專(zhuān)利名稱(chēng)：用于覆蓋助聽(tīng)器內(nèi)的開(kāi)口的膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于覆蓋助聽(tīng)器內(nèi)的開(kāi)口的膜，一種助聽(tīng)器內(nèi)的開(kāi)口的覆蓋件，以及一種用于制造覆蓋助聽(tīng)器內(nèi)的開(kāi)口的膜的方法。
背景技術(shù)：
通常，助聽(tīng)器具有多個(gè)開(kāi)口，所述開(kāi)口容易被水侵入以及污染。這種開(kāi)口例如是麥克風(fēng)開(kāi)口、耳機(jī)開(kāi)口、用于開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)口或用于給電池通風(fēng)的開(kāi)口。已知了助聽(tīng)器的不同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，其中助聽(tīng)器的部分佩戴在耳后、耳內(nèi)或耳道內(nèi)。通過(guò)這些靠近身體的使用，助聽(tīng)器例如受到磨損或特別地在耳道內(nèi)時(shí)受到也稱(chēng)為耳垢的耵聹的影響。如果濕氣侵入到助聽(tīng)器內(nèi)，則所述濕氣可能導(dǎo)致腐蝕且因此導(dǎo)致故障和損壞。由于耵聹可能特別地阻塞麥克風(fēng)和也稱(chēng)為接收器的聽(tīng)筒的聲學(xué)開(kāi)口。在助聽(tīng)器內(nèi)侵入的耵聹也可能導(dǎo)致?lián)p壞。通過(guò)助聽(tīng)器的微型化，開(kāi)口不斷變小且可能因此已被相對(duì)低量的外部污染和耵聹阻塞。污染和耵聹在使用過(guò)程中堆積，使得開(kāi)口的阻塞首先容易被使用者忽視。從歐洲專(zhuān)利EP0310866B1中已知了微孔膜，所述微孔膜安裝為用于防護(hù)耵聹和濕氣不影響助聽(tīng)器的聲輸出開(kāi)口，其中膜例如由聚四氟乙烯(PTFE)制成。也稱(chēng)為膨化PTFE(ePTFE)的膨化聚四氟乙烯以商標(biāo)Gore-Tex 已知。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是改進(jìn)防止?jié)駳夂臀廴疚锴秩氲街?tīng)器的開(kāi)口內(nèi)的保護(hù)。此技術(shù)問(wèn)題分別通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的膜和根據(jù)本發(fā)明的方法解決。通過(guò)靜電紡絲、短電紡絲(kurz Elektrospinnen)可制造帶有由非紡織微米或納米纖維制成的結(jié)構(gòu)的防水和防污的膜。此膜用于覆蓋助聽(tīng)器內(nèi)的開(kāi)口的使用提供了防止?jié)駳夂臀畚锴秩氲街?tīng)器內(nèi)的保護(hù)。在本發(fā)明的實(shí)施形式中，膜也由聚乳酸——即Polyactide或在常用英語(yǔ)表達(dá)中稱(chēng)為“Polyactic acid”(PLA)——制成。此聚合物作為原料允許了簡(jiǎn)單地執(zhí)行電紡絲。優(yōu)選地，使用聚左旋乳酸，這在常用英語(yǔ)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)中也稱(chēng)為PLLA，即“poly (L-1actide) acid”。替代地，纖維由疏水的且疏油的含氟聚合物制造，且因此提供了防水或耵聹的特別好的保護(hù)。對(duì)于合適的含氟聚合物的示例是聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTFE)，這也以商標(biāo)Teflon⑧已知。通過(guò)電紡絲可制造平均直徑從50nm至IOnm的纖維。具有直徑從Ιμπι至3μπι的多纖維形式的微纖維可簡(jiǎn)單地制造，所述纖維是堅(jiān)固的但允許制造提供防水和防污染的膜。其直徑在200nm至500nm的納米纖維特別地適合于帶有很小的孔的很密的結(jié)構(gòu),所述結(jié)構(gòu)特別地是防水且防污染的。特別地對(duì)于使用用于覆蓋助聽(tīng)器的例如在聽(tīng)筒上的聲音發(fā)出開(kāi)口或在麥克風(fēng)上的聲音進(jìn)入開(kāi)口的聲學(xué)接口的膜的使用，使用厚度小于50 μ m的盡可能薄的且因此透聲的膜是有利的。另一方面，不透水性隨厚度的增加而提高?？稍?0μπι至80μπι之間良好地考慮到不同的要求。根據(jù)助聽(tīng)器上的待覆蓋的開(kāi)口的類(lèi)型，在2mm至IOmm之間的膜直徑是優(yōu)選的。與助聽(tīng)器分開(kāi)的或可分開(kāi)的帶有上述膜的覆蓋件允許在損壞的情況中簡(jiǎn)單地更換膜。此外，此覆蓋件為助聽(tīng)器提供了如下可能性，即為助聽(tīng)器模型裝配不同的膜，或更換覆蓋件的類(lèi)型。為此建議，使得覆蓋件除膜之外自身仍具有部分地包圍膜的保持架和用于將覆蓋件固定在助聽(tīng)器上的固定裝置。帶有由塑料制成的、其中澆注了膜的保持架的覆蓋件可特別容易地制造。通過(guò)帶有卡扣連接的固定裝置，盡管助聽(tīng)器的尺寸小，但可在助聽(tīng)器上實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的固定。帶有前述膜的實(shí)施形式的助聽(tīng)器被保護(hù)不使得水和污物侵入到其內(nèi)。膜的制造方法基于本身已知的用于電紡絲的方法，其中由電紡絲制成的作為結(jié)果的非紡織的結(jié)構(gòu)在助聽(tīng)器的開(kāi)口上匹配成型。此形狀可例如通過(guò)沖壓或切割實(shí)現(xiàn)。在另外的方法步驟中，可將膜安裝在可固定在助聽(tīng)器上的覆蓋件的保持架內(nèi)，或直接固定在助聽(tīng)器的開(kāi)口上。


本發(fā)明的以上所述的特征、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式與如下的實(shí)施例的描述相結(jié)合而清楚地被理解，所述實(shí)施例結(jié)合附圖詳細(xì)解釋。各圖為:圖1示出了用于以靶板對(duì)纖維進(jìn)行電紡絲的設(shè)備，圖2示出了用于以靶板對(duì)纖維進(jìn)行電紡絲的設(shè)備，圖3示出了由直徑為2 μ m的PLLA微纖維制成的膜的俯視圖，圖4示出了圖3所示的膜的橫截面圖，圖5示出了由直徑為400nm的PLLA納米纖維制成的膜的俯視圖，圖6示出了圖5所示的膜的橫截面圖，圖7示出了帶有膜和保持架的覆蓋件的俯視圖，圖8示出了圖7所示的膜的橫截面圖，圖9示出了帶有根據(jù)圖7和圖8的膜覆蓋件的助聽(tīng)器殼體，圖10示出了多個(gè)膜的柵格狀布置，圖11示出了帶有膜覆蓋件的助聽(tīng)器，和圖12示出了用于通過(guò)電紡絲制造用于助聽(tīng)器的膜的方法。
具體實(shí)施例方式圖1示出了用于對(duì)纖維進(jìn)行電紡絲的設(shè)備的原理。在噴射器I內(nèi)有熔融的或溶化的聚合物2，所述聚合物2通過(guò)套管3從注射器I壓出。套管3在靶板4上定向。套管3以及靶板4是金屬的。通過(guò)電壓源5在套管3和靶板4之間產(chǎn)生電壓，其中電壓典型地處在5kV至35kV之間。套管3和祀板4之間的間距可例如為5cm至30cm。通過(guò)液體聚合物2的表面電壓和靶板4對(duì)聚合物2的的靜電吸引的相互作用，聚合物在套管3的尖端上形成了所謂的泰勒錐，從所述泰勒錐的尖端發(fā)出了首先仍為液體的細(xì)聚合物絲6。聚合物絲6在向著靶板4的路程上加速，且不斷硬化，直至所述聚合物絲6最后在靶板4上積聚為固化的細(xì)纖維。由于從套管3的尖端至靶板4的電壓降，聚合物絲6的運(yùn)動(dòng)加速，且在固化過(guò)程中具有不規(guī)則的渦旋形狀。作為此過(guò)程的結(jié)果，在靶板4上形成了由細(xì)纖維的非紡織的結(jié)構(gòu)形成的墊。此纖維可具有在50nm和10 μ m之間的直徑。這取決于套管3和靶板4之間的間距、聚合物的類(lèi)型、聚合物的液化形式和所施加的電壓，等等。這些方法和這些制造參數(shù)和作為結(jié)果的絲之間的關(guān)系基本上是已知的。圖2示出了用于進(jìn)行電紡絲的其它設(shè)備，所述設(shè)備與圖1中所示的設(shè)備的差異在于靶電極的類(lèi)型不同。在圖2中，作為靶板4的替代布置了金屬的靶筒7，所述靶筒7圍繞其縱向軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)且可在縱向方向上移動(dòng)。通過(guò)這種在制造過(guò)程期間的運(yùn)動(dòng)影響了纖維本身的特征和纖維結(jié)構(gòu)。此運(yùn)動(dòng)參數(shù)可因此在將織物與要求相匹配時(shí)在迭代優(yōu)化過(guò)程中被考慮。通過(guò)運(yùn)動(dòng)參數(shù)的匹配，纖維可特別地被賦予一定的定向。也可以的是，在滾子滾過(guò)一個(gè)方向之后，以改變的運(yùn)動(dòng)定向在該滾子上重復(fù)電紡絲的過(guò)程，以便將相互重疊的具有不同取向的纖維層布置成一個(gè)總體結(jié)構(gòu)。圖3至圖6分別在俯視圖中和橫截面圖中示出了作為電紡絲結(jié)果的纖維8的非紡織結(jié)構(gòu)的兩個(gè)實(shí)例。此纖維結(jié)構(gòu)被這樣地實(shí)現(xiàn)，使得它們滿(mǎn)足用于覆蓋助聽(tīng)器內(nèi)的開(kāi)口的膜的特定要求。這樣的膜應(yīng)是防水、防脂和/或防污染的。此外，必須機(jī)械上充分地耐磨且容易加工。此外，對(duì)于覆蓋聲開(kāi)口的情況，膜必須是透聲的。作為聚合物，例如合適的是PET、PLA、PLLA和含氟聚合物，如PTFE、ePTFE和PVDF。纖維8的平均直徑可在400nm至2μπι之間，且布置為20 μ m至70 μ m之間的膜厚度。結(jié)構(gòu)的密度例如為10%或更低，即聚合物體積等于膜總體積的10%或更低。隨著密度的增加且隨著膜厚度的增加，結(jié)構(gòu)不透水性增加，但同時(shí)也更不透聲。這例如意味著在要求方面必須將個(gè)別制造和材料參數(shù)進(jìn)行權(quán)衡且綜合地確定。在專(zhuān)業(yè)處理中，這通過(guò)系統(tǒng)地迭代的匹配過(guò)程實(shí)現(xiàn)。圖3和圖4在俯視圖中和在橫截面圖中示出了帶有由非紡織纖維8形成的結(jié)構(gòu)，所述纖維8由平均直徑為2 μ m且厚度為70 μ m的PLLA制成。也可考慮其厚度為20 μ m的更薄的此類(lèi)膜。在膜厚度在60 μ m至70 μ m的情況下,膜在20mbar的水壓下抵抗超過(guò)12小時(shí),而不使水透過(guò)膜。膜厚度的降低提高到40 μ m，則可透水性明顯提高。圖5和圖6也在俯視圖或橫截面圖中示出了在可透聲性方面改進(jìn)的膜，其平均纖維直徑為400nm且?guī)в刑岣叩睦w維密度。纖維8如在圖3和圖4中所圖示的實(shí)施例中的情況包括聚合物PLLA。在膜厚度為20 μ m的情況中，此膜在大約IOmbar的壓力下抵抗60秒，然后水緩慢地透過(guò)膜。可使用聚合物混合物以將其特征組合。此外，膜可通過(guò)由不同的聚合物制成的且其纖維特征不同的纖維結(jié)構(gòu)的重疊層產(chǎn)生。各個(gè)纖維層也可在其纖維密度、各自的厚度和纖維結(jié)構(gòu)方面不同。因此，例如粗的層可強(qiáng)化膜的穩(wěn)定性，而薄且致密的層則提高了可透水性。如下的參數(shù)可被匹配以用于膜與不同開(kāi)口的覆蓋件的匹配: 疏水性 防脂性 纖維直徑 由不同的材料制成的纖維8的混合物 帶有不同纖維直徑的纖維8的混合物 使用定向的或非定向的纖維8 由不同取向的定向的纖維8制成的多個(gè)層，例如帶有相互正交定向的纖維8的兩個(gè)層

