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Anordnung zur elektrischen Kontaktgabe für piezoelektrische Sprechkapseln.
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur elektrischen Kontaktgabe
für piezoelektrische Sprechkapseln in Bernsprechendgeräten bestehend aus einem mit
einem Bimorphelement ausgerüsteten s chaliwandl er und einem in das Sprechkapselgehäuse
eingebauten, auf einer Leiterplatte angeordneten Transistorverstärker, die die jeweils
selbstständige Baugruppen bilden.
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Bei einer bekannten Anordnung für elektromagnetische Sprechkapselen,
werden die elektrischen Verbindungen zwischen dem Sprechkapselgehäuse, dem Mittelkontakt
und der gedruckten Schaitung der Leiterplatte durch angelötete Drahte hergestellt.
Diese Anordnung hat sich nicht bewährt, da bei der Montage alle Teile Relativbewegungen
ausgesetzt sind, so daß die hergestellten Lötverbindungen wieder beschädigt werden
können.
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* Zur Beseitigung dieses Nachteiles ist es bekannt, zur elektrischen
Verbindung bzw. Zuführung der Speisespannung zwischen Leiterplatte und Gehäuse sowie
zwischen Leiterplatte und Mittelkontakt Flächenandruckkontakte zu bilden. Der entsprechende
Druck wird mit Hilfe eines Gunmidruckringes erzielt, der beim Umbördeln des Gehäusedeckels
zusammengedrückt wird.
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Der Mittelkontakt besteht hierbei aus einer besonderen, federnd ausgebildeten
Metallkappe, die von der Gehäusewand durch eine
Isolierkappe getrennt
ist. Die elektrische Kontaktgabe zwischen der als Mittelkontakt ausgebildeten federnden
Metallkappe und der Leiterplatte ist jedoch nicht immer mit genügender Sicherheit
gewährleistet, so daß vor dem Zusammenbau auch hier noch eine Lötverbindung erforderlich
ist, die die Montage erschwert. Die Verbindungen zwischen dem Verstärker und der
Schwingspule werden nach wie vor durch Löten hergestellt, Bei Einsatz von piezoelektrischen
Sprechkapseln deren Wandlerelement aus einem Bimorphelement mit einer metallischen
an einem Ende abgewinkelten Zwischenelektrode besteht, ist diese bekannte Anordnung
nicht anwendbar, da einmal der Aufbau des Bimorphelementes nicht rotationssymmetrisch
ist und zum anderen die beiden Elektroden zum Abgriff der Ausgangs spannung des
Bimorphelementes nicht in einer Ebene liegen, so daß unter Berücksichtigung von
Toleranzen ei@ einfache Zusammenbau der Baugruppen nicht schen zeit tz@. nur unter
großen Schwierigkeiten zu erreieSXen wäre.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur elektrischen
Kontaktgabe für mit Transistorverstärker ausgerüstete piezoelektrische, aus getrennt
zu prüfenden Baugruppen bestehende Sprechkapseln zu schaffen, die neben einer sicheren
Kontaktgabe eine einfache und sichere Montage der Baugruppen in einer FUgerichtung
gestattet. Dabei wird ebenfalls vonAndruckkontakten und einem auf einer Leiterplatte
angeordneten Transistorverstärker Gebrauch gemacht.
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ErfindungsgemSß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Kontaktgabe
zwischen
dem Bimorphelement und den Leiterbahnen der Leiterplatte aus einem Metallring des
Membrankorbes zwei Andruckkontakte derart herausgedrückt sind, daß sein, auf einem
Kreisbogen liegend, einen Zentriwinkel von kleiner als 1800 bilden, und als dritter
Andruckkontakt ein in den Membrankorb einsteckbares, mit einem Ausschnitt versehenes
Messer derart ausgebildet ist, daß die Stirnfläche des Ausschnittes durch Andruck
das gestreckte Ende der Zwischenelektrode festklemmt, so daß über das Messer eine
Verbindung mit einer Leiterbahn der Leiterplatte besteht, und daß das Bimorphelement
mit Hilfe eines metallischen federnden U-Bügels zwecks Halterung und Kontaktgabe
zwischen den äußeren Belägen des Bimorphelementes und dem Metallring des Membrankorbes
kraftschlüssig unter konstantem Druck mit dem Metallring verbunden ist und daß zum
Anschluß der Handapparateschnur zwei Stecknesser derart mit den Leiterbahnen der
Leiterplatte verlötet sind, daß sie im Innern des Gehäuses der Sprechkapsel zu liegen
kommen.
