DE4419251A1 - Lautsprecher - Google Patents
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- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/16—Mounting or tensioning of diaphragms or cones
- H04R7/18—Mounting or tensioning of diaphragms or cones at the periphery
- H04R7/20—Securing diaphragm or cone resiliently to support by flexible material, springs, cords, or strands
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- H04R9/04—Construction, mounting, or centering of coil
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit der Ausbildung von
Lautsprechern, insbesondere mit der Ausbildung von
sogenannten Sicken, welche die Lautsprechermembran und
den Lautsprecherkorb verbinden.
Gemäß dem Stand der Technik ist der obere Rand der
Lautsprechermembran mit dem Lautsprecherkorb mittels
einer umlaufenden Sicke verbunden. Bekannte Sicken
werden entweder aus Papier/Pappe, Kunststoff oder
Gummi gebildet und überspannen den Abstand zwischen
dem oberen Rand der Lautsprechermembran und dem
Lautsprecherkorb, wobei die Sicke im Abstandsbereich
mit mindestens einer Wölbung versehen ist. Je nach
Ausbildung weist dabei der Zenit der Wölbungen
entweder in Richtung des Schallabstrahlraums der
Lautsprechermembran oder in Richtung zum Magnetsystem.
Diese Wölbung der Sicke ist notwendig, damit der obere
Rand der Lautsprechermembran der über die Schwingspule
eingeleiteten Hubbewegung folgen kann. Damit ist
klargestellt, daß derartige Sicken wegen der
Verbindung mit schwingenden Lautsprecherteilen einen
möglichst geringen bzw. gleichmäßigen Widerstand auf
die Hubbewegung ausüben sollen, um den Wirkungsgrad
des Lautsprechers nicht zu beeinträchtigen bzw.
Verzerrungen in der Klangwiedergabe auszuschließen.
Über dies soll die Sicke auch einem Ausweichen des
oberen Randes der Lautsprechermembran in radialer
Richtung, d. h. quer zur Hubrichtung vorbeugen. Die
bekannten Anordnungen und Materialien vermögen diese
Aufgabe in befriedigendem Maße zu lösen. Jedoch gibt
es Anwendungen für Lautsprecher, bei denen auf die
Lautsprechermembran bzw. die Lautsprechersicke
aggressive Gase mit Temperaturen von weit über 150
Grad Celsius einwirken. Wenngleich in diesen Fällen
die Lautsprechermembran aus Metall gebildet wird,
haben die üblicherweise verwendeten Sickematerialien
unter diesen Bedingungen nur eine begrenzte
Lebensdauer. Da darüber hinaus nach dem Stand der
Technik die Sicke mit den übrigen Bauteilen des
Lautsprechers (Lautsprechermembran und
Lautsprecherkorb) mittels Klebstoff verbunden ist,
treten zusätzliche Probleme in Bezug auf die
Klebeverbindung auf, wenn derartige Lautsprecher
Temperaturen von über 150 Grad Celsius ausgesetzt
werden. Dies äußert sich darin, daß in diesem
Temperaturbereich die verwendeten Klebverbindungen
unter mechanischer Beanspruchung nicht mehr stabil
sind. Einstückige Ausbildungen von Lautsprechermembran
und Sicke sind zwar bekannt, können aber die zuvor
erörterten Probleme nicht lösen, da derartige
- einstückige - Kombinationen nur aus Pappe/Papier bzw.
Kunststoff ausbildbar sind und derartige Werkstoffe im
genannten Temperaturbereich nicht mehr einsetzbar
sind.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde eine
Sicke für Lautsprecher anzugeben, welche die gemäß dem
Stand der Technik bestehenden Temperaturprobleme der
bekannten Sicken ausschließt.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1
gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der
Erfindung sind den Ansprüchen 2 bis 4 entnehmbar.
Beeinflussungen auf die Sicke selbst durch Temperatur- und/oder
Gaseinwirkungen sind ausgeschlossen, wenn
gemäß Anspruch 1 die Sicke aus einer Metallfolie
gebildet ist. Überraschenderweise hat sich nämlich
herausgestellt, daß Metallfolien in einer Dicke
zwischen 30 und 150 µm ähnliche Eigenschaften
haben, wie die bislang verwendeten Sickenwerkstoffe.
Sind dabei gleichzeitig zumindest die
Oberflächenbereiche von Sicke und Lautsprechermembran,
mit welchen sich beide Teile zur Verbindung
überlappen, aus ultraschallschweißbarem Metall
gebildet, lassen sich Sicke und Lautsprechermembran
durch Anwendung der Ultraschallschweißtechnik
hochtemperaturfest miteinander verbinden. In diesem
Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß es besonders
vorteilhaft ist, die Sicke und/oder die
Lautsprechermembran vollständig aus
ultraschallschweißbarem Metall zu bilden, da in diesen
Fällen ein eigenständiges Beschichten der jeweiligen
Verbindungsstellen entfällt.
