DE880406C

DE880406C - Schalldose fuer Sprechmaschinen

Info

Publication number: DE880406C
Application number: DESCH8058A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl-Ing Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-11-17
Filing date: 1951-11-17
Publication date: 1953-06-22

Description

Schalldose für Sprechmaschinen Die Erfindung bezieht sieh auf eine Schalldose, bei der mechanische Schwingungen durch einen Hebel auf eine Membran übertragen werden.
Ein Ziel der Erfindung ist es, die Verwendung einer besonders empfindlichen, nach Art einer Kolbenmembran wirkenden starren Membran zu ermöglichen, die geeignet ist, ein breites Frequenzband wiederzugeben. Da eine solche Membran auch Störschwingungen besonders deutlich wiedergibt, muß der sie antreibende Hebel so ausgebildet sein, daß er Störschwingungen weder weiterleitet noch selbst Störschwingungen hervorbringt. Die Erfindung besteht demgemäß zunächst darin, daß der Hebel mindestens in seiner Bewegungsebene über seine wirksame Länge starr und daß die Membran als Kolbenmembran ausgebildet, nämlich starr und längs ihrer Umgrenzung in nachgiebigem, nur eine geringe Rückstellkraft liefernden Werkstoff gehalten ist. In ihrer Bewegungsebene starre Hebel ergeben sich, wenn sie nicht nur in ihrer den Hebelarm darstellenden Richtung, sondern auch quer dazu, innerhalb der Bewegungsebene, also in zwei Dimensionen, ausreichende Abmessungen haben.
Zweckmäßig ist der Hebel aus schwingungstaubem Werkstoff hergestellt, wie es für einen besonders ausgebildeten Hebel bereits vorgeschlagen worden ist. Der Hebel kann auch so ausgebildet sein, daß seineRigenschwingungszahl außerhalb des hörbaren Bereichs, liegt, immer derart, daß von ihm hörbare Störschwingungen weder erzeugt noch auf die empfindliche Kolbenmembran übertragen werden. Diesem Ziel dient es auch, wenn der Hebel mit schwingungsdämpfenden Mitteln ausgerüstet ist, z. B. mit einem über ihn gespannten Gummiring oder mit dämpfenden Überzügen.
Es ist bereits eine Schalldose vorgeschlagen worden, bei welcher der als starrer Dreiecksverband ausgebildete, an der Membran unmittelbar angreifende, an ihr anliegend gehaltene Hebel der sich vom Drehpunkt zum Angriffspunkt an der Membran erstreckende eine Arm eines schwenkbar_. gelagerten Winkelhebels war, dessen anderer Arm in Richtung der Nadel verlief und als Nadelhalter ausgebildet war, wobei der Dreiecksverband vorzugsweise aus. schwingungstaubem, : nichtmetallischem Werkstoff herbestellt war. Bei dieser Bauart lag :die Schalldose im Betrieb waagerecht. Die übliche nTonwiedergabegeräte haben äberTonarme, die für das Aufsetzen von auf ihrem Umfang stehenden Schalldosen eingerichtet sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Schalldose der erwähnten Art der Verwendung an den für senkrecht gehaltene Dosen eingerichteten Tonwiedergabegeräten sinngemäß anzupassen-. Demgemäß besteht eine Weiterbildung der. Erfindung auch darin, daß der aus schwingungstaubem Werk-Stoff, vorzugsweise Kunstharzpreßstoff, hergestellte Hebel einen vollen, zugleich als Nadelhalter benutzten Teil und ein daran, anschließendes, offenes, an der Membran angreifendes Dreieck bildet und daß die Nadel in der Hauptrichtung des. Hebels verläuft.
Eine solche Schalldose läßt sich auf die- vorwiegend benutzten Tonarme ohne weiteres. ,aufsetzen, ergibt aber eine weit bessere Tonwiedergabe als die bisher bekannten aufrecht stehend anzubringenden Schalldosen. Sie läßt sich für sehr geringen Auflagedruck einrichten, sei es,durch Verringerung ihrer Masse, sei es durch Massenausgleich; vor allem aber läßt sie sich mit sehr geringer Nadelrückstellkraft ausbilden, so daß auch bei sehr kleinem Auflagedruck die Gefahr .des überspringens von Plattenrillen ausgeschlossen ist. Alle Querbewegungen der Nadel und damit alle Tonfrequenzen werden unmittelbar und sehr wirksam auf die starre, in ihrer besonderen Aufhängung im wesentlichen parallel zu sich bewegbare Membran übertragen, die .dabei verhältnismäßig große Hübe ausführt.