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Zur Verbindung des Minuspoles der Leiterplattenbahnen mit dem Gehäuse
der Sprechkapsel ist ein gesonderter Gehäuseboden in dic Leiterplatte eingelötet,
der federnde Zungen trägt und zugleich als rückvirärtige Abschirmung des Gehäuses
dient.
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Die aus dem Metallring herausgedrückten Andruckkontakte sind an ihren
Enden derart abgesetzt und im Querschnitt verringert, daß die verjüngten Enden in
entsprechende Durchbrüche der Leiterplatte ragen und die abgesetzten Stirnflächen
einen Kontakt mit den Leiterbahnen bilden.
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Zwecks Verbindung der beiden Steebmesser mit Ste¢khulsen der Handapparateschnur
sind im Gehäuseboden zwei Öffnungen unterschiedlicher Größe vorgesehen. Die unterschiedliche
Größe sichert einen polrichtigen Anschluß der farbigen Anschlußadern der Handapparateschnur.
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Zur Verbindung des rechtwinklig abgebogenen Endes der Zwischenelektrode
mit der Membran, ist in der Mitte der Membran eine Öffnung vorgesehen, durch die
die Zwischenelektrode ragt. Die Verbindung ist stoffschlüssig, z,B, mittels einer
Klebstoffperle, ausgeführt.
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Anhand eines in der zugehörigen Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles
wird die Erfindung näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen: Fig. 1: einen Metallring des Membrankorbes
mit zwei Andruckkont akten, Fig. 2: ein als dritter Andruckkontakt ausgebildetes
Steckmesser, Fig. 3: ein Bimorphelement mit Membran, Fig. 4: den montierten Schallwandler
als Baugruppe, Fig. 5: einen Schnitt A - A gemäß Fig. 4, Fig. 6: eine bestückte
Leiterplatte als Veratärker-Baugruppe und Fig. 7: eine Sprechkapsel vollständig,
teilweise im Schnitt.
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Entsprechend den Fig, 4 und 5 besteht die Baugruppe des Schallwandlers
aus einem Membrankorb 1 aus Plaste, in dem eine Plastmembran 2 an ihrem Umfang gelagert
ist. An dem Membrankorb 1 ist ein Metallring 3 gemäß Fig. 1 befestigt, z.B. durch
Ultraschall-Nieten, Als Wandlerelement dient ein Bimorphelement 4 entsprechend Pig,
3. Das Bimorphelement 4, im weiteren Bimorph-Wandlerelement genannt,. besteht z,B
aus zwei Keramikplättchen, zwischen denen sich eine Zwischenelektrode 5 befindet,
deren eines Ende gestreckt und deren anderes Ende abgewinkelt ist.
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Das abgewinkelte Ende greift durch eine Öffnung der Membran 2 hindurch
und ist mit Hilfe einer genau dosierten I2ebstoffperle 6 stoffschlüssig mit der
Membran 2 verbunden.
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Das Eimorph- Wendlerelement 4 wird, wie auq Fig. 4 und 5 hervorgeht,
mit hilfe eines metallischen U-BUgels 7 am Metallring 3 festgeklemmt, indem die
beiden Schenkel des U-Bügels 7 durch Öffnungen des Metallringes 3 gesteckt und dann
gekrop.Et bzw. umgelappt werden.
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Damit wird gleichzeitig eine Parallelschaltung- der beiden Beläge
des Bimorph-Wandlerelemen-tes erreicht, von denen der eine Belag am Metallring 3
und der andere Belag am Boden des U-.Bügels 7 anliegt, Aus dem Metallring 3 sind
zwei Andruckkontakte 8; 9 herzusgedrückt, die an ihren Enden so abgesetzt und im
Querschnitt verringert sind, daß die im Querschnitt verringerten Enden 10; 11 in
entsprechende Durchbrüche einer Leiterplatte 12 ragen, während die abgesetzten Stirnflächen
einen Kontakt-mit den Beiterbahnen
13; 14, vgl. Fig. 7, bilden.
