DE102016111872A1

DE102016111872A1 - Broadband Exciter

Info

Publication number: DE102016111872A1
Application number: DE102016111872.9A
Authority: DE
Inventors: Arno Heinen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2018-01-04
Also published as: EP3264794A1

Abstract

Bei einem Breitband-Exciter (1) zur Erzeugung von Schwingungen, bestehend aus – einem Gehäuse (3) und einem Zentralelement (11), das innerhalb einer Durchgangsöffnung (4) in einer Symmetrieachse (5) des Gehäuses (3) angeordnet ist, – zwei parallel und beabstandet zueinander angeordneten plattenförmigen Federelementen (6, 7), die das Gehäuses (3) am dem Zentralelement (11) abstützen, – mindestens einer elektrischen Schwingspule (12) und einem Dauermagnet (15), dessen Magnetfeld (16) die Schwingspule (12) angeordnet ist, soll dieser einfach und Kosten sparend montiert werden können, ohne dass die erforderliche Ausrichtung der Bauteile zu der Symmetrieachse (5) durch Probieren oder Erfahrungen für die Montage erforderlich sind. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass an der den jeweiligen Federelementen (6, 7) zugewandten Stirnseiten (17, 18) des Gehäuses (3) eine oder mehrere Zentrierkanten (21) vorgesehen ist bzw. sind, dass die jeweiligen Außenumfänge der Federelemente (6, 7) eine mit den Zentrierkanten (21) des Gehäuses (3) zusammenwirkende Zentrierfläche (22) aufweisen und dass in diese Federelemente (6, 7) und benachbart zu dem Zentralelement (11) an den Federelementen (6, 7) mindestens eine Zentrierkante (23) angearbeitet ist, die mit einer an dem Zentralelement (11) vorgesehen und mit den Federelementen (6, 7) zugewandten Zentrierfläche (24) zusammenwirkt.In a broadband exciter (1) for generating vibrations, comprising - a housing (3) and a central element (11) which is disposed within a passage opening (4) in an axis of symmetry (5) of the housing (3), - two parallel and spaced apart plate-shaped spring elements (6, 7) which support the housing (3) on the central element (11), - at least one electrical voice coil (12) and a permanent magnet (15) whose magnetic field (16) the voice coil (12), it should be easy and cost-saving can be mounted without the required alignment of the components to the symmetry axis (5) by trial or experience for assembly are required. This object is achieved in that on the respective spring elements (6, 7) facing end faces (17, 18) of the housing (3) one or more centering edges (21) is provided or that the respective outer peripheries of the spring elements (6 , 7) have a centering surface (22) cooperating with the centering edges (21) of the housing (3) and in that at least one centering edge in these spring elements (6, 7) and adjacent to the central element (11) on the spring elements (6, 7) (23) is provided, which cooperates with a centering surface (24) provided on the central element (11) and facing the spring elements (6, 7).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Breitband-Exciter zur Erzeugung von Schallwellen bzw. Schwingungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a broadband exciter for generating sound waves or oscillations according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Breitband-Exciter kann beispielsweise der DE 10 2007 040 062 A1 entnommen werden, der aus einem zylinderförmigen Gehäuse mit einer in diesem zentrisch eingearbeiteten rotationssymmetrischen Durchgangsöffnung besteht. Fluchtend zu der Symmetrieachse der Durchgangsöffnung ist ein Zentralelement angeordnet, an dem das Gehäuse als Schwingkörper mittels zwei Federelementen geringfügig beweglich abgestützt ist. Die Federelemente liegen an der jeweiligen Stirnseite der Durchgangsöffnung an und verlaufen somit beabstandet und parallel zueinander.Such a broadband exciter can, for example, the DE 10 2007 040 062 A1 are removed, which consists of a cylindrical housing with a centrally machined in this rotationally symmetrical through hole. In alignment with the axis of symmetry of the passage opening a central element is arranged, on which the housing is supported as a vibrating body by means of two spring elements slightly movable. The spring elements abut against the respective end face of the passage opening and thus extend at a distance and parallel to one another.

An dem Gehäuse ist in der Durchgangsöffnung ein Dauermagnet fluchtend zu einer elektrischen Schwingspule vorgesehen, die dem Zentralelement zugeordnet ist. Die Schwingspule ist in dem Magnetfeld des Dauermagneten positioniert und ist mittels elektrischer Leitungen mit einer außerhalb des Gehäuses vorgesehenen Steuereinheit oder Signalquelle verbunden. Die Steuereinrichtung versetzt mit einem vorgegebenen Signalverlauf durch das Zusammenwirken des Dauermagneten und der Schwingspule das Gehäuse in Schwingung und erzeugt somit die Schallwellen bzw. die Schwingungen.On the housing in the passage opening, a permanent magnet is provided in alignment with an electrical voice coil, which is associated with the central element. The voice coil is positioned in the magnetic field of the permanent magnet and is connected by means of electrical lines to a control unit or signal source provided outside the housing. The control device oscillates the housing with a predetermined signal course through the interaction of the permanent magnet and the voice coil and thus generates the sound waves or the vibrations.

Das Zentralelement ist im Querschnitt als E-Profil einstückig als Fräs- oder Drehteil ausgestaltet, wobei die Schenkel des Zentralelements in Richtung des unteren Federelements weisen und die beiden äußeren Schenkel die Schwingspule tragen.The central element is designed in one piece as a milling or rotating part in cross section as an E-profile, wherein the legs of the central element point in the direction of the lower spring element and the two outer legs carry the voice coil.

Als nachteilig hat sich bei dem bekannt gewordenen Breitband-Exciter herausgestellt, dass die Montage der einzelnen mechanischen und elektrischen Bauteile äußerst zeitaufwendig ist und ein erhebliches Geschick oder Erfahrung benötigt, denn die einzelnen Bauteile sind exakt zentriert zu positionieren, um ein entsprechend hochwertiges Klangbild der erzeugten Schwingung bzw. Schallwelle zu generieren. Aufgrund der elastischen Eigenschaften der Federelemente und der Ausrichtung des Zentralelements, möglichst fluchtend zu der Symmetrieachse der Durchgangsöffnung, ist es nämlich oftmals schwierig, eine solche gewünschte exakte zentrierte vorgegebene Position der einzelnen Bauteile, bezogen auf die Symmetrieachse des Gehäuses, zu erreichen. Ferner sind die Anforderungen an die Fertigungstoleranzen äußerst hoch, so dass die Bauteile in der Herstellung teuer sind.A disadvantage has been found in the become known broadband exciter that the assembly of the individual mechanical and electrical components is extremely time consuming and requires considerable skill or experience, because the individual components are exactly centered to position to produce a correspondingly high-quality sound of the To generate vibration or sound wave. Because of the elastic properties of the spring elements and the orientation of the central element, as possible in alignment with the axis of symmetry of the passage opening, it is often difficult to achieve such a desired exact centered predetermined position of the individual components, based on the axis of symmetry of the housing. Furthermore, the demands on the manufacturing tolerances are extremely high, so that the components are expensive to manufacture.

