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Anordnung zur Befestigung eines elektroakustischen
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Wandlers in einem fernmeldetechnischen Gerät.
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Befestigung eines elektroakustischen
Wandlers an einem Gehäuseteil eines fernmeldetechnischen Gerätes, mit einem den
Wandler parallel zur vom Gehäuse dargestellten Anlage ebene umgreifenden, mit dem
Gehäuse durch Rastelemente lösbar verbundenen, im wesentlichen zylindrischen Haltering.
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Eine derartige Befestigungsanordnung erlaubt es, die Lagesicherung
der Wandlerkapseln z.B. in Fernsprech-Handapparaten ausschließlich an dem Gehäuseteil
vorzunehmen, das auch mit den Schallöffnungen für den Wandler versehen ist. Die
funktionsrichtige Lage der Wandler im Hinblick auf ihre akustischen Eigenschaften
und den elektrischen Anschluß kann bei einer solchen Anordnung schon bei offenem
Gehäuse des Handapparates endgültig eingestellt und überprüft werden. Sie bleibt
beim Schließen des Gehäuses mit Sicherheit erhalten.
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Bei einer bekannten derartigen Anordnung ist der Haltering an seiner
Außenfläche diametral mit über seine Kontur hinausstehenden Rastelementen versehen,
die durch vorübergehendes, elastisches Verformen des jeweils benachbarten Wandbereichs
des Halteringes in die Eingriffsstellung mit korrespondierenden Rastelementen am
Gehäuse .gebracht werden. Durch Einsetzen des Wandlers in den Haltering wird die
elastische Verformbarkeit des Halteringes im Bereich der genannten Rastelemente
soweit eingeschränkt, daß die Rastverbindung zwischen Haltering und Gehäuse als
"verriegelt" zu betrachten ist.
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Zum Festlegen des Wandlers in diesem Haltering sind auch an der Innenfläche
des Ringes diametral nach innen aus der Kontur hervortretende Rastelemente vorgesehen.
Beim Einsetzen des Wandlers werden diese Rastelemente zunächst über geneigte Anlaufflächen
durch den Wandler rechtwinklig zur Einsatzbewegung nach außen gelegt. Dazu sind
entsprechende Wandbereiche des Halteringes elastisch verforinbar gestaltet. Nach
dem Einführen des wandlers in den Haltering befinden sich die Rastelemente über
einem Abschnitt des ?wandlers, dessen Durchmesser gegenüber seinem größten Durchmesserbereich
in einer umlaufenden Stufe reduziert ist. Hier können die Rastelemente in ihre elastisch
entspannte Ausgangsstellung zurückkehren und übergreifen den Wandler mit elastischem
Formschluß an der parallel zur Befestigungsebene verlaufenden, der Befestigungsebene
abgewandten Stufenfläche.
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Bei dieser bekannten Anordnung sind an einer ersten Schnittstelle
der Haltering mit dem Gehäuse, an einer zweiten Schnittstelle der Wandler mit dem
Haltering jeweils in gleicher Zuführungsrichtung lösbar verbunden.
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Diese Verbindungen sind in beiden Schnittstellen als Rastverbindung
mit jeweils mehreren, paarweise korrespondierenden Rastelementen hergestellt.
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Jeweils das eine von zwei korrespondierenden Elementen einer Rastverbindung
wird nun beim Herstellen und Losen der Verbindung auf seine Elastizität beansprucht
und erfordert mit Rücksicht auf seine dauerhafte Funktion besonderen Aufwand bei
Gestaltung und Dimensionierung.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für die Halterung
eines Wandlers an einem Gehäuseteil die bekannte Befestigungsanordnung zu vereinfachen,
und dabei insbesondere die Zahl der Rastverbindungen zu reduzieren.