Die zwei Andruckkontakte 8; 9 sind aus dem Metallring 3 so herausgedrückt, daß sie,
auf einem Kreisbogen liegend, einen Zentriwinkel von kleiner als 1800, z.B. 120°,
bilden. Mit Hilfe eines dritten, als in den Membrankorb 1 einsteckbares Steckmesser
15 ausgebildeten Andrucklcontaktes wird eine sichere Dreipunktauflage des Schallwandlers
auf der Leiterpiatte 12 erzielt, wobei das Steckmesser 15 auf der Leiterbahn 16
der Leiterpiatte 12 aufsitzt, während die Stirnflache eines Ausschnittes 17, vgl.
Fig. 2, das gestreckte Ende der Zwischenelektrode 5 festklemmt. Da die drei Andruckkontakte
8; 9; 15 unter Zentriwinkeln von 1200 auf demselben Durchmesser liegen, aber nur
die Andruckkontakte 8;9 in der Leiterplatte 12 einsteckbar sind, ist eine sichere
Dreipunktauflage und eine einfache lagenichtige Montage den Schallwandlers auf der
leiterplatte 12 gewührleistet.
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Entsprechend Fig. 6 beseht die Baugruppe des Transistorverstärkere
aus der Leiterplatte 12, auf der die elektrischen Bauelemente 18 bis 20 sowie zwei
Steckmesser 21; 22 durch Tauchlöten befestigt eind.
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Wie aus I?ig. 7 ersichtlich, Liegen die Steckmesser 21; 22 innerhalb
des Gehäuses 23. Die Steckmesser 21; 22 dienen zum Anschluß von nicht dargestellten
Steckhülzen der Handapperateschnur.
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Um ein Verwechseln beim Anschließen der Steckhülsen auszuschließen,
sind zwei ini Gehäuseboden 24 vorgeuchene Öfftlungen 25; 26 in ihrer Größe unterschiedlich
ausgeführt. Durch farbige Kennzeichnung der Adern der Handapparateschnur ist
somit
ein Verwechseln beim Anschließen ausgeschlossen, Zur Verbindung der Minus führenden
Leiterplattenbehhen 13; 14: 16 mit dem Gehäuse 23 der Sprechkapsel dient ein in
die Leiterplatte 12 eingelöteter Gehäuseboden 24, der die federnden Zungen 27; 28
trägt, die über die MinusführendenLeiterplattenbahnen 13; 14; 16 auch Verbindung
mit dem einen Steckmesser 21 haben. Die Steckmesser 21; 22 sind somit zugleich Eingang
und Ausgang des Trasistorverstärkers.
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Vor dem Einsetzen der vorher zusammengesteckten Baugruppe, bestehend
aus dem Schallwandler und dem auf der Leiterplatte 12 sitzenden Verstärker, wird
ein elastischer Ring 29 i.n das Gehäuse 23 eingelegt, der für den notwendigen Kontaktdruck
zwischen den drei Andruckkontakten 8; 9; 15 und den Leiterbahnen 13; 14, 16 sorgt.
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Zum Abschluß der Montage-wird ein Schutzdeckel 30, der eine Dämpfungsscheibe
31 trägt, zum Zubördeln über das vormontierte Gehäuse 23 gesteckt. Die Dämpfungsscheibe
31 kann z.B.
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durch mehrere am Umfang verteilte Vertiefungen 32 oder durch Anstauchen
einer um den Umfang des Schutzdeckels 30 verlaufenden Sicke gehalten werden.
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Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 = Membrenkorb 2 = Membran
3 = Metallring 4 = Bimorphelement 5 = Zwischenelektrode 6 = Klebstoffperle 7 = U-Bügel
8;9 = Andruckkontakte 10;1] = im Querschnitt verringerte Enden der Andruckkontakte
12 = Leiterplatte 13;14;16 = Leiterbahnen 15 = als Andruckkontakt ausgebildetes,
in den Membrankorb 1 einsteckbares Messer 17 = Ausschnitt des Messers 15 18 bis
20 - Bauelemente des Verstärkers 21;22 = Steckmesser als Anschluß für Handapparateschnur
23 = Gehäuse 24 = gesonderter Gehäuseboden 25;26 = Öffnungen 27;28 = federnde Zungen
29 = Ring aus elastischem Material 30 = Schutzdeckel 31 = Dämpfungsscheibe 32 =
Vertiefungen zum IIalten der Dämpfungsscheibe