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Elektrodynamischer Wandler
Bei elektrodynamischen Wandlern ist es wesentlich, dass der in das Magnetsystem eintauchende Teil des schwingenden Systems, d. h. die Schwingspule und der Membranhals, an welchem dieselbe befestigt ist, möglichst leicht ausgebildet ist. Ferner ist es wichtig, dass die Kopplung zwischen Schwingspule und Membran sehr fest und der Membrankonus möglichst steif ist. Die Erfindung gibt zur Erzielung dieser Anforderungen eine besonders einfache und vorteilhafte Lösung an.
Erfindungsgemäss ist die Membran samt ihrem Halsteil aus einem unter Wärmeeinfluss drucklos härtbaren duroplastischen Kunststoff, z. B. aus einem Epoxydharz, gebildet, wobei mittels des Kunststoffes die Verbindung mit der Schwingspule hergestellt ist. Vorteilhafterweise weist der aus diesem Kunststoff gebildete Konus der Membran unterschiedliche Wandstärke auf, wodurch die elektro-akustischen Eigenschaften beeinflussbar sind. Wird bei einem derartigen Wandler die Membran durch einen Zentrierring zentriert, so wird erfindungsgemäss der Innenrand des Zentrierringes in dem den Membranhals bildenden härtbaren Kunststoff eingebettet.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn an den Konus der Membran aus Kunststoff ein in an sich bekannter Weise aus elastischem Material bestehender Einspannteil für die Membran angesetzt ist, da hiedurch die Einspannung der Membran in beliebiger Weise federnd ausgebildet werden kann.
Ferner gibt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Membranzusammenstellung für einen derartigen elektrodynamischen Wandler an, wobei unter Membranzusammenstellung das schwingende System, bestehend aus Schwingspule, Membran und allfälligen Zentriermitteln verstanden wird.
Erfindungsgemäss wird eine solche Membranzusammenstellung derart hergestellt, dass auf einem mit einem Trennmittel versehenen, vorzugsweise zweiteilig ausgebildeten Dorn die vorgefertigten Teile der Membranzusammenstellung wie Schwingspule, Einspannteil der Membran u. dgl. in der der fertigen Zusammenstellung, entsprechenden gegenseitigen Lage angeordnet werden, worauf auf die freigebliebenen Teile des Domes ein unter Wärmeeinfluss härtbarer duroplastischer Kunststoff, z. B. ein Epoxydharz in feinen Partikeln aufgebracht wird, wobei durch entsprechende Wärmezufuhr, z. B. über den Forn, der Kunststoff kurzfristig ausgehärtet wird, wonach die Membranzusammenstellung vom Dorn abgenommen wird.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der härtbare Kunststoff in pulveriger Form versprüht wird, da hiebei besonders gleichmässige und rasch härtende Schichten erzielbar sind.
Weiters hat es sich gezeigt, dass es insbesondere für eine vollautomatische Serienfabrikation vorteilhaft ist, wenn ein stillstehend angeordneter Dorn mittels eines Thermostaten auf der gewünschten Temperatur zur Aushärtung des härtbaren Kunststoffes gehalten wird und das Aufbringen des Kunststoffes auf den Dorn mittels eine um denselben bewegbare Sprüheinrichtung vorgenommen wird.
Zweckmässigerweise wird das Besprühen des Dornes mit dem Kunststoff durch mehrere, um denselben angeordnete Düsen vorgenommen, welche zur Erzielung einer gleichmässigen Beschichtung des Dornes gemeinsam konzentrisch um denselben verschwenkt werden. Um das vorstehend erwähnte Verfahren besonders rationell zu gestalten, wird vorteilhafterweise überschüssiger härtbarer Kunststoff seitlich von der Sprüheinrichtung mittels einer Absaugvorrichtung abgesaugt. Dieser abgesaugte Kunststoff kann dann rückgewonnen werden. Hiedurch wird aber auch gleichzeitig die Zone, innerhalb welcher der
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härtbare Kunststoff aufgebracht wird, seitlich sehr gut begrenzt, so dass nicht unnötig viel Kunststoff auf angrenzenden Teilen, wie der Schwingspule, oder dem Einspannteil der Membran abgelagert wird.
Um ein derartiges Verfahren besonders einfach zu gestalten, hat es sich als zweckmässig erwiesen, die Schwingspule unmittelbar am Dorn, auf dem die vorgefertigten Teile der Membranzusammenstellung angeordnet werden, vorzugsweise trägerlos zu wickeln.