Darüber hinaus sind die für den Betrieb der Schwingspule erforderlichen elektrischen Leitungen von der Schwingspule durch das Zentralelement, insbesondere den mittleren Schenkel des Zentralelements, nach außen zu der Steuereinrichtung zu führen. Auch die Einfädelung der elektrischen Leitungen in Öffnungen, die in dem mittleren Schenkel des Zentralelements eingearbeitet sind, gestaltet sich oftmals als kompliziert und zeitaufwändig. Insbesondere scharfe Kanten und Grate beschädigen häufig die elektrischen Leitungen bei der Einfädelung, so dass die isolierschichten beschädigt werden und ein Kurzschluss entsteht. Weiterhin können die Grate im Betrieb des Exciters die elektrischen Leitungen durchtrennen.In addition, the necessary for the operation of the voice coil electrical lines from the voice coil through the central element, in particular the central leg of the central element, to be led to the outside to the control device. The threading of the electrical lines in openings, which are incorporated in the central leg of the central element, often designed as complicated and time-consuming. In particular, sharp edges and burrs often damage the electrical wires during threading, so that the insulating layers are damaged and a short circuit occurs. Furthermore, the burrs can cut through the electrical lines during operation of the exciter.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Breitband-Exciter der vorgenannten Gattung bereitzustellen, der zum einen das geforderte und gewünschte hochwertige Klangbild für die erzeugten Schwingungen bzw. Schallwellen aufweist und der zum anderen schnell und einfach und damit Kosten sparend montiert werden kann, ohne dass die erforderliche Ausrichtung der benötigten elektrischen und mechanischen Bauteile zu der Symmetrieachse der Durchgangsöffnung durch Probieren oder Erfahrungen für die Montage erforderlich sind. Vielmehr sollen die den Breitband-Exciter bildenden Bauteile schnell und einfach zusammengebaut werden können und aufgrund der Formgebung kostengünstig, insbesondere als Gussteil, herzustellen sein.It is therefore an object of the invention to provide a broadband exciter of the aforementioned type, on the one hand has the required and desired high-quality sound image for the generated vibrations or sound waves and can be installed quickly and easily and thus cost-saving, without the required alignment of the required electrical and mechanical components with the axis of symmetry of the through-hole is required by trial and error for assembly. Rather, the components forming the broadband exciter should be able to be assembled quickly and easily and, owing to the shaping, be cost-effective, in particular as a casting.

Darüber hinaus sollen die Feldlinien des Dauermagneten in dem Luftspalt, in dem die Schwingspule eintaucht, möglichst zueinander parallel und senkrecht zu der Schwingspule verlaufen. Um eine möglichst hohe Feldstärke zu erreichen sollte der Luftspalt möglichst schmal bemessen sein und der Luftspalt sowie die Schwingspule ein Höchstmaß an Rundheit aufweisen.In addition, the field lines of the permanent magnet in the air gap in which the voice coil dips, as possible parallel to each other and perpendicular to the voice coil. In order to achieve the highest possible field strength, the air gap should be as narrow as possible and the air gap and the voice coil should have the highest degree of roundness.

Des Weiteren soll die von der Schwingspule während des Betriebes des Breitband-Exciters entstehende Wärme, insbesondere die durch den elektrischen Widerstand der Schwingspule erzeugte Wärme aber auch die Schwingungshitze, einerseits bereits in der Entstehung verhindert werden und andererseits definiert nach außen abgegeben werden, um den Exciter auch in einer Umgebung einzusetzen, die geschlossen und möglicherweise leicht entzündbar ist, wie beispielsweise Matratzen eines Bettes, an hölzernen Möbelteile oder an Fensterrahmen. Der Betrieb des Exciters soll auch in warmen Umgebungen beispielsweise in Fahrzeugen, Maschinen, Abgasanlagen oder Lüftungsschächte möglich sein, in denen die in dem Exciter entstehende Wärme beschränkt abgeführt werden kann bzw. der Exciter sogar vor äußerer Wärmeeinwirkung geschützt werden muss.Furthermore, the heat generated by the voice coil during operation of the broadband exciter, in particular the heat generated by the electrical resistance of the voice coil but also the vibration heat, on the one hand to be prevented already in the emergence and on the other hand defined to be discharged to the outside to the exciter also in an environment that is closed and possibly highly flammable, such as mattresses of a bed, on wooden furniture parts or on window frames. The operation of the exciter should also be possible in warm environments, for example in vehicles, machines, exhaust systems or ventilation shafts, in which the heat arising in the exciter can be dissipated to a limited extent or the exciter must even be protected from external heat.

Darüber hinaus soll der Einsatz des Exciters im medizinischen Bereich zur Erzeugung definierter Einzelfrequenzen im Frequenzbereich von ~< 0 Hz bis ~200 Hz betrieben werden können. In diesem Frequenzbereich liegen nämlich die therapeutischen Frequenzen der Medizin. Auch die aktive Schalldämpfung verlangt oft dauerhaft einen Einsatz des Exciters in diesem Bereich, weil Frequenzen im Infraschallbereich für den menschlichen Organismus besonders stressig sein können.In addition, the use of the exciter in the medical field to generate defined single frequencies in the frequency range of ~ <0 Hz to ~ 200 Hz can be operated. Namely, in this frequency range are the therapeutic frequencies of medicine. The active silencing often requires permanent use of the exciter in this area, because frequencies in the infrasound range for the human organism can be particularly stressful.

Diese Aufgaben sind erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 1 gelöst.These objects are achieved by the features of the characterizing part of claim 1.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Dadurch, dass an der den jeweiligen Federelementen zugewandten Stirnseiten des Gehäuses eine oder mehrere Zentrierkanten vorgesehen ist bzw. sind, dass die jeweiligen Außenumfänge der Federelemente eine mit den Zentrierkanten des Gehäuses zusammenwirkende Zentrierfläche aufweisen und dass in diese Federelemente und benachbart zu dem Zentralelement an den Federelementen mindestens eine Zentrierkante angearbeitet ist, die mit einer an dem Zentralelement vorgesehenen und mit den Federelementen zugewandten Zentrierfläche zusammenwirken, ist das Zentralelement des Breitband-Exciters durch die Federelemente exakt in der Symmetrieachse der Durchgangsöffnung gehalten, so dass das geforderte und gewünschte hochwertige Klangbild erzeugt werden kann, ohne dass die Ausrichtung der benötigten elektrischen und mechanischen Bauteile zu der Symmetrie der Durchgangsöffnung erforderlich sind.Characterized in that on the respective spring elements facing end faces of the housing one or more centering edges is provided or are that the respective outer peripheries of the spring elements cooperating with the centering of the housing centering surface and that in these spring elements and adjacent to the central element on the spring elements at least one centering edge is worked, which cooperate with a provided on the central element and facing the spring elements centering surface, the central element of the broadband exciter is held by the spring elements exactly in the axis of symmetry of the through hole, so that the required and desired high-quality sound image can be generated without the alignment of the required electrical and mechanical components to the symmetry of the through hole are required.

Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, wenn das Zentralelement mindestens zweiteilig aus einem Spulenbecher und einem Rohrstück gebildet ist, wobei der Spulenbecher im Querschnitt als ein E- oder C-Profil ausgestaltet ist, dessen beiden äußeren Schenkel die Schwingspule tragen und dessen mittlerer Schenkel rohrförmig ist. Dass Rohrstück ist an dem Spulenbecher, beispielsweise mittels einer Schraub-, Steck-, oder Klebeverbindung, koppelbar, wobei zwischen dem Spulenbecher und dem Rohrstück eine Pass- bzw. Zentrierfläche als Zentriehilfe angeordnet ist, so dass diese Bauteilen exakt zentriert miteinander verbunden werden können. Demnach ist das Zentralelement zweiteilig ausgeführt, wobei der Spulenbecher und das Rohrstück mittels der Zentrierhilfe koaxial verbunden sind und dem Spulenbecher und dem Rohrstück jeweils ein koaxial verbundenes Federelement zugeordnet ist, das jeweils an einer der Stirnseiten des Gehäuses zentriert abgestützt ist.Moreover, it is particularly advantageous if the central element is formed at least in two parts from a bobbin cup and a tube piece, wherein the bobbin cup is configured in cross section as an E or C profile whose two outer legs carry the voice coil and whose central leg is tubular , The piece of pipe can be coupled to the coil beaker, for example by means of a screw, plug-in or adhesive connection, a passporting or centering surface being arranged as a centering aid between the bobbin beaker and the pipe section, so that these components can be connected to one another exactly centered. Accordingly, the central element is designed in two parts, wherein the bobbin cup and the tube piece are connected coaxially by means of the centering and the bobbin cup and the tube piece is associated with a coaxially connected spring element, which is supported in each case centered on one of the end sides of the housing.

Weiterhin ist darüber hinaus vorteilhaft, wenn an dem Rohrstück ein Außengewinde angearbeitet ist, und an dem Spulenbecher ein Stumpf angeformt ist, der in das Innere der Durchgangsöffnung des Gehäuses absteht, und dass an dem Stumpf ein Zentrierinnengewinde eingearbeitet ist, in das das Rohrstück zur Befestigung an dem Spulenbecher eindrehbar ist. Das Gewinde kann als metrisches oder konisches Gewinde oder nach Art einer Schulterpassschraube ausgebildet sein.Furthermore, it is also advantageous if on the pipe section an external thread is worked, and on the bobbin, a stump is formed, which protrudes into the interior of the passage opening of the housing, and that on the stump a Zentrierinnengewinde is incorporated, in which the pipe section for attachment can be screwed to the bobbin cup. The thread can be designed as a metric or conical thread or in the manner of a shoulder fitting screw.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das Gehäuse bereichsweise oder vollständig aus einem besonders gut wärmeleitfähigen und magnetisierbaren Werkstoff (>> 50 W/(mK)) hergestellt ist und/oder dass an dem Gehäuse eine aktive oder passive Kühlung vorgesehen ist, so dass die in dem Exciter entstehende Wärme durch die Kühlung abgeführt ist.It has proven to be particularly advantageous if the housing is made partially or completely from a material which is particularly thermally conductive and magnetizable (>> 50 W / (mK)) and / or active cooling or passive cooling is provided on the housing that the heat generated in the exciter is dissipated by the cooling.

Bei hoher Leistung, insbesondere im Tiefton- bzw. Infraschall-Bereich entsteht durch die elektrische Durchströmung der Spule – aber auch durch die magnetische Wechselwirkung zwischen der Spule und dem Magneten – hohe Temperaturen. Der Wärmeentstehung kann durch konstruktive Veränderungen, beispielsweise Erhöhung des Querschnittes und der Querschnittform der elektrischen Leitungen in der Spule, entgegengewirkt werden kann. Darüber hinaus kann der Exciter aktiv mittels Flüssigstickstoff, oder anderen üblichen Kühlmitteln, gekühlt werden. Auch können sogenannte Mikropipes zur aktiven Kühlung Verwendung finden. Zur passiven Kühlung eignen sich Kühlrippen sowie wärmeleitfähige Werkstoffe und Kleber, die die entstehenden Temperaturen aus dem Inneren des Exciters ausleiten.At high power, in particular in the low-frequency or infrasonic range, high temperatures occur due to the electrical flow through the coil - but also due to the magnetic interaction between the coil and the magnet. The heat generation can be counteracted by structural changes, for example increasing the cross section and the cross-sectional shape of the electrical wires in the coil. In addition, the exciter can be actively cooled by means of liquid nitrogen or other common refrigerants. Also, so-called micropipes can be used for active cooling. For passive cooling, cooling fins and thermally conductive materials and adhesives are suitable, which discharge the resulting temperatures from inside the exciter.

Die Federelemente sind aus einem Faserverstärkten Kunststoff, vorzugsweise aus Karbon- oder Glasfaserwerkstoffen, hergestellt, der einerseits genügende Steifigkeit und andererseits eine genügende Elastizität aufweist. Die Federelemente können zwei oder mehrere spiral- oder ringförmige Schlitze aufweisen. Die Dicke der Federelemente bestimmt sich durch das Gewicht des Gehäuses. Durch die Schlitze kann gezielte die Biegesteifigkeit und die Torsionssteifigkeit der Federelemente eingestellt werden und die Schwingungen bzw. Schallwellen können ungehindert aus dem Inneren des Gehäuses in die Umgebung austreten. Durch die spezifische Form der spiral- oder zungenförmigen Schlitze in den Federelementen resultiert aus dem Spannungszustand des Federelements, der bei einer Biegung während einer Schwingung in Richtung der Symmetrieachse entsteht, eine Torsionsbewegung um die Symmetrieachse, wodurch eine neuartige akustische Welle, die geometrisch mit einem sich drehenden Torus zu vergleichen ist, entsteht.The spring elements are made of a fiber-reinforced plastic, preferably made of carbon or glass fiber materials, on the one hand sufficient rigidity and on the other hand has sufficient elasticity. The spring elements may have two or more spiral or annular slots. The thickness of the spring elements is determined by the weight of the housing. Through the slots targeted bending stiffness and torsional stiffness of the spring elements can be adjusted and the vibrations or sound waves can freely escape from the interior of the housing into the environment. Due to the specific shape of the spiral or tongue-shaped slots in the spring elements results from the state of stress of the spring element, which results in a bend during oscillation in the direction of the axis of symmetry, a torsional motion about the axis of symmetry, creating a novel acoustic wave, which geometrically with a to compare rotating torus arises.

In der Zeichnung sind ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Exciters und vier weitere Ausführungsvarianten dargestellt, die nachfolgend im Einzelnen näher erläutert sind. Im Einzelnen zeigt:In the drawing, an inventive embodiment of an exciter and four other embodiments are shown, which are explained in more detail below. In detail shows:

1 einen Exciter zur Erzeugung von Schallwellen bzw. Schwingungen, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse, in dessen Symmetrieachse eine zylindrische Durchgangsöffnung eingearbeitet ist, einem oberen und unteren Federelement und einem Zentralelement, das durch die Federelemente zentriert auf der Symmetrieachse der Durchgangsöffnung gehalten ist, 1 an exciter for generating sound waves or oscillations, consisting of a cylindrical housing, in whose axis of symmetry a cylindrical passage opening is machined, an upper and lower spring element and a central element, which is held by the spring elements centered on the axis of symmetry of the passage opening,

2a eine Schnittdarstellung des Exciters gemäß 1, mit einem zweitteiligen Zentralelement, bestehend aus einem Spulenbecher und einem Rohrstück, das im Querschnitt als E-Profil ausgestaltet ist und dessen beide äußeren Schenkel die Schwingspule halten, die mittels elektrischer Leitungen mit einem Steuerelement verbunden ist, 2a a sectional view of the exciter according to 1 with a two-part central element, consisting of a bobbin cup and a tube piece, which is designed in cross section as an E-profile and whose two outer legs hold the voice coil, which is connected by means of electrical lines to a control element,

2b eine Weiterbildung des Exciters gemäß 1, mit mehreren Schlitzen in den Federelementen und einer Steckverbindung zwischen dem Spulenbecher und dem Rohrstück des Zentralelements und einer Kühlmittelleitung zur aktiven Kühlung des Exciters, 2 B a development of the exciter according to 1 with a plurality of slots in the spring elements and a plug connection between the coil beaker and the tube piece of the central element and a coolant line for the active cooling of the exciter,

3 eine zweite Ausführungsvariante des Exciters gemäß 1, mit einer Schraubverbindung zwischen dem Spulenbecher und dem Rohrstück des Zentralelements, 3 a second embodiment of the exciter according to 1 , with a screw connection between the bobbin cup and the tube piece of the central element,

4 eine dritte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Exciters gemäß 1, mit einer Steckverbindung zwischen den elektrischen Leitungen des Steuerelementes und der Schwingspule sowie einer geklebten Steckverbindung zwischen dem Spulenbecher und dem Rohrstück und 4 a third embodiment of the exciter according to the invention according to 1 , with a plug connection between the electrical lines of the control element and the voice coil and a glued connector between the bobbin cup and the pipe section and

5 eine vierte Ausführungsvariante des Exciters gemäß 1, der in einem Becher eingesetzt ist, der aktiv gekühlt ist. 5 a fourth embodiment of the exciter according to 1 which is inserted in a beaker that is actively cooled.

Aus 1 ist ein Breitband-Exciter 1 zu entnehmen, der Schallwellen 2 bzw. Schwingungen in einem Frequenzbereich von ~0 < Hz bis ~35 kHz erzeugt. Der Exciter 1 besteht aus einem rotationssymmetrischen Gehäuse 3, in dessen Symmetrieachse 5 eine Durchgangsöffnung 4 eingearbeitet ist. In der Durchgangsöffnung 4 ist ein oberes Federelement 6 und ein unteres Federelement 7 angeordnet, die das Gehäuse 3 an einem Zentralelement 11 in der Symmetrieachse 5 derart beweglich gelagert halten, so dass das Gehäuse 3 entlang Symmetrieachse 5 und um die Symmetrieachse 5 als Schwingkörper schwingen bzw. torsionsschwingen kann.Out 1 is a broadband exciter 1 to take the sound waves 2 or oscillations in a frequency range of ~ 0 <Hz to ~ 35 kHz generated. The exciter 1 consists of a rotationally symmetrical housing 3 , in its symmetry axis 5 a passage opening 4 is incorporated. In the passage opening 4 is an upper spring element 6 and a lower spring element 7 arranged the housing 3 on a central element 11 in the axis of symmetry 5 hold so movably, so that the housing 3 along the axis of symmetry 5 and about the axis of symmetry 5 can oscillate or vibrate torsionally.

Das Gehäuse 3 ist aus einem magnetisierbaren Werkstoff hergestellt. Insbesondere aus den 2a und 2b ist ersichtlich, dass in eine Innenseite 9 der Durchgangsöffnung 4 in dem Gehäuse 3 an einer ersten und einer zweiten Stirnseite 17, 18 jeweils eine Zentrierkante 21 eingearbeitet ist. Weiterhin sind in der Durchgangsöffnung 4 auf der Innenseite 9 ein erster und ein zweiter Absatz 41, 42 angeformt, die durch einen Einstich 43 parallel und beabstandet zueinander verlaufen. Der zweite Absatz 42 weist eine Anlagefläche 45 auf, in der ein ringförmiger Dauermagnet 15 mit einer Polplatte 53 zur Symmetrieachse 5 axial bereichsweise eingesetzt ist. Der Dauermagnet 15 ist derart auf dem zweiten Absatz 42 positioniert und bemessen, dass dessen Südpol S bzw. die Polplatte 53 – auf die der Südpol übertragen ist – in einer Ebene senkrecht zu der Symmetrieachse 5 und zu dem ersten Absatz 41 fluchtend und beabstandet ausgerichtet ist.The housing 3 is made of a magnetizable material. In particular from the 2a and 2 B it can be seen that in an inside 9 the passage opening 4 in the case 3 at a first and a second end face 17 . 18 one centering edge each 21 is incorporated. Furthermore, in the passage opening 4 on the inside 9 a first and a second paragraph 41 . 42 formed by a puncture 43 parallel and spaced from each other. The second paragraph 42 has a contact surface 45 on, in which an annular permanent magnet 15 with a pole plate 53 to the axis of symmetry 5 is used axially in some areas. The permanent magnet 15 is so on the second paragraph 42 positioned and measured that its south pole S and the pole plate 53 - to which the south pole is transmitted - in a plane perpendicular to the axis of symmetry 5 and to the first paragraph 41 is aligned and spaced.

Zwischen dem Südpol S bzw. der Polplatte 53 und dem ersten Absatz 41 ist demnach ein Ringraum 46. Aufgrund der magnetischen Eigenschaften des Gehäuses 3 ist dieses durch den Dauermagneten 15 magnetisiert und der Nordpol N ist auf den ersten Absatz 41 übertragen. Das dem Südpol S der Polplatte 53 zugewandte freie Ende des ersten Absatzes 41 bildet somit den Nordpol N, wodurch die Feldlinien in dem Ringraum 46 senkrecht zur Symmetrieachse 5 und parallel ausgerichtet verlaufen.Between the south pole S and the pole plate 53 and the first paragraph 41 is therefore an annulus 46 , Due to the magnetic properties of the case 3 this is through the permanent magnet 15 magnetized and the north pole N is on the first paragraph 41 transfer. The south pole S of the pole plate 53 facing free end of the first paragraph 41 thus forms the north pole N, whereby the field lines in the annulus 46 perpendicular to the axis of symmetry 5 and run parallel.

Das Zentralelement 11 ist zweiteilig aus einem Spulenbecher 31 und einem Rohrstück 32 gebildet. Der Spulenbecher 31 ist rotationssymmetrisch und im Querschnitt E-förmig und kann als ein Guss-, Fräs- oder Drehteil hergestellt sein. An den beiden äußeren Schenkeln des Spulenbechers 31 ist eine Schwingspule 12 angeordnet, die mittels elektrischer Leitungen 13 mit einem Steuerelement 14, wie nachfolgend erläutert, verbunden ist. Der mittlere Schenkel ist als ein rohrförmiger Stumpf 34 ausgebildet.The central element 11 is in two parts from a bobbin cup 31 and a piece of pipe 32 educated. The bobbin cup 31 is rotationally symmetrical and in cross-section E-shaped and can be made as a cast, milling or rotary part. On the two outer legs of the bobbin cup 31 is a voice coil 12 arranged by means of electrical cables 13 with a control 14 , as explained below. The middle leg is as a tubular stump 34 educated.