Da bei dieser Anordnung auch alle in der Lagerung des übertragungssystemsetwa entstehenden Störschwingungen einwandfrei wiedergegeben würden, muß gleichzeitig dafür gesorgt sein, daß in der Lagerung und auf dem sonstigen übertragungs.-wege sölcheStörschwingungen nicht entstehen. Versuche haben gezeigt, daß dies mit einer Lagerung erreicht @wird, bei .der der Hebel auf einem Lagerzapfen aus Leichtmetall - befestigt ist, der seinerseits in Pfannen' auf Stahlspitzen gelagert und durch Federn gegen diese Spitzcn bedrückt ist,- und zwa."r' so,- daß die Druckkräfte durch die geometrische Achse des Lagerzapfens-gehen.
Weitere Merkmale ergeben sich aus der nach- ' folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit .den Ansprüchen und der Zeichnung. 'Sie lassen sich einzeln öder zu mehreren, oder, soweit sinngemäß, sämtlich in Verbindung miteinander verwirklichen. In der -Zeichnung zeigt Fig. i einen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ' ausgebildete Schalldose, Fi:g. 2 ,einen Teilschnitt in einer zur Schnittebene der Fig. i senkrechten Ebene, Fig. 3. eine Einzelheit im Schnitt in einer ersten und Fig. 4 in einer zur ersten senkrechten Ebene, in größerem Maßstab.
An einem aus schwingungstaubem Werkstoff, z. B. Kunstharzpreßstoff, hergestellten Grundkörper i, der einen Konus i' bildet, ist ein Haltering :2 befestigt, z. B. mittels Schrauben 41. Der Haltering :2 hält an .dem Grundkörper i eine ebenfalls aus schwingungstaubem Werkstoff, z. B. Kunstharzpreßstoff oder Fiber, bestehende Schützkappe 3 fest, welche Öffnungen 3' aufweist. Der äußere Rand des, Ringes z hat gegenüber einer Schulter .des Grundkörpers i bei 65 so viel Spiel, daß er durch die Kegelflächen der Köpfe der Schraüben 41, die auf entsprechende Kegelflächen von versenkten Löchern im Umfang des Ringes 2 einwirken, gegen. die Kappe 3 gezogen wird. Die Kappe 3 ist gewölbt. Die Öffnungen 3' sind in der Nähe ihres Scheitels kleiner als in der Nähe ihres Umfanges. Unter dem Umfang der Schutzkappe 3 ist ein Ring q. festgehalten, an dem ein weiterer Ring 5 aus nachgiebigem, blattförmigem Werkstoff, z. B. Gummi oder Gummiersatzstoffen, befestigt, z. B. angeklebt ist. Der Ring 5 trägt die Membran 6, die eine aus dünnem, z. B. o,o5 mm starkem Leichtmetallblech hergestellte Kugelkappe darstellt: Die Membran 6 ist an den Ring 5 vorzugsweise ebenfalls angeklebt. Im Mittelpunkt der Membran 6 ist ein Bäckchen 7 befestigt, z. B. bei 42 angenietet oder angeklebt, das zwecks Massenverminderung zweckmäßig ebenfalls aus Leichtmetall hergestellt und überdies bei 43 durchbrochen ist. Die Befestigungsstelle des Bäckchens 7 auf der Membran 6 ist zu beiden Seiten der Membran mit je einem Wachstropfen 66, 67 geschlossen, der bei der Erstarrung unter der Wirkung der Oberflächenspannung die in Fig. i angedeutete, flach verlaufende Gestalt annimmt. Es war an sich bekannt, Niet- oder Befestigungsstellen auf Schalldosenmembranen mit einem kleinen Wachstropfen zu vergießen, um etwaige Spalte auszufüllen und ein Klirren zu vermeiden. Im vorliegenden Falle wird jedoch etwas mehr Wachs verwendet; so daß -der erstarrte Tropfen einen etwas größeren Bereich im Membranscheitel überdeckt. Hierdurch wird die Membran an dieser Steile zusätzlich versteift. Gegenüber den an der Angriffsstelle an der Membran etwa entstehenden Eigenschwingungen wirkt die beidseitige Wachsauflage überdies dämpfend. Oben bildet das Böckchen7 eine Schneide8. Durch eine Durchbohrung43 des B ckchens ist ein federnder Drahtbügel 44 hindurchgesteckt, der im wesentlichen die Gestalt eines liegenden .U hat und an seinem freien Ende zu einem Winkel 45 gebogen ist.