纖維8之間的孔的尺寸 膜的后期硬化，例如通過(guò)退火 膜的激光結(jié)構(gòu)化 在纖維8內(nèi)包含生物活性物質(zhì)，例如抗菌物質(zhì).由兩種材料制成的纖維8的同心布置，例如所謂的芯層纖維 醫(yī)療許用材料的使用原則上，膜應(yīng)盡可能薄，例如小于50 μ m，但具有耐磨性。對(duì)于防脂和防水的特征，可使用含氟聚合物。此外，膜應(yīng)可容易地連接在助聽(tīng)器上。圖7在俯視圖中示出了用于助聽(tīng)器內(nèi)的開(kāi)口的覆蓋件9。覆蓋件9包括圓形的膜10和保持架11，所述保持架11在膜10的整個(gè)周長(zhǎng)上包圍膜10。在此實(shí)施例中，膜10的直徑為5mm。為覆蓋助聽(tīng)器內(nèi)的開(kāi)口，典型地在2mm至IOmm之間的膜直徑是有意義的。保持架11的徑向?qū)挾葹?mm。膜10在此實(shí)施例中是圓形的。替代地，也可考慮橢圓形、矩形和其它任意形狀。膜10在此也構(gòu)造為平的，但也可朝一個(gè)方向彎曲、球形地隆起或局部凸出。膜10的形狀可通過(guò)鑲嵌在保持架11內(nèi)而確定，或已通過(guò)在電紡絲時(shí)的成型而預(yù)先給定，例如通過(guò)靶電極的相應(yīng)形狀預(yù)先給定。

圖8示出了圖7所示覆蓋件9的橫截面。在此視圖中可見(jiàn)，膜10徑向澆注到保持架11內(nèi)。保持架11包括具有卡扣連接12的形式的固定裝置，其功能在圖9中解釋。圖9示意性地示出了助聽(tīng)器殼體13，在所述助聽(tīng)器殼體13上借助于卡扣連接12固定了根據(jù)圖7和圖8的覆蓋件9?？圻B接12具有徑向指向內(nèi)的成型部，所述成型部形面配合地接合在助聽(tīng)器殼體13內(nèi)的相應(yīng)的配對(duì)件內(nèi)。所述成型部在此實(shí)施例中圍繞保持架11的整個(gè)周長(zhǎng)。替代地，成型部也可具有個(gè)別點(diǎn)狀的凸塊。助聽(tīng)器殼體12設(shè)置為用于引入到耳道內(nèi)。因此，助聽(tīng)器殼體12的形狀被解剖地適配，這在示意圖中不可見(jiàn)。在助聽(tīng)器殼體12內(nèi)有聽(tīng)筒14，所述聽(tīng)筒14通過(guò)電導(dǎo)線(xiàn)15在從助聽(tīng)器殼體12導(dǎo)出的電纜16上與助聽(tīng)器的其余部分連接，所述助聽(tīng)器殼體12例如設(shè)置為布置在耳廓后方。聽(tīng)筒14根據(jù)通過(guò)電導(dǎo)線(xiàn)15的電信號(hào)產(chǎn)生聲信號(hào)，所述聲信號(hào)通過(guò)膜10從助聽(tīng)器殼體12發(fā)出。覆蓋件9安裝在助聽(tīng)器殼體12的開(kāi)口前，使得膜10封閉了開(kāi)口而使其不被濕氣和異物(例如耵聹和灰塵)侵入。在此實(shí)施形式中，膜10是透聲的，因此通過(guò)聽(tīng)筒14產(chǎn)生的聲可從助聽(tīng)器殼體12發(fā)出。圖10示出了多個(gè)膜10的柵格狀布置。膜10分別通過(guò)六個(gè)徑向地圍繞各膜10布置的塑料片17與塑料柵格18連接。此形式適合于以簡(jiǎn)單的方式運(yùn)送各膜且將各膜在自動(dòng)再加工過(guò)程中結(jié)合。膜10的形式在電紡絲之后通過(guò)激光切割或通過(guò)簡(jiǎn)單的切削或沖壓確定。