Konuslautsprecher

Abstract

 Die Realisierung einer festen Verbindung von schweren Magnetsystemen (11) mit aus Kunststoff gebildeten Lautsprecherkörben (12) bei Konuslautsprechern (10) wird herkömmlich als Klebeverbindung oder als Schabe-Niet-Verbindung ausgeführt. Diese Verbindungsarten sind nachteilig, weil bei der Verklebung der Bauteile in der Fertigung Lösungsmittel erforderlich sind und bei der Schabe-Niet-Verbindung hochwertige Kunststoffe eingesetzt werden müssen. Auch ist die rückstandsfreie Trennung der so verbundenen Bauteile schwierig. Daher werden Verbindungen angegeben, die allein aufgrund mechanisch wirkender Komponenten eine feste Verbindung schaffen. Gemäß einer Erfindungsausformung ist das Magnetsystem (11) in eine Kunststoffabdeckhaube (31) eingesetzt, die einen gewölbten Boden (32) und einen mäanderförmigen Randbereich (36) aufweist. Die hochstehenden Randsegmente (37.2) sind durch Öffnungen (38) im Korbboden (18) geführt und oberhalb des Korbbodens (18) nietkopfförmig aufgeweitet, während die anderen Randsegmente (37.1) auf dem Korbboden (18) stehen. Da die Wölbung des Topfbodens (32) während der Ausbildung der Nietköpfe (39) durch externe Krafteinwirkung vermindert wird, bewirkt, wenn diese Krafteinwirkung aufgehoben wird, die Rückstellkraft im Topfboden (32) einen festen und sicheren Sitz des Magnetsystems (11) am Lautsprecherkorb (12).

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung befaßt sich mit dem Aufbau von Konuslautsprechern, insbesondere mit der umweltfreundlichen Verbindung von Lautsprecherkorb und Magnetsystem.

Stand der Technik

[0002] Konuslautsprecher sind seit langem im Stand der Technik bekannt und bedürfen daher hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Wirkungsweise keiner eingehenden Erörterung. Zum besseren Verständnis sei jedoch an dieser Stelle ausgeführt, daß Konuslautsprecher üblicherweise von einem Magnetsystem, einem Lautsprecherkorb und einer Membran, an die die Schwingspule angesetzt ist, gebildet werden. Der konisch ausgebildete Lautsprecherkorb ist herkömmlicherweise entweder aus Metall oder Kunststoff gebildet. Das Magnetsystem besteht aus einem kreisringförmigen Dauermagneten, aus einer ebenfalls kreisringförmigen, aus Metall gefertigten oberen Polplatte und einer kreisrunden, ebenfalls aus Metall gebildeten unteren Polplatte. Die beiden Polplatten sind mit den Kreisringflächen des Dauermagneten verbunden. Außerdem ist ein kreisrunder Polkern vorhanden, der mit seinem einen Ende mit der unteren Polplatte verbunden ist und über seine gesamte Baulänge mit Abstand von der Innenkontur von oberen Polplatte und Dauermagnet ummantelt ist.

[0003] Der Lautsprecherkorb ist mit seinem Korbboden mit der dem Dauermagneten abgewandten Fläche verbunden. Diese Verbindung ist gemäß dem Stand der Technik als Nietverbindung realisiert, wenn der Lautsprecherkorb aus Metall gebildet ist. Dazu sind auf der dem Dauermagneten abgewandten Fläche der oberen Polplatte sogenannte Nietbutzen ausgebildet, die durch entsprechende Öffnungen im Korbboden hindurchgeführt sind. Der Bereich des jeweiligen Nietbutzens, der aus dem Korbboden herausragt, ist mittels Nietung aufgeweitet und preßt daher den Korbboden gegen die obere Polplatte. Außerdem wird durch die Nietbutzen die obere Polplatte zum Lautsprecherkorb zentriert.