An dem Grundkörper i bist ein Lagerwinkel 46 befestigt, z. B. -mittels zweier Schrauben 47. Das Ende des anderen Winlwlschenkels ist bei 48 nochmals umgewinkelt. Der Winke146 bildet die Grundplatte für die Lagerung des schwingungsübertragenden Systems. Zu diesem gehört ein Lagerzapfen i o, der zweckmäßig aus Leichtmetall hergestellt ist, das nicht nur geringe Maße besitzt, sondern unter den Metallen auch am meisten schwingungstaub ist. In dem -Lagerzapfen io sind

als Lagerpfannen dienende @segelig Bohrungen ii

angebracht, mit denen der Lagerzapfen auf Spitzen

12 ruht, die in dem Winkel d.6 befestigt sind und

zweckmäßig aus gehärtetem Stahl bestehen. Die

Werkstoffpuarutig zwischen dem Leichtmetall des

Bolzens und dem gehärteten Sta'lil der Lagerspitzen

ergibt, wie Versuche gezeigt haben, eine besonders

gute, sich im Betrieb nicht verschlechternde Wir-

kung. Zwischen Stegteilen .18 des Winkels .I6 und

zwei weiteren, im Lagerzapfen io angeordneten

Kegelbohrungen 49 sind Druckfedern 50 ein.ge--

spannt. Die einen Enden dieser Druckfedern greifen

in die Kegelbohrungen ein, die anderen sind in

Bohrungen der Stegteile 48 eingesetzt. Die Federn

5o drücken den Lagerzapfen io elastisch gegen die

Spitzen 12, und zwar so, daß die Druckkräfte durch

die geometrisch-,- Achse des Lagerzapfens gehen.

Auf dem Lagerzapfen io sitzt der Übertragungs-

liebel 2o mit einem unteren stärkeren, den Nadel-

halter 16 bildenden Teil, in den die Nadel 17 so ein-

gesetzt ist, daß die Nadelachse die Achse des

Lagerzapfens io schneidet. Die Nadel ist mittels

einer Klemmschraube i9 festklemmhar, die ge-

gebenenfalls in einem in den Nadelhalter eingesetz-

ten besonderen Futter gehalten sein kann. Der

Hebel 2o mit dem Nadelhalter stellt einen doppelten

Dreiecksverband dar. Der Nadelhalter bildet ein

tolles und kurzes Dreieck, während der obere Teil

des Ü b; rtragungshebels ein längeres, ausgeschnitte-

nes Dreieck darstellt. Der Übertragungshebel ist

als Ganzes aus einem Stück schwingungstauben

Werkstoffes, z. B. aus Fiber oder aus Kunstharz-

preßstoff, hergestellt, vorzugsweise ist er ein Spritz-

teil aus Ktinstliarzpreßstoff. Auf dem Steg 2-2 des

Hebels 2o befindet sich ein Absatz 51. Über den

Absatz 51 und den dein Steg 22 gegenüberlieg;nden

Steg -21 des Hebels 20 ist ein schwingungsdämpfen-

der elastischer Ring 52 gespannt, der z. B. aus

Gummi besteht. Statt dessen könnten auch elastische

Überzüge auf den Stegen 21, 22 vorgesehen sein.