Auf vorstehend beschriebene Weise sind elektrodynamische Wandler erzielbar, welche gute elektroakustische Eigenschaften aufweisen und besonders einfach herstellbar sind. Auch hat es sich gezeigt, dass derartige Wandler sehr hoch belastbar sind und sehr gute Lebensdauereigenschaften besitzen. Insbesondere sind sie sehr beständig gegenüber Witterungseinflüssen.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen, in welcher einige erfindungsgemässe Ausführungsbeispiele teilweise schematisiert dargestellt sind, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen elektrodynamischen Lautsprecher teilweise im Schnitt, bei welchem die aus einem unter Wärmeeinfluss drucklos härtbaren duroplastischen Kunststoff gebildete Membran mit einem Zentrierring zentriert ist. Fig. 2 zeigt ebenfalls einen Lautsprecher einer Membranzusammenstellung mit einem Einspannteil aus elastischem Material und ohne Zentrierring, welcher sich noch auf dem Dorn befindet, auf welchem der härtbare Kunststoff aufgebracht wurde. An Hand dieser Figur wird auch das Herstellungsverfahren erläutert.
Fig. 3 zeigt eine Membranzusammenstellung für ein elektrodynamisches Mikrophon.
Fig. 1 zeigt einen elektrodynamischen Lautsprecher, dessen aus einem unter Wärmeeinfluss durcklos härtbaren duroplastischen Kunststoff gebildete Membran 1 mittels eines Einspannteiles 2, welcher zur Gewährleistung einer Federwirkung mit möglichst geringer Wandstärke des Kunststoffes ausgebildet ist, am Lautsprecherkorb 3 befestigt und durch einen Zentrierring 4 aus elastischem Material gegenüber dem Magnetsystem 5 zentriert ist. Der Membrankonus 6 weist hiebei eine unterschiedliche Wandstärke auf, wodurch die elektroakustischen Eigenschaften beeinflussbar sind, und geht direkt in den Membranhals 7 über, welcher seinerseits die Verbindung zur Schwingspule 8 herstellt. Der Innenrand des Zentrierringes 4 ist in den den Membranhals 7 bildenden härtbaren Kunststoff eingebettet.
Das Magnetsystem 5 besitzt einen Luftspalt 9, in welchem sich die Schwingspule 8 befindet. DieseSchwingspule ist in bekannter Weise trägerlos aufgebaut ; hiezu ist sie Windung an Windung gewickelt, wobei ein Draht verwendet wird, dessen Isolation bei einer bestimmten Temperatur erweicht und sich mit der Isolation der Nachbarwindungen verbindet.
Da der Kunststoff, welcher den schwingenden Teil der Membran bildet, sehr leicht und gleichzeitig aber sehr steif ist, wird ein schwingendes System mit guten elektroakustischen Eigenschaften erhalten. Es kann nämlich einerseits der Querschnitt des Luftspaltes im Magnetsystem optimal ausgenutzt werden, da keinerlei zusätzliche Teile zur Verbindung von Membranhals und Schwingspule erforderlich sind, und anderseits bildet der steife Membranhals aus Kunststoff eine sehr gute Kopplung zwischen der Schwingspule und dem ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Membrankonus, da er mit diesem einen einzigen Teil bildet.
Die Anschlussdrähte für die Schwingspule, von welchen einer 10 dargestellt ist, sind in üblicher Weise von der Schwingspule weg an der der Lautsprecherachse zugewendeten Seite des Membrankonus 6 geführt. Durch ein kleines, in dem Membrankonus 6 vorgesehenes Loch 11 sind sie dann durch diesen hindurchgeführt und an am Lautsprecherkorb 3 angeordneten Lötfahnen 12 angeschlossen. Innerhalb des Bereiches des Membranhalses 7 sind sie in den Kunststoff eingebettet. Selbstverständlich können diese Anschlussdrähte, falls erwünscht auch auf der andern Membranseite geführt werden bzw. können sie auch in den Kunststoffteil des Konusses eingebettet werden. Auch kann die Ausbildung der Schwingspule selbst auf die verschiedensten Arten vorgenommen werden.
Hinsichtlich des unter Wärmeeinfluss drucklos härtbaren duroplastischen Kunststoffes, aus dem die Membran gebildet ist, stehen im Rahmen der Erfindung sämtliche derartigen, auf dem Markt befindlichen Produkte zur Verfügung. Beispielsweise eignen sich sehr gut Epoxydharze. Mit dem unter der Markenbezeichnung"Scotch cast"erhältlichen Kunststoff werden z. B. ausgezeichnete Ergebnisse erzielt.
An Hand der Fig. 2 wird im folgenden das Herstellungsverfahren für eine Membranzusammenstellung ohne Zentrierring und mit angesetztem Einspannteil 2 erläutert. Auf einem mit einem Trennmittel versehenen Dorn 13, welcher durch zwei Teile 14 und 15 gebildet ist, wird eine Schwingspule 8 trägerlos gewickelt. Anschliessend wird der aus elastischem Material, z. B. Gummi oder dünnwandigem Papier bestehende Einspannteil 2 der Membran auf den Dorn 15 aufgelegt, wobei die Schwingspule und der Einspannteil bereits in der Lage angeordnet sind, die der fertigen Membranzusam-
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menstellung entsprechen. Gemäss Fig. 2 wird dies dadurch erreicht, dass die Schwingspule 8 in einer Absetzung 16 des Dornteiles 14 gewickelt wird, welche vom kegelförmigen Dornteil 15, auf den der Einspannteil aufgelegt wird, den entsprechenden Abstand aufweist.