[0004] Eine Übertragung der zuvor dargestellten Verbindung zwischen Lautsprecherkorb und Magnetsystem auf Lautsprecherkörbe, die aus Kunststoff gebildet sind, ist nicht oder nur unter Inkaufnahme von erheblichen Nachteilen möglich. Dies ist darauf zurückzuführen, daß einerseits mittels der Nietung die obere Polplatte leicht gegen den Korbboden gedrückt werden soll und andererseits die dazu erforderlichen, auf den Nietbutzen und den Korbboden während des Nietvorgangs wirkenden Kräfte so hoch sind, daß der Korbboden bricht.

[0005] Zur Beseitigung dieser - insbesondere während der Großserienfertigung von Lautsprechern auftretenden - Probleme, werden im Stand der Technik zwei Lösungsansätze angegeben, die gewährleisten, daß die bei Konuslautsprechern mitunter schweren Magnetsysteme mit ausreichender Festigkeit am Korbboden befestigt werden können.

[0006] Gemäß dem ersten Lösungsansatz wird der Lautsprecherkorb mit dem Magnetsystem verklebt. Hierzu werden üblicherweise zweikomponentige Klebstoffe verwendet, die zur Aufrechterhaltung der Produktion große Mengen von Lösungsmitteln und Spülmitteln zur Freihaltung der Klebedüse erfordert.

[0007] Beim zweiten Lösungsansatz wird zur Verbindung von Magnetsystem und Lautsprecherkorb eine sogenannte Schabennietung ausgeführt. Dazu werden die Nietbutzen in die entsprechenden Öffnungen des Korbboden eingepreßt. Diese Art der Verbindung erfordert aber den Einsatz hochwertiger Kunststoffe für den Lautsprecherkorb, damit eine Kaltverformung des Kunststoffes und eine damit einhergehende Lockerung der Verbindung ausgeschlossen wird. Kunststoffe, die die für diesen Zweck geeigneten Materialeigenschaften aufweisen, sind Polycarbonate bzw. glasfaserverstärkte Polycarbonate. Abgesehen davon, daß diese Polycarbonate im Vergleich zu anderen Kunststoffen sehr teuer sind, sind sie auch unter Umweltgesichtspunkten nicht ganz unbedenklich, weil dieser Werkstoff quasi unverrottbar ist. Wird Polycarbonat als Werkstoff für den Lautsprecherkorb verwendet und soll der Lautsprecherkorb später wieder vom Magnetsystem getrennt werden, bleiben ähnlich wie bei dem zuvor angeführten Lösungsansatz mit der Klebeverbindung unweigerliche Reste des Korbbodens auf dem Magnetsystem zurück, wenn man kein aufwendiges Trennungsverfahren ausführen will. Damit sind die Magnetsysteme nach ihrer Trennung vom Lautsprecherkorb keiner Zweitverwertung mehr zugänglich. Die auf dem Magnetsystem verbleibenden Korbreste sind außerdem einem möglichen Recyclingverfahren für Korbwerkstoffe dauerhaft entzogen.

[0008] Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Konuslautsprecher anzugeben, der die Nachteile der zuvor benannten Lautsprecher vermeidet und auch bei großen und schweren Magnetsystemen das Magnetsystem fest mit dem Lautsprecherkorb verbindet.

Darstellung der Erfindung

[0009] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 und die Merkmalskombination gemäß Anspruch 3 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen 2 und in den Ansprüchen 4 und 5 angegeben.

[0010] Wird die Verbindung von Lautsprecherkorb und Magnetsystem erfindungsgemäß ausgebildet, lassen sich auch große und schwere Magnetsysteme von Konuslautsprechern mit einem Durchmesser bis zu 20 cm sicher und fest mit dem Lautsprecherkorb verbinden. Wie Falltests gezeigt haben, ist trotz der einfachen und rückstandfreien Trennungsmöglichkeit des Lautsprecherkorbes vom Magnetsystem nicht zu befürchten, daß sich das Magnetsystem während des Betriebs des Lautsprechers vom Lautsprecherkorb ablöst.

Kurze Darstellung der Figuren

[0011] Es zeigen:

Fig. 1

einen Konuslautsprecher in Seitenansicht, wobei die rechte Hälfte des Lautsprechers im Schnitt dargestellt ist; und

Fig. 2

einen weiteren Konuslautsprecher in einer der Figur 1 entsprechenden Darstellungsweise.

