DE727323C

DE727323C - Bodies, wound from profile wire, mechanically and electrically highly resilient voice coil for electrodynamic speakers

Info

Publication number: DE727323C
Application number: DET52329D
Authority: DE
Inventors: Willy Schulze
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1939-06-02
Filing date: 1939-06-02
Publication date: 1942-10-31

Description

Körperlose, aus Profildraht gewickelte, mechanisch und elektrisch hochbelastbare Schwingspule für elektrodynamische Lautsprecher Die Schwingspule für elektrodynamische Lautsprecher größerer Leistung besteht in der Regel aus einem Preßstoffspulenkürper, auf welchen eine ein- oder zweifagige Spule aus Runddraht aufgewickelt ist. Bei dieser Bauart wirkt als abkühlende Oberfläche im wesentlichen nur die Außenfläche, .da durch die geringe Wärmeleitfähigkeit des Preßstoffkörpers nach innen nur wenig Wärme abgegeben werden kann.Disembodied, wound from profile wire, mechanically and electrically Heavy-duty voice coil for electrodynamic loudspeakers The voice coil for electrodynamic loudspeakers of greater power usually consists of one Preßstoffspulenkürper on which a one or two-ply coil made of round wire is wound up. This type of construction essentially acts as a cooling surface only the outer surface, because of the low thermal conductivity of the molded body only little heat can be given off inside.

Um die Wärmeabgabe der Schwingspule zu vergrößern, ist bereits bekannt, die Wicklung auf einen Metallkörper zu wickeln. Dies brachte jedoch wegen des größeren spezifischen Gewichtes metallischer Werkstoffe meistens ein zu großes Gewicht der schwingenden Masse mit sich. Außerdem mußte der Körper mit Rücksicht auf Wirbelstromverluste geschlitzt werden, was dazu führte, daß insbesondere auch infolge des ständigen Arbeitens der Wicklung relativ zur Spule bei der abwechselnden Erwärmung und Wiederabkühlung die Wicklung auf dem Spulenkörper nicht mehr -so fest haftete, wie es für eine einwandfreie übertragung, insbesondere der hohen Frequenzen, erforderlich ist. Hinzu kommt noch, daß trotz der Schlitzung wegen des Auftretens von durch Unsymmetrie des Feldes bedingten Wirbelströmen der Spulenkörper zusätzlich erwärmt wurde. Versuche haben ergeben, daß die Verbesserung der Kühlung gegenüber dem Preßstoffkörper bei dieser Bauart nur etwa 300/, betrug.In order to increase the heat dissipation of the voice coil, it is already known to wind the winding on a metal body. However, because of the greater specific weight of metallic materials, this usually entailed an excessive weight of the oscillating mass. In addition, the body had to be slit in view of eddy current losses, which led to the fact that the winding on the coil body no longer adhered as firmly as it would for a flawless one, especially due to the constant working of the winding relative to the coil during the alternating heating and re-cooling Transmission, especially the high frequencies, is required. In addition, despite the slitting, the coil body was additionally heated due to the occurrence of eddy currents caused by asymmetry of the field. Tests have shown that the improvement in cooling compared to the pressed body in this type of construction was only about 300 %.

Des weiteren ist eine Schwingspule bekanntgeworden, die aus Drähten mit von der Rechteckform abweichendem Drahtprofil gewickelt worden ist, um eine größere Festigkeit in- sich in Richtung der Spulenachse zu erhalten. Bei lich des Wickelverfahrens ungünstig ist. Die einzelnen Windungen können sich beim Wikkein gegeneinander verschieben.Furthermore, a voice coil has become known which has been wound from wires with a wire profile deviating from the rectangular shape in order to obtain greater strength in itself in the direction of the coil axis. at Lich the winding process is unfavorable. The individual turns can shift against each other when wicking.

Ferner ist bekannt, eine hochkant gewickelte Aluminiumspule, die durch Verkleben mit Kunstharz aus Phenolformaldehvd-Kondensationsprodukten und darauffolgendes Backen zu einer freitragenden Spule ausgestaltet wurde, als Schwingspule eines elektrodvnamischen Trichterlautsprechers zu benutzen. Die Innenflächen der Spulen wurden mit einem Befestigungs- oder Klebematerial, wie Kunsth arzlack oder Scliella-ck beklebt, worauf chic Kante eines Stoffstreifens aus geölter Seide mit der Spule verbunden wurde. Die Gegenkante des Seidenstreifens wurde mit der Membran ebenfalls mittels Schellack verbunden.It is also known, an edgewise wound aluminum coil, which by Gluing with synthetic resin from phenol-formaldehyde condensation products and the following Baking was designed as a self-supporting coil, as a voice coil of an electrodvnamic To use the funnel speaker. The inner surfaces of the coils were made with a Fastening or adhesive material, such as synthetic resin lacquer or Scliella-ck, stuck on what chic edge of a strip of fabric made of oiled silk was connected to the spool. The opposite edge of the silk strip was also attached to the membrane using shellac tied together.

Solche hochkant gewickelten Spulen bereiten bei der Herstellung, insbesondere bei dem bei Lautsprechern größerer Leistung erforderlichen großen Profil, beträchtliche Schwierigkeiten. Außerdem ist die Wärmeabfuhr bei der bekannten Anordnung nicht günstig gelöst, was jedoch bei den kleinen Leistungen, die bei den bekannten Einrichtungen in Betracht kommen, unerheblich ist.Such edgewise coils prepare in the manufacture, in particular with the large profile required for loudspeakers of greater power, considerable Trouble. In addition, there is no heat dissipation in the known arrangement solved favorably, but what with the small achievements, which with the known facilities come into consideration is irrelevant.

