DE1572419C3 - Mechanisches Stoß- und Schallfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mechanisches Stoß- und Schallfilter zur Verwendung als Verbindungselement von elektroakustische Reproduktionsorgane enthaltenden Teilen in elektroakustischen Geräten, insbesondere in Plattenspielern.

Bei elektroakustischen Geräten ist es ein häufiges Problem, mechanische Störschwingungen, vor allem wenn sie innerhalb des Hörbereiches liegen, von den akustischen Reproduktionsorganen fernzuhalten. Diese Schwingungen können einmal im Wiedergabegerät ihre Ursache haben, also beispielsweise aus dem Antriebssystem herrühren, oder sie können als Stöße von außen über das Gehäuse kommen. Es wird deshalb schon sehr lange versucht, durch möglichst weiche Federn aus Gummi oder Metall, die zwischen die möglichen Störquellen und die Reproduktionsorgane geschaltet sind, die Störschwingungen mechanisch auszufiltern.

Die durch diese Methode gegebenen Möglichkeiten sind jedoch begrenzt. So werden beispielsweise weich gefederte Massen bereits unter der Einwirkung von geringen Kräften so stark ausgelenkt, daß die immer vorhandenen Bewegungsanschläge erreicht werden und dadurch harte Stöße entstehen. Diese Schwierigkeit ist zwar umgehbar, indem den Federn Dämpfungselemente, beispielsweise in Form von Schaumstoffen, Mossgummi od. dgl., parallel geschaltet werden, oder indem die Federn selbst aus elastischen Stoffen mit Dämpfungseigenschaften bestehen. Diese bis jetzt fast ausschließlich verwendete Methode der Feststoffdämpfung, mit der sich zunächst befriedigende Ergebnisse erzielen ließen, reicht jedoch bei hohen Ansprüchen nicht mehr aus. Insbesondere sind hiermit die in elektroakustischen Anlagen angestrebten tiefen Eigenfrequenzen der einzelnen Bauteile von weniger als vier Hz nur schwer zu dämpfen. Soll außerdem das System optimal, also aperiodisch, gedämpft sein, dann läßt sich dies mit Feststoffdämpfung praktisch für den eindimensionalen Fall schon nicht mehr erreichen. Eine Lösung für die bei elektroakustischen Geräten meist vorkommenden zwei oder mehr Freiheitsgradc ist nicht möglich.

Ein weiteres Problem ist die Beeinflussung der

ίο Eigenresonanz besonders empfindlicher Bauteile nach Frequenz und Amplitude. Auch hier ist es wünschenswert, genau einstellbare akustische Widerstände zur Verfügung zu haben.

Es sind zwar hydraulische Stoßdämpfer für clektroakustische Geräte bekannt. Diese sind aber einerseits nur zur Dämpfung linearer Bewegungen geeignet, andererseits aber für Schallübertragungsdämpfungen deshalb nicht verwendbar, weil bereits durch die Reibung des Kolbens an der Dichtung Schall-

c.o brücken entstehen. Anordnungen dieser Art sind deshalb als mechanische Verbindung zwischen die akustischen Reproduktionsorganc enthaltenden Teilen von elektroakustischen Geräten nicht geeignet.

Weiterhin besteht bei Verbindungsclementcn für die akustischen Reproduktionsorganc enthaltenden Teile die Forderung nach Anisotropie der Dämpfung. Diese Forderung kann dadurch entstehen, daß Störschwingungen im allgemeinen aus drei Raumrichtungen mit unterschiedlichem Verhalten kommen können. Dadurch müssen die Bauteile dreidimensional beweglich und auch entsprechend, also unterschiedlich, dämpfbar sein. Dies führt unter anderem auch dazu, daß die beispielsweise aus dem Gebiet des Kraftfahrzeugbaues bekannten hydraulischen Dämpfungsmittel für elektroakustische Geräte nicht anwendbar sind.

Es besteht somit die Aufgabe, ein Verbindungselement zu schaffen, das bei hohen Amplituden und niedrigen Frequenzen ebenso wie bei geringen Amplituden hoher Frequenzen, also im gesamten Niederfrequenzbereich, gute Dämpfungseigenschaften hat, leicht optimierbar und in allen Raumrichtungen wirksam ist.

Erfindungsgemäß ist deshalb in bekannter Weise

parallel zu einem elastischen Verbindungsmittel ein Glied mit Strömungsdämpfung angeordnet, das als ein in einer Flüssigkeit dreidimensional bewegbarer Kolben ausgebildet ist.

Einer der durch eine derartige Trennung von Feder und Dämpfungsmittel bewirkten Vorteile besteht darin, daß die Dämpfung für alle vorkommenden Freiheitsgrade der Bewegung — beispielsweise auf den aperiodischen Grenzfall — beliebig einstellbar ist.

Die durch die Relativbewegung der Bauteile gegeneinander und gegen das Strömungsmedium entstehende Turbulenz im Strömungsmedium nämlich, die auf einfache Weise die gerichteten Bewegungen der Bauteile in die ungerichteten der Turbulenz umwandelt, also Energie verzehrt, ist leicht dadurch einstellbar, daß die Querschnitte für den Durchtritt des Strömungsmediums oder dessen innere Reibung für den jeweiligen Verwendungszweck so lange geändert werden, bis die erforderliche Dämpfung erreicht ist.