Wege zum Ausführen der Erfindung

[0012] Der in Figur 1 dargestellte Konuslautsprecher 10 wird im wesentlichen von dem Magnetsystem 11, einem aus Kunststoff bestehenden, konisch geformten Lautsprecherkorb 12 und eine Membran 13 gebildet. Das Magnetsystem 11 ist üblich ausgebildet und besteht aus einer kreisrunden Polplatte 14, einem kreisringförmigen Dauermagneten 15, einer ebenfalls kreisringförmig ausgebildeten oberen Polplatte 16 und einem runden Polkern 17. Die beiden Polplatten 14, 16 sind zentrisch zur Lautsprechermittelachse auf den beiden Kreisringflächen des Dauermagneten 15 angeordnet und verbunden. Der Polkern 17 ist mit der unteren Polplatte 14 verbunden und wird über seine gesamte Bauhöhe von den Innenkonturen vom Dauermagnet 15 und oberer Polplatte 16 mit Abstand ummantelt.

[0013] Der Lautsprecherkorb 12 ist mit seinem Korbboden 18 auf der dem Dauermagneten 15 abgewandten Seite der oberen Polplatte 16 aufgesetzt. Wie die Verbindung der oberen Polplatte 16 mit dem Lautsprecherkorb 12 realisiert ist, ist weiter unten näher ausgeführt. In den Lautsprecherkorb 12 die ebenfalls konisch geformte Membran 13 eingesetzt, wobei der größere Durchmesser der Membran 13 mit dem oberen Rand des Lautsprecherkorbes 12 verbunden ist. An das andere Ende der Membran 13 schließt der rohrförmig ausgestaltete Schwingspulenträger 19 an, dessen freies Ende mit der Schwingspule 20 ummantelt ist. Die Baulänge des Schwingspulenträgers 19 ist so bemessen, daß dessen freies Ende in Ruhestellung des Lautsprechers in den von dem Polkern 17 auf der einen und von der oberen Polplatte 16 und dem Dauermagneten 15 auf der anderen Seite gebildeten Abstand hineinragt. Zur Zentrierung der Membran 13 ist der Korbboden 18 mit dem Außenmantel des Schwingspulenträgers 19 mittels einer ziehharmonikaförmigen Zentriermembran 21 verbunden. Außerdem ist an der Innenkontur der Membran 13 eine Staubschutzkalotte 22 eingeklebt. Ferner weist die obere Polplatte 16 an der Fläche, welche dem Dauermagneten 15 abgewandt ist, hochstehende Stifte 23 auf. Diese Stifte 23 sind in entsprechende Öffnungen 24 des Korbbodens 18 eingeschoben, wenn der Korbboden 18 auf der oberen Polplatte 16 aufgesetzt ist. Diese Stifte 23 und die Öffnungen 24 haben keine Befestigungsfunktion, sondern dienen allein der Lagefixierung des Lautsprecherkorbes 12 auf der oberen Polplatte 16.

