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oder auf elektrostatischem Wege erfolgen, so ist zur Erzielung einer starken Wirkung und einer gleich- mässigen Beanspruchung der Membran einerseits erforderlich, dass die einander magnetisch oder elektrisch beeinflussenden Teile, der schwingende und der ruhende Teil, so nahe aneinander wie nur irgend möglich gebracht werden, also so nahe, dass die Membran gerade noch frei schwingen kann, anderseits erforderlich, dass die einander gegenüberliegenden Flächen der einander magnetisch oder elektrisch beeinflussenden
Teile annähernd senkrecht zur Schwingungsrichtung der Membran und vollkommen parallel zueinander liegen.
Durch die Erfindung sollen alle diese zum Teil einander widersprechenden Forderungen gleich- zeitig in vollkommener Weise erfüllt werden. Es wird eine Membran verwendet von so geringer Dicke und so hoher innerer Steifigkeit, wie sie bei Sprechapparaten bisher niemals verwendet worden ist, und wie sie nach den bisherigen Herstellungsverfahren bisher auch gar nicht hat ausgeführt werden können.
Trotz ihrer geringen Dicke wird die Membran so steif gemacht, dass sie nur als Ganzes schwingen kann, und dass insbesondere Sonderschwingungen einzelner Membranabschnitte verhütet werden. Trotzdem die
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Membran nur als Ganzes schwingt und trotz ihres verhältnismässig grossen Durchmessers hat die Membran infolge ihrer Gestalt eine sehr hohe Eigensehwingungszahl. Soll die Umwandlung der Schwingungs- energie auf elektrischem Wege erfolgen, so sind Mittel vorgesehen, um die einander gegenüberliegenden Flächen der aufeinander einwirkenden Teile beliebig nahe aneinander rücken und ganz genau parallel zueinander einstellen zu können.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.
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Membran zu störenden Sonderschwingungen veranlasst werden können.
Ist die Membran auf einem grösseren zentralen Teil ihrer Fläche den die Schwingungen erzeugenden Kräften ausgesetzt, wie z. B. bei dem in Fig. l dargestellten, als elektrostatisches Telephon verwendeten Apparat, bei dem die die eine Elektrode bildende Membran a1 der elektrostatischen Wirkung der ihr mit einer ausgedehnten, konzentrischen Kegelfläche gegenüberliegenden festen Elektrode b ausgesetzt ist oder hat wie z. B. bei der Verwendung des gleichen Apparates als elektrostatisches Mikrophon die durch die Schallwellen in Schwingungen versetzte Membran mit einem grösseren, zentralen Teil ihrer Fläche die elektrostatische Gegenwirkung der festen Elektrode b zu überwinden, dann kann die Membran die Form einer Kugelkalotte haben, wie in Fig. 1 dargestellt.
Greifen dagegen die auf die Membran oder die von der Membran zu übertragenden Kräfte nur in einer zentralen Fläche von geringem Durchmesser an, wie z. B. beim Grammophon die Membran auf den in ihrer Mitte befestigten Schallstift nur an der kleinen Befestigungsstelle des Schallstiftes, oder wie bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel eines elektromagnetischen Telephons die vom Elektromagnet auf den Eisenanker übertragenen Kräfte nur an der kleinen Befestig11ngssteIle des Ankers, dann wäre es nicht zweckmässig, wenn die doppelt gekrümmte Membranfläche sich tangential oder annähernd tangential an die Befestigungsstelle anschlösse, wie das z.
B. der Fall wäre, wenn die Membran wieder die Form einer Kugelkalotte hätte, weil dann die Gefahr vorliegen würde, dass die Membran nicht oder nicht nur als Ganzes schwingen würde, und dass der mittlere zentrale Teil wegen seiner annähernd ebenen Form und seiner Lage senkrecht zur Schwingungsrichtung Sonderschwingungen ausführen würde. In diesem Falle muss zur Erzielung der erforderlichen Steifigkeit die Membran so ausgeführt werden, wie
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stelle einen Winkel cl, (s. Fig. 2).
