DE1003263B - Elektrodenanordnung fuer mit Kohlegriess gefuellte Sprechkapseln - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sprechkapsel mit einer Kohlegrießkammer, in der eine feste und eine mit der Membran der Sprechkapsel verbundene bewegliche Elektrode einander mit planparallelen Flächen gegenüberliegen.

Sprechkapseln dieser Art werden vor allem in Fernsprechgeräte eingebaut. Durch die Schallwellen wird die Membran der Sprechkapsel und mit ihr die bewegliche Elektrode in Schwingungen versetzt. Der Kohlegrieß in der Kohlegrießkammer der Sprechkapsel wird durch die Schwingungen der beweglichen Elektrode periodisch zusammengedrückt, wodurch sich der Übergangswiderstand zwischen den Elektroden und den an ihnen anliegenden Kohlegrießkörnchen sowie der Übergangswiderstand zwischen den einzelnen Kohlegrießkörnchen periodisch ändert und der durch die Sprechkapsel fließende Mikrophonstrom entsprechend moduliert wird.

Wenn die Kohlegrießfüllung auf einen schmalen Raum zwischen den beiden Elektroden begrenzt und deshalb ein seitliches Ausweichen der Kohlekörnchen aus dem Raum zwischen den beiden Elektroden nicht möglich ist, tritt bereits nach kürzerer Gebrauchsdauer der Sprechkapsel ein störender Packeffekt auf. Beim Arbeiten der Sprechkapsel entsteht nämlich infolge der Reibungs- und Druckbeanspruchung der Kohlekörnchen im Laufe der Zeit Abrieb, der zwischen den Kohlekörnchen liegenbleibt und die Zwischenräume im unteren Bereich der Kohlegrießkammer dicht ausfüllt, so daß sich die Kohlekörnchen hier praktisch nicht mehr gegeneinander bewegen können.

Als unausbleibliche Folge dieser dichten Lagerung der Kohlekörnchen in dem von den Mikrophonströmen durchflossenen Raum zwischen den Elektroden stellt sich nach einiger Zeit ein Verbrennen der Berührungsstellen der Kohlekörnchen ein; die verbrannten Teile werden nicht mehr abgerieben — weil sich die Kohlekörnchen nicht mehr gegeneinander bewegen können — und behindern den Stromübergang. Die Sprechkapsel wird taub.

Eine weitere Folge der dichten Packung der Kohlegrießkörnchen in der Kohlegrießkammer ist die Behinderung der Membranschwingungen; die Amplituden der beweglichen Elektrode werden kleiner und der Wirkungsgrad, d. h. der Anteil des durch die Schallschwingungen modulierten Sprechkapselstromes sinkt merklich ab. Die den Wirkungsgrad einer Sprechkapsel beeinträchtigenden Behinderung der Schwingungen der beweglichen Elektrode ist meist nicht allein durch den Packeffekt des Kohlegrießes in der Sprechkapsel bedingt. Eine derartige Behinderung kann auch dadurch zustande kommen, daß sich Bruchstücke oder Splitter der Kohlegrießkörnchen zwischen

Elektrodenanordnung für mit Kohlegrieß gefüllte Sprechkapseln

Anmelder:

KRONE Kommanditgesellschaft,
Berlin-Zehlendorf, Beeskowdamm 3-5

Alfred Muche, Berlin-Schöneberg,
ist als Erfinder genannt worden

die bewegliche Elektrode und eine die bewegliche Elektrode ringartig umfassende, zur Abdichtung der Kohlegrießkammer dienende Dichtung schieben und eine erhöhte Reibung verursachen.

Die Erfindung hat den Zweck, diese Nachteile der bekannten Sprechkapseln zu beseitigen. Es soll bei ihr jede Behinderung der freien Bewegung der Membranelektrode soweit wie möglich vermieden werden; die Kohlegrießfüllung der Sprechkapsel soll in ständiger Bewegung bleiben, damit verbrannte Stellen der Kohlegrießkörnchen abgerieben werden und ein störender Packeffekt nicht auftreten kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß a) die vorzugsweise zylindrischen Elektroden, die durch eine ringförmige Abdichtung hindurch in eine durch glatte isolierende Wandflächen begrenzte, großräumige Kohlegrießkammer derart hineinragen, daß um beide Elektroden ein Ringraum mit größerem Ringquerschnitt für die Aufnahme des Kohlegrießes zur Verfügung steht, während zwischen den einander mit planparallelen Stirnflächen gegenüberliegenden Elektroden nur ein geringer Abstand bleibt; b) eine dieser Elektroden an ihrer Stirnfläche eine napfförmige Ausnehmung hat.

