematic section of an otoplastic surface
  • FIG. 10 shows a representation analogous to FIG. 9, an in-ear otoplastic with a plurality of ventilation grooves
  • FIG. 12 shows, in a representation analogous to that of FIG. 8, a ventilation channel in an otoplastic shell with a cross-sectional shape or cross-sectional area that varies along its longitudinal extent;
  • FIG. 13 in analogy to the representation of FIG. 9, schematically an in-ear earmold with an integrated, elongated ventilation channel;
  • FIG. 14 shows a representation analogous to FIG. 10, an in-ear otoplastic with a plurality of ventilation channels;
  • FIG. 16 shows a detail of the otoplastic according to FIG. 15 in cross section, the ribs having different cross-sectional areas;
  • Fig. 17 shows the perspective of a section
  • FIG. 18 shows a representation analogous to FIG. 15, an in-ear otoplastic with external ribbing
  • FIG. 19 schematically shows a section of an otoplastic shell with ribs according to FIG. 18 with ribs of different cross-sectional areas;
  • Fig. 20 schematically shows a cross section through a
  • 21 schematically shows a longitudinal section of an otoplastic shell with a flexible and compressible portion
  • 22 schematically shows in longitudinal section an in-the-ear otoplastic with a receiving space for an electronic module
  • FIG. 24 is a perspective and schematic view of an in-ear otoplastic, such as in particular an in-the-ear hearing aid, with a two-part, separable and assemblable otoplastic shell;
  • 25 shows, in sections and schematically, the integration of acoustic conductors and adapter elements to form an acoustic / electrical or electrical / acoustic transducer in an otoplastic;
  • FIG. 26 shows a representation analogous to that of FIG. 25, the arrangement of two or more acoustic conductors in the shell of an otoplastic shell, and
  • Embodiments of otoplastics are preferably all manufactured using the manufacturing method described. definition
  • an otoplastic to be a device that is applied directly outside the auricle and / or on the auricle and / or in the ear canal.
  • These include outer ear hearing aids, in-the-ear hearing aids, headphones, noise protection and water protection inserts etc.
  • the manufacturing process which is preferably used to manufacture the otoplastics described in detail below, is based on three-dimensionally digitizing the shape of an individual application area for an intended otoplastic, then creating the otoplastic or its shell using an additive assembly process.
  • Additive construction processes are also known under the term "rapid prototyping".
  • Thermojet processes are particularly well suited to building up earmoulds or their shells, and in particular the special embodiments described below. Therefore, to summarize only briefly, the specifications of these preferred additive assembly processes are discussed:
  • Hot melt powder is applied to a powder bed, for example using a roller, in a thin layer.
  • the powder layer is solidified by means of a laser beam, the laser beam and others.
  • a solidified cut layer of the otoplastic or its shell is formed in the powder, which is otherwise loose. This is lowered from the powder laying level and a new powder layer is applied over it, which in turn is laser-hardened in accordance with a cut layer, etc.
  • a first cut layer of an otoplastic or an otoplastic shell is solidified on the surface of liquid photopolymer by means of a UV laser.
  • the solidified layer is lowered and is again covered by liquid polymer.
  • the second cut layer of the otoplastic or its shell is solidified on the already solidified layer.
  • the laser position control takes place, among other things, by means of the 3D data or information of the individual, previously recorded application area. 2/25995
  • Thermojet process The contour formation corresponding to a cut layer of the otoplastic or the otoplastic shell is carried out similarly to an ink jet printer by means of liquid application, etc. carried out in accordance with the digitized 3D shape information, in particular also the individual application area. Then the filed section "drawing" is solidified. Again, in accordance with the principle of the additive build-up method, layer by layer is deposited to build up the otoplastic or its shell.
  • SLS Selective Laser Sintering
  • a thin layer of material is deposited on a surface in additive build-up processes, be it like laser sintering or
  • Stereolithography over the entire surface, be it in the contour of a cut of the otoplastic or its shell, which is under construction, as in the thermojet process.
  • the desired cut shape is then stabilized or consolidated.
  • a new layer is placed over it as described and this in turn is solidified and connected to the already finished layer underneath.
  • the otoplastic or its shell is created layer by layer by additive layer-by-layer application.
  • Laser sintering for example, one laser, usually mirror-controlled, successively solidifies the cut layers of several otoplastics or their shells before all the solidified cut layers are lowered together. Thereupon, after a new powder layer has been deposited over all the already solidified and lowered cut layers, the formation of the several further cut layers takes place again. Despite this parallel manufacturing the respective earmolds or their shells, digitally controlled, individually manufactured.
  • Either a single laser beam is used to solidify the multiple cut layers and / or more than one beam is operated and controlled in parallel.
  • An alternative to this procedure is to solidify a cut layer with a laser, while at the same time the powder layer is deposited for the formation of a further otoplastic or otoplastic shell. Then the same laser will solidify the prepared powder layer according to the cut layer for the further plastic, while the layer solidified in front of it is lowered and a new powder layer is deposited there. The laser then works intermittently between two or more earmolds or otoplastic shells being built up, the dead time resulting from the powder deposit during the formation of one of the shells being used to solidify a cut layer of another earmold being built up.
  • FIG. 1 schematically shows how, in one embodiment variant, several otoplastics or their shells are manufactured industrially in a parallel process by means of laser sintering or laser or stereolithography.
  • the laser with control unit 5 and beam 3 is mounted above the material bed 1 for powder or liquid medium.
  • position 1 it solidifies the layer S x of a first earmold or its shell, controlled with the first individual data set Di. Then it is adjusted to a second position on a displacement device 7, O 02/25995
  • Stereolithography the solidified layers S are lowered in the fluid bed.
  • layers of individual earmolds or their shells are solidified simultaneously on one or more liquid beds 1 or powder beds 1, with several simultaneously individually controlled lasers 5.
  • a new powder layer is deposited with the powder dispensing unit 9 after completion of this solidification phase and after the laser has been stopped, while in the case of laser or stereolitography the layers which have just been solidified or structures which have already been solidified are lowered in the fluid bed.
  • laser 5 solidifies layer Si on a powder or liquid bed la, in order to then switch to bed lb (dashed line), which is indicated during the
  • cut layers of more than one earmold or its shells are deposited at the same time, practically in one drawing by an application head or, in parallel, by several.
  • the method shown makes it possible to implement highly complex shapes on otoplastics or their shells, both in terms of their outer shape with individual adaptation to the application area and also in the case of a shell whose inner shape is concerned. Overhangs, jumps and jumps can be easily realized.
  • materials for additive construction processes which can be formed into a rubber-elastic and yet dimensionally stable shell which, if desired, can be realized locally differently up to extremely thin-walled and nevertheless tear-resistant.
  • the digitization of the individual application area in particular the application area for a hearing device, in particular in-the-ear hearing device, is carried out at a specialized institution, in the latter case at the audiologist.
  • the individual form recorded there, as digital 3D information is transmitted to a production center, in particular in connection with hearing aids, be it by transmission of a data carrier, be it through an Internet connection, etc.
  • the otoplastic or its shell in the case under consideration, ie the in-the-ear hearing aid shell, is individually shaped.
  • the finished assembly of the hearing device with the functional assemblies is also preferably carried out there.
  • thermoplastic materials used generally lead to a relatively elastic, conforming outer shape
  • shape with regard to pressure points in otoplastics or their shells is far less critical than was previously the case, which in particular is of crucial importance for in-ear earmolds.
  • in-ear earmolds can be used as
  • Hearing protection devices headphones, water protection devices, but in particular also for in-the-ear hearing aids, are used, similar to rubber-elastic plugs, and their surface conforms optimally to the application area, the ear canal. It is easily possible to incorporate one or more ventilation channels into the in-ear earmold in order to ensure unimpaired ventilation to the eardrum when the earmold is seated in the ear canal, which may be relatively tight.
  • the interior of the plastic can also be optimized and optimally used, also individually with regard to the individual unit constellation to be recorded, such as with a hearing aid.
  • the central production of their shells enables central storage and management of individual data, both with regard to the individual application area and also the individual functional parts and their settings. If, for whatever reason, a shell needs to be replaced, it can easily be made again by calling up the individual data records, without the need for laborious readjustment - as was the case up to now.
  • Otoplastic shell can be installed, for example: mounts and holders for components, cerumen protection systems, ventilation channels in in-ear earmolds, support elements which hold the latter in the ear canal in in-ear earmolds, such as so-called claws (English channel locks).
  • FIG. 4 shows, for example and schematically, an in-ear earmold 11, for example an in-ear hearing device, in which the acoustic output 13 to the eardrum is protected by a cerumen protective cap 15.
  • this protective cap 15 has been applied to the shell 16 of the otoplastic 11 as a separate part and fixed, for example by gluing or welding.
  • the cerumen protective cap 15a is integrated directly onto the shell 16a of the otherwise identical in-ear earmold 11a by using the additive construction methods mentioned.
  • P in FIG. 4 where in conventional methods a material 5 there are no such interfaces, the material of the shell 16a merges homogeneously with that of the cerumen protective cap 15a.
  • - Regarding acoustic behavior The ventilation channels known today are hardly adapted to the respective acoustic requirements. In active earmolds, such as in-the-ear hearing aids, they can hardly help to effectively solve the feedback problem from the electromechanical output transducer to the acoustic / electrical input transducer. Even with passive in-ear earmolds, such as hearing protection devices, they are unable to support the desired protective behavior and at the same time maintain the desired ventilation properties.
  • - Cerumen sensitivity The ventilation channels used today in the outer surface of in-ear earmolds are extremely sensitive to cerumen formation. Depending on their intensity, the cerumen formation can quickly, if not completely, block the ventilation channels provided with regard to their ventilation properties.
  • ventilation measures are proposed for in-ear earmolds, in particular for in-the-ear hearing aids or hearing protection devices, but also for otoplastics that only partially protrude into the ear canal, such as headphones, which at least partially remedy the above-mentioned disadvantages of known measures.
  • the cross-sectional shape of the ventilation grooves 20 provided can already achieve a certain degree of predictability and influence on the acoustic transmission conditions along this groove, if they are in contact with the inner wall of the auditory canal.
  • the acoustic behavior is also dependent on the length with which the groove 20 extends along the outer wall 18 of the otoplastic.
  • FIG. 7 (c) to (f) show further ventilation groove profiles which are additionally protected against cerumen.
  • the profile of the groove 20c according to Fig. 7 (c) is T-shaped.
  • the projecting portions 23c and the resulting narrowing 25c, towards the wall of the ear canal already have a considerable cerumen protection effect. Even if cerumen penetrates into the constriction 25c and hardens there, this does not result in any significant constriction or even blockage of the ventilation groove, which is now a closed ventilation channel. 7 (d) to 7 (f), following the explained principle of FIG. 7 (c), the cross-sectional shape of the wide groove part 27d to 27f is formed with different shapes, ge ass. 7 (d) circular sector or 7 according to the sector of an ellipse, according to FIG. 7 (e) triangular, ge ass FIG.
  • the acoustic transmission behavior of the groove in the ear canal can be mathematically modeled and checked, then integrated into the in-ear earmold or its shell.
  • cerumen-protected sections can be provided on exposed parts in this regard, as shown at A in FIG. 8.