Damit das Rohrstück 32 und der Spulenbecher 31 des Zentralelements 11 exakt koaxial koppelbar sind, weisen der Stumpf 34 des Spulenbechers 31 und das Rohrstück 32 jeweils eine Zentrierhilfe 25, 26 auf, durch die die beiden Bauteile passgenau zusammenfügbar sind. Der Spulenbecher 31 ist bei der Montage des Exciters 1 mit dem Rohrstück 32 an den jeweiligen Zentrierhilfe 25, 26 verklebt, so dass die beiden Bauteile fest miteinander verbunden sind. Auf der dem Spulenbecher 31 abgewandten Seite des Rohrstückes 32 ist ein Gewinde 36 eingearbeitet. Das Gewinde 36 ermöglicht unter anderem die Befestigung des Exciters 1 bzw. des Zentralelements 11 an einem Gegenstand, beispielsweise einem Bettgestell, einem Fenster, einer Deckenpaneele oder einem Becher 54. Eine Befestigung des Exciters 1 an dem Gegenstand kann ebenfalls auf der dem Gewinde 36 abgewandten Seite des Zentralelements 11 erfolgen. Durch die Befestigung des Exciters 1 an dem Gegenstand ist auf diesen die Schwingungen übertragen.Thus the pipe section 32 and the bobbin cup 31 of the central element 11 can be coupled exactly coaxially, have the stump 34 of the bobbin cup 31 and the pipe section 32 one centering aid each 25 . 26 on, through which the two components are accurately fit together. The bobbin cup 31 is during the assembly of the Exciter 1 with the pipe section 32 at the respective centering aid 25 . 26 glued, so that the two components are firmly connected. On the bobbin cup 31 opposite side of the pipe section 32 is a thread 36 incorporated. The thread 36 allows, among other things, the attachment of the Exciter 1 or of the central element 11 on an object, for example a bed frame, a window, a ceiling panel or a cup 54 , An attachment of the exciter 1 The object can also be on the thread 36 opposite side of the central element 11 respectively. By attaching the Exciter 1 on the object is transmitted to this the vibrations.

Das Gehäuse 3 ist durch das erste und zweite Federelement 6, 7 an dem Zentralelement 11 federnd abgestützt und das Zentralelement 11 ist auf der Symmetrieachse 5 in der Durchgangsöffnung 4 derart positioniert, dass die Schwingspule 12 in dem Ringraum 46 zwischen dem Südpol S der Polplatte 53 und dem ersten Absatz 41, dem Nordpol N, frei in das magnetische Feld und unbehindert eintauchen kann. Die Schwingspule 12 ist senkrecht zu den Feldlinien des Magnetfeldes 16 ausgerichtet und ist entlang der Symmetrieachse 5 translatorisch und rotatorisch beweglich gelagert gehalten.The housing 3 is through the first and second spring element 6 . 7 at the central element 11 resiliently supported and the central element 11 is on the axis of symmetry 5 in the passage opening 4 positioned so that the voice coil 12 in the annulus 46 between the south pole S of the pole plate 53 and the first paragraph 41 , the north pole N, freely in the magnetic field and can dive freely. The voice coil 12 is perpendicular to the field lines of the magnetic field 16 aligned and is along the axis of symmetry 5 held translationally and rotationally movable.

Durch den ersten und zweiten Absatz 41, 42 und dem Zentralelement 11 sind in der Durchgangsöffnung 4 zwei Räume 51, 52 gebildet. Dem Raum 51 ist dabei das obere Federelement 6 und dem Raum 52 das untere Federelement 7 zugeordnet. Insbesondere das in dem Raum 51, 52 eingeschlossene Volumen bzw. die Höhe hat einen Einfluss auf den Frequenzbereich der dort gebildeten Schallwellen 2 bzw. Schwingungen. Aufgrund der unterschiedlichen Volumina entstehen in dem Raum 51 der Mittlere- bis Hochfrequente Schwingungen bzw. Schallwellen 2 und im Raum 52 die Niederfrequenten Schwingungen bzw. Schallwellen 2.Through the first and second paragraph 41 . 42 and the central element 11 are in the passage opening 4 two rooms 51 . 52 educated. The room 51 is the upper spring element 6 and the room 52 the lower spring element 7 assigned. Especially in the room 51 . 52 enclosed volume or the height has an influence on the frequency range of the sound waves formed there 2 or vibrations. Due to the different volumes arise in the room 51 the medium to high frequency vibrations or sound waves 2 and in the room 52 the low-frequency vibrations or sound waves 2 ,

Die exakte axiale Positionierung des Zentralelements 11 auf der Symmetrieachse 5 wird dabei durch die Federelemente 6, 7 bewerkstelligt, die einerseits mittels einer Zentrierfläche 22 mit der Zentrierkante 21 an der jeweiligen Stirnseite 17, 18 des Gehäuses 3 und andererseits jeweils mit einer Zentrierkante 23 an jeweils einer Zentrierfläche 24 des Zentralelements 11 in Wirkkontakt stehen. Das erste Federelement 6 ist dem Zentralelement 31 auf der ersten Stirnseite 17 des Gehäuses 3 zugeordnet und das zweite Federelement 7 dem Rohrstück 32 auf der zweiten Stirnseite 18 des Gehäuses 3 zugeordnet. Durch die parallel und beabstandete Anordnung der Federelemente 6, 7 ist eine Taumelbewegung des Gehäuses 3 um die Symmetrieachse 5 nicht möglich. In Folge dessen werden sowohl ungewünschte Reibgeräusche durch eine Kontaktierung der Schwingspule 12 mit Polplatte 53 des Dauermagneten 15 bzw. dem Gehäuse 3 verhindert.The exact axial positioning of the central element 11 on the axis of symmetry 5 is doing by the spring elements 6 . 7 accomplished, on the one hand by means of a centering surface 22 with the centering edge 21 at the respective front side 17 . 18 of the housing 3 and on the other hand each with a centering edge 23 on each of a centering surface 24 of the central element 11 in operative contact. The first spring element 6 is the central element 31 on the first front side 17 of the housing 3 assigned and the second spring element 7 the pipe section 32 on the second front side 18 of the housing 3 assigned. Due to the parallel and spaced arrangement of the spring elements 6 . 7 is a wobbling motion of the case 3 around the axis of symmetry 5 not possible. As a result, both unwanted friction noise by contacting the voice coil 12 with pole plate 53 of the permanent magnet 15 or the housing 3 prevented.

Die Federelemente 6, 7 sind scheibenförmige bzw. ringförmige Platten und aus einem biegeelastischen Werkstoff hergestellt, vorzugsweise einen Faserverbundwerkstoff aus Karbon oder Glasfasern mit einem Epoxidharz. Die Federelemente 6, 7 stützen das Gehäuse 3 an dem Zentralelement 11 zentriert und in der Innenseite 9 der Durchgangsöffnung 4 beweglich. An der äußeren Mantelfläche der Federelemente 6, 7 ist die Zentrierfläche 22 und an der inneren Mantelfläche die Zentrierkante 23 als Passflächen angearbeitet oder angeformt, die passgenau auf die Zentrierkante 21 an dem Gehäuse 3 bzw. die Zentrierflächen 24 des Zentralelements 11 abgestimmt sind.The spring elements 6 . 7 are disk-shaped or annular plates and made of a flexurally elastic material, preferably a fiber composite material made of carbon or glass fibers with an epoxy resin. The spring elements 6 . 7 support the housing 3 at the central element 11 centered and inside 9 the passage opening 4 movable. On the outer lateral surface of the spring elements 6 . 7 is the centering surface 22 and on the inner circumferential surface, the centering edge 23 machined or molded as a mating surface, the exact fit on the centering edge 21 on the housing 3 or the centering surfaces 24 of the central element 11 are coordinated.