然后，將各個(gè)膜10接收在柵格狀布置中且與塑料片17連接。以此形式布置，可通過(guò)另外的激光切割而確定膜10的形式的另外的細(xì)節(jié)。圖10僅示出了柵格狀布置的一部分，所述部分在所有方向上通過(guò)重復(fù)所示圖案而擴(kuò)展。作為膜的柵格形布置的替代，在鏈中前后相繼地直線(xiàn)布置的膜10也允許了簡(jiǎn)單的再加工。圖11示意性地示出了可佩戴在耳后的助聽(tīng)器19，所述助聽(tīng)器19帶有:兩個(gè)麥克風(fēng)20，信號(hào)處理單元21，電池盒22，操作元件23和聽(tīng)筒14。對(duì)于麥克風(fēng)20，電池盒22，操作元件23和聽(tīng)筒14，在助聽(tīng)器19的殼體內(nèi)提供了各一個(gè)開(kāi)口。此開(kāi)口以不同類(lèi)型的膜10覆蓋，所述膜10在此示意圖中未圖示。膜10分別通過(guò)電紡絲制造，其中制造參數(shù)與膜10的各種要求相匹配。在電池盒內(nèi)提供了用于電池通風(fēng)的開(kāi)口，所述開(kāi)口為運(yùn)行通常與空氣供給相關(guān)。在此開(kāi)口前安裝的膜10必須尤其是水密性的。操作元件可以是用于選擇聆聽(tīng)程序的開(kāi)關(guān)元件或是音量調(diào)節(jié)器。在助聽(tīng)器19的殼體內(nèi)的對(duì)應(yīng)配設(shè)的開(kāi)口在此情況中必須以機(jī)械穩(wěn)定的且水密性的膜10覆蓋。不過(guò)，膜10不必一定是透聲的。圖12示出了用于覆蓋助聽(tīng)器19的開(kāi)口的膜10的制造方法。在第一步驟24中通過(guò)纖維8的電紡絲產(chǎn)生非紡織的結(jié)構(gòu)。電紡絲的過(guò)程已結(jié)合圖1和圖2詳述。在針對(duì)圖3至圖6的描述中，描述了制造參數(shù)如何系統(tǒng)地與用于覆蓋助聽(tīng)器19上的開(kāi)口的要求匹配。在第二步驟25中從非紡織的纖維8的結(jié)構(gòu)將膜10與開(kāi)口匹配地形成。此形狀通過(guò)激光切害I]、切削或沖壓實(shí)現(xiàn)。在另外的任選處理步驟中，多個(gè)膜10布置成規(guī)則的柵格，如在圖10中所示。最后，將膜10安裝在殼體19上以覆蓋開(kāi)口。這例如在兩個(gè)步驟中實(shí)現(xiàn)，使得膜10首先如結(jié)合圖7、圖8和圖9的情況所述地澆注在保持架11內(nèi)，且然后將作為結(jié)果的覆蓋件9借助于卡扣機(jī)構(gòu)12固定在助聽(tīng)器19上。雖然本發(fā)明通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)地圖示和描述，但本發(fā)明不被所公開(kāi)的示例限制，并且其它的變化實(shí)施形式可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在不離開(kāi)本發(fā)明的保護(hù)范圍的情況下推導(dǎo)出。
權(quán)利要求
1.一種用于覆蓋助聽(tīng)器(19)內(nèi)的開(kāi)口的膜(10)，其中，膜(10)通過(guò)對(duì)纖維(8)的電紡絲制成為非紡織結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜(10)，其中，膜(10)由聚乳酸制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜(10)，其中，膜(10)由含氟聚合物制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的膜(10)，其中，所述膜(10)帶有具有直徑從200nm至500nm的納米纖維形式的纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的膜(10)，其中，所述膜(10)帶有具有直徑從I μ m至3 μ m的微纖維形式的纖維(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的膜(10)，其中，所述膜(10)的膜厚度在20μ m至80 μ m之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的膜(10)，其中，所述膜(10)的膜厚度小于50 μ m0