  • Cerum protection and acoustic transmission conditions can be optimized ventilation grooves along the otoplastic surface.
  • FIG. 11 shows different cross-sectional shapes and area ratios of the proposed ventilation channels 33a to 33e. 11 (a), the ventilation duct 33a built into the otoplastic shell 35a has a rectangular or square shape.
  • FIG. 11 (b) In the embodiment according to FIG. 11 (b), it, 35b, has a circular sector or elliptical sector-shaped channel cross-sectional shape.
  • the provided ventilation duct 33c In the embodiment according to FIG. 11 (c), the provided ventilation duct 33c has a circular or elliptical cross-sectional shape, while it is shown in FIG. 11
  • the otoplastic shell has a complex internal shape, e.g. an integrated bracket 37.
  • the ventilation duct 35e provided here is designed with a cross-sectional shape that also uses complex shapes of the otoplastic shell. Accordingly, its cross-sectional shape extends, in part, in a complicated manner into the mounting strip 37 attached to the shell 35e.
  • FIG. 12 shows an embodiment variant of a fully integrated ventilation duct 39, which runs along its longitudinal extent, as shown for example in the otoplastic shell 41, has different cross-sectional shapes and / or cross-sectional dimensions, which can be used to optimize the acoustic transmission behavior in the sense of realizing different acoustic impedance elements.
  • ventilation channels in particular the closed construction shown in this section, can be electromechanical at least in sections at the same time as acoustic conductor sections on the output side Transducers, as can be used on the output side of microphones, for example in in-the-ear hearing aids.
  • FIGS. 9 and 10 in analogy to FIGS. 9 and 10, show how, on the one hand, on the respective otoplastic 43, the integrated ventilation channels explained in this section are lengthened by appropriate web guidance, and on the other hand, like two or more of the channels mentioned, if necessary. with different and / or varying channel cross sections, analogous to FIG. 12, can be integrated on the otoplastic.
  • sections 2a) and 2b) which can be combined as required, open up a myriad of design variants of the new ventilation systems and, in particular, a large degree of freedom, due to the various parameters that can be dimensioned, for optimal wax protection for the respective individual otoplastic and optimal acoustic To create transfer relationships.
  • the specific individual configuration of the system is preferably calculated or modeled, taking into account the needs mentioned. Then the individual earmould is realized.
  • the manufacturing process explained at the beginning with an additive construction principle, as is known from prototype construction, is particularly suitable for this, which is then controlled with the optimized model result.
  • This section is about introducing new types of earmolds that are optimally adapted to the dynamics of the application areas.
  • conventional in-the-ear earmolds cannot take into account the relatively large ear canal dynamics, for example when chewing, due to their essentially identical shape stability.
  • the acoustic conductors between the outer ear hearing aids and the auditory canal cannot freely follow a dynamic of the application area.
  • the same problem arises with in-the-ear earmolds, partially weakened, also with hearing protection devices, headphones, water protection inserts, etc.
  • their intrinsic function, for example protective action is partially impaired if the mentioned application area dynamics are increasingly taken into account.
  • reference can be made to known hearing protection devices made of elastically deformable plastics which probably largely take into account the dynamic range of application mentioned, but this at the expense of their acoustic transmission behavior.
  • FIG. 15 schematically shows a longitudinal sectional view of an in-ear earmold
  • FIG. 16 shows a schematic cross-sectional view of a section of this earmold
  • the earmold - e.g. for receiving electronic components - has a shell 45, which consists of stocking-like, thin-walled elastic material.
  • the shape stability of the shell skin which is smooth on the outside in the exemplary embodiment shown, is ensured, if desired, by ribs 47 which are integrally placed on the inside of the shell and which are made of the same material with respect to the shell skin.
  • the course of the wall thickness of shell skin 45, the density and shape of the ribs 47 are calculated beforehand and then the earmold is built up according to the calculated data.
  • the manufacturing method explained above using additive construction methods is extremely well suited for this.
  • the design of the in-ear earmold just explained can be combined with a ventilation system, as was explained with reference to FIGS. 7 to 14.
  • the ribs provided to influence the shape stability or bendability in certain areas of the otoplastic can also be formed with a different cross-sectional profile, if necessary also progressively progressing in length from one cross-section to another.
  • FIGS. 17 and 18 In addition to the inner rib pattern, as shown in FIGS. 17 and 18, one can also External rib patterning can be provided. According to FIGS. 18 and 19, a pattern of ribs 51 is worked up on the outer surface of the otoplastic 49, possibly with different density, orientation and profile shape.
  • this can be used for the otoplastics with cavity considered here, but also for otoplastics with no cavity, for example with no electronic components, e.g.
  • FIG. 20 Such an otoplastic is shown schematically in a cross-sectional illustration in FIG. 20.
  • the interior 53 is made, for example, from extremely compressible absorption material and is surrounded by a shaping skin shell 55 with the rib pattern 57.
  • "Skin" 55 and the rib pattern 57 are manufactured integrally together.
  • the manufacturing method explained at the beginning with the aid of additive construction methods is again suitable for this. How far in the near future this additive assembly processes while changing the processed materials on a workpiece are not an option. If this becomes possible, the path is free, for example in the exemplary embodiment according to FIG. 20 also to build up the filler 53 simultaneously with the shell skin 55 and the ribs 57 in the respective structural layers.
  • Ventilation channels or free spaces can be formed at the same time, as is shown purely schematically and, for example, by the path P.
  • Shell skin 55 is filled, for example, by a resilient or sound-absorbing material or components to be installed are poured out with such material as far as the shell skin 55.
  • the shell skin 55 or 45, according to FIGS. 15, 16 and 17, can certainly be made of electrically conductive material, which at the same time creates an electrical shielding effect for internal electronic components. This may also apply to the filling 53 according to FIG. 20.
  • an otoplastic was shown using the example of an in-the-ear otoplastic, the shell of which is shape-stabilized with internal and / or external ribs, which results in an extraordinarily light and selectively formable construction.
  • this design can also be used for outer ear earmolds if necessary.
  • FIG. 21 shows a further embodiment variant of an in-the-ear earmold which can be bent or compressed in a targeted manner.
  • the shell 61 of an otoplastic such as in particular the shell of an in-the-ear hearing device, has a corrugated or corrugated tube formation 63 in one or more predetermined areas, by means of which it can be bent or compressed in accordance with the respective requirements.
  • FIG. 21 shows this procedure using the shell of an in-ear earmold, this procedure can be implemented and if necessary also for an outer ear earmold. Again, the manufacturing method explained at the outset is preferably used for this purpose.
  • the inner volume of the otoplastic can be filled with the filling material corresponding to the requirements or can be integrated therein Built-in components are embedded in such filling material, which results in greater stability of the device and improved acoustic conditions.
  • an in-ear earmold 65 is shown schematically and in longitudinal section, in which the shape of the inner space 67 essentially corresponds to the shape of the electronics module 69 to be accommodated, which is shown schematically in FIG. 23.
  • the otoplastic 65 is made of rubber-elastic material and, as shown in FIG. 23, can be put over the electronics module 69. The formation of the
  • Interior 67 is such that the one or more modules to be accommodated are positively positioned and held directly by the otoplastic 65. Because of this procedure, it is easily possible to use one and the same electronic module 69 with different ones
  • the earmold practically becomes an easily replaceable disposable accessory for the in-the-ear hearing aid.
  • the earmold 65 can be easily replaced not only to take account of changing conditions in the application area, namely the auditory canal, but also simply for reasons of contamination. This concept can even be used for this, if necessary - for example at
  • Ear canal infections - medical applications for example by applying medication to the outer surface of the earmold or at least in order to use sterilized earmolds at regular intervals.
  • the concept shown in FIGS. 22 and 23 can of course be combined with the concepts set out in sections 2) and 3), and the otoplastic 65 is preferably produced according to the manufacturing process explained in section 1), which involves the formation of the most complex internal shapes - And vibration-free recording of the module 69 enables.
  • the phase plate 1 which is otherwise provided in conventional in-the-ear hearing aids, is built integrally with the otoplastic, for example as part of the module holder.
  • the layer-by-layer build-up method described in section 1) is implemented, as shown by dash-dotted lines in FIG. 22 and in the direction indicated by the arrow AB, then it should be possible without further ado, the otoplastic in the mentioned direction AB according to requirements to be made from different materials in the respective areas.
  • This also applies to the earmoulds set out in sections 2) and 3) and to those explained in the following sections 5), 6) and 7).
  • Otoplasty again as an example using an in-the-ear hearing aid, is shown, which enables the internal fittings to be replaced quickly and easily.
  • it is proposed to multiply the otoplastic shell on an in-ear otoplastic with internals to be assembled, as shown in FIG. 24.
  • fast-acting closures such as snap-in closures, latch-in closures or even bayonet-like closures
  • housing parts 73a and 73b on the in-ear earmold, to remove the internals such as electronic modules and to re-install them in a new shell, if necessary with a changed outer shape or basically in a new bowl, even if this is necessary for cleaning reasons, sterility reasons, etc.
  • connection of the shell parts in such a way that the shell can only be opened in a destructive manner, for example by providing locking elements such as latches that are not accessible from the outside and cutting the shell open for their removal becomes.
  • acoustic / electrical transducers or electro-acoustic output transducers to the surroundings of the hearing aid on the input or output side via acoustic conductors assembled as independent parts, namely tube-like structures. or, in particular with acoustic / electrical transducers on the input side, these with their receiving surface directly in the To place areas of the surfaces of the hearing aid, possibly separated from the environment only by slight cavities and protective measures.
  • a converter module 75 has an acoustic input or output 77.
  • the shell 79 of the otoplastic of an in-the-ear or an outer-ear hearing device or a headphone has, integrated in it, an acoustic conductor 81. It lies at least in sections and, as shown in FIG. 25, within the wall of the otoplastic shell 79.
  • the respective acoustic impedance of the acoustic conductor 81 is preferably adapted by means of acoustic stub lines or line sections 83.
  • This concept makes it possible to provide acoustic input openings 85 offset along the hearing aid and, if desired, via acoustic openings integrated in the otoplastic or its shell 87
  • 26 only shows, for example, centralizing two transducers into one module and connecting their inputs to the desired receiving openings 85 by the aforementioned guidance of the acoustic conductors 89. From consideration of FIGS.
  • Ventilation channels as acoustic conductor channels, especially if, as schematized in FIG. 25, by means of acoustic adapter elements 83 the acoustic impedance conditions are specifically designed.
  • each is individually adapted to its respective wearer. Therefore, it would be extremely desirable to mark each manufactured earmold, as mentioned in particular each in-the-ear earmold, and particularly each in-the-ear hearing aid. It is therefore proposed to provide an individual marking in the otoplastic or in its shell, by indentations and / or by bulges, which in addition to the individual customer - e.g. Manufacturer -
  • Product serial number, left-right application etc. may contain. Such a marking is created in a much preferred manner during the manufacture of the earmold using the removal method described under 1). This ensures that there is no confusion from production the earmold is excluded. This is particularly important in the subsequent, possibly automated assembly with further modules, for example the assembly of in-the-ear hearing aids.
