DE3312318A1

DE3312318A1 - Explosionsgeschuetzter elektroakustischer wandler

Info

Publication number: DE3312318A1
Application number: DE19833312318
Authority: DE
Inventors: Dirk Dipl.-Ing. 4330 Mülheim Neumann
Original assignee: NEUMANN ELEKTRONIK GmbH
Current assignee: NEUMANN ELEKTRONIK GmbH
Priority date: 1983-04-06
Filing date: 1983-04-06
Publication date: 1984-10-11

Description

Explosionsgeschützter elektroakustischer Wandler.
Gegenstand der Erfindung ist ein explosionsgeschützter elektroakustischer Wandler.
Es ist bekannt, elektroakustische Wandler, also Lautsprecher oder Mikrofone, dadurch explosionsgeschützt oder schlagwettergeschützt auszubilden, daß der gesamte Wandler innerhalb eines druckfesten allseitig geschlossenen Gehäuses angeordnet wird. Die Schallübertragung aus dem Innenraum des Gehäuses in den Außenraum erfolgt über eine mittels einer Flammensperre verschlossene Öffnung in der Gehäusewand. Derartige Flammensperren sind bekannt. Sie können beispielsweise aus aufeinandergeschichteten gekräuselten oder gewellten Streifen aus Metallfolie, aus Drahtgeflechten oder aus Metallkörnern aufgebaut sein. Es hat sich jedoch gezeigt, daß derartige Flammensperren einen stark dämpfenden Einfluß auf die die Öffnung des Gehäuses passierenden Schallwellen ausüben, so daß die Wirksamkeit des elektroakustischen Wandlers, beispielsweise eines Lautsprechers, stark herabgesetzt ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, einen explosionsgeschützten elektroakustischen Wandler zu schaffen, der ohne schalldampfende Flammensperren auskommt und mit dem ein erheblich höherer Leistungsumsatz erreicht werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen.
Bei dem erfindungsgemäßen elektroakustischen Wandler werden also nicht sich durch den Luftraum fortpflanzende Schallwellen über eine Flammensperre aus dem Innenraum in den Außenraum des Gehäuses oder umgekehrt geleitet, sondern die mechanischen Schwingungen werden durch eine starre mechanische, durch eine Bohrung in der Gehäusewand hindurchgeführte Verbindung, nämlich einen Stößel, vom Innenraum des Gehäuses in den Außenraum oder umgekehrt übertragen. Das schallerzeugende oder schallaufnehmende Element, nämlich die Membran, ist im Außenraum angeordnet. Die explosionsgeschützte Durchführung des Stößels durch die Gehäusewand ist durch die Bemessung der Spaltbreite und Spaltlänge im Hinblick auf den Rauminhalt des Gehäuses gesichert.
Bei explosionsgeschützten Anlagen sind die Spaltlängen und Spaltweiten, die als zünddurchschlagssicher gelten, an sich bekannt und in einschlägigen Vorschriften, beispielsweise VDE-Vorschriften (VDE 0170/0171), festgelegt. Je nach der gewünschten Explosionsklasse kann die Spaltlänge und Spaltweite, die im allgemeinen in einem Bereich zwischen 0,1 und 0,3 mm liegt, gewählt werden.
Es ist dann nicht erforderlich, etwa in der Gehäusewand eine zusätzliche Dichtungsmembran oder Dichtungsmanschette zu verwenden, d.h. der Stößel kann sich in der Bohrung weitgehend reibungsfrei bewegen und es ist eine ausgezeichnete Übertragung der mechanischen Schwingungsenergie durch die Gehäusewand hindurch möglich.
Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein explosionsgeschützter elektroakustischer Wandler näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen explosionsgeschützten Lautsprecher bekannter Bauart in schematischer,teilweise geschnittener Darstellung, Fig. 2 einen explosionsgeschützten Lautsprecher nach der Erfindung in einer Darstellung analog Fig.l.