Die früher hergestellten Membranen für Sprechapparate od. dgl. hatten eine beträchtlich grössere Dicke und erfüllten nicht die obengenannten Forderungen. Dann war entweder nicht dafür Sorge getragen, dass die Membran tatsächlich als Ganzes schwingen konnte, oder nicht dafür, dass die Membran eine
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Der ebene, ringförmige, zwischen der Einspannstelle und dem gewölbten, also steifen Teil der Membran verbleibende schmale Streifen, etwa l ? Mm Breite ; gestattet wegen der ausserordentlich geringen Blechdicke eine ausreichende Durchbiegung nach beiden Seiten, so-dass die als Ganzes schwingende Membran Schwingungen von verhältnismässig sehr grosser Amplitude-Vm MM n :
und darüber-aus- führen kan'n, und ergibt doch wegen seiner geringen-Breite eine sehr hohe Eigenschwingungszahl.
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es ferner erforderlich, die einander gegenüberliegenden Dächen der aufeinander wirkenden Teile bis auf die kleinste zulässige Entfernung und vollkommen parallel einstellen zu können.
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die Form einer Kugelkalotte hat, der hohlkugeligen Fläche einer Elektrode b ggenüber. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Apparat ist an einer kleinen, zentralen, ebenen, kreisförmigen Fläche der Membran der Anker t mit Hilfe der Schraube (J und des glockenförmigen Zwischenstückes h befestigt. Der Anker f liegt dem Elektromagneten t gegenüber.
In beiden Fällen ist der elektrische Apparat auf einer Platte p befestigt. Durch die Platte p treten
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der Richtung gegen die Grundplatte e zu pressen gesucht. Die den elektrischen Apparat tragende Platte p kann aber entgegen dem Druck der Federn 1 angehoben und der Membran genähert werden durch eine mit Aussengewinde versehene, unterhalb der Grundplatte e mittels der Hand zu fassende und zu drehende, in der Grundplatte verschraubbare hohle Kapsel q.
Die genaue Einstellung der parallelen Lage der einander gegenüberliegenden, aufeinander wirkenden Flächen erfolgt durch drei im Ring c befestigte Stifte t, welche mit ihrem unteren, mit Gewinde versehenen Ende durch die Grundplatte e hindurchtreten und mittels oberer Muttern/und unterer Gegenmuttern s in der Höhe verstellt werden können.
Damit bei dem in Fig. 1 dargestellten Apparat die in der schmalen Schicht zwischen den Kugel- flächen der beiden Elektroden befindliche Luft bei den Schwingungen der Membran leichter ausweichen und leichter nach strömen kann, sind in der Elektrode b Nuten 1 eingearbeitet.
Um die Wölbung der Membran recht tief zu machen, erfolgt das Ziehen der Membran mittels eines bildsamen Stempels (Wasser oder Luft), u. zw. wird der Ziehprozess in mehreren Stufen vorgenommen. Eine Aluminiummembran von 100 mm Durchmesser und 0'03 nun Dicke kann man z. B. in einem Fabrikationsgang nur etwa 14 nun tief durchwölben. Man gelangt aber zu 19 mm Tiefe, wenn man den Ziehprozess in drei Stufen vornimmt und jedesmal das Material auf 300-350"erwärmt. Die Einhaltung dieses Temperaturintervalles ist recht wichtig. Erwärmungstemperaturen von z. B. nur 2200 sind bei
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vorzeitig reisst.
Bei Einhaltung der beschriebenen Vorschriften kann man auch All1miniu1l1membranen von nur
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von mittels bildsamer Stempel (Wasser oder Luft) hergestellter konischer oder gewölbter Membranen für Sprechapparate, Telephone, Mikrophone und ähnliche Apparate zur Aufnahme und Wiedergabe von Lauten aus dünnem Aluminiumblech, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgebung in mehreren Arbeitsstufen erfolgt, wobei die Membran schrittweise weiter durchgebogen und zwischen den einzelnen Arbeitsgängen jedesmal auf etwa 300-350"erwärmt wird.