  • Storage unit 95 filed. Even with the conventional procedure of taking impressions, this can certainly be achieved by taking the impressions corresponding to the practical dynamics from the application area in two or more positions. These impressions are then scanned and the respective digital data records are stored in the storage unit 95. As a further possibility, the dynamics of the application area can, for example, be recorded by means of X-ray images.
  • the computing unit 97 controls the manufacturing process 99 for the earmold. If, for example, and as is still the case today, in-ear earmoulds are manufactured with a relatively hard shell, the computing unit 97 calculates the best fit for the dynamic data stored on the storage unit 95 and, if necessary, as shown schematically at K, other manufacturing parameters the earmold, so that optimal comfort is achieved in everyday life, while maintaining its functionality.
  • the computing unit 97 determines which otoplastic areas are to be designed and how, in terms of their flexibility, bendability, compressibility, etc., as mentioned, the computing unit 97 controls the manufacturing process 99 , preferably the

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Abstract

Um der Dynamik des Applikationsbereiches für ein Hörgerät, also beispielsweise des Gehörganges, Rechnung zu tragen, wird von diesem an mehreren Positionen, die er bei seiner Dynamik einnimmt, ein Abbild genommen. Mit diesen Abbildern wird rechnergestützt (97) die Form der Hörgeräteschale optimiert bzw. deren Formverhalten.

Description

Verfahren zur Fertigung von Otoplastiken
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung von Otoplastiken nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Verwendung dieses Verfahrens nach dem Wortlaut von Anspruch 6.
Die vorliegende Erfindung geht von Problemen aus, die sich vornehmlich bei der Fertigung von Im-Ohr-Hörgeräten ergeben haben. Die daraus resultierende Lösung lässt sich aber grundsätzlich auf die Fertigung aller Otoplastiken anwenden, welche in einem - wie noch zu schildern sein wird - dynamischen Applikationsbereich angeordnet bzw. appliziert werden.
Im-Ohr-Hörgeräte werden heute üblicherweise hergestellt, indem beispielsweise der Audiologe vom Gehörgang eines betroffenen Individuums einen Abdruck erstellt, diesen an die das Hörgerät herstellende Firma übersendet, wo, dem Abdruck entsprechend, die Hörgeräteschale erstellt wird. Aufgrund der z.B. ebenfalls vom Audiologen ermittelten diagnostischen Daten wird mit der Hörgerätschale das individuell benötigte Hörgerät assembliert, mit den entsprechenden Elektronikmodulen.
Es ist von äusserster Wichtigkeit, gerade bei den relativ harten, heute eingesetzten Hörgerätschalenmaterialien, dass die Aussenform des Hörgerätes exakt der individuellen Gehörgangformung angepasst ist. Dazu bedarf es üblicherweise weiterer Anproben des fertiggestellten Hörgerätes und eines Feinabgleiches der Hörgeräte- Aussenform.
BESTATIGUNGSKOPIE Bei all diesen Bemühungen, einen möglichst hohen Tragkomfort für das Hörgerät zu realisieren, kann doch der lebendigen Dynamik des Gehörganges, beispielsweise beim KaufVorgang, mit einem solchen Vorgehen nicht Rechnung getragen werden, denn auch der Abdruck ist nur eine Momentanaufnähme der Gehörgangkonfiguration bei einer bestimmten Position des Kiefers.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren eingangs genannter Art vorzuschlagen, mittels welchem das obenerwähnte Problem gelöst wird. Hierzu wird vorgeschlagen, eine dreidimensionale Abbildung des Applikationsbereiches an mindestens zwei Positionen seiner Bewegung zu registrieren und mit dieser Registrierung die Auslegung der Otoplastik bezüglich des bewegten Applikationsbereiches zu optimieren.
In einer einfachsten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens, nicht unbedingt die am wenigsten aufwendige, werden vom Applikationsbereich der Otoplastik - bei einer Im-Ohr-Otoplastik bzw. einem Im-Ohr-Hörgerät dem Gehörgang - mindestens zwei Abdrücke, vorzugsweise mehr als zwei Abdrücke, genommen, bei mehreren in der Kaubewegung vorkommenden Positionen des Kiefers und mithin des Gehörganges. Mit Hilfe dieser Registrierungen wird danach entweder die Otoplastikschale, vorerst als starr angenommen, so geformt, dass sie bei den vorkommenden Kaubewegungen am wenigstens stört und trotzdem den Anforderungen bezüglich Positionshaltung im Gehörgang bzw. am Applikationsbereich genügt . In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird mit der erwähnten Registrierung die Auslegung der Otoplastik betreffs ihres Formverhaltens, d.h. bezüglich ihrer Biege- und Staucheigenschaften, optimiert.
Bevorzugterweise werden diese Optimierungen rechnergestützt modelliert . Die dem als optimal befundenen Modell entsprechenden dreidimensionalen, digitalisierten Daten werden nachmals zur Steuerung des weiteren Fertigungsprozesses, dabei insbesondere der Schalenformung, eingesetzt.
Anstelle der aufwendigen Bildung mehrerer Abdrücke des Applikationsbereiches - im Falle von Im-Ohr-Otoplastiken des Gehörganges - wird aber vorgeschlagen, die Dynamik des Applikationsbereiches mit mehr als zwei Registrierungen, praktisch filmähnlich, aufzunehmen, beispielsweise anhand von Röntgenaufnahmen oder mittels Im-Ohr-Videoauf ahmen. Wie erwähnt, wird in bevorzugter Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens die Abbildung des Applikationsbereiches an mehr als zwei Positionen, also an mehreren Positionen, vorgenommen, um möglichst den gesamten im Alltag vorkommenden Dynamikbereich des Applikationsbereiches abzudecken. In der einen erwähnten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird mit den Registrierungen die Ruhe-Aussenform der Otoplastik optimiert. Dies kommt, wie erwähnt wurde, vor allem bei der Verwendung relativ harter Otoplastikschalenmaterialien zum Einsatz oder als Grundeinstellung für eine nachmalige
Verfeinerung der Optimierung unter Berücksichtigung an der Otoplastik zu planender, biegbarer oder stauchbarer Bereiche. Mithin wird weiter vorgeschlagen, dass man mit den Registrierungen das Formverhalten der Otoplastik optimiert, d.h. festlegt, wo und wie die Otoplastik und insbesondere - bei vorgesehenen Einbauten - deren Schale biegbar oder stauchbar sein soll . In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird weiter die Auslegung der Otoplastik durch rechnerische Optimierung vorgenommen, und mit der als optimal befundenen, rechnerisch ermittelten Auslegung wird die
Fertigung der Otoplastik gesteuert. Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich insbesondere für die Fertigung von Im-Ohr-Otoplastiken, dabei insbesondere von Im-Ohr- Hörgeräten, aber auch für Kopfhörer, GehörSchutzeinrichtungen wie Lärmschutzeinrichtungen oder Wasserschutzeinrichtungen. Sie kann aber durchaus auch für die genaue Anpassung von Aussenohr-Otoplastiken, dabei insbesondere von Aussenohr-Hörgeräten, eingesetzt werden.
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise erläutert anhand von Figuren von Otoplastiken, für welche sich das vorgeschlagenen erfindungsgemässe Verfahren eignet und einer Darstellung des erfindungsgemässen Verfahrens bzw. einer Vorrichtung zu dessen Ausführung. Diese zeigen beispielsweise:
Fig. 1 ein vereinfachtes Schema einer Fertigungsanlage für die Optimierung industrieller Fertigung von Otoplastiken;
Fig. 2 in einer Darstellung analog zu derjenigen von Fig. 1, eine weitere Anlagenkonzeption;
Fig. 3 in Darstellung analog zu denjenigen der Figuren 1 und 2, eine noch weitere Anlagenkonzeption;
Fig. 4 schematisch ein Im-Ohr-Hörgerät mit auf bekannte Art und Weise aufgesetzter Cerumen-Schutzkappe; Fig. 5 in Darstellung analog zu Fig. 4, ein mit Cerumen- Schutzkappe gefertigtes Im-Ohr-Hörgerät;
Fig. 6 ein Im-Ohr-Hörgerät mit einer auf bekannte Art und Weise eingearbeiteten Belüftungsnut;
Fig. 7(a) bis (f)
perspektivisch dargestellte Ausschnitte von Otoplastik-Schalenoberflächen, mit Belüftungsnuten;
Fig. 8 anhand eines schematischen Ausschnittes einer Otoplastik-Oberflache, eine Belüftungsnut mit entlang ihrer Längsausdehnung variierendem Querschnitt bzw. variierender Querschnittsform;
Fig. 9 schematisch eine Im-Ohr-Otoplastik mit verlängerter Belüftungsnut ;
Fig. 10 in Darstellung analog zu Fig. 9, eine Im-Ohr- Otoplastik mit mehreren Belüftungsnuten;
Fig. 11 (a) bis (e)
Ausschnitte von Otoplastikschalen mit eingearbeiteten Belüftungskanälen verschiedener Querschnittsformen und Dimensionen;
Fig. 12 in einer Darstellung analog zu derjenigen von Fig. 8, ein Belüftungskanal in einer Otoplastikschale mit entlang seiner Längsausdehnung variierender Querschnittsform bzw. variierender Querschnittsfläche; Fig. 13 in Analogie zur Darstellung von Fig. 9, schematisch eine Im-Ohr-Otoplastik mit eingearbeitetem, verlängerten Belüftungskanal;
Fig. 14 in Darstellung analog zu Fig. 10, eine Im-Ohr- Otoplastik mit mehreren Belüftungskanälen;
Fig. 15 schematisch eine Länggsschnittdarstellung einer Im-Ohr-Otoplastik mit gerippter Innenfläche;
Fig. 16 einen Ausschnitt der Otoplastik gemass Fig. 15 im Querschnitt, wobei die Rippen unterschiedliche Querschnittsflächen aufweisen;
Fig. 17 perspektivisch den Ausschnitt einer
Otoplastikschale mit Innenrippung nach Fig. 15 oder 16, wobei die Rippen entlang ihrer Längsausdehnung unterschiedliche Querschnittsformen und Dimensionen aufweisen;
Fig. 18 in Darstellung analog zu Fig. 15, eine Im-Ohr- Otoplastik mit Aussenrippung;
Fig. 19 schematisch einen Ausschnitt aus einer gemass Fig, 18 gerippten Otoplastikschale mit Rippen unterschiedlicher Querschnittsflächen;
Fig. 20 schematisch einen Querschnitt durch eine
Otoplastik mit Aussenrippung, ggf. Innenrippung, und mindestens teilweise Füllmaterial-gefülltem Innenraum;
Fig. 21 schematisch einen Längsschnitt-Ausschnitt einer Otoplastikschale mit biege- und stauchflexibler Partie; Fig. 22 schematisch im Längsschnitt, eine Im-Ohr- Otoplastik mit Aufnahmeraum für ein Elektronikmodul ;
Fig. 23 die Otoplastik nach Fig. 22 bei ihrem Aufstülpen über ein Elektronikmodul;
Fig. 24 perspektivisch und schematisch, eine Im-Ohr- Otoplastik, wie insbesondere ein Im-Ohr-Hörgerät, mit zweiteiliger, separierbarer und assemblierbarer Otoplastikschale;
Fig. 25 ausschnittsweise und schematisch, die Integration von akustischen Leitern und Anpassgliedern zu einem akustisch/elektrischen oder elektrisch/akustischen Wandler, in einer Otoplastik;
Fig. 26 in Darstellung analog zu derjenigen von Fig. 25, die Anordnung zweier oder mehrerer akustischer Leiter in der Schale einer Otoplastikschale, und
Fig. 27 anhand eines vereinfachten
Signalfluss/Funktionsblockdiagrammes, das erfindungsgemässe Verfahren bzw. eine erfindungsgemässe Anordnung zu dessen Ausführung, bei dem bzw. der die Dynamik des
Applikationsbereiches einer Otoplastik für deren Formgebung berücksichtigt wird.