Es sind bereits Sprechkapseln mit Kohlegrießfüllung bekanntgeworden, bei denen die einander mit planparallelen Flächen gegenüberliegenden Elektroden zentrale, zylindrische Ausnehmungen aufweisen. Bei diesen bekannten Sprechkapseln ist aber die Kohlegrieß füllung auf den schmalen Raum zwischen den beiden Elektroden begrenzt, da ein zylindrischer, sich unmittelbar an die Ränder der Elektroden anschließender Mantel ein seitliches Ausweichen der Kohlegrießkörnchen verhindert. Bei Sprechkapseln dieser Art tritt der die Schwingungen der beweglichen Elektrode hemmende Packeffekt besonders stark auf.

6W 837/303

Dieser Packeffekt kann auch durch zylindrische Aus- Demgegenüber ergeben sich bei der Sprechkapsel nehmungen in den Elektroden nicht vermieden wer- gemäß der Erfindung durch die Kombination der den, da sich in diesen Ausnehmungen die Kohlegrieß- großräumigen Kohlegrießkammer und der einander körnchen leicht verklemmen können und damit un- mit planparallelen Stirnflächen dicht gegenüberliegenbeweglich werden. Um ein derartiges Festkeilen der 5 den Elektroden, von denen die eine eine napfförmige Kohlegrießkörnchen zu vermeiden, wird beim An- Ausnehmung aufweist, folgende Vorteile: meldungsgegenstand eine napfförmige, d. h. in ihrem 1. Die planparallelen Elektrodenflächen, deren gesamten Verlauf abgerundete Ausnehmung in einer gegenseitiger Abstand gering ist, führen zu einer under Elektroden vorgesehen, in der wegen der gewölb- gefahr gleichmäßigen Verteilung der Mikrophonten Innenfläche ein gegenseitiges Verklemmen der io ströme auf die gesamte Kohlegrießmenge, die sich Körnchen nicht möglich ist. zwischen den beiden Elektroden befindet. Der Einfluß Es ist auch an sich nicht mehr neu, die Kohlegrieß- der napfförmigen Ausnehmung in einer der Elekkammer geräumig auszuführen und die gegebenen- trodenstirnflächen hat auf die gleichmäßige Verteilung falls zylindrisch ausgeführten Elektroden so weit in dieser Ströme kaum einen Einfluß, da auch der diese Kammer hineinragen zu lassen, daß um beide 15 Durchmesser dieser napf förmigen Ausnehmung gegen-Elektroden ein Ringraum mit großem Ringquerschnitt über dem Stirnflächendurchmesser der Elektroden für die Aufnahme des Kohlegrießes zur Verfügung gering ist.