Ist gemäß Anspruch 2 die Sickenfolie aus einer
Kupfer-Beryllium-Legierung gebildet, ist eine hohe
Biege-Wechsel-Festigkeit der Sicke gegeben. Außerdem
lassen sich Sicken aus einem derartigem Werkstoff sehr
leicht zur Einstellung der gewünschten Formgebung
tiefziehen. Da außerdem Kupfer-Beryllium-Legierungen
sehr gut mit Aluminium ultraschallverschweißbar ist
und die Lautsprechermembran bei temperaturbelasteten
Lautsprechern aus Gewichts- und Kostengründen aus
Aluminium hergestellt sein sollte, lassen sich in
diesem Fall Sicke und Lautsprechermembran besonders
einfach und schnell miteinander verbinden.
Weist die Kontur der Sicke mehr als eine Wölbung auf,
können auch große Hubbewegungen der Membran ausgeführt
werden. Unter einer Wölbung im Sinne dieser Anmeldung
wird eine Kontur verstanden, die in etwa einem
sinusförmigen Verlauf zwischen 0 und 180 Grad bzw. 180
und 360 Grad entspricht.
Schon in diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen,
daß die Wölbungen in der Sickenkontur nicht notwendig
gleiche Abmessungen haben müssen.
Sind gemäß Anspruch 4 auch die Oberflächenbereiche von
Sicke und Lautsprecherkorb, die sich zur Verbindung
dieser beiden Teile überlappen, aus
ultraschallschweißbaren Metallen gebildet, läßt sich
die Verbindung zwischen Sicke und Lautsprecherkorb
sehr einfach durch Anwendung der
Ultraschallschweißtechnik ausführen.
Die Erfindung soll nun anhand einer einzigen Figur
näher erläutert werden.
Diese Figur zeigt den oberen Teil eines Lautsprechers
10 im Seitenschnitt, wobei die Darstellungen rechts
und links der Mittellinie unterschiedliche
Ausführungsbeispiele zum Gegenstand haben.
Deutlich ist der Darstellung gemäß der Figur
entnehmbar, daß der Lautsprecher 10 von einem
Lautsprecherkorb 11 und einer konischen Membran 12
gebildet ist. Die Lautsprechermembran 12 ist in den
Lautsprecherkorb 11 eingesetzt. Der obere und in
beiden Ausführungsbeispielen kreisrunde Umfangsrand
13 der Lautsprechermembran 12 ist mit dem Rand 14 des
Lautsprecherkorbes 11 mittels einer umlaufenden Sicke
15 verbunden. Die übrigen Bauteile des Lautsprechers
10 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht
dargestellt.
Die Sicke 15, welche den Abstand zwischen den Rändern
13, 14 vollständig und umlaufend überdeckt, ist aus
einer dünnen Metallfolie gebildet. Diese Metallfolie
besteht in beiden Ausführungsbeispielen aus einer
Kupfer-Beryllium-Legierung und hat eine Dicke von etwa
100 µm. Die Verwendung einer vollständig aus
Kupfer-Beryllium gebildeten Sicke 15 hat den Vorteil,
daß sie eine hohe Biege-Wechsel-Festigkeit aufweist
und dabei - wie noch gezeigt werden wird - besonders
einfach mit den Werkstoffen von Lautsprechermembran 12
und/oder Lautsprecherkorb 11 verbunden werden kann.
Diese einfache Art der Verbindung von Sicke 15 und
Lautsprecherkorb 11 und/oder Lautsprechermembran 12
ist auch dann gegeben, wenn die Sicke 15 selbst aus
einem anderen Werkstoff gebildet ist und lediglich
eine metallische Beschichtung aufweist die mit den
Werkstoffen von Membran 12 und/oder Korb 11
ultraschallverschweißbar ist.
Der rechten Darstellung der Figur ist entnehmbar, daß
die Kontur der Sicke 15 den Abstand zwischen den
Rändern 12, 13 mit fast 3 Wölbungen 16 gemäß den
obigen Definition überspannt. Jede dieser 3 Wölbungen
16 hat die gleiche Kurvenform. Eine derart geformte
Sicke 15 sollte dann eingesetzt werden, wenn der Hub
der Lautsprechermembran 12 größer 10 mm ist.