Das an der 'Membran angreifende Ende des Hebels

20 liegt mit einem Ansatz 53 auf der Schneide 8 des

Böckcli.ens 7 auf. Es ist an die Schneide durch den

Winkel 45 des elastischen Bügels 44 angedrückt.

Die Schneide 8 könnte gegebenenfalls durch eine

Spitze ersetzt sein. Da der Hebel ?o auf der

Schneide oder Spitze aufliegt, aber nicht mit dein

Lagerbock 7 oder der Membran fest verbunden ist,

ist die für Eigenschwinungen in Betracht kom-

inende Masse unterteilt.' Etwa noch entstehende

Eigenschwingungen haben daher hohe, nicht mehr

hörbar: Frequenz. Überdies wirkt die Berührung

mit der anderen Masse an der Auflagestelle geg; ri-

über etwa noch entstehenden Eigenschwingungen

dämpfend.

Die bewegungsübertagenden Glieder sind verklei-

det. Die Lagerung ist durch einen Verkleidungs-

winkel 54 abgedeckt, der mittels einer Schraube 55

am Grundkörper i gehalten ist. Die Schraube 55

liegt z. B. in der Mitte zwischen den beiden Befesti-

gungsschrauhen .I7 des Winkels 46 und geht durch

diesen mit hindurch, trägt also zu dessen Befesti-

gung bei. Der Verkleidungswinkel 54 hat seitliche

Ohren 56, die den von dem Winkel q:6 und dem einen Schenkel des Winkels 54 umschlossenen Raum an den Stirnseiten verschließen. Der Übertragungshebel 2o mit dem Nadelhalter 16 ist durch eine Haube 57 abgedeckt, die seitliche Ohren 58 aufweist, durch die Schrauben 59 hindurchgehen, mit denen sie an dem einen Schenkel des Winkels 46 angeschraubt ist. An ihrem anderen Ende bei 6o liegt sie auf der Schutzkappe 3 auf.