Die im Anschluss an das Fertigungsverfahren beschriebenen
Ausführungsformen von Otoplastiken werden vorzugsweise alle mit diesem beschriebenen Fertigungsverfahren hergestellt . Definition
Wir verstehen unter einer Otoplastik eine Einrichtung, die unmittelbar ausserhalb der Ohrmuschel und/oder an der Ohrmuschel und/oder im Gehörgang appliziert wird. Dazu gehören Aussenohr-Hörgeräte, Im-Ohr-Hörgeräte, Kopfhörer, Lärmschutz- und Wasserschutzeinsätze etc.
1. Fertigungsverfahren
Das Fertigungsverfahren, welches bevorzugterweise eingesetzt wird, die nachfolgend im einzelnen beschriebenen Otoplastiken zu fertigen, beruht darauf, die Form eines individuellen Applikationsbereiches für eine beabsichtigte Otoplastik dreidimensional zu digitalisieren, dann die Otoplastik oder deren Schale durch ein additives Aufbauverfahren zu erstellen. Additive Aufbauverfahren sind auch unter dem Begriff "Rapid Prototyping" bekannt.
Bezüglich derartiger im schnellen Prototypenbau bereits eingesetzter additiver Verfahren wird z.B. verwiesen auf:
• http://ltk.hut.fi/~koukka/RP/rptree.html (1)
oder auf • Wohlers Report 2000, Rapid Prototyping
& Tooling State of the industry (2)
Aus der Gruppe dieser für den schnellen Prototypenbau heute bekannten additiven Verfahren ergibt sich, dass Lasersintern, Laser- bzw. Stereolithographie oder das
Thermojetverfahren sich besonders gut eignen, Otoplastiken bzw. deren Schalen aufzubauen und dabei insbesondere die nachfolgend beschriebenen speziellen Ausführungsformen. Deshalb sei, nur kurz zusammenfassend, auf Spezifikationen dieser bevorzugt eingesetzten additiven Aufbauverfahren eingegangen:
• Lasersintern: Auf einem Pulverbett wird, beispielsweise mittels eines Rollers, Heissschmelzpulver in einer dünnen Schicht aufgetragen. Mittels eines Laserstrahls wird die Pulverschicht verfestigt, wobei der Laserstrahl u.a. entsprechend einer Schnittschicht der Otoplastik bzw. Otoplastikschale mittels der 3D-Forminformation des individuellen Applikationsbereiches angesteuert wird. Es entsteht in dem im übrigen losen Pulver eine verfestigte SchnittSchicht der Otoplastik bzw. deren Schale. Diese wird aus der Pulververlegeebene abgesenkt und darüber eine neue Pulverschicht aufgebracht, diese wiederum einer Schnittschicht entsprechend laserverfestigt, etc.
• Laser- bzw. Stereolithographie: Eine erste SchnittSchicht einer Otoplastik bzw. einer Otoplastikschale wird mittels UV-Laser an der Oberfläche flüssigen Fotopolymers verfestigt. Die verfestigte Schicht wird abgesenkt und wird wieder von Flüssigpolymer bedeckt . Mittels des erwähnten UV-Lasers wird, auf der bereits verfestigten Schicht, die zweite SchnittSchicht der Otoplastik bzw. deren Schale verfestigt. Wiederum erfolgt die Laserpositionssteuerung u.a. mittels der 3D-Daten bzw. Information des individuellen, vorgängig erfassten Applikationsbereiches . 2/25995
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Thermojetverfahren: Die Konturbildung entsprechend einer Schnittschicht der Otoplastik bzw. der Otoplastikschale wird ähnlich wie bei einem Tintenstrahldrucker durch Flüssigauftrag u.a. gemass der digitalisierten 3D- Forminformation, insbesondere auch des individuellen Applikationsbereiches vorgenommen. Danach wird die abgelegte Schnitt- "Zeichnung" verfestigt. Wiederum wird gemass dem Prinzip der additiven Aufbauverfahren Schicht um Schicht zum Aufbau der Otoplastik bzw. deren Schale abgelegt.
Es kann bezüglich additiver Aufbauverfahren und der obgenannten bevorzugten auf folgende weitere Veröffentlichungen hingewiesen werden:
• http://www.padtinc.com/srv__rpm_sls.html (3)
• "Selective Laser Sintering (SLS) of Ceramics", Muskesh Agarwala et al . , presented at the Solid Freeform Fabrication Symposium, Austin, TX, August 1999, (4)
• http://www.caip.rutgers.edu/RP__Library/process.html (5)
• http://www.biba.uni-bremen.de/groups/rp/lom.html bzw.
• htt : //ww .biba.uni-bremen .de/groups/rp/rp__intro.html
(6)
• Donald Klosterman et al . , "Direct Fabrication of Polymer Composite Structures with Curved LOM" , Solid Freeform Fabrication Symposium, University of Texas at Austin, August 1999, (7)
• http://lff.me.utexas.edu/sls.html (8) • http://www.padtinc.com/srv_rpm__sla.html (9)
• http://www.cs.hut.fi/~ado/rp/rp.html (10)
Grundsätzlich wird somit bei additiven Aufbauverfahren jeweils eine dünne Materialschicht auf einer Fläche abgelegt, sei dies wie beim Lasersintern oder der
Stereolithographie noch ganzflächig, sei dies wie beim Thermojetverfahren bereits in der Kontur eines Schnittes der im Aufbau begriffenen Otoplastik bzw. deren Schale. Daraufhin wird die erwünschte Schnittform stabilisiert bzw. verfestigt.
Ist eine Schicht verfestigt, so wird darüber eine neue Schicht wie beschrieben abgelegt und diese wiederum verfestigt und mit der darunter liegenden, schon fertig gestellten Schicht verbunden. So wird Schicht um Schicht die Otoplastik bzw. deren Schale erstellt, durch additives Schicht-um-Schicht-Auftragen.
Für die industrielle Fertigung wird bevorzugterweise jeweils nicht nur die Schnittschicht für eine individuelle Otoplastik bzw. deren Schale abgelegt bzw. verfestigt, sondern gleichzeitig mehrere je individuelle. Bei
Lasersintern verfestigt z.B. der eine Laser, üblicherweise spiegelgesteuert, hintereinander die Schnittschichten mehrerer Otoplastiken bzw. deren Schalen, bevor alle verfestigten Schnittschichten gemeinsam abgesenkt werden. Daraufhin, nach Ablegen einer neuen Pulverschicht über alle bereits verfestigten und abgesenkten Schnittschichten, erfolgt wiederum die Bildung der mehreren weiteren Schnittschichten. Trotz dieser parallelen Fertigung werden die jeweiligen Otoplastiken bzw. deren Schalen, digital gesteuert, individuell gefertigt.
Dabei wird zur Verfestigung der mehreren Schnittschichten entweder ein einziger Laserstrahl eingesetzt und/oder es werden mehr als ein Strahl parallel betrieben und angesteuert .
Eine Alternative zu diesem Vorgehen besteht darin, jeweils mit einem Laser eine Schnittschicht zu verfestigen, während gleichzeitig für die Bildung einer weiteren Otoplastik bzw. Otoplastikschale die Pulverschicht abgelegt wird. Danach wird der nämliche Laser die bereitete Pulverschicht entsprechend der Schnittschicht für die weitere Plastik verfestigen, während die davor verfestigte Schicht abgesenkt und dort eine neue Pulverschicht abgelegt wird. Der Laser arbeitet dann intermittierend zwischen zwei oder mehreren im Aufbau begriffenen Otoplastiken bzw. Otoplastikschalen, wobei die durch die Pulverablage bei der Bildung einer der Schalen entstehende Lasereinsatz-Totzeit für die Verfestigung einer Schnittschicht einer anderen im Aufbau begriffenen Otoplastik ausgenützt wird.
In Fig. 1 ist schematisch dargestellt, wie, in einer Ausführungsvariante, mittels Lasersintern oder Laser- bzw. Stereolithographie mehrere Otoplastiken bzw. deren Schalen in einem Parallelprozess industriell gefertigt werden. Über dem Materialbett 1 für Pulver oder Flüssigmedium ist der Laser mit Steuereinheit 5 und Strahl 3 montiert. In Position 1 verfestigt er die Schicht Sx einer ersten Otoplastik bzw. deren Schale, angesteuert mit dem ersten individuellen Datensatz Di. Danach wird er an einer Verschiebevorrichtung 7 in eine zweite Position verstellt, O 02/25995
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wo er mit dem individuellen Datensatz D2 die Schicht S2 entsprechend einer weiteren Individualkontur erstellt. Selbstverständlich können mehrere der Laser als Einheit verschoben werden und jeweils mehr als eine individuelle Otoplastikschicht gleichzeitig erstellt werden. Erst wenn die vorgesehenen Laser 5 in allen vorgesehenen Positionen die jeweiligen individuellen Schichten erstellt haben, wird mit der generell bei 9 dargestellten Pulverzuführung im Falle des Lasersintern eine neue Pulverschicht abgelegt, während (nicht dargestellt) bei der Laser- bzw.
Stereolithographie die verfestigten Schichten S im Flüssigbett abgesenkt werden.
Gemass Fig. 2 werden gleichzeitig an einem oder mehreren Flüssigke ts- bzw. Pulverbetten 1, mit mehreren gleichzeitig individuell angesteuerten Lasern 5, Schichten individueller Otoplastiken bzw. deren Schalen verfestigt. Wiederum wird mit der Pulverausgabeeinheit 9 nach Erledigung dieser Verfestigungsphase und nach Stillsetzen der Laser eine neue Pulverschicht abgelegt, während im Falle der Laser- bzw. Stereolitographie die eben verfestigten Schichten bzw. bereits verfestigten Aufbauten im Flüssigbett abgesenkt werden.
Gemass Fig. 3 verfestigt Laser 5 am einen Pulver- bzw. Flüssigbett la die Schicht Si, um danach zum Bett lb überzuwechseln (gestrichelt) , woran während der
Verfestigungsphase am Bett la die Pulverauftragsvorrichtung 9b über einer vorgängig verfestigten Schicht Sι_ Pulver abträgt bzw., bei der Laser- oder Stereolithographie, die Schicht Sx_ abgesenkt wird. Erst wenn der Laser 5 am Bett lb aktiv wird, erfolgt mit der Pulverausgabevorrichtung 9a das Ablegen einer neuerlichen PulverSchicht über der eben verfestigten Schicht Sx am Bett la bzw. erfolgt Absenken der Schicht Si im Flüssigbett la.
Beim Einsatz der Thermojetverfahren und zur analogen Produktivitätserhöhung werden gleichzeitig Schnittschichten von mehr als einer Otoplastik bzw. deren Schalen abgelegt, praktisch in einem Zeichnungszug durch einen Auftragungskopf oder, parallel, durch mehrere.