Die Biegesteifigkeit und Torsionssteifigkeit der Federelemente 6, 7 ist unter anderem durch die elastischen Materialeigenschaften, der Materialstärke vorgegeben. Darüber hinaus sind drei Schlitze 8 in die Federelemente 6, 7 eingearbeitet.The bending stiffness and torsional rigidity of the spring elements 6 . 7 Among other things, it is given by the elastic material properties, the material thickness. In addition, there are three slots 8th in the spring elements 6 . 7 incorporated.

Die Schlitze 8 sind spiral- oder zungenförmig in die Federelemente 6, 7 eingebracht und beeinflussen im Wesentlichen die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Biege- und Torsionssteifigkeit. Erfahren die Federelemente 6, 7 eine Biegung aufgrund der Auslenkung des Gehäuses entlang der Symmetrieachse 5, entsteht in dem Federelementen 6, 7 bzw. den Schlitzen 8 ein Spannungszustand, durch den die Torsionsbewegung des Gehäuses 5 erzeugt ist. Die Federelemente 6, 7 verursachen in den Räumen 51 und 52 die Entstehung der Schwingungen bzw. Schallwellen 2 und lassen die spiralförmigen Schallwellen 2 aus dem Exciter 1 austreten. Ferner ermöglichen die Schlitze 8 einen Luftaustausch zwischen der Durchgangsöffnung 4 und der Umgebung.The slots 8th are spiral or tongue-shaped in the spring elements 6 . 7 introduced and affect substantially the mechanical properties, in particular the bending and torsional stiffness. Learn the spring elements 6 . 7 a bend due to the deflection of the housing along the axis of symmetry 5 , arises in the spring elements 6 . 7 or the slots 8th a state of tension through which the torsional movement of the housing 5 is generated. The spring elements 6 . 7 cause in the rooms 51 and 52 the formation of vibrations or sound waves 2 and let the spiral sound waves 2 from the exciter 1 escape. Furthermore, the slots allow 8th an air exchange between the passage opening 4 and the environment.

Zur Montage des Exciters 1 werden zunächst die elektrischen Leitungen 13 von der Schwingspule 12 auf der dem Gehäuse 3 abgewandten Seite des Spulenbechers 31 entlanggeführt und durch eine Bohrung 50 in den rohrförmigen Stumpf 34 eingefädelt. Anschließend werden die elektrischen Leitungen 13 durch Befüllung des Stumpfes 34 mit wärmeabführenden, wärmebeständigen Kleber fixiert. Anschließend werden die elektrischen Leitungen 13 der Schwingspule 12 mit den elektrischen Leitungen 13, die in dem Rohrstück 32 eingezogen sind, elektrisch verbunden. Die elektrische Verbindung kann beispielsweise mittels einer Löt- oder Steckverbindung 19, 20 erfolgen. Nach der Verbindung des Rohrstücks 32 mit dem Stumpf 34 wird auch das Rohrstück 32 mit dem wärmeabführenden, wärmebeständigen Kleber befüllt. Dadurch soll verhindert werden, dass die elektrischen Leitungen 13 durch Zug aus dem Rohrstück 32 herausgerissen werden können bzw. aufgrund mechanischer Bewegungen zerstört werden.For mounting the Exciter 1 First, the electrical wires 13 from the voice coil 12 on the case 3 opposite side of the bobbin cup 31 along and through a hole 50 in the tubular stump 34 threaded. Then the electrical wires 13 by filling the stump 34 fixed with heat-dissipating, heat-resistant adhesive. Then the electrical wires 13 the voice coil 12 with the electrical wires 13 in the pipe section 32 are retracted, electrically connected. The electrical connection, for example, by means of a solder or plug connection 19 . 20 respectively. After connecting the pipe section 32 with the stump 34 is also the pipe section 32 filled with the heat-dissipating, heat-resistant adhesive. This is to prevent the electrical cables 13 by pulling out of the pipe section 32 can be torn out or destroyed due to mechanical movements.

In einem darauffolgenden Schritt werden der Spulenbecher 31 und das Rohrstück 32 mittels der Zentrierhilfe 25, 26 verbunden und der Spulenbecher 31 ist mit dem oberen Federelement 7 passgenau und koaxial verbunden. Diese Baueinheit wird sodann von der ersten Stirnseite 17 auf das Gehäuse 3 bzw. in die Durchgangsöffnung 4 des Gehäuses 3 eingesetzt, wobei die exakte Positionierung dieser Baueinheit durch die Zentrierkante 21 des Gehäuses 3 und durch die Zentrierfläche 22 des oberen Federelements 6 vorgegeben ist.In a subsequent step, the bobbin cup 31 and the pipe section 32 by means of the centering aid 25 . 26 connected and the bobbin cup 31 is with the upper spring element 7 accurately and coaxially connected. This unit is then from the first end 17 on the case 3 or in the passage opening 4 of the housing 3 used, with the exact positioning of this assembly by the centering edge 21 of the housing 3 and through the centering surface 22 of the upper spring element 6 is predetermined.

Abschließend wird das untere Federelement 7 in die Zentrierkante 21 auf der Innenseite 9 der Durchgangsöffnung 4 an der zweiten Stirnseite 18 eingesetzt, so dass das freie und dem Spulenbecher 31 abgewandte Ende des Rohrstückes 32 ebenfalls mittelbar an dem Gehäuse 3 abstützt ist. Das untere Federelement 7 ist sodann mit einer Schraubverbindung an dem Gewinde 36 an dem freien Ende des Rohstückes 32 befestigt. Die Federelemente 6, 7 sind somit parallel und fluchtend zueinander ausgerichtet, wobei die Schlitze 8 spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind.Finally, the lower spring element 7 in the centering edge 21 on the inside 9 the passage opening 4 on the second front side 18 used so that the free and the bobbin cup 31 opposite end of the pipe section 32 also indirectly on the housing 3 is supported. The lower spring element 7 is then with a screw on the thread 36 at the free end of the blank 32 attached. The spring elements 6 . 7 are thus aligned parallel and aligned with each other, with the slots 8th are arranged mirror-symmetrically to each other.

Die Verbindungen bzw. Passungen zwischen dem Gehäuse 3 und den Federelementen 6, 7 sowie zwischen den Federelementen 6, 7 und dem Zentralelement 11 bzw. dem Spulenbecher 31 und dem Rohrstück 32 können geklebt, geschraubt, kraft- oder form schlüssig sein. Die Passungen können als Spiel-, Übergangs- oder Presspassungen ausgelegt sein. Für die Verbindung zwischen den Federelementen 6, 7 und dem Zentralelement 11 können Hochtemperatur- und stark wärmeleitfähige Kleber eingesetzt werden. Eine Kombination der unterschiedlichen Verbindungen ist möglich.The connections between the housing 3 and the spring elements 6 . 7 and between the spring elements 6 . 7 and the central element 11 or the bobbin cup 31 and the pipe section 32 can be glued, screwed, force or form-fitting. The fits can be designed as play, transition or press fits. For the connection between the spring elements 6 . 7 and the central element 11 High-temperature and highly thermally conductive adhesives can be used. A combination of different connections is possible.