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的膜(10)，其中，所述膜(10)的膜直徑在2mm至IOmm之間。
9.一種用于助聽(tīng)器(19)內(nèi)的開(kāi)口的覆蓋件(9)，其中，所述覆蓋件(9)包括: -根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的膜(10)， -至少部分地包圍所述膜(10)的保持架(11)，和 -用于將所述覆蓋件(9 )固定在助聽(tīng)器(19 )上的固定裝置(12 )。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的覆蓋件(9)，其中，保持架(11)具有塑料，膜(10)澆注到所述保持架(Π)內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的覆蓋件(9)，其中，固定裝置包括卡扣連接(12)。
12.一種帶有開(kāi)口的助聽(tīng)器(19)，其中，所述開(kāi)口以根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的膜(10)覆蓋。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的助聽(tīng)器(19)，其中，所述開(kāi)口是麥克風(fēng)開(kāi)口、聽(tīng)筒開(kāi)口、用于開(kāi)關(guān)元件(23)的開(kāi)口或用于電池盒(22)的通風(fēng)的開(kāi)口。
14.一種用于覆蓋助聽(tīng)器(19)的開(kāi)口的膜(10)的制造方法，所述方法包括如下步驟: -將纖維(8)電紡絲為非紡織結(jié)構(gòu)， -將由所述非紡織結(jié)構(gòu)制成的膜(10)與開(kāi)口匹配地成形。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于制造根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的膜(10)的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于覆蓋助聽(tīng)器(19)內(nèi)的開(kāi)口的膜(10)，其中為制造該膜(10)而使用一種將纖維(8)電紡絲為非紡織結(jié)構(gòu)的過(guò)程。電紡絲被匹配為滿(mǎn)足對(duì)于助聽(tīng)器(19)內(nèi)的膜(10)的不同要求，特別是在防水和防污特征和透聲性方面的要求。膜(10)例如以覆蓋件(9)的形式通過(guò)固定裝置(12)固定在助聽(tīng)器(19)內(nèi)的開(kāi)口前，在該覆蓋件(9)內(nèi)通過(guò)保持架(11)保持所述膜(10)。膜(10)例如被透聲地匹配，以用于覆蓋助聽(tīng)器(19)的聲音進(jìn)入開(kāi)口或聲音發(fā)出開(kāi)口。
文檔編號(hào)H04R25/00GK103096227SQ20121042754
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者C.P.J.尼爾森, C.魯?shù)婪? J.索爾 申請(qǐng)人:西門(mén)子醫(yī)療器械公司