[0014] Die Verbindung von Lautsprecherkorb 12 und Magnetsystem 11 ist wie folgt realisiert:
An der Fläche des Korbbodens 18, welche dem Magnetsystem zugewandt ist, ist ein umlaufender Rand 25 angeformt, dessen Innendurchmesser den Außendurchmesser der oberen Polplatte knapp übersteigt und dessen Bauhöhe die Dicke der oberen Polplatte 16 unterragt. Dieser Rand 25 ist durch eine Mehrzahl von parallel zur Lautsprechermittelachse geführten Schlitzen 26 in zwei Arten von Segmenten 27.1 und 27.2 unterteilt. Jedes zweite Segment 27.2 ist als Rasthaken 28 ausgebildet. Dazu ist der freie Endbereich dieser Segmente 27.2 mit einer zur Lautsprechermittelachse hin gerichteten, sägezahnförmig geformten Ausbildung versehen. Ist der Lautsprecherkorb 12 auf die obere Polplatte 16 aufgesetzt, greifen die rechtwinklig zur Lautsprechermittelachse verlaufenden Bereiche der Sägezähne in Vorsprünge 29 des Magnetsystems 11 ein und pressen das Magnetsystem 11 mit der oberen Polplatte 16 leicht gegen den Korbboden 18 des Lautsprecherkorbes 12. Die Vorsprünge 29 sind in diesem Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, daß die obere Polplatte 16 gegenüber dem Dauermagneten 15 vergrößerten Außendurchmesser aufweist. Durch diese bauliche Ausgestaltung der oberen Polplatte 16 im Vergleich zum Dauermagneten 15 kann auf eine gesonderte Ausbildung von Vorsprüngen 29 am Außenmantel des Magnetsystems 11 verzichtet werden. Wie leicht einzusehen ist, ist die Montage von Lautsprecherkorb 12 und Magnetsystem 11 durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Lautsprecherkorbes 12 stark vereinfacht. Dies deshalb, weil, wenn der Lautsprecherkorb 12 auf das Magnetsystem 11 aufgeschoben wird, die Segmente 27.2, die als Rasthaken 28 ausgebildet sind, zunächst in Pfeilrichtung P1 der vorspringenden oberen Polplatte 16 ausweichen und so dann, wenn der Lautsprecherkorb 12 seine Endposition auf dem Magnetsystem 11 gefunden hat, die obere Polplatte 16 umgreifen und gegen den Korbboden 18 pressen. Damit ein Ausweichen der als Rasthaken 28 ausgebildeten Segmente 27.2 während des Betriebs des Lautsprechers ausgeschlossen ist, ist um den Außenmantel aller Segmente 27.1, 27.2 eine Schelle 30 gelegt, welche die Segmente 27.1, 27.2 gegen den Außenmantel des Magnetsystems 11 drückt.

[0015] Der in Figur 2 dargestellte Lautsprecher 10 unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Lautsprecher nur durch eine andere Art der Befestigung des Magnetsystems 11 mit dem Lautsprecherkorb 12, so daß im Rahmen der Erörterung dieses Ausführungsbeispiels nicht mehr auf den generellen Aufbau des Lautsprechers eingegangen zu werden braucht.

[0016] Zur Befestigung des Magnetsystems 11 mit dem Lautsprecherkorb 12 ist das Magnetsystem 11 in eine topfförmig ausgebildete, aus Kunststoff bestehende Abdeckhaube 31 eingesetzt. Der Topfboden 32 der Abdeckhaube 31 ist zum Topfboden hin gewölbt und weist im Mittelpunkt seiner Innenfläche einen Dorn 33 auf. Dieser Dorn 33 weist an seinem Ende, welches mit dem Topfboden 32 verbunden ist, eine den Dorndurchmesser übersteigende, scheibenförmig ausgebildete Wulst 34 auf, die als Abstandhalter dient. Auf dem Dorn 33 ist die untere Polplatte 14, welche zu diesem Zweck mit einem Sackloch 35 versehen ist, aufgesteckt, so daß die untere Polplatte 14 nur noch auf der scheibenförmigen Wulst 34 ruht.

[0017] Der Topfrand 36 ist meanderförmig ausgebildet, so daß hochstehende und weniger hochstehende Randsegmente 37.1 und 37.2 gebildet sind. Ist der Lautsprecherkorb 12 mit dem Magnetsystem 11 verbunden, stehen die weniger hochstehenden Randsegmente 37.1 auf der dem Magnetsystem 11 zugewandten Fläche des Korbbodens 18 auf. Die hochstehenderen Randsegmente 37.2 sind in diesem Zustand durch entsprechende Öffnungen 38 im Korbboden 18 hindurchgesteckt und oberhalb des Korbbodens 18 durch Ultraschallschweißung in ihrem Querschnitt nietkopfförmig aufgeweitet, so daß die Unterseite des Nietkopfes 39 auf dem Korbboden 18 aufliegt.