steht, während zwischen den Stirnflächen der Elek- 2. Ein die Schwingungen der beweglichen Elektroden nur ein geringer Abstand verbleibt. Bei den trode stark hemmender Packeffekt im Zentrum des bekannten Sprechkapselausführungen dieser Art lie- 20 Elektrodenraumes wird dadurch vermieden, daß die gen jedoch die Elektroden einander nicht mit plan- Kohlegrießkörnchen im Zentrum dieses Raumes in parallelen Stirnflächen gegenüber; es sind nur schmale die napfförmige Ausnehmung ausweichen können, in Ringe oder Rippen vorgesehen, zwischen denen Hohl- der ein gegenseitiges Festklemmen der Kohlegrießräume oder Nuten in den Elektrodenkörper ein- körnchen wegen der abgerundeten Form der Ausgearbeitet sind. Eine derartige Ausführung der Elek- 25 nehmung nicht möglich ist; es tritt vielmehr bei den trodenstirnflächen ergibt eine unerwünschte Konzen- Bewegungen der beweglichen Elektrode eine kräftige tration der Stromdichte auf sehr begrenzte Teile der Reinigungswirkung ein. Die Kohlegrießkörnchen Elektrodenfläche; diese hohe Stromdichte begünstigt werden in die napfförmige Ausnehmung hineindas Verbrennen der Kohlegrießkörnchen und damit geschoben und dabei in unregelmäßiger Weise gedreht, das Taubwerden der Sprechkapsel. Es wird zwar eine 30 so daß diejenigen Stellen, an denen infolge des Strom-Bewegung des Kohlegrießes im Innern der Sprech- durchganges leichte Verbrennungen aufgetreten sind, kapsel erreicht und das Auftreten eines ausgespro- abgerieben werden und ein Zusammenbacken unter chenen Packeffektes weitgehend vermieden; die der Wirkung der Mikrophonströme vermieden wird. Nachteile der unerwünschten Konzentration der 3. Die großräumige Kohlegrießkammer, in deren Mikrophonströme überwiegen jedoch bei weitem, so 35 Mitte die Elektroden einander gegenüberliegen, gedaß Sprechkapseln dieser Art bereits nach kurzer stattet auch ein seitliches Ausweichen der Kohlegrieß-Betriebsdauer einen ungenügenden Wirkungsgrad körnchen aus dem Zwischenraum zwischen den Elekhaben. - troden, so daß im Inneren der Kohlegrießkammer ein ■ Schließlich ist es auch bekannt, Elektroden mit ständiger Umlauf des Kohlegrießes möglich ist und planparallelen Stirnflächen in einer geräumigen 40 der Abrieb sich am Rand — d. h. weit außerhalb des Kohlegrießkammer anzuordnen; bei dieser bekannten Mikrophonstrombereiches — ablagern kann. Sprechkapselausführung sind jedoch die einander Besonders günstig ist es, wenn man die Ausgegenüberliegenden Elektrodenflächen vollkommen nehmung an der Stirnfläche der beweglichen, mit der glatt. Irgendwelche Ausnehmungen sind nicht vor- Membran verbundenen Elektrode anordnet, da auf gesehen. Infolgedessen ergibt sich bei der in Rück- 45 diese Weise eine größere Fläche mit dem Kohlegrieß sieht auf den einwandfreien Frequenzgang der Sprech- m Berührung kommt, d. h. daß durch die Schwingunkapsel erwünschten- parallelen Verschiebung der
Stirnfläche der beweglichen Elektrode eine unerwünscht starke Stauchung des -Kohlegrießes im
mittleren Bereich des Elektrodenzwischenraumes, die 50
sehr stark hemmend auf die Schwingungen der beweglichen Elektrode wirkt.

Für die Abdichtung der Durchtrittsstelle der be-

weglichen Elektrode in die Kohlegrießkammer hat g g

man in neuerer Zeit bereits verhältnismäßig dünne 55 deren Ausführungen bekannt — mit dieser schwinringförmige Dichtungsplättchen verwendet, die sich gende und an der Randzone eingespannte, hochverhältnismäßig eng — aber stoßend — an die vor- elastische Folie aus Kunststoff od. dgl. als besonders zugsweise zylindrisch ausgeführten Elektroden an- vorteilhaft erwiesen. Mit einer solchen Folie erreicht legen und infolge ihrer begrenzten Elastizität den man nämlich nicht nur eine äußerst wirkungsvolle Schwingbewegungen der Elektrode in gewissem Um- 60 Abdichtung sowohl gegen Verlust von Kohlegrieß als fange folgen. Dabei drückt aber die freie Fläche des auch gegen Eindringen von Feuchtigkeit, sondern es Dichtungsplättchens auf die Kohlekörnchen in der wird ferner die — bei allen bekannten Abdichtungen Kohlegrießkammer, wodurch eine unerwünschte auftretende — verhältnismäßig hohe Dämpfung der Dämpfung der Elektrodenbewegung gegeben ist und Membran auf ein Mindestmaß beschränkt, da die eine Erweiterung der Fuge zwischen Elektrode und 65 erwähnte hochelastische Folie der schwingenden Be-Dichtungsplättchen möglich wird, wobei sich zwischen wegung der Elektrode ohne weiteres folgt bzw. ihr dem inneren Rand des Dichtungsplättchens und der einen nur unbedeutenden Widerstand entgegensetzt. Mantelfläche der Elektrode Teile der Kohlegrieß- Es liegt auf der Hand, daß auf diese Weise die körnchen einklemmen und eine unerwünschte zusatz- Sprecheigenschaften des Mikrophons weiterhin verliehe Reibung ergeben können. 70 bessert werden.

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gen der Elektrode die Grießfüllung gut vermengt wird und in Bewegung bleibt, mithin die Gefahr des Zusammenbackens weiterhin absinkt.

Für die Abdichtung, d. h. für den grießdichten Abschluß der Kohlegrießkammer gegenüber der Membranelektrode (beweglichen Elektrode) hat sich nach der Erfindung eine die Membranelektrode manschettenartig eng umschließende, also — wie schon bei an-

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Zur Befestigung der die Kohlegrießkammer abschließenden elastischen, insbesondere aus Kunststoff bestehenden Folie ist vorgesehen, die Folie in an sich bekannter Weise zwischen einem an der Stirnfläche der Kammer anliegenden Ring und einer über die Kammerwandung geschobenen Kappe im Bereich ihrer Randzone einzuspannen.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht; die gezeigte Sprechkapsel ist nur zur Hälfte dargestellt, und zwar ge- ίο schnitten.

