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Die Erfindung betrifft eine Membran mit Schwingspule für elektroakustische Wandler, z. B. elektrodynamische Mikrophone, Lautsprecher oder Kopfhörer, bei der die Schwingspule in einer ringförmigen Vertiefung der Membran gehalten ist.
Derartige Verbindungen zwischen Membran und Schwingspule sind beispielsweise aus der DE-OS 1930590 oder aus der DE-AS 1271197 bekanntgeworden. Die Zone, in der die Verbindung erfolgt, ist relativ schmal, was einerseits dazu führt, dass die ringförmige Vertiefung in der Membran der Schwingspule beim Zusammenbau keine eindeutige Führung gibt, weshalb besondere Massnahmen zur Zentrierung der Schwingspule im Luftspalt erforderlich sind, anderseits die Festigkeit der schmalen Verbindungszone zu gering ist, um den dauernden wechselnden Beanspruchungen gewachsen zu sein. Letzteres ist insbesondere bei grossen Lautsprechern von Nachteil, da die elektrodynamischen Kräfte bei grossen Schwingungsamplituden so gross werden können, dass es zu einer Trennung der Membran von der Schwingspule kommen kann.
Darüber hinaus müssen die zur Befestigung der Schwingspule verwendeten Klebestoffe neben der notwendigen Festigkeit auch ein chemisch neutrales Verhalten aufweisen, da sonst über längere Zeit und besonders bei aggressiver Umgebungsatmosphäre Korrosionsprobleme an der Schwingspule auftreten können. Ferner ist das genaue Portionieren und Positionieren des Klebers mit gewissen Schwierigkeiten verbunden. Ziel der Erfindung ist es, eine Spulen-Membrananordnung zu schaffen, die sich durch ein einfaches Herstellungsverfahren auszeichnet und die vorstehend beschriebenen Nachteile der bekannten Anordnungen nicht aufweist.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die ringförmige Vertiefung der Membran als im Luftspalt des Magnetsystems bewegliche Tasche ausgebildet ist, deren Öffnung nach vorne gerichtet ist und die Schwingspule zur Gänze unverschieblich in dieser Tasche untergebracht ist.
Die erfindungsgemässe Anordnung bringt zunächst den Vorteil mit sich, dass die bei den bekannten Verbindungsverfahren zwischen Spule und Membran erforderlichen heiklen Zentrierungsarbeiten entfallen.
Auch die exakte Positionierung einer Kleberaupe ist nicht mehr erforderlich, da die ringförmige Tasche die Schwingspule aufnimmt. Durch den werkzeuggebundenen Tiefziehvorgang, mit dem die Membran hergestellt wird, ergeben sich äusserst genaue, d. h. mit minimalen Fertigungstoleranzen behaftete Abmessungen der Membran und der mit ihr in einem Arbeitsvorgang hergestellten ringförmigen Tasche, in die, gegebenenfalls erst nach dem Aufziehen der Membran auf das Magnetsystem, die Schwingspule eingebracht werden kann, was unter Umständen den Herstellungsvorgang eines Wandlers mit der erfindungsgemässen Anordnung vereinfacht.
Um die Unverschieblichkeit der Schwingspule in der Membrantasche sicherzustellen, kann beispielsweise ein Klebstoff benutzt werden, wobei sich durch die im Vergleich zur bekannten Anordnung grösseren Klebeflächen - die Schwingspule wird bei der Erfindung ja nicht nur an der Stirnfläche, sondern auch an beiden Seitenflächen mit der Membran verbunden-eine mechanische Festigkeit des aus Membran und Spule bestehenden schwingenden Systems ergibt, die von keiner der bisher bekanntgewordenen Anordnung erreichbar ist.
Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass infolge der nach vorne offenen Tasche, die die Schwingspule enthält, die Spulenanschlüsse nicht wie bisher, zwischen Membran und Magnetsystem oder dem Kapselkörper austreten, sondern von der Vorderseite der Membran zugänglich sind. Dadurch können Masseschlüsse, die durch das Scheuern der Spulen drähte an elektrisch leitenden Teilen des Magnetsystems infolge der Membranbewegungen auftreten können, verhindert werden.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Membran mit Schwingspule ist darin zu sehen, dass die ringförmige Tasche praktisch beliebig weit in den Luftspalt des Magnetsystems hinein erstreckt werden kann und ohne zusätzliche Massnahmen auf diese Weise der magnetisch günstigste Bereich optimal ausnutzbar ist.
Bei herkömmlichen dynamischen Wandlersystemen war es ferner bisher kaum möglich, die Windungszahl der Schwingspule unter einen gewissen Betrag zu reduzieren. Dies ist jedoch z. B. bei Kopfhörersystemen wünschenswert, da man neben einer möglichst geringen Masse auch niedrige Impedanzwerte benötigt. Derartige Spulen würden so schmal werden, dass sie in sich nicht mehr tragfähig sind bzw. die notwendige mechanische Stabilität nicht mehr erreichen. In der ringförmigen Tasche einer Membran gemäss der Erfindung können demgegenüber Spulen beliebiger Abmessungen und Lagenanzahl untergebracht werden, wenn die Tasche in ihren Abmessungen der Spule angepasst wird.