Durch das dargestellte Verfahren ist es möglich, höchst komplexe Formen an Otoplastiken bzw. deren Schalen zu realisieren, und zwar sowohl was ihre Aussenformung mit individueller Anpassung an den Applikationsbereich anbelangt als auch was, bei einer Schale, deren Innenformung anbelangt. Überhänge, Ein- und Aussprünge können ohne weiteres realisiert werden.
Im weiteren sind Materialien für additive Aufbauverfahren bekannt, welche zu einer gummielastischen und doch formstabilen Schale geformt werden können, die, falls erwünscht, lokal unterschiedlich bis zu ausserst dünnwandig und trotzdem reissstabil realisiert werden kann.
In einer heute bevorzugten Ausführungsform wird die Digitalisierung des individuellen Applikationsbereiches, insbesondere des Applikationsbereiches für ein Hörgerät, dabei insbesondere Im-Ohr-Höhrgerät, bei einer spezialisierten Institution, im letzterwähnten Falle beim Audiologen, vorgenommen. Die dort aufgenommene Individualform, als digitale 3D-Information, wird, insbesondere im Zusammenhang mit Hörgeräten, an ein Produktionszentrum übermitteln, sei dies durch Übersendung eines Datenträgers, sei dies durch Internetverbindung etc. Im Produktionszentrum wird, insbesondere unter Einsatz der oben erwähnten Verfahren, die Otoplastik bzw. deren Schale, im betrachteten Fall also die Im-Ohr-Hörgeräteschale, individuell geformt. Bevorzugterweise wird auch dort die Fertigassemblierung des Hörgerätes mit den funktioneilen Baugruppen vorgenommen.
Aufgrund der Tatsache, dass, wie erwähnt, die eingesetzten Thermoplastmaterialien im allgemeinen zu einer relativ elastischen, sich anschmiegenden Aussenform führen, ist auch die Formgebung bezüglich Druckstellen bei Otoplastiken bzw. deren Schalen weit weniger kritisch, als dies bis anhin der Fall war, was insbesondere für Im-Ohr- Otoplastiken von ausschlaggebender Bedeutung ist. So können Im-Ohr-Otoplastiken beispielsweise als
Gehörschutzeinrichtungen, Kopfhörer, Wasserschutzeinrichtungen, aber insbesondere auch für Im-Ohr-Hörgeräte, ähnlich gummielastischen Pfropfen eingesetzt werden, und es schmiegt sich deren Oberfläche optimal an den Applikationsbereich, den Gehörgang, an. Ohne weiteres ist dabei das Einarbeiten eines oder mehrerer Belüftungskanäle in die Im-Ohr-Otoplastik möglich, um beim resultierenden, möglicherweise relativ dichten Sitz der Otoplastik im Gehörgang eine unbeeinträchtigte Belüftung zum Trommelfell sicherzustellen. Dabei kann mit den individuellen 3D-Daten des Applikationsbereiches bei der Fertigung auch der Innenraum der Plastik optimiert und optimal genutzt werden, auch individuell bezüglich der ggf. aufzunehmenden individuellen Aggregat-Konstellation wie bei einem Hörgerät . Insbesondere bei Otoplastiken in der Form von Hörgeräten kann durch die zentrale Fertigung ihrer Schalen eine zentrale Abspeicherung und Verwaltung von Individualdaten, sowohl bezüglich des individuellen Applikationsbereiches, wie auch der individuellen Funktionsteile und ihrer Einstellungen, vorgenommen werden. Muss, aus welchen Gründen auch immer, eine Schale ersetzt werden, so kann sie ohne weiteres durch Abruf der individuellen Datensätze neuerlich gefertigt werden, ohne dass eine mühselige Neuanpassung - wie bis anhing - notwendig wäre.
Aufgrund der Tatsache, dass die für die Fertigung von Otoplastiken beschriebenen Verfahren, allerdings lediglich für den Prototypenbau, bekannt sind und in der Literatur beschrieben sind, erübrigt sich an dieser Stelle eine Wiedergabe aller technischen Einzelheiten bezüglich dieser Verfahren.
Jedenfalls ergeben sich überraschenderweise aus Übernahme dieser aus dem Prototypenbau vorbekannten Technologien für die industrielle, kommerziell vertretbare Fertigung von Otoplastiken ganz wesentliche Vorteile, und zwar aus
Gründen, die, an sich, im Prototypenbau nicht massgebend sind, wie z.B. Elastizität der verwendbaren thermoplastischen Materialien, der Möglichkeit, höchst dünnwandig individuell zu bauen etc.
Zusammenfassend wird es durch Einsatz der erwähnten additiven Aufbauverfahren für die Fertigung von Otoplastiken bzw. deren Schalen möglich, daran verschiedene funktionale Elemente zu integrieren, die konstruktiv bereits während der Planung der Otoplastik am Rechner vorbereitet werden und die mit dem Aufbau der Otoplastik bzw. deren Schale erzeugt werden. Typischerweise wurden derartige funktionale Elemente bisher erst nach der Fertigstellung der Otoplastik bzw. deren Schale in diese eingepasst bzw. an diese angefügt, was an materiellen Schnittstellen oder Materialinhomogenitat an den Verbindungsstellen erkenntlich ist .
Für die erwähnten Otoplastiken, insbesondere mit elektronischen Einbauten, wie für Hörgeräte, dabei insbesondere für Im-Ohr-Hörgeräte, sind solche Elemente, die mit der vorgeschlagenen Technik direkt in die
Otoplastikschale eingebaut werden können, beispielsweise: Aufnahmen und Halterungen für Bauteile, Cerumen- Schutzsysteme, Belüftungskanäle bei Im-Ohr-Otoplastiken, Stützelemente, die bei Im-Ohr-Otoplastiken letztere im Gehörgang haltern, wie sogenannte Krallen (englisch Channel locks) .
In Fig. 4 ist beispielsweise und schematisiert eine Im-Ohr- Otoplastik 11 dargestellt, beispielsweise ein Im-Ohr- Hörgerät, bei dem der akustische Ausgang 13 zum Trommelfell mittels einer Cerumen-Schutzkappe 15 geschützt ist. Diese Schutzkappe 15 wird bis anhin in der Herstellung als separater Teil auf die Schale 16 der Otoplastik 11 aufgebracht und beispielsweise durch Verkleben oder Verschweissen fixiert. Wie in Fig. 5 in gleicher Darstellung gezeigt, wird durch Einsatz der erwähnten additiven Aufbauverfahren die Cerumen-Schutzkappe 15a direkt an die Schale 16a der sonst identischen Im-Ohr- Otoplastik 11a integriert. An den in Fig. 4 mit P schematisch angedeuteten Verbindungsstellen, wo bei herkömmlichen Verfahren zwangsweise eine Material- Inhomogenität bzw. -Schnittstelle entsteht, liegt gemass Fig. 5 keine derartige Schnittstellen vor, das Material der Schale 16a geht homogen in dasjenige der Cerumen- Schutzkappe 15a über.
Dies nur als Beispiel, wie bekannte Cerumen-SchutzSysteme und andere funktionale Elemente durch Einsatz des erwähnten Fertigungsverfahrens integral eingebaut werden können.
Es werden nachfolgend einige spezifische neuartige Otoplastiken vorgestellt:
2. Innenohr-Otoplastiken mit Entlüftung
Es ist bekannt, bei Im-Ohr-Otoplastiken, insbesondere bei Im-Oh-Hörgeräten, eine Belüftungsrinne auf der Aussenseite vorzusehen, wie dies schematisch in Fig. 6 dargestellt ist. Solche Belüftungsrinnen, wie sie heute eingesetzt werden, sind unter verschiedenen Aspekten keinesfalls optimiert:
- Bezüglich akustischem Verhalten: Die heute bekannten Belüftungsrinnen sind kaum an die jeweiligen akustischen Erfordernisse angepasst. So können sie kaum, bei aktiven Otoplastiken, wie z.B. bei Im-Ohr-Hörgeräten, dazu beitragen, die Rückkopplungsproblematik von elektromechanischem Ausgangswandler zu akustisch/elektrischem Eingangswandler wirksam lösen zu helfen. Auch bei passiven Im-Ohr-Otoplastiken, wie Gehörschutz-Einrichtungen, vermögen sie nicht, das erwünschte Schutzverhalten zu unterstützen und gleichzeitig die erwünschten Belüftungseigenschaften beizubehalten. - Cerumenempfindlichkeit : Die heute eingesetzten Belüftungsrinnen in der Aussflächen von Im-Ohr- Otoplastiken sind ausserst Cerumenbildungs-empfindlich. Die Cerumenbildung vermag, je nach deren Intensität, rasch die vorgesehene Belüftungsrinnen bezüglich ihrer Belüftungseigenschaften zu beeinträchtigen, wenn nicht gar vollständig zu verstopfen.
Es werden nachfolgend für Im-Ohr-Otoplastiken, dabei insbesondere für Im-Ohr-Hörgeräte oder Gehörschutzeinrichtungen, aber auch für Otoplastiken, die nur teilweise in den Gehörgang einragen, wie Kopfhörer, Belüftungsvorkehrungen vorgeschlagen, die die obgenannten Nachteile bekannter Vorkehrungen mindestens teilweise beheben.
Hierzu werden nachfolgend Belüftungssysteme unterschieden, die
- nutenähnlich gegen die Gehörgangwandung mindestens zum Teil offen sind,
- gegen die Wandung des Gehörganges hin vollständig geschlossen sind.
2a) Gegen die Wandung des Gehörganges offene Belüftungssysteme
In den Fig. 7(a) bis (f) sind, anhand perspektivischer, schematischer Darstellungen von Ausschnitten der am Gehörgang anliegenden Aussenwandung 18 von im-Ohr- Otoplastiken, neuartige Belüftungsnutprofile ausschnittsweise dargestellt. Gemass Fig. 7(a) ist das Profil der Belüftungsnut 20a rechteck- oder quadratförmig mit vorgegebenen, exakt eingehaltenen Dimensionierungsver- hältnissen. Gemass Fig. 7(b) ist das Profil der Belüftungsnut 20b Kreis- oder Ellipsen-sektorförmig, wiederum mit exakt vorgegebener Querschnittsberandungskurve 21b. Durch exakte Vorgabe und Realisierung der
Querschnittsform der vorgesehenen Belüftungsnuten 20 kann bereits eine gewisse Vorhersagbarkeit und Beeinflussung der akustischen Übertragungsverhältnisse entlang dieser Nut, bei Anliegen an der Gehörgang-Innenwand, realisiert werden. Selbstverständlich ist das akustische Verhalten auch abhängig von der Länge, mit welcher sich die Nut 20 entlang der Otoplastik-Aussenwand 18 erstreckt.
In den Fig. 7(c) bis (f) sind weitere Belüftungsnutprofile dargestellt, welche zusätzlich Cerumen-geschützt sind. Das Profil der Nut 20c gemass Fig. 7(c) ist T-förmig.