Ganz anders liegen die Verhältnisse jedoch, wenn es sich darum handelt, einen Lautsprecher für eine Leistung bis zu i ooo Watt zu schaffen. Hier bereitet neben dem Problem der Festigkeit das Problem der Wärmeabfuhr von der Schwingspule bereits beträchtliche Schwierigkeiten. Gemäß der Erfindung wird eine körperlose, aus Profildraht g@eiv'_deate. mechanisch und elektrisch hochbelastbare Schwingspule für elektrodynamische Lautsprecher dadurch geschaffen daß die Spule aus zwei Lagen Flachbanddraht derart gewickelt ist, daß je eine Breitseite jeder äußeren und inneren Windung als Wärmeabfuhrfläche dient. Dadurch wird die abkühlende Oberfläche praktisch verdoppelt, ohne daß man die oben angeführten Nachteile in Kauf nehmen muß. Besonders zweckmäßig ist es, die zweilagige Spule aus Flachband, zweckmäßig Leichtmetallflachband, z. B. eloxiertem Aiuminiumflachband, zu wickeln. Zur Längsverfestigung werden zwischen beide Lagen Streifen aus dünnem Leichtmetall, z. B. Aluminiumblech, oder aus dünner Folie eingelegt, die unter Zwischenlegung je eines Streifens Seide o. dgl. mit dem Aluminiumflachband verklebt werden. Eine solche Spule I ist ohne Spulenkörper herstellbar und imstande, Kräfte von der Größenordnung bis zu 5o kg, wie sie bei einem i ooo-Watt-Laut- Die Abbildungen veranschaulichen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes in vergrößertem Maßstabe, um den Aufbau der neuen Spule deutlich zeigen zu können. Bei der Anordnung nach Abb. i wird die ganze Länge der Spule einschließlich des Spulenhalses, der mit der Membran 8 verbunden ist, aus zwei Lagen aus eloxiertem Aluminiumflachband i mit einem Seitenverhältnis des Profils von etwa io : i gewickelt. Zur Längsversteifung und Festlegung der einzelnen Windungen werden zwischen beide Lagen etwa 2o Streifen :2 aus dünner Aluminiumfolie oder aus Aluminiumblech eingelegt, die unter Zwischenlegung je eines Streifens Seide 3 mit dem Aluininiumflachband i verklebt werden. Diese Maßnahme ist von großer Bedeutung für die Festigkeit der Spule. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß beim Wickeln ohne die parallel zur Schwingspulenachse eingelegten Streifen aus Aluminiumfolie die Schwingspule an den Stellen, an denen sich die einzelnen Windungen der beiden Lagen jeweils kreuzten, infolge der großen auftretenden mechanischen Kräfte, die, wie oben erwähnt, bis zu 50 kg und mehr betragen können, auseinanderriß.The situation is completely different, however, when it comes to creating a loudspeaker for an output of up to 1,000 watts. In addition to the problem of strength, the problem of heat dissipation from the voice coil already causes considerable difficulties. According to the invention, a disembodied, made of profile wire g @ eiv'_deate. Mechanically and electrically highly resilient voice coil for electrodynamic loudspeakers created in that the coil is wound from two layers of ribbon wire in such a way that one broad side of each outer and inner turn serves as a heat dissipation surface. This practically doubles the cooling surface without having to accept the disadvantages mentioned above. It is particularly useful to use the two-layer coil made of flat strip, appropriately light metal flat strip, for. B. anodized aluminum flat strip to wind. For longitudinal consolidation, strips of thin light metal, e.g. B. aluminum sheet, or inserted from thin film, which are glued with the interposition of a strip of silk o. Such a coil I can be produced without a coil body and is capable of generating forces of the order of magnitude of up to 50 kg, as would be the case with a 100 watt loudspeaker. The figures illustrate exemplary embodiments of the subject matter of the invention on an enlarged scale in order to be able to clearly show the structure of the new coil. In the arrangement according to Fig. I, the entire length of the coil including the coil neck, which is connected to the membrane 8, is wound from two layers of anodized aluminum flat strip i with an aspect ratio of the profile of about io: i. For longitudinal stiffening and fixing of the individual windings, about 20 strips: 2 of thin aluminum foil or of aluminum sheet are inserted between the two layers, which are glued to the aluminum flat strip i with a strip of silk 3 in between. This measure is of great importance for the strength of the coil. It has been found that when winding without the strips of aluminum foil inserted parallel to the voice coil axis, the voice coil at the points where the individual turns of the two layers crossed, due to the large mechanical forces that occur, which, as mentioned above, up to can amount to 50 kg and more, tore apart.

Die Stromzuführungen ,4 und 5 werden bei A bzw. B an die obere bzw. untere Lage angelötet. Selbstverständlich ist es auch durchaus möglich, die Zuführung q. ebenso innen anzuschließen, wie dies bei -der Zuführung 5 getan worden i,st. Diese Zuführungen werden dann in der üblichen Weise durch die 1Zembran hindurch nach außen geführt. Die den Luftspalt überragenden Spulenenden bei C und D werden offen gelassen, so daß in der nicht angeschlossenen Wicklung, welche den Spulenhals bildet und die Übertragung der der Schwingspule erteilten mechanischen Kräfte auf die Membran ermöglicht, keine Wirbelströme entstehen können. Zur weiteren Verfestigung des Spulenhalses können auf die Wicklung noch je ein .dünner Papierstreifen 6 und 7 aufgeklebt werden. An dem Papierstreifen 7 ist der Ansatz g der Membran ä befestigt. Die Aluminiumstreifen -2 sind an den Längsseiten gezahnt, wie dies die Abb. zeigt, um die Klebfestigkeit in der Längsrichtung zu erhöhen.The power supply lines, 4 and 5 are connected to the top or top at A and B, respectively. lower layer soldered on. Of course, it is also entirely possible to feed q. also to be connected inside, as has been done in the case of feed 5 i, st. These feeds are then passed through the membrane in the usual way outwards. The coil ends at C and D protruding beyond the air gap become left open so that in the unconnected winding, which is the bobbin neck forms and the transmission of the mechanical forces imparted to the voice coil the membrane enables no eddy currents to arise. For further consolidation of the bobbin neck can be on the winding. Thin paper strips 6 and 7 can be glued on. The approach g of the membrane ä is attached to the paper strip 7. The aluminum strips -2 are toothed on the long sides, as shown in the illustration, to increase the adhesive strength in the longitudinal direction.