Das durch Metalleinlagen 1,2 versteif te Kunststoffgehäuse 3 einer Sprechkapsel weist die übliche Kohlegrießkammer 4 auf (Kohlegrieß nicht dargestellt). Eine in eine zentrale, abgestufte öffnung 5 des Gehäuses 3 eingesetzte feste Elektrode 6 ragt mit ihrem inneren Ende in die Kammer 4 und wird an ihrem äußeren Ende von einer Metallhülse 7 umfaßt, die ihrerseits durch die bei 8 umgebördelte Metalleinlage 2 festgehalten ist.

Auf der der festen Elektrode 6 gegenüberliegenden Seite ragt die bewegliche Elektrode 9 in die Kammer 4. Bemerkenswert ist hierbei, daß die einander zugekehrten Flächen 10,11 der beiden Elektroden 6,9 planparallel zueinander verlaufen. Dadurch erreicht man, daß die einander gegenüberliegenden Stirnflächen 10, 11 der Elektroden überall denselben Abstand voneinander haben, somit zwischen den Elektroden 6, 9 an jedem Punkt gleiche Widerstandsverhältnisse bestehen, was sich hauptsächlich auf die Lebensdauer, aber auch auf die Sprecheigenschaften des Mikrophons günstig auswirkt. Außerdem ist auch in wirtschaftlicher Hinsicht diese Anordnung von Vorteil, da die planparallelen Elektroden 6, 9 ·— in vorteilhaftem Gegensatz zu Spitzen- oder Sternelektroden — keiner genauen, zeitraubenden und daher teueren Zentrierung bedürfen.

Die bewegliche Elektrode 9 weist an ihrer der Gegenelektrode 6 zugekehrten Stirnfläche 10 eine Ausnehmung 12 auf, welche die Form einer kugeligen Halbschale hat. Durch diese Ausnehmung wird erreicht, daß selbst nach längerer Benutzung kein Zusammenbacken des Kohlegrießes eintritt.

Die Abdichtung der Kohlegrießkammer 4 gegenüber der Mantelfläche der Elektrode 9 erfolgt durch eine hochelastische, die Elektrode manschettenartig umschließende und die Schwingungen der Elektrode 9 nur wenig dämpfende Kunststoffolie 13, die zwischen einem Ring 14 und einer die Mantelfläche 15 der Kammer 4 reibungsschlüssig übergreifenden und für den Durchtritt der Elektrode 9 eine Bohrung 16 aufweisenden Kunststoffkappe 17 eingespannt ist.

Die schwingende Elektrode 9 ist mit einer Membran fest verbunden, die sich im Bereich ihrer Randzone leitend gegen einen inneren Teil der Metalleinlage 1 legt und über einen abgestuften Ring 19 und eine Gummidichtung 20 von einem nicht dargestellten Einsprechdeckel gehalten wird.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Sprechkapsel mit einer Kohlegrießkammer, in der eine feste und eine mit der Membran der Sprechkapsel verbundene bewegliche Elektrode einander mit planparallelen Flächen gegenüberliegen, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale: a) die vorzugsweise zylindrische bewegliche Elektrode ragt durch eine an sich bekannte ringförmige Abdichtung hindurch in die von glatten, isolierenden Wandflächen begrenzte groß räumige Kohlegrießkammer derart hinein, daß um beide Elektroden ein Ringraum mit großem Ringquerschnitt für die Aufnahme des Kohlegrießes zur Verfügung steht, während zwischen den Stirnflächen der Elektroden nur ein geringer Abstand verbleibt; b) eine dieser Elektroden hat an ihrer Stirnfläche eine napfförmige Ausnehmung.

2. Sprechkapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die napfförmige Ausnehmung an einer der Stirnflächen der Elektroden die Form einer zentral liegenden, kugeligen Halbschale hat.

3. Sprechkapsel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung an der Stirnfläche der beweglichen, mit der Membran der Hörkapsel verbundenen Elektrode vorgesehen ist.

4. Sprechkapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Abdichtung eine die Membranelektrode manschettenartig umschließende und an ihrer Randzone eingespannte hochelastische Folie, insbesondere eine Kunststoffolie, ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 202 983;
österreichische Patentschrift Nr. 167 063;
britische Patentschrift Nr. 366221;
französische Patentschriften Nr. 661315, 740 504.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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