Bezüglich der weiten Nutquerschnittsfläche bei 27c bewirken die einkragenden Partien 23c und die sich daraus ergebende Verengung 25c, gegen die Wand des Gehörganges hin, bereits eine ansehnliche Cerumenschutzwirkung. Auch wenn Cerumen in die Verengung 25c eindringt und dort verhärtet, ergibt sich dadurch noch keine wesentliche Verengung oder gar Verstopfung der Belüftungsnut, die nun zum geschlossenen Belüftungskanal wird. In den Fig. 7 (d) bis 7(f) ist, dem erläuterten Prinzip von Fig. 7(c) folgend, die Querschnittsform der weiten Nutpartie 27d bis 27f mit unterschiedlicher Formung ausgebildet, ge ass Fig. 7 (d) kreissektorförmig bzw. entsprechend dem Sektor einer Ellipse, gemass Fig. 7(e) dreieckförmig, ge ass Fig. 7(f) kreisförmig bzw. elliptisch. Durch gezielte Auslegung der Nutquerschnittsfläche, wie dies nur beispielsweise anhand der Figuren 7(a) bis 7(f) dargestellt ist, lässt sich sowohl bezüglich akustischen Eigenschaften wie auch bezüglich Cerumenschutzwirkung eine bereits in starkem Mass gegenüber herkömmlichen, mehr oder weniger zufällig profilierten Belüftungsnuten verbesserte Wirkung erzielen. Dabei werden die Profile unter Berücksichtigung der erwähnten Cerumenschutzwirkung und der akustischen Wirkung vorgängig rechnerisch modelliert und exakt in die gefertigten Otoplastiken integriert. Hierzu eignen sich in ganz besonderem Umfang die oben erläuterten additiven Aufbauverfahren. Um nun weiter die akustische Wirkung der Belüftungsnut zu optimieren, können entlang der neuartigen Belüftungsnuten die unterschiedlichsten akustischen Impedanzen realisiert werden, was beispielsweise gemass Fig. 8 in Entlüftungsnuten 29 resultiert, die, in ihrer Längsrichtung fortschreitend, unterschiedliche Profile definieren, wie sie wahlweise in Fig. 8 aus Profilen gemass Fig. 7 zusammengestellt dargestellt sind.
Ähnlich der Auslegung passiver elektrischer Netzwerke, kann dadurch das akustische Übertragungsverhalten der am Gehörgang anliegenden Nut rechnerisch modelliert und überprüft werden, dann in die Im-Ohr-Otoplastik bzw. deren Schale integriert werden.
Gezielt können vermehrt Cerumen-geschützte Abschnitte an diesbezüglichen, ausgesetzten Partien, wie in Fig. 8 bei A dargestellt, vorgesehen werden.
Im weiteren kann es durchaus gewünscht sein, gerade mit Blick auf die Optimierung der akustischen Verhältnisse, die vorgesehenen Belüftungsnuten länger auszubilden, als dies grundsätzlich durch die Längsausdehnung einer betrachteten Im-Ohr-Otoplastik gegeben ist. Wie in Fig. 9 dargestellt, wird dies dadurch erreicht, dass solche Nuten 31 mit Ausbildung, wie sie anhand der Fig. 7 und 8 beispielsweise dargestellt werden, in vorgegebenen Kurven entlang der Oberfläche der Otoplastik geführt werden, beispielsweise wie in Fig. 9 dargestellt, praktisch als die Otoplastik gewindeartig umschlingende Nuten. Weitere Optimierungsflexibilität wird dadurch erreicht, dass nicht nur eine Belüftungsnut, sondern mehrere an der Oberfläche der Otoplastik geführt werden, wie dies schematisch in Fig. 10 dargestellt ist. Die hohe Flexibilität der Nutauslegung führt dazu, dass je nach Applikationsbereich im Gehörgang gezielt unterschiedlich dimensionierte, bezüglich
Cerumenschutz sowie akustischen Übertragungsverhältnissen jeweils optimierte Belüftungsnuten entlang der Otoplastik- Oberflache realisiert werden können.
2b) Belüftungssysteme mit voll integrierten Kanälen
Diese Ausbildungsvariante der neuartigen Belüftungssysteme beruht auf mindestens abschnittsweise völlig in die Otoplastik integrierten, gegen die Gehörgangwandung geschlossenen Belüftungskanälen. Dieses System wird anschliessend anhand seiner Ausbildung an einer Otoplastik- Schale erläutert. Es ist aber zu betonen, dass dann, wenn an der betrachteten Otoplastik keine weiteren Aggregate zu integrieren sind und sie als Vollplastik ausgebildet ist, die nachfolgenden Ausführungen sich selbstverständlich auch auf eine Kanalführung beliebig durch die erwähnte Vollplastik hindurch beziehen. In Fig. 11 sind in Analogie zu Fig. 7 unterschiedliche Querschnittsformen und Flächenverhältnisse der vorgeschlagenen Belüftungskanäle 33a bis 33e dargestellt. Gemass Fig. 11 (a) hat der in die Otoplastikschale 35a eingebaute Belüftungskanal 33a Rechteck- oder Quadrat-
Querschnittsform. Bei der Ausführungsform gemass Fig. 11 (b) hat er, 35b, eine Kreissektor- oder Ellipsensektor-förmige Kanalquerschnittsform. Bei der Ausführungsform gemass Fig. 11 (c) hat der vorgesehene Belüftungskanal 33c kreisförmige oder elliptische Querschnittsform, während er bei der
Ausführungsvariante gemass Fig. 11 (d) eine dreieckförmige Querschnittform aufweist.
Bei der Ausführungsform gemass Fig. 11 (e) weist die Otoplastikschale eine komplexe Innenformung auf, z.B. eine daran integrierte Halterungspartie 37. Für optimale
Platznutzung ist der hier vorgesehene Entlüftungskanal 35e mit einer Querschnittsform angelegt, die auch komplexe Formen der Otoplastikschale nutzt. Demnach erstreckt sich seine Querschnittsform kompliziert teilweise in die an die Schale 35e angebaute Halterungsleiste 37 hinein.
Rückblickend auf die Ausführungsvariante gemass Abschnitt 2a) ist anzuführen, dass derartig komplexe, optimal den zur Verfügung stehenden Platz nutzende Querschnittsformen sich auch an gegen den Hörkanal offenen Belüftungsnuten realisieren lassen, ebenso, umgekehrt, Kanalführungen, wie sie für offene Nuten in den Fig. 9 und 10 dargestellt sind, an geschlossenen Belüftungskanälen.
In Fig. 12 ist schliesslich eine Ausführungsvariante eines voll integrierten Belüftungskanals 39 dargestellt, der entlang seiner Längsausdehnung, wie dargestellt beispielsweise in der Otoplastikschale 41, unterschiedliche Querschnittsformen und/oder Querschnittsdimensionen aufweist, womit im Sinne der Realisation unterschiedlicher akustischer Impedanzelemente das akustische Übertragungsverhalten optimiert werden kann. In diesem Zusammenhang und auf den nachfolgenden Abschnitt 5) verweisend, kann auch darauf hingewiesen werden, dass wegen der Möglichkeit, komplexe akustische Impedanzverhältnisse zu realisieren, Belüftungskanäle, insbesondere der in diesem Abschnitt dargestellten geschlossenen Aufbauweise, durchaus mindestens abschnittsweise gleichzeitig als akustische Leiterabschnitte ausgangsseitig aktiver elektromechanischer Wandler, wie ausgangsseitig von Mikrophonen, beispielsweise bei Im-Ohr-Hörgeräten, ausgenützt werden können.
In den Fig. 13 und 14 ist in Analogie zu den Fig. 9 und 10 dargestellt, wie einerseits an der jeweiligen Otoplastik 43 die in diesem Abschnitt erläuterten integrierten Belüftungskanäle durch entsprechende Bahnführung verlängert bzw. anderseits wie zwei und mehr der erwähnten Kanäle, ggf . mit unterschiedlichen und/oder variierenden Kanalquerschnitten, in Analogie zu Fig. 12, an der Otoplastik integriert werden.
Durch die in den Abschnitten 2a) und 2b) dargestellten, auch beliebig kombinierbaren Möglichkeiten eröffnen sich dem Fachmann eine Unzahl Auslegungsvarianten der neuartigen Belüftungssysteme und insbesondere ein grosses Ausmass an Freiheit, aufgrund der verschiedenen, für sich dimensionierbaren Parameter, für die jeweilige individuelle Otoplastik optimalen Cerumenschutz und optimale akustische Übertragungsverhältnisse zu schaffen. Bei allen Ausführungsvarianten wird bevorzugterweise die spezifische individuelle Ausgestaltung des Systems berechnet bzw. rechnerisch modelliert, den erwähnten Bedürfnissen Rechnung tragend. Dann wird die individuelle Otoplastik realisiert. Wiederum eignet sich hierzu insbesondere das eingangs erläuterte Fertigungsverfahren mit additivem Aufbauprinzip, wie aus dem Prototypenbau bekannt, das dann mit dem optimierten Modellresultat gesteuert wird.
3. Formstabilitäts-optimierte Otoplastiken
In diesem Abschnitt geht es darum, neuartige Otoplastiken vorzustellen, welche optimal der Dynamik der Applikationsbereiche angepasst sind. Es ist beispielsweise bekannt, dass herkömmliche Im-Ohr-Otoplastiken der relativ grossen Gehörgangdynamik, z.B. beim Kauen, nicht Rechnung zu tragen vermögen, aufgrund ihrer im wesentlichen über alles gleichen Formstabilität. Desgleichen vermögen beispielsweise die akustischen Leiter zwischen Aussenohr- Hörgeräten und Gehδrgang einer Dynamik des Applikationsbereiches nicht frei zu folgen. Bei Im-Ohr- Otoplastiken tritt dieselbe Problematik, teilweise abgeschwächt, auch bei Gehörschutz-Einrichtungen, Kopfhörern, Wasserschutzeinsätzen etc. auf. Insbesondere wird dabei teilweise ihre intrinsische Funktion, beispielsweise Schutzwirkung, beeinträchtigt, wenn der erwähnten Applikationsbereichs-Dynamik zunehmend Rechnung getragen wird. Als Beispiel kann hierzu auf bekannte Gehörschutzeinrichtungen aus elastisch formveränderbaren Kunststoffen hingewiesen werden, die wohl der erwähnten Applikationsbereichs-Dynamik weitestgehend Rechnung tragen, dies aber auf Kosten ihres akustischen Übertragungsverhaltens .
In Fig. 15 ist schematisch eine Längsschnittdarstellung einer Im-Ohr-Otoplastik wiedergegeben, in Fig. 16 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Abschnitts dieser Otoplastik. Die Otoplastik - z.B. zur Aufnahme elektronischer Komponenten - weist eine Schale 45 auf, die Strumpfartig, dünnwandig aus elastischem Material besteht. Die Formstabilität der - beim dargestellten Ausführungsbeispiel aussen glatten - Schalenhaut wird - wo erwünscht - durch an der Schale integral innen aufgesetzte Rippen 47 sichergestellt, die, bezüglich der Schalenhaut, aus dem gleichen Material gefertigt sind.