Zuletzt soll noch der Vorteil erwähnt werden, die Schwingspule durch Abdeckung der Öffnung der Membrantasche mittels Schutzlack oder einem andern geeignetem Material praktisch hermetisch abzu-
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schliessen und auf diese Weise vor Korrosionen durch aggressive Dämpfe, Feuchtigkeit usw. zu schützen.
Dies war bisher nicht möglich, da trotz dicht aufgeklebter Membrane der Raum hinter dieser aus akustischen Gründen bzw. zum barometrischen Druckausgleich immer mit Öffnungen versehen ist.
Um die Schwingspule in der Membrantasche zu fixieren, genügt es erfindungsgemäss, eine ihrer Zylinderflächen mit Hilfe eines Klebstoffes oder durch Verschweissen mit einer Innenwand der Membrantasche fest zu verbinden. Ausserdem ist es vorteilhaft, die kreisringförmige Öffnung der Membrantasche hermetisch zu verschliessen, was beispielsweise durch Auftragen eines Klebstoffes oder Zusammendrücken der Öffnung und gleichzeitiger Erwärmung der die Öffnung bildenden Zonen der Tasche geschehen kann.
An Stelle des Erwärmens ist es auch möglich, den Kunststoff, aus dem die Membran besteht, mit einem denselben angreifenden Lösungsmittel die Randzonen der Öffnung zu bestreichen und dann in einer entsprechenden Vorrichtung zusammenzuquetschen.
Es ist aber auch möglich, schon bei der Herstellung der Membran im Tiefziehverfahren die Schwingspule mit der Membran zu vereinigen. Eine weitere Möglichkeit, die Schwingspule in der ringförmigen Membrantasche zu fixieren besteht darin, dass man einen Strom durch die in die Membrantasche eingelegte Spule schickt, der die Spule so weit erwärmt, dass die Isolation des Spulendrahtes schmilzt und sich mit dem Membranmaterial verbindet, so dass nach dem Abkühlen eine mechanisch feste Verbindung der Spulendrähte mit der Membran besteht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung können der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen entnommen werden, in der Fig. l einen Querschnitt durch ein elektrodynamisches Wandlersystem mit der erfindungemässen Membran mit Schwingspule zeigt und Fig. 2 einen Schnitt durch eine axonometrisch dargestellte Membran gemäss der Erfindung darstellt.
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1Tasche --7-- ausgebildet, in die, wie am besten aus Fig. 2 zu erkennen ist, die Schwingspule--3-eingelegt ist.
Die Membran --4--, die im Tiefziehverfahren mit der flachen ringförmigen Tasche --7-- in
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--5-- auf.Luftspaltes --2-- abschliesst. Es ist jedoch durchaus möglich, die flache, ringförmige Tasche --7-- über diese Zone hinaus zu verlängern, was insbesondere dann notwendig ist, wenn die Schwingspule eine über das übliche Mass hinausgehende Länge aufweist. Besonders einfach gestaltet sich bei der erfindungsgemässen Membran mit Schwingspule die Herausführung der Anschlussdrähte --8-- der Spule --3--. Diese werden aus der Öffnung der flachen'Tasche --7-- an die Vorderseite der Membran --4-- herausgeführt und können daher ohne jede Schwierigkeit zu je einem festen Anschlusspunkt am Kunststoffkörper--5-- gebracht werden.
Die erfindungsgemässe Anordnung kann im einfachen Fall durch Tiefziehen einer Membran mit der ringförmigen, flachen Tasche --7-- und darauffolgendes Einlegen der Schwingspule --3-- hergestellt werden. Es ist jedoch auch möglich, bei Vorhandensein eines geeigneten Ziehwerkzeuges, eine fertige Spule in das Ziehwerkzeug einzulegen und die Membran anschliessend direkt um die Spule zu ziehen.
Dadurch wird nicht nur das gesonderte Einlegen der Spule in die Membrantasche vermieden, sondern es ergibt sich dabei eine stabile mechanische Verbindung zwischen Spule und Membran, die die Verwendung von Klebstoffen oder Lösungsmitteln mit den damit verbundenen Problemen bezüglich chemischer Reaktionen überflüssig macht. Auch die Membranmasse wird, da Klebemittel wegfallen, klein gehalten.
Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn die Schwingspule nach dem Einbringen in die Membrantasche z. B. durch Stromdurehfluss erwärmt wird, so dass der Erweichungspunkt der äusseren Isolierschicht des Schwingspulendrahtes überschritten wird und dadurch eine dem Kleben ähnliche Verbindung herbeigeführt wird.
Zur Verdeutlichung des Erfindungsgedankens wurde in der Beschreibung von einer gezogenen Membran ausgegangen. Es ist offensichtlich, dass jedoch auch andere Verfahren bzw. nicht tiefziehfähige
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Materialien in der Weise verwendet werden können, dass sich eine der flachen, ringförmigen Membrantasche - äquivalente Form ergibt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Membran mit Schwingspule für elektroakustische Wandler, z. B. elektrodynamische Mikrophone, Lautsprecher oder Kopfhörer, bei der die Schwingspule in einer ringförmigen Vertiefung der Membran gehalten ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die ringförmige Vertiefung als im Luftspalt des Magnetsystems bewegliche Tasche (7) ausgebildet ist, deren Öffnung nach vorne gerichtet ist und die Schwingspule (3) zur Gänze unverschieblich in dieser Tasche (7) untergebracht ist.