Die Schwingspule 12 des Zentralelements 11 ist im montierten Zustand des Exciters 1 exakt zentrisch in dem Ringraum 46 gehalten und durch das Magnetfeld 16 des Dauermagneten 15 und der Polplatte 53 durchströmt. Ein Luftspalt ist zwischen der Schwingspule 12 und dem Dauermagnet 15 und dem ersten Absatz 41 für die translatorische und rotatorische Bewegung des Gehäuses 3 zwingend notwendig. Der Luftspalt zwischen Süd S- und Nordpol N sollte auf ein minimales notwendiges Maß reduziert sein, um eine hohe magnetische Flussdichte in der Schwingspule 12 zu erreichen. Die elektrischen Leitungen 13 verbinden die Schwingspule 12 elektrisch mit einem Steuerelement 14, das als Signalquelle einen elektrischen Spannungsverlauf generiert. Das Gehäuse 3 ist folglich durch den Spannungsverlauf in Schwingung versetzt und erzeugt mit Hilfe der Federelemente 6, 7 und den Räumen 51 und 52 die Schallwellen 2.The voice coil 12 of the central element 11 is in the assembled state of the Exciter 1 exactly centric in the annulus 46 held and by the magnetic field 16 of the permanent magnet 15 and the pole plate 53 flows through. An air gap is between the voice coil 12 and the permanent magnet 15 and the first paragraph 41 for the translational and rotational movement of the housing 3 mandatory. The air gap between south and north pole N should be reduced to a minimum necessary level to achieve a high magnetic flux density in the voice coil 12 to reach. The electrical wires 13 connect the voice coil 12 electrically with a control 14 , which generates a voltage waveform as a signal source. The housing 3 is thus vibrated by the voltage waveform and generated by means of the spring elements 6 . 7 and the rooms 51 and 52 the sound waves 2 ,

Die Schwingspule 12 besteht aus einer Vielzahl von Wicklungen eines Stromleiters und kann als einlagige oder mehrlagige als Luftspule hergestellt werden. Die Wicklungen werden galvanisch durch einen Backkleber zu der Schwingspule 12 verklebt. Die Schwingspule 12 ist auf der Innenseite der beiden äußeren Schenkel des Spulenbechers 31 eingeklebt, jedoch ist auch ein Eingießen oder eine Klemmung möglich.The voice coil 12 consists of a plurality of windings of a conductor and can be manufactured as a single-layer or multi-layered as an air coil. The windings are galvanized by a baking adhesive to the voice coil 12 bonded. The voice coil 12 is on the inside of the two outer legs of the bobbin cup 31 glued, but also pouring or clamping is possible.

In Abhängigkeit von dem Durchmesser des Stromleiters, der Anzahl Wicklungen und der elektrischen Belastung der Schwingspule 12 entsteht eine nicht unbeachtliche Menge an Wärme, die unter Umständen zu einer Schädigung der Schwingspule 12 führen kann.Depending on the diameter of the conductor, the number of windings and the electrical load of the voice coil 12 creates a not inconsiderable amount of heat, which may cause damage to the voice coil 12 can lead.

In 2b ist eine aktive Kühlung 37 dargestellt, die die im Exciter 1 entstehende Wärme abführt. In dem Einstich 43 ist eine Flüssigstickstoff führende Kühlmittelleitung als eine aktive Kühlung 37 eingebracht. Das Kühlmittel wird durch das Gehäuse 3 mittels einer Leitung in die Umgebung zu einem Wärmetauscher 38 geführt.In 2 B is an active cooling 37 shown in the Exciter 1 dissipates the resulting heat. In the puncture 43 is a liquid nitrogen leading coolant line as an active cooling 37 brought in. The coolant is passing through the housing 3 by means of a line in the environment to a heat exchanger 38 guided.

Insbesondere bei einer hohen Belastung des Exciters 1 erfährt die Schwingspule 12 einen Temperaturanstieg, der einerseits den elektrischen Widerstand R der Schwingspule 12 verändert und andererseits den Backkleber der Wicklungen sowie die Isolierung der Wicklungen und folglich die Schwingspule 12 zerstört. Neben der vorgenannten aktiven Kühlung 37 können auch zur passiven Kühlung 37 besonders gut wärmeleitfähige Werkstoffe und Kleber eingesetzt werden, um die Wärme von dem Ort der Entstehung – der Schwingspule 12 – wegzuleiten. Das Zentralelement 11 kann hierzu aus Keramik, Zirkon, Litium-Disilikate oder dergleichen hergestellt sein, wobei die Schwingspule 12 ganz oder teilweise in das Zentralelement 11 eingegossen sein kann. Vorzugsweise sind elektrisch neutrale Werkstoffe zu verwenden, die eine geringe Wärmedehnung und eine hohe Festigkeit, insbesondere bei hohen Temperaturen, aufweisen. Eine Kombination der aktiven und passiven Kühlung 37 ist möglich. Ferner kann der Querschnitt des Stromleiters in der Schwingspule 12 höher ausgelegt bzw. die Windungszahl der Schwingspule 12 erhöht werden. Die nach außen transportierte Wärme kann von einem Becher 54, der gleichzeitig auch als Schutz vor thermomechanischen Einwirkungen für den Exciter 1 dient, aufgenommen werden. In und an dem Becher 54 kann eine aktive und passive Kühlung 37 vorgesehen sein.Especially with a high load of Exciters 1 experiences the voice coil 12 a temperature increase, on the one hand the electrical resistance R of the voice coil 12 changed and on the other hand, the baked adhesive of the windings and the insulation of the windings and consequently the voice coil 12 destroyed. In addition to the aforementioned active cooling 37 can also be used for passive cooling 37 Particularly good thermally conductive materials and adhesives are used to heat the place of origin - the voice coil 12 - to lead away. The central element 11 can this be made of ceramic, zirconium, lithium disilicates or the like, wherein the voice coil 12 wholly or partly in the central element 11 can be poured. Preferably, electrically neutral materials are to be used which have a low thermal expansion and high strength, in particular at high temperatures. A combination of active and passive cooling 37 is possible. Furthermore, the cross section of the conductor in the voice coil 12 designed higher or the number of turns of the voice coil 12 increase. The heat transported to the outside can be from a cup 54 at the same time as protection against thermo-mechanical effects for the exciter 1 serves to be recorded. In and on the mug 54 can be an active and passive cooling 37 be provided.

Der 3 ist eine weitere Ausführungsvariante des zweiteiligen Zentralelements 11 zu entnehmen, wobei das Rohrstück 32 mit dem Spulenbecher 31 durch ein Gewinde miteinander verbunden sind. Hierzu ist an dem Stumpf 34 ein Innengewinde 35 und an dem Rohrstück 21 ein Außengewinde 33 angearbeitet. Die Gewinde können zusätzlich Passflächen nach Art einer Schulterpassschraube aufweisen, damit eine möglichst koaxiale Verbindung zwischen den beiden Bauteilen geschaffen ist.Of the 3 is a further embodiment of the two-part central element 11 to remove, with the pipe section 32 with the bobbin cup 31 are connected by a thread. This is on the stump 34 an internal thread 35 and on the pipe section 21 an external thread 33 is working. The threads may additionally have mating surfaces in the manner of a shoulder fitting screw, so that a possible coaxial connection between the two components is created.