An jeder Seite der gewölbten Kontur der Sicke 15
schließt ein mit der Sicke 15 einstückig verbundener
Flansch 17.1, 17.2 an. Da - ebenso wie in der linken
Darstellung gemaß der Figur - auch die rechte
Darstellung einen Lautsprecher 10 in betriebsfertigem
Zustand zeigt, überlappen die Flansche 17.1, 17.2 die
Ränder 14, 13 von Lautsprecherkorb 11 und
Lautsprechermembran 12. Sowohl die Lautsprechermembran
12 als auch der Lautsprecherkorb 11 ist aus Aluminium
gebildet. Wegen dieser Materialauswahl von
Lautsprecherkorb 11, Lautsprechermembran 12 und Sicke
15 sind die Flansche 17.1 und 17.2 mit den Rändern 13,
14 ultraschallverschweißt. In diesem Zusammenhang sei
darauf hingewiesen, daß zur Ausführbarkeit der
Schweißverbindung zwischen Sicke 15 und
Lautsprechermembran 12 bzw. Lautsprechermembran 12 und
Lautsprecherkorb 11 es nicht notwendig ist den
Lautsprecherkorb 11 und die Lautsprechermembran 12
vollständig aus Aluminium zu bilden. Vielmehr reicht
es zur Realisierung der Schweißverbindung zwischen
Sicke 15 und Lautsprechermembran 12 bzw. Sicke 15 und
Lautsprecherkorb 11 völlig aus, nur die mit den
Flanschen 17.1, 17.2 der Sicke 15 in Berührung
stehenden Oberflächenbereiche von Korb 11 und Membran
12 einen Überzug aus ultraschallschweißbarem Metall zu
versehen.
Die linke Darstellung gemäß der Figur unterscheidet
sich von der rechten Darstellung dadurch, daß die
Kontur der Sicke 15, welche den Abstand zwischen den
Rändern 13, 14 überspannt, nur 2 Wölbungen 16
aufweist. Auch sind die Krümmungsradien beider
Wölbungen 16 gemäß der linken Darstellungen der Figur
unterschiedlich groß. Da auch im Ausführungsbeispiel
gemäß der linken Darstellung der Figur die
Lautsprechermembran 12 aus Gründen der
Gewichtsersparnis und der Temperaturbelastbarkeit
aus Aluminium gebildet ist, ist der Flansch 17.1 mit
dem oberen Rand 13 der Lautsprechermembran 12 durch
Ultraschallschweißung verbunden. Der andere Flansch
17.2 der Sicke 15 ist mit dem Rand 14 des
Lautsprecherkorbes 11 mittels Nieten 18 verbunden,
weil in diesem Verbindungsbereich das Gewicht der
Verbindung im Gegensatz zur Verbindung zwischen dem
Flansch 17.1 und dem Rand 13 nur eine untergeordnete
Rolle spielt. In einem anderen - nicht dargestellten -
Ausführungsbeispiel könnte die Verbindung zwischen dem
Flansch 17.2 des Lautsprecherkorbes 11 auch als
Schraubverbindung ausgeführt sein. Wird die Verbindung
zwischen Flansch 17.2 und Lautsprecherkorb 11 aus
Schraub- oder Nietverbindung ausgeführt, kann der
Lautsprecherkorb aus einem beliebigen metallischen und
daher billigerem Material als Aluminium gebildet
werden.
Claims (4)
1. Lautsprecher (10) für Tonsignale,
mit einer aus Metall gebildeten Lautsprechermembran (12),
mit einem Lautsprecherkorb (11), und
mit einer Sicke (15), welche die Lautsprechermembran (12) mit dem Lautsprecherkorb (11) verbindet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicke (15) aus einer Metallfolie gebildet ist, und
daß zumindest diejenigen Oberflächenbereiche von Sicke (15) und Lautsprechermembran (12) die sich zur Verbindung beider Teile (12, 15) überlappen, aus Metallen gebildet sind die miteinander ultraschallverschweißbar sind.
mit einer aus Metall gebildeten Lautsprechermembran (12),
mit einem Lautsprecherkorb (11), und
mit einer Sicke (15), welche die Lautsprechermembran (12) mit dem Lautsprecherkorb (11) verbindet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sicke (15) aus einer Metallfolie gebildet ist, und
daß zumindest diejenigen Oberflächenbereiche von Sicke (15) und Lautsprechermembran (12) die sich zur Verbindung beider Teile (12, 15) überlappen, aus Metallen gebildet sind die miteinander ultraschallverschweißbar sind.
2. Lautsprecher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sickenfolie aus einer
Kupfer-Beryllium-Legierung besteht.
3. Lautsprecher nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontur der Sicke (15) mindestens Wölbung 16
aufweist.
4. Lautsprecher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberflächenbereiche von Sicke (15) und
Lautsprecherkorb (11), die sich zur Verbindung beider
Teile (11, 15) überlappen, aus Metallen gebildet
sind, die miteinander ultraschallverschweißbar sind.
Priority Applications (5)
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Legal Events
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Owner name: HARMAN AUDIO ELECTRONIC SYSTEMS GMBH, 94315 STRAUB |
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