Der Hebel 20 ragt durch einen Schlitz 61 in der Schutzkappe 3 in den unter dieser und vor der Membran befindlichen Raum hinein. Ähnlich greift der Nadelhalter 16 in einen Schlitz 62 in dem einen Schenkel des Winkels 46 ein.
An die zwischen der Membran 6 und dem Grundl,örp-er i gebildete Tonkammer 3o schließt sich ein nicht gezeichneter Tonarm an, auf den der Grundkörper mittels eines Halses 63 aufgesetzt werden kann. In den Hals 63 ist ein Gewindestift 6q. eingeschraubt, der in die Bohrung des Halses hineinragt und dazu bestimmt ist, in einen bajonettverschlußartigen Schlitz eines Tonarmes einzugreifen. Statt dieser an sich bekannten Anschlußvorrichtung für einen Tonarm kann irgendeine andereAnschluß-oderAnklemmvorrichtunggewählt werden.
Die Nadel 17 liegt in der Richtung des Steges 21 des Übertragungshebels, und zwar so, daß die Auflagestelle des den Hebel :2o verlängernden Ansatzes 53 auf der Schneide 8 des Böckchens 7 auf der Verlängerung der geometrischen Achse der Nadel 17 liegt. Die Stege 21 und 22 sind wesentlich dünner als der Nadelhalter 16. Die größte Dicke hat der Übertragungshebel im wesentlichen an der Stelle, wo er gelagert ist. Der Lagerzapfen io ist in den Übertragungshebel 2o, und zwar in den an dieser Stelle mit Augen versehenen Nadelhalter 16 vorzugsweise eingepreßt. Er läßt sich jedoch auch einspritzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schalldose, bei der mechanische Schwingungen durch einen Hebel auf eine Membran übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dal der Hebel mindestens in seiner Bewegungsebene über seine wirksame Länge starr ist und daß die Membran als Kolbenmembran ausgebildet, nämlich starr und längs. ihrer Umgrenzung in nachgiebigem, nur eine geringe Rückstellkraft liefernden Werkstoff gehalten ist.
2. Sc''lialldos.e nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (2o) aus schwingungstaubem Werkstoff hergestellt ist. Schalldose nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenschwingungszah1 des Hebels durch Wahl eines Werkstoffs, seine Lagerung und eine Unterteilung der schwingenden Massen bewirkende Verbindung mit der Membran außerhalb des hörbaren Bereichs gelegt wird. d.. Schalldose nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, -daß der Hebel mit schwingungsdämpfenden Mitteln ausgerüstet ist, z. B. mit einem, über ihn gespannten Gummiring (52) oder mit dämpfenden Überzügen. 5. Schalldose nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran raumumschließend, gegebenenfalls von nicht abwickelbarer Gestalt, z. B. kugelklappenförmig ist. 6. Schalldose nach Anspruch r und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (6) in einem nachgiebigen, nur eine geringe Rückstellkraft liefernden und die freie Membranfläche noch fortsetzenden Ring (5) gehalten ist. 7. Schalldose nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, däß der aus schwingungstaubem Werkstoff, vorzugsweise Kunstharzpreßstoff, herbestellte Hebel (2o mit 21, 2'2 und 16) einen vollen, zugleich als Nadelhalter benutzten Teil (r6) und ein daran anschließendes, offenes, an der Membran (6) angreifendes Dreieck (21, 22) bildet, und daß die Nadel (17) in der Hauptrichtung des Hebels (2o) verläuft. 8: Schalldose nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der als Nadelhalter benutzte Teil .des Hebels ein volles Dreieck (i6) bildet. 9. Schalldose nach. Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (2o) durch elastische Mittel (4q., 45) gegen eine auf der Membran (6) angebrachte Schneide gehalten ist. io. Schalldose nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (2o) auf einem Lagerzapfen (io) aus Leichtmetall befestigt ist, der seinerseits in Pfannen (z i) auf Stahlspitzen (12) gelagert und durch Federn (5ö) gegen diese Spitzen (12)- gedrückt ist, und zwar so, daß die Druckkräfte durch die geometrische Achse des Lagerzapfens (io) gehen. ri. Schalldose nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (53) -des Hebels (2o) durch einen ,elastischen Drahtbügel (44), der in eine Bohrung (43) eines auf der Membran (6) befestigten Lagerböckchens (7) besteckt ist, gegen eine Schneide (8) dieses Lägerböckchens (7) drückt ist. 12. Schalldose nach Anspruch io oder i i, dadurch gekennzeichnet, däß die Lagerung (io; i i, 12, 5o) des Hebels (2o) in einem die Spitzen (12) tragenden Lagerwinkel (q.6) untergebracht ist, der Gegenstege (48) aufweist, an denen sich die den Lagerbolzen (io) gegen die Spitzen (12) drückenden Federn (5o) abstützen und der für .den Durchgang des Nadelhalters (16) geschlitzt ist. 13. Schalldose nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die. Lagerung (io, 11, 1g-, 5o) durch ein Verkleidungsstück (54) umhüllt ist, das seitliche Ohren (56) aufweist und dem Lagerwinkel (46) so angepaßt ist, daß es mit diesem zusammen die Lagerung allseitig umschließt. 14. Schalldose nach Anspruch 12 und 13, gekennzeichnet durch eine schmale, den Hebel (2o) umhüllende und an dem Lagerwinkel (46) befestigte Haube (57).