Die Abb. 3 zeigt eine Abänderung der Anordnung nach Abb. i. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß man das Gewicht der Schwingspule noch herabsetzen kann, was sich hinsichtlich der Wiedergabe der hohen Frequenzen bei gleicher Leitmasse günstig auswirkt. Der Spulenhals, der bei der- Anordnung nach Abb. i aus den bei C und D offenen Spulenenden zwischen den Anschlußstellen A und B gebildet war, wird gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung nicht aus Aluminiumflachdraht durchgewickelt, sondern gemäß der Anordnung nach Abb. 3 aus Papierstreifen io gebildet, die mit den durchgehenden Streifen 2 aus dünnem Aluminiumblech verklebt werden. Die Abb. q. zeigt wieder die Streifen aus Aluminiumblech, die aber nicht wie bei. der Anordnung nach Abb.2 mit spitzenZähnen versehen sind, sondern mit etwas abgerundetenZähnen, was insofern vorteilhaft ist, als dadurch die Gefahr des Einreißens der Aluminiumstreifen, was bei scharfen Kanten auftreten kann, vermieden ist.Fig. 3 shows a modification of the arrangement according to Fig. I. It has been found that the weight of the voice coil can still be reduced, which has a favorable effect with regard to the reproduction of the high frequencies with the same conductive mass. The coil neck, which in the arrangement according to Fig. I was formed from the coil ends open at C and D between the connection points A and B , is not wound from aluminum flat wire according to a further embodiment of the invention, but according to the arrangement according to Fig. 3 from paper strips io formed, which are glued to the continuous strips 2 made of thin aluminum sheet. Fig.q. shows the strips of aluminum sheet again, but not as in. 2 are provided with pointed teeth, but with somewhat rounded teeth, which is advantageous in that it avoids the risk of tearing the aluminum strips, which can occur with sharp edges.

Die neue Schwingspule hat insbesondere Bedeutung bei den kürzlich vorgeschlagenen elektrodynamischen Lautsprechern, bei denen ein Kühlluftstrom durch den Luftspalt geschickt wird.The new voice coil is particularly important in the recent proposed electrodynamic speakers in which a flow of cooling air through the air gap is sent.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Bodyless voice coil for electrodynamic loudspeakers, wound from profile wire, which can withstand high mechanical and electrical loads, characterized in that the coil is wound from two layers of ribbon wire in such a way that one broad side of each outer and inner turn serves as a heat dissipation surface.

2. voice coil according to claim i, characterized in that the coil consists of anodized aluminum flat strip with an aspect ratio of the profile of about io : i is wrapped.

3. voice coil according to claim i, characterized in that between the two layers of the coil with the flat tape glued longitudinal strips thin light metal sheet are provided. q ..

Voice coil according to claim 3, characterized characterized in that between the individual longitudinal strips and the inner sides .the layers depending on: strips of silk or the like.

5. Voice coil after Claim 3, characterized in that the longitudinal strips are toothed on the longitudinal side or notched. -

6. voice coil according to claim i, characterized in that the ribbon is wound beyond the air gap and used as the mechanical transmission the driving force on the diaphragm is used to effect the coil neck that is attached to the diaphragm abutting coil ends are open and that the connection of the supply lines to the voice coil near the front pole faces of the system.

7th Voice coil according to Claim 6, characterized in that the coil neck is wound is stiffened with thin strips of paper. B. voice coil according to claim i and 3, characterized in that the spool neck is formed from paper strips which with the continuous, axially arranged longitudinal strips made of thin aluminum sheet are glued.