[0018] In der Mantelfläche 40 der Abdeckhaube 31 wirken Zugkräfte, welche durch die Kraftpfeile P2 angedeutet sind. Diese Kräfte werden dadurch aufgebaut, daß während des Verbindens von Lautsprecherkorb 12 und Magnetsystem 11 der gewölbte Topfboden 32 unter externer Krafteinwirkung eine weniger starke Wölbung erhält. Sind die Nietköpfe 39 durch Ultraschallschweißung erstellt und wird die externe Krafteinwirkung auf den Topfboden 32 beseitigt, bewirkt die Rückstellkraft, mit welcher der Topfboden 32 seine ursprüngliche Wölbung zu erreichen sucht, den Aufbau der Zugkräfte P2 in der Mantelfläche 40. Über die Fortsetzung dieser Kräfte P2 durch den Topfboden 32 und die Wulst 33 auf die untere Polplatte 14 wird das Magnetsystem 11 mit seiner oberen Polplatte 16 gegen die dieser Polplatte 16 zugewandte Seite des Korbbodens 18 gepreßt.

[0019] Durch die Abstimmung der Dicke der Wulst 33 zur Tiefe T der Einschnitte in den Randsegmenten 37.2 wird sichergestellt, daß während der externen Krafteinwirkung auf den Topfboden 32 bei der Verbindung von Magnetsystem 11 und Lautsprecherkorb 12 die Innenkontur der Topfbodens 32 nicht auf der unteren Polplatte 14 aufliegen kann.

[0020] Vollständigkeitshalber sei vermerkt, daß der Korbboden 18 an seiner dem Magnetsystem 11 zugewandten Fläche mit einem Zentrierring 41 versehen ist, der die obere Polplatte 16 eng umrandet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde in beiden Figuren darauf verzichtet, die Kontaktierung der Schwingspule 20 darzustellen.

Ansprüche

1. Konuslautsprecher,
mit einem Magnetsystem (11) und
mit einem aus Kunststoff gebildeten Lautsprecherkorb (12), der mit dem Magnetsystem (11) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dem Magnetsystem (11) zugewandte Fläche des Lautsprecherkorbes (12) eine Mehrzahl von Rasthaken (28) aufweist, die hinter am Außenmantel des Magnetsystems (11) angeordneten Vorsprüngen (29) verbunden sind, wenn das Magnetsystem (11) mit dem Lautsprecherkorb (12) verrastet ist und
daß die hinter den Vorsprüngen (29) verrasteten Rasthaken (28) mittels einer umlaufenden Schelle (30) gegen den Außenmantel des Magnetsystems (11) und in die Vorsprünge (29) gedrückt sind.

2. Konuslautsprecher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Polplatte (16) einen gegenüber dem Dauermagneten (15) vergrößerten Außendurchmesser aufweist.

3. Konuslautsprecher,
mit einem Magnetsystem (11) und
mit einem aus Kunststoff gebildeten Lautsprecherkorb (12), der mit dem Magnetsystem (11) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Magnetsystem (11) in eine topfförmig ausgebildete Abdeckhaube (31) eingesetzt ist, deren Topfboden (32) zum Topfinneren hin leicht gewölbt ausgebildet ist und deren Rand (36) zumindest teilweise durch entsprechende Öffnungen (38) im Korbboden (18) des Lautsprecherkorbes (12) hindurchgeführt ist und mit dem aus den Öffnungen (38) austretenden Randsegmenten (37.2) auf der der oberen Polplatte (16) abgewandten Fläche des Korbbodens (18) aufliegen.

4. Konuslautsprecher nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die auf dem Korbboden (18) aufliegenden Randsegmente (37.2) etwa durch Ultraschallschweißung nietkopfförmig aufgeweitet sind.

5. Konuslautsprecher nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Magnetsystem (11) auf einen Dorn (33) aufgesteckt ist,
daß in der Mitte des Topfbodens (32) ein Abstandhalter angeordnet ist, welcher das Magnetsystem (11) in Abstand zum Topfboden (32) hält, und
daß die Dicke des Abstandhalters und die Tiefe T der Randsegmente (37.1) so aufeinander abgestimmt sind, daß während der Verbindung von Magnetsystem (11) und Lautsprecherkorb (12) ein direktes Aufliegen des Magnetsystems (11) auf dem Topfboden (32) ausgeschlossen ist.

Zeichnung