Auf dieseAnordnung wird nun durch schematisch angedeutete Düsen 17 konzentrischpulverförmiger, härtbarer Kunststoff aufgesprüht. Der Dorn besitzt hiebei eine Temperatur, bei welcher der Kunststoff kurzfristig aushärtet. Durch zwei seitlich angeordnete Düsen 18 und 19 wird während des Besprühens des Dornes gleichzeitig abgesaugt, so dass überschüssiger Kunststoff abgeführt wird. Je nach der Stärke, mit der abgesaugt wird bzw. wie diese Düsen angeordnet sind, kann die Ausdehnung der Zonen 20,21, innerhalb welcher auf der Schwingspule bzw. am Einspannteil Kunststoff abgelagert wird, beeinflusst werden. Zweckmässigerweise werden diese Zonen nur so gross ausgebildet, die gerade die nötige Festigkeit der Verbindung zwischen dem Kunststoff und dem angrenzenden Teil erzielt wird.
Gleichzeitig steht der überschüssige Kunststoff der Rückgewinnung zur Verfügung, so dass das Verfahren sehr rationell ist. Auf diese Weise bildet sich am Dorn 13 eine ausgehärtete Kunststoffschicht, die den Membrankonus 6 und Membranhals 7 darstellt und die Verbindung zur Schwingspuleund dem Einspannteil der Membran bewirkt. Durch die Wahl der Zeitdauer des Sprühvorganges kann die Stärke der Kunststoffschicht in weiten Grenzen beliebig gewählt werden. Durch die Ausbildung der Düsen untereinander kann auch die aufgebrachte Schichtdicke über den Verlauf der Membran variiert werden.
Die Erwärmung des Domes 13 zur Erzielung der gewünschten Aushärtetemperatur erfolgt beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 durch eine in eine Ausnehmung 22 des Domes eingeführte Heizpatrone. Vorzugsweise wird der Dorn dauernd auf der gleichen Temperatur gehalten, er kann jedoch auch nur periodisch bei jedem Sprühvorgang auf diese Temperatur gebracht werden. Selbstverständlich stehen auch noch andere Möglichkeiten für die erforderliche Wärmezufuhr zur Verfügung. Sobald der Kunststoff in der gewünschten Stärke ausgehärtet ist, ist die Membranzusammenstellung fertiggestellt und kann vom Dorn abgestossen werden. Dies erfolgt einfach durch eine Verschiebung des Dornteiles 14 in der Pfeilrichtung 23 und Abheben der Membranzusammenstellung vom Dornteil 15.
Vorteilhaft wird das Abstossen vom warmen Dornteil vorgenommen, da sich von diesem die Membranzusammenstellung leicht löst. Damit der Dorn konzentrisch vom Kunststoff besprücht wird, werden die Düsen 17,18, 19 um den Dorn bewegt. Vortei1hafterweise werden mehrere solcher Düsensätze um den Dorn herum angeordnet, welche dann gemeinsam innerhalb sich z. B. überlappender Bereiche verschwenkt werden. Selbstverständlich wäre es auch möglich, die Düsen stillstehen zu lassen und den Dorn zu drehen.
Im vorliegenden Beispiel wurde der Kunststoff durch Besprühen und gleichzeitiges Aushärten aufgebracht, es wäre natürlich auch möglich, den Kunststoff durch einen elektrostatischen Vorgang aufzubringen und anschliessend auszuhärten. Auch ist das erfindungsgemässe Verfahren nicht an einen pulverigen härtbaren Kunststoff gebunden, sondern es kann, z. B. wie bekannt, Kunststoff ausgehend von Stangenmaterial aufgesprüht oder überhaupt ein drucklos härtbarer Kunststoff in flüssigem Zustand verwendet werden.
Fig. 3 zeigt eine Membranzusammenstellung für eine andere Art von elektrodynamische Wandlern, u. zw. für ein elektrodynamisches Mikrophon. Die aus härtbarem Kunststoff gebildete Membran ist wieder mit 1 und die Spule mit 8 bezeichnet. Die Verbindung zwischen beiden bildet der ebenfalls aus drucklos härtbarem Kunststoff bestehende Membranhals, welcher besonders kurz ausgebildet ist, was für derartige Systeme wünschenswert ist. Ein Werkzeug zur Herstellung einer solchen Membranzusammenstellung kann z. B. so ausgebildet sein, dass eine vorgefertigte Schwingspule in eine desselben eingesetzt wird, wobei die die Vertiefung umgebende Fläche das gewünschte Membranprofil aufweist, worauf dann der Kunststoff auf diese Fläche aufgesprüht wird.
PATENTANSPRÜCHE :
EMI3.1
Halsteil aus einem unter Wärmeeinfluss drucklos härtbaren, duroplastischen Kunststoff, z. B. aus einem Epoxyharz, gebildet ist, wobei mittels des Kunststoffes die Verbindung mit der Schwingspule hergestellt ist.