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Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Haltering
an seiner Innenkontur zwei koaxial orientierte, jeweils nach einer seiner beiden
parallelen Öffnungsebenen auslaufende, zylindrische Bereiche unterschiedlicher Öffnungsweite
sowie eine zwischen diesen, parallel zu den Öffnungsebenen verlaufende Stufenfläche
enthält, daß in wenigstens zwei diametral an der zylindrischen Umfangsfläche des
Halteringes gelegenen Bereiche je ein elastisch verformbarer, parallel orientierter,
in Richtung zur kleineren Offnungsweite des Halteringes von dessen Umfangsfläche
spitzwinklig abgespreizter Rastarm angeordnet ist, und daß das Gehäuseteil des fernmeldetechnischen
Gerätes mit rechtwinklig zur Anlageebene vorstehenden, im wesentlichen starren Rastelementen
ausgestattet ist, mit denen die Rastarme des Halteringes in formschlüssig-lösbarer
Verbindung zusammenwirken.
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Die Wandlerkapsel ist bei einer Anordnung nach der Erfindung mit dem
Randbereich ihrer akustisch offenen Seitenfläche in der vom betreffenden Gehäuseteil
dargestellten Anlageebene aufgelegt, der Haltering kann mit seiner größeren.Offnungsweite
auf den äußeren Durchmesser der andlerkapsel abgestimmt und auf die Kapsel aufgesetzt
sein, so daß die den Übergang zum Bereich mit der kleineren Öffnungsweite bildende
Stufenfläche an der Innenkontur des Halteringes, in einer entsprechenden BegrenzunOsebene
der Wandlerkapsel umlaufend zur Anlage kommt.
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Haltering und wandler sind auf diese eise ausreichend in ihrer Lage
zueinander bestimmt. Der Haltering kann dabei mit dem freien Ende seiner an der
Außenkontur abgespreizten Rastarme, unter vorübergehender elastischer Verformung
derselben, hinter entsprechende Rastflächen der korrespondierenden, starren Rastelelmete
am Gehäuseteil gebracht sein.
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Zur Befestigung - des Wandlers im Gehäuse ist auf diese Weise nur
an der Schnittstelle von Haltering und Gehäuse eine Rastverbindung aus wenigstens
zwei Paar korrespondierender Rastelelmente errderlich. Der Wandler selbst ist zwischen
Haltering und Gehäuse formschlüssig umfaßt und durch Lösen der Rastverbindung zwischen
Haltering und Gehäuse lösbar.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann der Haltering mit nicht
nur zwei, sondern vier elastischen Rastarmen versehen sein, deren Lage an der Umfangsfläche
von diametralen, sich rechtwinklig kreuzenden Achsen bestimmt sein kann. Die vier
Rastarme können Zleichförmigrechteckigen Querschnitt haben und mit ihrer Querschnitts
fläche in Längsrichtung parallel zu zwei ihrerseits parallelen symmetrischen Sekanten
des Halteringes orientiert sein. Diese Sekanten können fixiert sein durch die Scheitelpunkte
der Neigungswinkel von jeweils paarweise miteinander benachbarten Rastarmen, und
stellen gleichzeitig die Schwenkachsen der betreffenden Rastarme dar.
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Durch eine derartige Anordnung der Rastarme am Haltering kann beim
elastischen Auslenken sowie in der Raststellung eine weitgehende Entkopplung im
Hinblick auf die Ubertragung von Körperschall zwischen Gehäuse und Wandler erreicht
werden.
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Nach einer anderen Weiterbildung kann die Verbindung der Rastarme
mit dem Haltering jeweils mittels eines starren, über die Kontur des Ringes hinaus
vortretenden Haltevorsprunges hergestellt sein. Der Haltevorsprung kann sich über
die die größere Öffnungeweite des Halteringes begrenzende Ebene hinaus erstrecken
und in diesem Bereich materialhomogen mit dem lastarm in 5SerbindunG tehen.
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Das freie, abgespreizte Ende des Rastarmes weist in die entgegengesetzte
Richtung, zur die kleinere Öffnunswei-
te des Halteringes begrenzenden
Ebene. Das freie Ende des Rastarmes kann von einer zumindest annähe-rnd parallel
zu dieser Ebene verlaufenden, dem Querschnitt des Rastarmes entsprechenden, rechteckigen
Endfläche begrenzt sein.
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Jedem einen Rastarm tragenden Haltevorsprung kann ein Führungsvorsprung
zugeordnet sein, der sich mit Abstand neben dem jeweiligen Rastarm radial über die
Kontur des Halteringes und des geneigten Rastarmes hinaus erstreckt.
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Ein solcher Führungsvorsprung ermöglicht im Gehäuse eine exakte Zentrierung
des Halteringes und kann Schutz gegen mechanische Beschädigung des jeweils benachbarten,
elastischen lastarmes bieten.
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Die starren Rastelemente am Gehäuseteil können nun als parallel zueinander
orientierte Rippen gestaltet und in Abstimmung mit den Rastarmen des Halteringes
angeordnet sein. Sie können sich rechtwinklig zur für den l.randler am Gehäuseteil
vorgesehenen Anlageebene^ erstrecken, paarweise einander gegenüberstehen, an ihren
einander zugekehrten Schmalseiten gleichförmige Funktionskonturen, jeweils mit einer
Einführungsschräge und einer parallel zur Anlageebene verlaufenden, der Anlageebene
zugekehrten Haltefläche aufweisen und parallel zur Anlageebene langgestreckt-rechteckige
Querschnittsflächen bilden, deren Längenmaß je nach Höhenlage des Schnittverlaufs
entsprechend der jeweils über die Funktionskontur gemessenen Schnittlänge variabel
ist.
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Die Funktionskontur kann beim geradlinig-axialen binsetzen- des Wandlers
mit dem Haltering an der Sin,uhrungs-.
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schräge jeweils vorübergehendes, elastisches Verformen des betreffenden
Rastarmes bewirken, der bei Erreichen der Ruhestellung auf der Anlageebene des Gehäuses,
bei entsprechender Dimensionierung der Rastarme des Ringes
und
der Halteflächen an den starren Rastelementen des Gehäuses, durch selbsttätige Rückkehr
des Rastarmes in seine Ausgangsstellung die formschlüssige Verbindung bewirkt.
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Die so erzielte Verbindung zeichnet sich durch besondere WiderstandsEåhigkeit
gegen mechanische Erschütterungen aus. Die elastischen Rastarme werden bei Belastung
der Verbindung entgegen der Einsatzrichtung allenfalls bis in eine Anschlagstellung
nach außen, gegen die starren Rastelemente des Gehäuses bewegt. Auf diese Weise
kann allenfalls eine Verfestigung der Raststellung erreicht werden. Das Lösen der
Rastverbindung ist nur durch direkte, gleichzeitixe Einwirkung auf alle elastischen
Rastelemente der Verbindung mittels eines speziellen, einfachen Greifwerkzeuges
möglich. Auf diese eise sind - als weiterer Vorteil der Erfindung - unbefugte Manipulationen
im Gerät erschwert.
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Die Anlageebene für den wandler am Gehäuse kann dargestellt sein von
der Stirnfläche einer ringförmigen, die Schallöffnungen in der Gehäusefläche umfassenden
Erhebung an der Innenfläche des betreffenden Gehäuseteils.
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Diese Erhebung kann materialhomogen am Gehäuse geformt sein. Sie kann
aber auch mit Vorteil von einem separat in das Gehäuse eingelegten, elastischen,
ringförmigen Tnil dargestellt sein, das zwecks Lagefixlerung um ein materialhomogen
an der Gehäusefläche ausgebildetes Zentrierelement gelegt ist. Die dem wandler zugekehrte
Stirnfläche des Zentrierelements kann selbstverständlich im Unterschied zur die
Anlageebene darstellenden Stirnfläche des elastischen Anlageteils in Ruhelage vom
wandler beabstandet sein. Bei Schockbelastung kann der Wandler, wenn sich das elastische
Anlageteil vorübergehend verformt, von der Stirnflciche des starren Zentrieransatzes
abge?2-ncn werden.
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Das elastische anlageteil bewirkt darüberhinaus einen Toleranzausgleich,
verbunden mit der Möglichkeit des lagefesten Einspannens des Wandlers zwischen Haltering
und Gehäuse.
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Bei der Befestigung von akustischen Wandlern mittels Ha1-teelemente
an einem Gehäuseteil eines fernmeldetechnischen Gerätes ist ein besonderes Problem
die Entkopplung oder Dämpfung der eingebauten Wandler gegen die uTbertragung von
Körperschall vom bzw. zum betreffenden Gehäuseteil. Die Anordnung nach der Erfindung
eröffnet eine vorteilliafte Möglichkeit zur Optimierung der Körperschallentkopplung
durch die Kombination von Werkstoffen mit unterschiedlichen Elastizitätskoeffizienten.
Besonders günstige Dämpfungswerte sind zu erzielen, wenn Gehäuse, Haltcring und
Anlagering nach der Erfindung in der genannten Reihenfolge aus .-Terkstoffen mit
ansteigendem wlastizitätskoeffizient gestaltet sind, das Gehäuse also am wenieten
elastisch ist, der Anlagering dagegen die höchste Elastizität der drei den Wandler
umfassenden Teile hat.
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Im folgenden sei die Erfindung anhand eines in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen: Figur 1 einen Abschnitt eines Fernsprech-Handapparates
mit eingebautem eletro-akustischem ..randler, in vergrößerter, geschnittener Aufrißdarstellung,
Figur 2 einen Haltering zur Befestigung der Wandlerkapsel im Gehäuse etwa in natürlicher
Größe, in teilweise geschnittener Aufrißdarstellung, Figur ) den Haltering nach
Figur 2 in Draufsichtdarstellung.
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Der aus Isolierstoff geformte Haltering 1 besitzt eine im wesentlichen
zylindrische Innenkontur mit einer rechtrfin:lic zu seiner Achse umlaufenden Stufenfläche
2 zwi-
schen zwei Abschnitten mit unterschiedlichem Innendurchmesser.
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Der größere der beiden Innendurchmesser des Halteringes ist dem äußeren
Durchmesser der zu haltenden fanGlerkapsel 3 angepaßt und übergreift diesen. Die
urilauende Stufenfläche 2 des Halteringes korrespondiert mit einer Anlagefläche
4 an der andlerkapsel, die rechtwinklig zur Achse a orientiert ist und den Abschnitt
des äußeren Durchmessers des Wandlers axial nach einer Seite begrenzt.
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Die T.andlerkapsel ist zu ihrer Befestigung so im Haltering aufgenommen,
daß ihre akustisch olfene Endfläche 5 auf der Seite des größeren Innendurchmessers
des Halteringes aus diesem hervorsteht. Auf der Seite des kleineren Innendurchmessers
ist der Haltering vom 'onschlußteil 6 der Wandlerkapsel durchsetzt, an dem auch
die Kontaktzungen 7 für den elektrischen Anschluß vorgesehen sind.
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Der Haltering 1 mit der Wandlerkapeel 3 ist in einer geometrisch
angepaßten Mulde 8 eines Gehäuseteils eines Fernsprech-Handapparates aufgenommen
und dort mittels Rastelemente lösbar befestigt. Die jeweiligen korresnondierenden
Rastelemente sind am Handapparatgehäuse und am Haltering materialhomogen mitgeformt.
Die Wandlerkapsel 3 ist im wesentlichen zwischen einer mit challöffnungen 9 versehenen
Fläche des Handapparategehäuses und dem Maltering 1 angeordnet.
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Dabei ist die andlerkapsel zur Dämpfung der Körperscha-llübertragung
mittels eines zwischengefügten, elastischen Dämpfungsringes 1Q in einem vorbestimmten,
akustisch günstigen Abstand von der Innenfläche des Handapparategehäuses entfernt
gehalten. Der Dämpfungsring orientiert sich in seiner Lage an einem ringförmigen
Zentrieransatz 11
des Gehäuses den er an dessen Außenfläche umschlingt
und über den er in tchsrichtung hinaussteht. Durch die Rastverbindung zwischen Haltering
und Gehäuse ist der Dämpfungsring axial belastet und die Xrandlerkapsel unter gleichzeitiger
elastischer Verformung des Dämpfungsringes unter mechanischer Spannung am Gehäuse
festgelegt.
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Die Rastelemente am Haltering sind als vier gleichmäßig auf den äußeren
Umfang des Halteringes verteiltecelastische Arme 12 gestaltet. Sie verlaufen jeweils
in etwa achs-parallele Orientierung und spitzwirklicer Neigig zum äußeren Umfang
des Halteringes. Das vom Haltering abgespreizte freie Ende der Rastarme eist jeweils
in Richtung der Bergrenzungsebene des Halteringes, nach der auch die kleinere Offnungsweite
seines Innenraumes gewandt ist.
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Dabei sind die elastischen Rastarme jeweils paarweise symmetrisch,
gegenüber zwei rechtwinklig zueinander orientierben, sich in der Achse a des Ringes
gegenseitig durchdringenden S-,mmetrieebenen b, c angeordnet. Die Schwenkachsen
d, e der Rastarme verlaufen parallel, in gleichem Abstand zu beiden Seiten der einen
dieser S mmetrieebenen b und durchsetzen die andere der beiden Symmetrieebene c
senkrecht.
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Die freien Enden der Rastarme 12 sind etwa von der seitlichen Ebene
des Halteringes begrenzt, an der auch der z-;lindrische Innenraum mit der kleineren
Öffnungsweite ausläuft. Die andere Seite der Rastarme ist materialhomogen verbunden
mit einem jeweils zugeordneten Haltevorsprung 13 an der Außenfläche des Halteringes.
Die Haltevorsprünge, die ebenfalls auf der Seite der kleineren Öffnungeweite des
Ringes mit seiner Begrenzungsebene äbschließen, stehen auf der Seite der größeren
3t?nungslseite des Ringes mit dem elastischen Gelenk 14 des Jeweiligen flastarms
axial über die betreffende zweite Begren-
zungsebene des Halteringes
hinaus.
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Den elastischen Rastarmen des Halteringes stehen starre Rastelemente
an der Innenseite zweier seitlicher Begrenzungswände der die Wandlerkapsel 3 aufnehmenden
Gehäusemulde 8 gegenüber. Sie sind als vier achsparallelorientierte, paarweise s=rmmetrisch
angeordnete Rippen 15 gestaltet, und besitzen vier zur Öffnung der Gehäusemulde
hin divergierende, jeweils spitzwinklig zur Einsatzrichtung geneigte Anlaufkanten
16, an denen die Rastarme des Halteringes bei der Einsatzbewegung in die Gehäusemulde
vorübergehend zur Achse bzw. Symmetrieebene hin elastisch verformt werden.
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Sie besitzen weiterhin vier in der Rastebene verlaufende, rechtwinklig
zur Achse orientierte, die Gehcusemulde übergreifende Haltekanten 17, an denen die
freien Enden der elastischen Rastarme 12 des Halteringes nach der Rückbildung ihrer
vorübergehenden elastischen Verformung in Ruhestellung zur Anlage kommen.
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Den Haltevorsprüngen 13 am Haltering ist symmetrisch jewells ein Führungsvorsprung
18 unmittelbar zugeordnet, der über die KOntur des benachbarten, entspannten, abgespre-izten
Rastarms 12 hinaussteht, den Rastarm vor Beschädigungen schützt sowie eine zusätzliche
Möglichkeit der Zentrierung des Halteringes zwischen den Rastelementen im Gehäuse
schafft.
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7 Patentansprüche 3 Figuren
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