Je nach erforderlicher Dynamik der Im-Ohr-Otoplastik einerseits, um beispielsweise derjenigen des Gehörganges Rechnung zu tragen und den Anforderungen bezüglich der Abstützung und dem Schutz von Einbauten, wie bei einem Im- Ohr-Hörgerät, wird der Verlauf der Wandstärke von Schalenhaut 45, die Dichte und Gestalt der Rippen 47 vorgängig berechnet und danach die Otoplastik nach den berechneten Daten aufgebaut . Wiederum eignet sich hierzu das oben erläuterte Fertigungsverfahren unter Verwendung additiver Aufbauverfahren ausserordentlich gut . Selbstverständlich kann die eben erläuterte Ausbildung der Im-Ohr-Otoplastik durchaus kombiniert werden mit einem Belüftungssystem, wie es anhand der Figuren 7 bis 14 erläutert wurde. Insbesondere können die vorgesehenen Rippen zur Beeinflussung der Formstabilität bzw. Biegbarkeit in bestimmten Bereichen der Otoplastik auch mit unterschiedlichem Querschnittsprofil ausgebildet werden, ggf. auch in ihrer Längsausdehnung fortschreitend von einem Querschnitt zum andern übergehend.
In Form einer perspektivischen Darstellung ist in Fig. 17 rein beispielsweise die Ausbildung der Aussenhaut 45 mit Rippen 47 mit variierenden Querschnittsflächen entlang ihrer Längsausdehnung schematisch dargestellt .
Anstelle oder ergänzend zu der gezielten WandverStärkung und gezielten Auslegung des Biege- bzw. Torsionsverhaltens, kurz des Formverhaltens der Im-Ohr-Otoplastik, kann, wie erwähnt, zusätzlich zur Innenrippenbemusterung, wie dies in den Fig. 17 und 18 dargestellt ist, auch eine Aussenrippenbemusterung vorgesehen werden. Gemass den Fig. 18 und 19 wird hierzu, ggf. mit gebietsweise unterschiedlicher Dichte, Ausrichtung und Profilform, auf der Aussenfläche der Otoplastik 49 ein Muster von Rippen 51 aufgearbeitet .
Gemass Fig. 19 kann dies für die hier betrachteten Otoplastiken mit Hohlraum eingesetzt werden, aber auch für Otoplastiken mit keinem Hohlraum, also beispielsweise mit keinen Elektronikkomponenten, z.B. für
Hörschutzeinrichtungen bzw. Wasserschutzeinrichtungen. Eine solche Otoplastik ist in einer Querschnittsdarstellung schematisch in Fig. 20 dargestellt. Dabei ist der Innenraum 53 beispielsweise aus ausserst kompressiblem Absorptionsmaterial gefertigt und von einer formgebenden Hautschale 55 umgeben mit der Rippenmusterung 57. Dabei sind „Haut" 55 und die Rippenmusterung 57 gemeinsam integral gefertigt . Hierzu eignet sich wiederum das eingangs erläuterte Fertigungsverfahren unter Zuhilfenahme additiver Aufbauverfahren. Wie weit in naher Zukunft diese additiven Aufbauverfahren unter Wechsel der verarbeiteten Materialen an einem Werkstück realisierbar sind, bleibe dahingestellt. Sollte dies möglich werden, so ist die Bahn frei, beispielsweise am Ausführungsbeispiel gemass Fig. 20 auch den Füllstoff 53 gleichzeitig mit der Schalenhaut 55 und den Rippen 57 in jeweiligen Aufbauschichten sequentiell aufzubauen.
Rückblickend insbesondere auf die Fig. 18 und 19 ist ersichtlich, dass mit Hilfe der Aussenrippenmuster gleichzeitig Belüftungskanäle bzw. -Freiräume gebildet werden können, wie dies rein schematisch und beispielsweise durch den Pfad P dargestellt ist.
Nochmals auf Fig. 20 zurückkommend, ist es durchaus möglich, falls erforderlich und wie in Fig. 20 gestrichelt bei 57i dargestellt ist, auch dann, wenn die Im-Ohr- Otoplastik materialgefüllt ist, also nicht zur Aufnahme weiterer Baueinheiten, wie von Elektronikbaueinheiten, bestimmt ist, an der Schalenhaut 55 ein Innenrippenmuster 57ι vorzusehen. Wie weiter in Fig. 20 gestrichelt bei 59 dargestellt ist, können auch Otoplastiken geschaffen werden, die wohl einen Hohlraum für auf unehmende Aggregate wie Elektronikkomponenten freilassen, bei denen aber der Zwischenraum, zwischen einem solchen Hohlraum 59, spezifisch auf die notwendigen Volumina und Formen der zusätzlich einzubauenden Einheiten ausgelegt und die
Schalenhaut 55 beispielsweise durch ein federndes oder schalldämmendes Material gefüllt ist oder einzubauende Komponenten mit einem solchen Material bis zur Schalenhaut 55 ausgegossen sind. Die Schalenhaut 55 bzw. 45, gemass den Figuren 15, 16 und 17, kann durchaus aus elektrisch leitendem Material gefertigt sein, womit gleichzeitig eine elektrische Abschirmwirkung für innenliegende Elektronikkomponenten geschaffen wird. Dies gilt auch ggf. für die Füllung 53 gemass Fig. 20.
Anhand der Figuren 15 bis 20 wurde eine Otoplastik am Beispiel einer Im-Ohr-Otoplastik dargestellt, deren Schale mit innen- und/oder aussenliegenden Rippen formstabilisiert ist, was eine ausserordentlich leichte und gezielt formbare Bauweise ergibt. Selbstverständlich kann diese Bauweise falls erforderlich auch bei Aussenohr-Otoplastiken eingesetzt werden.
In Fig. 21 ist eine weitere Ausführungsvariante einer Im- Ohr-Otoplastik dargestellt, welche gezielt in einem Bereich biegbar bzw. stauchbar ist. Die Schale 61 einer Otoplastik, wie insbesondere die Schale eines Im-Ohr-Hörgerätes, weist hierzu in einem oder mehreren vorgegebenen Bereichen eine Wellen- bzw. Faltenschlauchausbildung 63 auf, woran sie, den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend, bieg- bzw. stauchbar ist. Auch wenn Fig. 21 dieses Vorgehen anhand der Schale einer Im-Ohr-Otoplastik darstellt, lässt sich dieses Vorgehen durchaus und falls erforderlich auch für eine Aussenohr-Otoplastik realisieren. Wiederum wird hierzu bevorzugterweise das eingangs erläuterte Fertigungsverfahren eingesetzt .
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann, wie dies anhand von Fig. 20 erläutert wurde, das Innenvolumen der Otoplastik mit den Erfordernissen entsprechendem Füllmaterial gefüllt werden bzw. können darin integrierte Einbauten in solchem Füllmaterial eingebettet werden, woraus eine höhere Stabilität des Gerätes resultiert und verbesserte Akustikverhältnisse.
4. Modulare Gehäuse/Einbauten
Insbesondere bei Im-Ohr-Hörgeräten besteht das Problem, dass der Applikationsbereich, d.h. der Gehörgang, seine Form ändert. Offensichtlich ist dies der Fall beim heranwachsenden Menschen. Aber auch bei Erwachsenen ändert sich der Gehörgang teilweise stark, meist in verengendem Sinne (z.B. sogenanntes Taucher-Ohr) .
Bei Im-Ohr-Hörgeräten ergibt sich damit herkömmlicherweise das Problem, dass auch dann, wenn die Hörgeräteeinbauten an sich über lange Lebensabschnitte beibehalten werden könnten, beispielsweise lediglich das Übertragungsverhalten des Hörgerätes den jeweiligen Hörverhältnissen entsprechend nachgestellt werden müsste, trotzdem immer wieder neue Hörgeräte konzipiert werden müssen, lediglich aufgrund der Tatsache, dass die vormaligen nicht mehr zufriedenstellend in den Gehörgang passen.
Bereits die anhand von Abschnitt 3 erläuterten Massnahmen ergeben die Möglichkeit, dies zu verbessern, aufgrund der Tatsache, dass damit eine selbsttätige Formanpassung der Otoplastik an jeweilig sich ändernde Applikationsbereiche ermöglicht wird. In diesem Abschnitt sollen diesbezüglich weitere Massnahmen, insbesondere anhand von Im-Ohr- Otoplastiken, erläutert werden. Es ist aber darauf hinzuweisen, dass auch bei Aussenohr-Otoplastiken, wie Aussenohr-Hörgeräten, damit die Möglichkeit eröffnet wird, das „Gehäuse" zu wechseln, und zwar nicht nur, wenn dies vom Tragkomfort her notwendig wird, sondern auch, nach Wunsch, beispielsweise um das ästhetische Erscheinungsbild derartiger Aussenohr-Hörgeräte zu wechseln.
In Fig. 22 ist eine Im-Ohr-Otoplastik 65 schematisch und im Längsschnitt gezeigt, woran die Ausformung des Inneraumes 67 im wesentlichen der Form des in Fig. 23 schematisch dargestellten, aufzunehmenden Elektronikmoduls 69 entspricht. Die Otoplastik 65 besteht aus gummielastischem Material und kann, wie in Fig. 23 gezeigt, über das Elektronikmodul 69 gestülpt werden. Die Formung des
Innenraumes 67 ist dergestalt, dass der oder ggf. die mehreren aufzunehmenden Module formschlüssig direkt durch die Otoplastik 65 positioniert und gehaltert werden. Aufgrund dieses Vorgehens ist es leicht möglich, ein und dieselben Elektronikmodule 69 mit unterschiedlichen
Otoplastiken 65 zu versehen, um so beispielsweise bei einem heranwachsenden Kind der sich verändernden
Gehörgangausbildung Rechnung zu tragen. Die Otoplastik wird für das Im-Ohr-Hörgerät praktisch zum leicht auswechselbaren Wegwerf-Accessoire. Nicht nur, um sich ändernden Verhältnissen am Applikationsbereich, nämlich dem Gehδrgang, Rechnung zu tragen, sondern auch einfach aus Verschmutzungsgründen, kann die Otoplastik 65 leicht gewechselt werden. Dieses Konzept kann sogar dazu ausgenützt werden, ggf. - beispielsweise bei
GehörgangentZündungen - Medizinalapplikationen vorzunehmen, beispielsweise durch Applikation von Medikamenten an die Otoplastik-Aussenflache oder mindestens, um in regelmässigen Abständen sterilisierte Otoplastiken einzusetzen. Das anhand der Figuren 22 und 23 dargestellte Konzept lässt sich selbstverständlich mit den in den Abschnitten 2) und 3) dargelegten Konzepten kombinieren, und es wird bevorzugterweise die Otoplastik 65 nach dem in Abschnitt 1) erläuterten Fertigungsverfahren hergestellt, welches die Ausbildung komplexester Innenformen zur spiel- und vibrationsfreien Aufnahme des Moduls 69 ermöglicht.
Wie aus den Fig. 22 und 23 ersichtlich, wird beispielsweise als Teil der Modulhaiterung die sonst bei herkömmlichen Im- Ohr-Hörgeräten vorgesehene Phaseplate 1 integral mit der Otoplastik gebaut . Dasselbe gilt für weitere Halterungen und Aufnahmen für Elektronikkomponenten des Hörgerätes . Realisiert man das unter Abschnitt 1) dargelegte Schicht- um-Schicht-Aufbauverfahren, wie in Fig. 22 strichpunktiert und in der mit dem Pfeil AB angedeuten Richtung, so dürfte es ohne weiteres möglich sein, die Otoplastik in der erwähnten Aufbaurichtung AB je nach Erfordernissen in den jeweiligen Bereichen aus unterschiedlichen Materialien zu fertigen. Dies gilt auch für die in den Abschnitten 2) und 3) dargelegten Otoplastiken sowie für die in den folgenden Abschnitten 5) , 6) und 7) erläuterten. Am Beispiel von Fig. 22 ist es somit durchaus möglich, den Bereich 65a aus gummielastischem Material zu fertigen, hingegen den Ausgangsbereich 65b aus formstabilerem Material.
In Fig. 24 ist eine weitere Ausführungsform einer
Otoplastik, wiederum als Beispiel anhand eines Im-Ohr- Hörgeräts, dargestellt, welche ein einfaches, rasches Auswechseln der inneren Einbauten ermöglicht. Grundsätzlich wird dabei vorgeschlagen, an einer Im-Ohr-Otoplastik mit Einbauten die Otoplastik-Schale mehrteilig und assemblierbar auszubilden, wie dies Fig. 24 zeigt. Mittels schnell betätigbaren Verschlüssen, wie Einrastverschlüssen, Einklinkverschlüssen oder gar bajonettähnlichen Verschlüssen, wird ermöglicht, an der Im-Ohr-Otoplastik Gehäuseteile 73a und 73b rasch voneinander zu trennen, die Einbauten wie Elektronikmodule daraus zu entfernen und sie in eine neue Schale wieder einzubauen, ggf. mit geänderter Aussenformung oder grundsätzlich in eine neue Schale, auch wenn dies beispielsweise aus Reinigungsgründen, Sterilitätsgründen etc. erforderlich ist. Wird dabei vorgesehen, die bereits gebrauchte Schale wegzuwerfen, ist es ohne weiteres möglich, die Verbindungen der Schalenteile so auszubilden, dass die Schale nur zerstörend geöffnet werden kann, beispielsweise indem von aussen nicht zugängliche Verriegelungsorgane wie Klinken vorgesehen werden und die Schale für deren Entfernung aufgeschnitten wird.
Auch diese Ausführungsform kann selbstverständlich mit den bis anhin beschriebenen und noch zu beschreibenden Ausführungsvarianten kombiniert werden.
5. Integration akustischer Leiter in Otoplastiken bzw. deren Schalen
Bei Aussenohr- wie auch bei Im-Ohr-Hörgeräten ist es üblich, vorgesehene akustisch/elektrische Wandler oder elektro-akustische Ausgangswandler eingangs- bzw. ausgangsseitig über als eigenständige Teile assemblierte akustische Leiter, nämlich röhrchenähnliche Gebilde, mit der Umgebung des Hörgerätes zu koppeln, oder aber, insbesondere bei eingangsseitigen akustisch/elektrischen Wandlern, diese mit ihrer Aufnahmefläche unmittelbar im Bereiche der Oberflächen des Hörgerätes zu platzieren, ggf. lediglich durch geringfügige Hohlräume und Schutzvorkehrungen von der Umgebung getrennt.
Dabei besteht bei der Konzeption derartiger Hörgeräte eine relativ grosse Bindung, wo im Hörgerät die eigentlichen Wandler und wo am Hörgerät die eigentlichen Kopplungsöffnungen zur Umgebung vorzusehen sind. Es wäre höchst wünschbar, bezüglich der Anordnung von Kopplungsöffnungen zur Umgebung und Anordnung der erwähnten Wandler innerhalb des Hörgerätes grösstmögliche Konzeptionsfreiheit zu haben.
Dies wird grundsätzlich dadurch erreicht, dass die erwähnten akustischen Leiter - eingangsseitig von akustisch/elektrischen Wandlern bzw. ausgangsseitig von elektrisch/akustischen Wandlern - in die Otoplastik bzw. in die Wandung von Otoplastikschalen integriert werden.
In Fig. 25 ist dies rein schematisch dargestellt. Ein Wandlermodul 75 weist einen akustischen Ein- bzw. Ausgang 77 auf. Die Schale 79 der Otoplastik eines Im-Ohr- oder eines Aussenohr-Hörgerätes oder eines Kopfhörers weist, in ihr integriert, einen akustischen Leiter 81 auf. Er liegt mindestens abschnittsweise und wie in Fig. 25 dargestellt innerhalb der Wandung der Otoplastikschale 79. Mittels akustischer Stichleitungen bzw. Leitungsabschnitten 83 wird vorzugsweise die jeweilige akustische Impedanz des akustischen Leiters 81 angepasst . Dieses Konzept, mit Blick auf Aussenohr-Hörgeräte, ermöglicht es, entlang des Hörgerätes versetzt und wo erwünscht akustische Eingangsöffnungen 85 vorzusehen, diese über in der Otoplastik bzw. deren Schale 87 integrierte akustische Leiter 89 an die vorgesehenen akustisch/elektrischen Wandler 91 anzukoppeln, im wesentlich unabhängig davon, wo diese Wandler 91 im Hörgerät eingebaut werden. So ist in Fig. 26 nur beispielsweise dargestellt, zwei Wandler zu einem Modul zu zentralisieren und ihre Eingänge mit den erwünschten Aufnahmeöffnungen 85 durch die erwähnte Führung der akustischen Leiter 89 zu verbinden. Aus Betrachtung der Figuren 25 und 26 und den Ausführungen in Abschnitt 2) betreffs der neuartigen Belüftungssysteme wird ersichtlich, dass es durchaus möglich wird, Belüftungskanäle auch als akustische Leiterkanäle zu nutzen, insbesondere wenn dabei, wie in Fig. 25 schematisiert, mittels akustischer Anpassglieder 83 die akustischen Impedanzverhältnisse gezielt ausgelegt werden.
6. Kennzeichnung von Otoplastiken
Bei der Fertigung von Otoplastiken, insbesondere von Im- Ohr-Otoplastiken, wird jede individuell für deren jeweiligen Träger angepasst. Deshalb wäre es ausserst erwünscht, jede gefertigte Otoplastik, wie erwähnt insbesondere jede Im-Ohr-Otoplastik, dabei ganz besonders jedes Im-Ohr-Hörgerät, zu kennzeichnen. Es wird deshalb vorgeschlagen, in die Otoplastik hinein bzw. in deren Schale, durch Einkerbungen und/oder durch Auswölbungen eine individuelle Kennzeichnung vorzusehen, welche nebst dem individuellen Besteller - z.B. Hersteller -
Produktserienummer, Links- Rechtsapplikation etc. enthalten kann. Eine solche Kennzeichnung wird in weitaus bevorzugter Art und Weise bei der Fertigung der Otoplastik mit dem unter 1) beschriebenen Abtragverfahren erstellt. Damit wird sichergestellt, dass ab der Fertigung jegliche Verwechslung der Otoplastiken ausgeschlossen ist. Insbesondere wichtig ist dies bei der nachfolgenden, ggf. automatisierten Assemblierung mit weiteren Modulen, so beispielsweise der Assemblierung von Im-Ohr-Hörgeräten.
Dieses Vorgehen kann selbstverständlich kombiniert mit einem oder mehreren der unter den Abschnitten 2) bis 5) beschriebenen Aspekten realisiert werden.
7. Optimierung von Otoplastiken bezüglich der Dynamik des Applikationsbereiches
Für die Formnahme von Otoplastiken für die Im-Ohr-
Applikation, so beispielsweise für Im-Ohr-Hörgeräte, ist es heute üblich, vom Gehörgang, beispielsweise in Silikon, einen Abdruck zu nehmen. Berücksichtigt man nun die relativ grosse Bewegungsdynamik des Gehörganges, beispielsweise beim Kauvorgang, so ist ersichtlich, dass die Abstützung der Im-Ohr-Otoplastikform auf einen praktisch einer Momentaufnahme entsprechenden Abdruck kaum zu einem Resultat führt, das im Gebrauch völlig zu befriedigen vermag. Wie dies nun in Fig. 27 anhand eines vereinfachten Funktionsblock/Signalflussdiagrammes dargestellt ist, wird vom dynamischen Applikationsgebiet, dargestellt durch den Block 93, an mehreren der in der Praxis erfolgenden Dynamik entsprechenden Positionen Form genommen bzw. , filmähnlich, die Dynamik des Applikationsbereiches an sich registriert . Die resultierenden Datensätze werden in einer
Speichereinheit 95 abgelegt. Auch bei herkömmlichem Vorgehen durch Abdrucknahme kann dies durchaus realisiert werden, indem vom Applikationsbereich in zwei oder mehr Positionen die der praktischen Dynamik entsprechenden Abdrücke genommen werden. Es werden anschliessend diese Abdrücke abgetastet und die jeweiligen digitalen Datensätze in die Speichereinheit 95 abgelegt. Als weitere Möglichkeit kann beispielsweise die Dynamik des Applikationsbereiches durch Röntgenaufnahmen erfasst werden.
Es werden mithin je nach zu erzielender Genauigkeit mehrere „Bilder" oder gar praktisch ein „Film" des Bewegungsmusters vom interessierenden Applikationsbereich registriert . Die in der Speichereinheit 95 registrierten Daten werden anschliessend einer Recheneinheit 97 zugeführt. Ausgangsseitig steuert die Recheneinheit 97 den Fertigungsprozess 99 für die Otoplastik. Werden z.B., und wie bis heute üblich, Im-Ohr-Otoplastiken gefertigt mit relativ harter Schale, so berechnet die Recheneinheit 97 aus den an der Speichereinheit 95 abgelegten Dynamikdaten und ggf., wie bei K schematisch dargestellt, weiteren Fertigungsparametern, die beste Passform für die Otoplastik, damit optimaler Tragkomfortfort im Alltag erzielt wird, bei Erhalt ihrer Funktionalität. Wird die zu fertigende Otoplastik nach dem in Abschnitt 3) dargelegten Prinzip realisiert, so wird an der Recheneinheit 97 ermittelt, welche Otoplastikbereiche wie zu gestalten sind bezüglich ihrer Flexibilität, Biegbarkeit, Stauchbarkeit etc. Ausgangsseitig steuert, wie erwähnt, die Recheneinheit 97 den Fertigungsprozess 99, bevorzugterweise dabei den
Fertigungsprozess, wie er im Abschnitt 1) als bevorzugter Prozess dargelegt wurde.

Claims

Patenansprüche:
1. Verfahren zur Fertigung von Otoplastiken für einen Applikationsbereich, der dynamisch und individuell bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine dreidimensionale Abbildung des Applikationsbereiches an mindestens zwei
Positionen seiner Bewegung registriert wird und mit dieser Registrierung die Auslegung der Otoplastik bezüglich des bewegten Applikationsbereiches optimiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an mehreren Positionen eine Abbildung des
Applikationsbereiches registriert wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass mit den Registrierungen die Ruhe- Aussenform der Otoplastik optimiert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Registrierungen das Formverhalten der Otoplastik optimiert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auslegung durch rechnerische Optimierung vorgenommen wird und mit der als optimal befundenen, rechnerisch ermittelten Auslegung die Fertigung der Otoplastik gesteuerte wird.
6. Verwendung des Fertigungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 für Im-Ohr-Otoplastiken, insbesondere für Im-Ohr-Hörgeräte.
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