In Fig. 1 ist ein explosionsgeschützter Lautsprecher bekannter Bauart dargestellt. Es sind lediglich die zum Verständnis wesentlichen Teile des Lautsprechers dargestellt. In einem druckfest gekapselten Gehäuse 1 ist ein Lautsprecher 2 an sich bekannter Bauart angeordnet, der als schallerzeugendes Element beispielsweise eine Membran 4 aufweist. Der Lautsprecher ist gegenüber einer Öffnung la im Gehäuse 1 angeordnet, so daß die von der Membran 4 erzeugten Schallwellen durch die Öffnung la in den Außenraum austreten können, wo sie über einen Schalltrichter 5 abgestrahlt werden. Um den Lautsprecher explosionsgeschützt auszubilden, ist in die Öffnung la des Gehäuses 1 eine Flammensperre 3 eingesetzt, durch welche die Schallwellen auf ihrem Weg vom Innenraum zum Außenraum hindurchtreten müssen. Diese Flammensperre 3, die in an sich bekannter und weiter oben erwähnter Art ausgebildet sein kann, bewirkt eine starke Dämpfung der Schallwellen.
Die in das Gehäuse 1 in bekannter Weise explosionsgeschützt hineingeführten elektrischen Zuleitungen sind nicht dargestellt.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Lautsprecher sind alle elektrischen Bauelemente 12, die an sich bekannt und nicht näher dargestellt sind, sowie das die elektrischen Schwingungen in mechanische Schwingungen umsetzende Wandlerelement 12a, beispielsweise eine Schwingspule, innerhalb des druckfesten Gehäuses 11 angeordnet. Außerhalb des druckfesten Gehäuses ist eine Membran 14 in einer Halterung 16 angeordnet. Diese Membran 14 erzeugt die Schallschwingungen, die durch den Schalltrichter 15 abgestrahlt werden. Die Membran 14 ist über einen Stößel 13, der durch eine Bohrung lla im Gehäuse 11 hindurchgeführt ist, mit dem Wandlerelement 12a starr verbunden. Zwischen der inneren Oberfläche der Bohrung lla und der Außenfläche des Stößels 13 ist ein Spalt mit der Spaltweite S vorgesehen. Die Spaltweite S und die Länge des Spaltes sind dabei so ausgewählt, daß der Spalt zünddurchschlagssicher ist. Gemäß den gültigen VDE-Vorschriften kann beispielsweise bei einem Rauminhalt des Gehäuses von 2 bis 100 CM3 und einer Spaltlänge von 10 mm die Spaltweite in der Explosionsklasse 1 0,2 mm und in der Explosionsklasse 2 0,1 mm betragen.
Damit ist sichergestellt, daß sich der Stößel 13, der durch an sich bekannte und nicht eigens dargestellte Vorrichtungen zentriert durch die Bohrung 11 a hindurchgeführt ist, in der Bohrung weitgehend reibungsfrei bewegen kann und die vom Wandlerelement 12a erzeugte mechanische Energie ohne Verluste aus dem Innenraum des Gehäuses 11 auf die im Außenraum angeordnete Membran 14 übertragen werden kann.
Auch bei dem in Fig. 2 dargestellten Lautsprecher sind die in an sich bekannter Weise explosionsgeschützt in das Gehäuse 11 hineingeführten elektrischen Zuleitungen nicht eigens dargestellt.
Selbstverständlich können auch anders aufgebaute elektroakustische Wandler, insbesondere Mikrofone, in der gleichen Weise wie unter Fig. 2 beschrieben, explosionsgeschützt ausgebildet werden. Auch in diesem Fall wird von einer schallaufnehmenden Membran die mechanische Energie über einen durch eine Bohrung des Gehäuses hindurchgeführten Stößel auf die inneren des Gehäuses angeordneten Bauteile des Wandlers übertragen.

Claims

Patentanspruch.

Explosionsgeschützter elektroakustischer Wandler, dadurch gekennzeichnet, daß alle elektrischen Bauelemente (12) sowie das die mechanischen Schwingungen in elektrische Schwingungen bzw. die elektrischen Schwingungen in mechanische Schwingungen umsetzende Wandlerelement (12a) innerhalb eines druckfesten Gehäuses angeordnet sind und das umsetzende Wandlerelement (12a) über einen durch eine Bohrung (lla) in der Wand des druckfesten Gehäuses hindurchgeführten Stößel (13) mit einer schallaufnehmenden bzw. schallabstrahlenden Membran (14) im Außenraum des Gehäuses (11) verbunden ist, wobei die Spaltweite (S) zwischen der Innenwand der Bohrung (lla) und der Oberfläche des Stößels (13) in Abhängigkeit von der Länge des Spaltes (lla) und dem Rauminhalt des druckfesten Gehäuses (11) so bemessen ist, daß der Spalt (S) zünddurchschlagssicher ist.