Zum anderen ergeben sich Vorteile aus der Möglichkeit, die Dämpfung anisotrop auszubilden. Diese Anisotropie ist beispielsweise für die Aufhängung der Chassis eines Plattenspielers von großer Bedeutung.

Bei dieser Aufhängung wird das Gewicht des Chassis in der Senkrechten durch relativ große Federkräfte z. B. aus Schraubenfedern aufgenommen, während die gleichen Federn, besonders wenn sie lang sind, in der Waagerechten nur sehr kleine Kräfte aufnehmen können. Eine optimale Dämpfung muß deshalb in der senkrechten Richtung wesentlich größer sein als in den beiden waagerechten Richtungen. Dieser Unterschied kann leicht durch die Formgebung des Kolbens berücksichtigt werden.

Ein anderer Vorteil ist die Vermeidung von Schallbrücken, da durch die dreidimensionale Beweglichkeit Führungen oder starre Dichtungen entfallen. Hierdurch ist es möglich, erfindungsgemäße Verbindungselemente auch als akustische Widerstände zu verwenden.

In einer Weiterentwicklung der Erfindung ist die Öffnung für den Kolbendurchtritt verstellbar. Dadurch ist die genaue Abstimmung der Dämpfung erleichtert, ao

Es ist eine Besonderheit von Flüssigkeitsdämpfungen, daß der Dämpfungswert für höhere Geschwindigkeiten stärker als linear ansteigt. Für den Fall hoher Frequenzen wird die Kopplung zwischen den beiden mit einem erfindungsgemäßen Verbindungselement gekoppelten Geräteteilen also fester, die Störübertragung somit erleichert. Diese Schwierigkeit ist jedoch dadurch auszuschalten, daß mehrere Verbindungselemente verschiedener Übertragungsfrequenz in Serie geschaltet sind. Es kann aber auch ein Glied mit Feststoffdämpfung, beispielsweise ein Filzdämpfer in Form eines Filzzylinders, in Serie geschaltet sein.

In der Zeichnung sind Prinzip und eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Prinzipdarstellung,

Fig.2 eine Ausführungsform der Erfindung als abgeschlossenes Bauteil.

In F i g. 1 sind 1 und 2 Teile eines elektroakustischen Gerätes, 3 eine elastische Verbindung, 4 ein Glied mit Strömungsdämpfung. Dieses Dämpfungsglied ist dargestellt in Form eines in Flüssigkeit bewegten Kolbens. Hierbei ist 41 ein Kolben, 42 ein Spalt, der beispielsweise durch bekannte Mittel verstellbar sein kann, 43 eine Dämpfungsflüssigkeit mit deren Viskosität der Absolutwert der Dämpfung einstellbar ist, 44 ein die Dämpfungsflüssigkeit einschließender Zylinder. Die Anordnung kann für die angegebene Linearbewegung wahlweise durch die Größe des Kolbenspaltes 42 oder die Viskosität der Flüssigkeit 43 oder durch beide Maßnahmen optimal eingestellt werden.

In F i g. 2 sind 11 und 12 Befestigungsmittel zum Anschluß an Teile eines elektroakustischen Gerätes, 13 ein dämpfungsarmes elastisches Glied, 14 ein Dämpfungsglied mit Dämpfungsflüssigkeit 140, einem Kolben 141 sowie einem Gehäuse 142, einer leichtbeweglichen, nichtfedernden Dichtmanschette 143, einer Kolbenstange 144, die über einen Zylinder aus Filz 145 und Befestigungsmitteln 11 mit einem Teil eines elektroakustischen Gerätes verbunden ist.

Bei der Wahl der Dichtmanschette 143 ist darauf zu achten, daß keine zusätzliche Federwirkung durch das über der Dämpfungsflüssigkeit stehende Luftpolster eintritt. Das kann vermieden werden, wenn die Dichtmanschette leicht beweglich ist, so daß sie einen durch die Bewegung verursachten Druckanstieg durch Verformung ausgleicht. Wird die Dichtmanschette jedoch druckfest ausgebildet, dann kann das Luftpolster selbst als Feder dienen und Feder 13 ist überflüssig.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mechanisches Stoß- und Schallfilter zur Verwendung als Verbindungselement von elektroakustischc Reproduktionsorgane enthaltenden Teilen in elektroakustischen Geräten, insbesondere in Plattenspielern, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise parallel zu einem elastischen Verbindungsmittel ein Glied mit Strömungsdämpfung angeordnet ist, das als ein in einer Flüssigkeit (42) dreidimensional bewegbarer Kolben (41) ausgebildet ist.

2. Stoß- und Schallfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung für den Kolbendurchtritt (42) verstellbar ist.

3. Stoß- und Schallfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihm ein Dämpfungsglied mit Feststoffdämpfung (145) in Serie geschaltet ist.

4. Stoß- und Schallfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied und das Dämpfungsglied in einem Gehäuse (14) eingeschlossen sind.

5. Stoß- und Schallfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist.