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Membran mit grosser Flächenausnutzung, insbesondere für Schallwandle r
Der Wirkungsgrad einer Membran ist unter anderem auch von der Grösse des schwingenden Teiles der Membran abhängig. Um dieser Tatsache Rechnung zu tragen, ist man bestrebt, die bei kolbenförmig schwingenden Membranen notwendige elastische Randzone, die den Übergang zur festen Einspannung darstellt, möglichst schmal auszubilden. Dies widerspricht aber der Forderung nach grosser Nachgiebigkeit der Randzone, so dass gerade dort, wo eine Vergrösserung des Membrandurchmessers sich am stärksten auswirken würde, eine für die Schallabstrahlung praktisch unwirksame Ringfläche sich erstreckt.
Ein weiterer Verlust an Membranfläche ergibt sich ferner daraus, dass auch für die Einspannung der Membran noch eine Ringzone vorgesehen sein muss, die ebenfalls für die Schallabstrahlung verloren ist. Schliesslich ergeben sich bei der üblichen Art der Membranbefestigung noch konstruktive Schwierigkeiten, da der Klebelack, mit dem die Membran am starren Tragteil, beispielsweise am Membrankorb, angeklebt wird, die Neigung aufweist, auszutreten, anderseits aber Halteringe konstruktiv schwierig zu beherrschen sind.
Die Erfindung löst die Probleme, die mit der Befestigung der Membran am Wandler verbunden sind, in einer Weise, die nicht nur einen sicheren Sitz des Membranrandes gewährleistet, sondern unter Umständen auch eine Klebung nicht erforderlich macht. Für den Fall, dass dennoch eine Klebung notwendig sein sollte, ist durch die Erfindung sichergestellt, dass eine mehr als hinreichende Klebefläche gegeben ist. Ausserdem wird die Membranfläche bis aufs äusserste ausgenutzt, so dass sich bei gleichem Durchmesser ein verbesserter Wirkungsgrad ergibt oder bei gleichem Wirkungsgrad ein kleinerer Durchmesser. Die Erfindung ist sowohl für Lautsprecher als auch Mikrophone vorteilhaft und von der Grösse und Art des Wandlers unabhängig.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Membran mit grosser Flächenausnutzung, insbesondere für Schallwandler, bei der die Membran an ihrem Rande parallel oder nahezu parallel zur Bewegungsrichtung der
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dass der am Rand der Membran vorgesehene Mantelstreifen wenigstens einen ringförmigen Vorsprung aufweist, der in eine entsprechende ringförmige Ausnehmung in dem die Membran tragenden Teil des Wandlers eingreift oder sich an einem in dem die Membran rragendei1 Teil des Wandlers ausgebildeten ring- förmigen Vorsprung abstützt, womit jeweils die Endlage der Membran gegeben ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das freie Ende des am Rande der Membran vorgesehenen Mantelstreifens nochmals umgebördelt. Die Membran kann auch so ausgebildet sein, dass das freie Ende des am Rande der Membran vorgesehenen Mantelstreifens nach innen umgebördelt ist und in einer Rille am Umfang des die Membran tragenden Teiles einrastet.
Zweckmässig ist ferner an der Übergangsstelle des Mantelstreifens in den beweglichen Teil der Membran eine kleine Stufe vorgesehen.
Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf Membrane mit kreisförmigem Grundriss beschränkt. Sie kann vielmehr auf Membrane beliebiger Form angewendet werden, gleichgültig, ob es sich hiebei um eine regelmässige oder unregelmässige geometrische Figur handelt.
Eine eingehendere Beschreibung der Erfindung erfolgt nachstehend an Hand der Zeichnung, in der
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die Fig. 1 und 2 Querschnitte durch Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, die Fig. 3 und 4 stellen Teilquerschnitte elektrodynamischer Mikrophone dar, die mit einer erfindungsgemässen Membran ausgerüstet sind und Fig. 5 zeigt eine besondere Ausbildung des Membranrandes.
Bei den in den Fig. 1 und 2 im Schnitt dargestellten Membranen handelt es sich um Mikrophonmembrane. Zur Erhöhung der Steifigkeit setzt sich die Membran am freien Ende des zylindrischen Mantelstreifens 7 in einer schmalen Ringfläche 11 fort, welche mit einem Anschlag am Membrankorb od. dgl. zusammenwirkt.
Die in Fig. 2 gezeigte Verbesserung der erfindungsgemässen Membran besteht darin. dass beim Übergang vom beispielsweise zylindrischen Rand 7 in die Randzone 8, die Tangentialsicken aufweisen kann, eine kleine Stufe 12 vorgesehen ist, die eine zusätzliche Versteifung und damit eine noch genauer definierte Biegegrenze der gewölbten Randzone ergibt. Die Stufe kann sehr klein sein, beispielsweise genügen bereits 0, 1 - 0, 2 mm.
Ein Querschnitt durch einen Teil eines elektrodynamischen Mikrophons mit einer Membran nach der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Der mit 14 bezeichnete Magnettopf ist mit einer Stufe 15 versehen, die den Anschlag darstellt, gegen den sich die zylindrische Mantelfläche 7 mit dem umgebördelten Rand 11 abstützt und auf dem Vorsprung 16 der Stufe 15 aufsitzt. Ein Ankleben der Membran ist nicht erforderlich, es genügt, sie mit einigen Lackpunkten zu sichern.
Um die Bearbeitung des Magnettopfes zu vermeiden, kann man einen Formkörper aus Metall oder Kunststoff vorsehen, der den Magnettopf teilweise umschliesst und der die zum Aufsetzen der Membran erforderliche Fläche aufweist, die gegebenenfalls mit einer Stufe oder einem sonstigen Anschlag versehen sein kann. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in Fig. 4 dargestellt. Der Formkörper ist mit 17 bezeichnet, mit 18 die Stufe, die den Anschlag für den Rand des Mantelstreifens 7 darstellt. Bei den in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen, bei denen beim Aufschieben des Mantelstreifens 7 auf die Stufe 15 die Nase 16 als Anschlag bzw. Begrenzung dient, ist sichergestellt, dass sich die schwingenden Teile der Membran in ausreichendem Abstand vom Formkörper bzw. dem Magnetsystem befinden und daher die Gefahr der Beeinflussung der Membranschwingungen vermieden ist.
In Fig. 5 ist eine Variante der erfindungsgemässen Ausgestaltung des Membranrandes dargestellt. Bei dieser weist der Mantelstreifen 1 über seinen Umfang einen Vorsprung auf, der in eine ringförmige Ausnehmung an einem feststehenden, die Membran tragenden Teil 4 des Wandlers beim Aufschieben einrastet.
Bei Schallwandlern mit Tauchspulen ist die symmetrische Lage der im Luftspalt freibeweglichen Tauchspule von grosser Bedeutung. Bei bekannten Ausführungen wurde der zylindrische Hals der Membran auf einen an der Schwingung nicht teilnehmenden Teil des Gehäuses aufgezogen, u. zw. offenbar zum Zweck der Justierung und so weit, bis die Tauchspule sich symmetrisch im Luftspalt befand. Für eine rationelle Fertigung ist diese Methode unwirtschaftlich. Die Erfindung ermöglicht eine sichere Begrenzung beim Aufschieben der Membran auf den zylindrischen an der Schwingung nicht beteiligten Teil des Wandlers durch die Ausbildung einer Nase.
Zur Ausbildung einer genau definierten Höhe des zylindrischen Teiles der Membran kann, wie die Fig. 1 und 2 veranschaulichen, die Membran mit einem Rand 11 versehen sein, der sich, wie die Fig. 3 und 4 zeigen, an der Nase 16 bzw. 18 abstützt. Bei der Herstellung der Membran, insbesondere nach dem Ziehverfahren, entsteht der Rand 11 dadurch, dass die Platine nach dem Ziehen der Membran einen flachen Rand zurücklässt. Es macht keine Schwierigkeiten, den Rand so zu beschneiden, dass nur eine schmale Nase 11 übrigbleibt. Das Beschneiden einer ebenen Fläche ist leichter durchführbar, als das Beschneiden eines Zylinders.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Membran mit grosser Flächenausnutzung, insbesondere für Schallwandler, bei der die Membran an ihrem Rande parallel oder nahezu parallel zur Bewegungsrichtung der schwingenden Membran umgebogen ist und sich in dieser Richtung in einem Mantelstreifen fortsetzt, die auf den die Membran tragenden Teil aufschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der am Rand der Membran vorgesehene Mantelstreifen (7) wenigstens einen ringförmigen Vorsprung (11) aufweist, der in eine entsprechende ringförmige Ausnehmung in dem die Membran tragenden Teil des Wandlers (4) eingreift oder sich an einem in dem die Membran tragenden Teil des Wandlers (14,17) ausgebildeten ringförmigen Vorsprung (16, 18) abstützt, womit jeweils die Endlage der Membran gegeben ist.
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