Die Verbindung zwischen dem Spulenbecher 31 und dem Rohrstück 32 kann auch durch eine Steckverbindung 40, dargestellt in 4, hergestellt werden, wobei die Steckverbindung 40 in Form einer Übergangspassung, Presspassung oder Spielpassung ausgebildet sein kann.The connection between the bobbin cup 31 and the pipe section 32 can also be through a plug connection 40 represented in 4 , are manufactured, with the connector 40 may be formed in the form of a transition fit, press fit or clearance.

Der 5 kann ein Exciter 1 entnommen werden, der in einem Becher 54 montiert ist. Damit das Gehäuse 3 des Exiters 1 in dem Becher 54 frei schwingen kann ist zwischen dem Becher 54 und dem Gehäuse 3 ein Luftspalt 55 vorgesehen. Der Becher 54 schützt einerseits den Exciter 1 vor mechanischen und thermischen Einwirkungen und ist hierfür durch eine Kühlung 37 kalt gehalten. Die Wärme ist aufgrund des Temperaturunterschiedes zwischen dem Exciter 1 bzw. dessen Gehäuse 3 (warm) und dem Becher 54 (kalt) über den Luftspalt 55 in dem Becher 54 abgeführt. Mittels eines Kühlmittelkreislaufs und des Wärmetauschers 38 ist die Wärme abschließend an die Umgebung abgegeben. Alternativ kann der Becher 54 passiv gekühlt werden. Eine aktive und/oder passive Kühlung 37 in dem Zentralelement 11 bzw. dem Rohrstück 32 ist ebenfalls möglich.Of the 5 can be an exciter 1 taken in a cup 54 is mounted. So the case 3 the exiter 1 in the cup 54 is free to swing between the cup 54 and the housing 3 an air gap 55 intended. Of the cups 54 on the one hand protects the exciter 1 against mechanical and thermal effects and is due to a cooling 37 kept cold. The heat is due to the temperature difference between the exciter 1 or its housing 3 (warm) and the cup 54 (cold) over the air gap 55 in the cup 54 dissipated. By means of a coolant circuit and the heat exchanger 38 the heat is finally released to the environment. Alternatively, the cup 54 be cooled passively. An active and / or passive cooling 37 in the central element 11 or the pipe section 32 is also possible.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102007040062 A1 [0002]

Claims

Broadband exciter ( 1 ) for generating sound waves ( 2 ) or vibrations, consisting of: - a housing ( 3 ), in which a passage opening ( 4 ) along an axis of symmetry ( 5 ) is incorporated - a central element ( 11 ) located within the passageway ( 4 ) in the symmetry axis ( 5 ) is arranged - two parallel and spaced apart plate-shaped spring elements ( 6 . 7 ), each on an inner side ( 9 ) of the passage opening ( 4 ) of the housing ( 3 ) and on the central element ( 11 ) and the housing ( 3 ) in the symmetry axis ( 5 ) resiliently on the central element ( 11 ) - at least one on the central element ( 11 ) fixed voice coil ( 12 ), via electrical lines ( 13 ) with one outside the housing ( 3 ) arranged control ( 14 ) and - at least one permanent magnet ( 15 ) inside the case ( 3 ) in the passage opening ( 4 ) and its magnetic field ( 16 ) to the voice coil ( 12 ) of the central element ( 11 ) is characterized in that at the respective spring elements ( 6 . 7 ) facing end faces ( 17 . 18 ) of the housing ( 3 ) one or more centering edges ( 21 ) is provided or are that the respective outer peripheries of the spring elements ( 6 . 7 ) one with the centering edges ( 21 ) of the housing ( 3 ) cooperating centering surface ( 22 ) and that in these spring elements ( 6 . 7 ) and adjacent to the central element ( 11 ) on the spring elements ( 6 . 7 ) at least one centering edge ( 23 ) which is connected to one of the central elements ( 11 ) and with the spring elements ( 6 . 7 ) facing centering surface ( 24 ) cooperates.

Broadband exciter ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the central element ( 11 ) at least in two parts from a vibrating coil beaker ( 31 ) and from one the electrical lines ( 13 ) receiving pipe section ( 32 ) is formed and that the pipe section ( 32 ) on the bobbin cup ( 31 ) is releasably coupled.

Broadband exciter ( 1 ) according to claim 2, characterized in that on the pipe section ( 32 ) an external thread ( 33 ) is worked on that on the bobbin cup ( 31 ) a stump ( 34 ) is formed, which in the interior of the passage opening ( 4 ) of the housing ( 3 ) and that on the stump ( 34 ) a centering internal thread ( 35 ) is incorporated, in which the pipe section ( 32 ) for attachment to the bobbin cup ( 31 ) is screwed.

Broadband exciter ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the pipe section ( 32 ) on the bobbin cup ( 31 ) is soldered, glued or welded.

Broadband exciter ( 1 ) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the bobbin cup ( 31 ) is configured in cross section as a U or E-profile and of the upper spring element ( 6 ) is held that the pipe section ( 32 ) from the passage opening ( 4 ) projects outwardly and from the parallel opposite lower spring element ( 7 ) is supported.

Broadband exciter ( 1 ) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the voice coil ( 12 ) on the bobbin cup ( 31 ) of the central element ( 11 ) and that the voice coil ( 12 ) in a plane, at least to one of the poles (N, S) of the permanent magnet ( 15 ) is arranged.

Broadband exciter ( 1 ) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the pipe section ( 32 ) axially to that of the central element ( 11 ) aligned symmetry line and that for fixing the pipe section ( 32 ) on the bobbin cup ( 31 ) a centering aid ( 25 . 26 ) is provided.

Broadband exciter ( 1 ) according to one of the preceding claims 2 to 7, characterized in that on the pipe section ( 32 ) an external thread ( 36 ), which is outside the housing ( 3 ), and that by means of the pipe section ( 32 ) the broadband exciter ( 1 ) is attachable to an object or the like.

Broadband exciter ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the spring elements ( 6 . 7 ) at least two, preferably three or four, spiral or tongue-shaped slots ( 8th ) are provided and that the spring elements ( 6 . 7 ) generate a torsional motion at a bend.

Broadband exciter ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 3 ) is made of a thermally conductive and high temperature compatible magnetizable material

Broadband exciter ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that on or in the housing ( 3 ) a cooling ( 37 ), and that in the exciter ( 1 ) generated heat to a predetermined area of the housing ( 3 ).

Broadband exciter ( 1 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the centers of the two spring elements ( 6 . 7 ), the center of the bobbin cup ( 31 ) and the central axis of the pipe section ( 32 ) run on a common axis which is in alignment with the axis of symmetry ( 5 ) of the passage opening ( 4 ) is aligned.

Broadband exciter ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring elements ( 6 . 7 ) are designed as annular springs through which the central element ( 11 ) parallel and / or orthogonal to the axis of symmetry ( 5 ) of the passage opening ( 4 ) is kept movable.