Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11381
.pdf
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=410777&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB410777A
[]
A E N v T SPEC I A TIO
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Даты проведения конвенции (Германия): 12 ноября 1931 г.
16 августа 1932 г.
410,777 Соответствующие заявки в Соединенном Королевстве № 32219/32 от 14 ноября 1932 г. № 32220/32 f
(Осталась одна полная спецификация) (Патент на дополнение к № 363697 от 28 августа 1929 г.) Принят: 14
мая 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся сердечников из магнитного материала.
Мы, ALLGEMBEINE EL Ei TRICITXTSGESELLSC'HAFT, расположенная по адресу: Friedrich Rarl-I Ufer 214,
Berlin, N W 40, Germany, корпорация, учрежденная в соответствии с законодательством Германии, настоящим
заявляем, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к сердечникам из магнитного материала, и в частности к ленточным
сердечникам, изготовленным из материала муанет в соответствии со спецификацией.
Патент № 363697 описывает сердечники из листового металла, проволоки, ленты и обмотки Крарупа из
ферромагнитного материала, которые при начальной магнитной проницаемости yu = 25 и более обладают
нестабильностью менее 5 процентов после любых желаемых нагрузок постоянным током.
Магнитно-замкнутые кольцевые сердечники могут быть изготовлены двумя способами. Первый способ
заключается в штамповке колец или рамок с последующим их укладыванием для образования сердечника;
второй способ заключается в намотке ленты из соответствующего материала в кольцевую форму.
Второй метод имеет два преимущества по сравнению с первым. Во-первых, материал может быть полностью
использован, поскольку отсутствует штамповка, приводящая к образованию отходов полония, а во-вторых,
если направление силовых линий магнитного поля в магнитном материале наклонено в результате процесса
прокатки или подобного воздействия, ленту можно вырезать из него в наиболее благоприятном направлении.
При изготовлении таких ленточных сердечников путем наматывания полосы магнитного материала в форме
кольца, особенно для целей телефонии, в ленте возникают упругие напряжения, особенно в случае колец
относительно малого диаметра.
Эти напряжения невыгодны, поскольку приводят к заметному ухудшению магнитных свойств, особенно
гистерезиса.
Изобретение основано на наблюдении, что пластические деформации оказывают гораздо меньшее, а во
многих случаях и вовсе никакого негативного влияния на магнитные свойства.
Согласно изобретению, необходимая для сердечников лент кривизна достигается в результате пластической
или формообразующей деформации. Это может быть сделано различными способами; например, ленту
можно сгибать через равные промежутки, или ленту можно сначала намотать на относительно небольшой
штифт, а затем позволить ей распрямиться до желаемого диаметра.
Данная пластичность формообразующей деформации не оказывает существенного влияния на фактор
нестабильности.
Для того чтобы изобретение было ясно понято и легко реализовано, оно будет описано более подробно со
ссылкой на прилагаемые чертежи, которые иллюстрируют, в качестве примера, три способа реализации
изобретения. На этих чертежах: Рисунок 1 представляет собой схематический план, иллюстрирующий первый
из только что упомянутых способов; Рисунки 2a и 2b и аналогичные виды, иллюстрирующие второй способ;
Рисунок 3 представляет собой разрез, иллюстрирующий другой способ и устройство для его осуществления.
В методе, показанном на рисунке 1, лента сгибается или изгибается через равные промежутки, образуя
многоугольную форму, как показано на рисунке. При этом лента сохраняет изогнутую форму, оставаясь
полностью свободной от упругих напряжений; локальные пластические деформации в углах многоугольника
не влияют на магнитные свойства всего сердечника. Однако, чтобы исключить наличие рассеянных полей в
углах, желательно максимально их сгладить.
На рисунках 2a и 2b показан способ согласно изобретению, при котором ленте сначала придается такая
выраженная кривизна, что после снятия напряжения k-c 2 410,777 она сохраняет кривизну желаемой
величины. Например, если конечный сердечник должен иметь диаметр 8 см.
Затем лента наматывается на штифт диаметром значительно меньше, например, 2 см, после чего она
принимает форму, показанную на рисунке 2а. Таким образом, происходит частично пластическая деформация
и частично упругое напряжение материала. Когда лента снимается со штифта, она выпрямляется в
результате упругого напряжения. Затем она принимает форму, показанную на рисунке 2б. После этого ее
можно без труда намотать в кольцо диаметром 8 см, при этом возникают лишь очень небольшие новые
упругие напряжения.
Начальная магнитная проницаемость α = 70 и постоянная гистерезиса h = 53 Ом/млн Дж Aw'em (w = 5000)
были измерены на ленточном сердечнике из магнитостабильного материала в соответствии со
спецификацией основного патента, который был намотан до диаметра, настолько большого, что при
растяжении возникало лишь очень малое напряжение. Если тот же сердечник был намотан до диаметра около
8 см, то магнитная проницаемость упала до α = 64, а гистерезис увеличился до h = 104. В отличие от этого,
характеристические магнитные постоянные практически сохраняются после описанных выше методов
производства. На том же сердечнике, изготовленном в соответствии с рисунком 1, были измерены: начальная
магнитная проницаемость μ = 68 и потери на гистерезис h = 56. Методом Tjo Dsduction в соответствии с
рисунком 2 (пластиковый бленд) была получена: начальная магнитная проницаемость μ = 68. и потери на
гистерезис h = 60.
Не всегда возможно полностью предвидеть существование упругих напряжений, и, поскольку даже
небольшие остаточные упругие напряжения могут оказывать вредное воздействие на магнитные свойства,
может быть целесообразно снять эти небольшие напряжения путем нагрева до температуры от 1000 до 350
°C.
Последнюю температуру не следует превышать, иначе нестабильность материала может превысить
допустимое значение. Таким образом, при использовании того же сердечника в результате нагрева в течение
одного часа при 1700°C проницаемость txO = 68 увеличилась до p,,=i 5. В тех случаях, когда сердечники
многоугольного сечения нежелательны из-за большого занимаемого ими пространства, или когда тот факт,
что сердечник больше не плотно наматывается после выталкивания, рассматривается как дефект,
целесообразно действовать следующим образом: лента из ферромагнитного материала перед намоткой на
сердечник подвергается пластической деформации несколько раз в чередующихся направлениях путем
изгиба вперед и назад, причем последняя пластическая деформация имеет характер кривизны, направление
и величина которой таковы, что после намотки лента больше не находится в упругом напряжении.
Пластическая деформация и намотка предпочтительно выполняются за один рабочий этап. Многократная
пластическая деформация может быть выполнена различными способами. Особенно выгодным оказался
способ, при котором лента Лента 1 наматывается между двумя рядами роликов, смещенных относительно
друг друга 75 таким образом, что ролики одного ряда находятся напротив зазоров другого ряда и входят в эти
зазоры. Диаметр роликов одного ряда предпочтительно несколько больше диаметра 80 роликов другого ряда.
На рисунке 3 показано устройство, которое может быть использовано для реализации изобретения в
соответствии с этим методом, хотя следует понимать, что это может быть сделано и другими средствами 85.
Лента 1 наматывается на штифт 2 в сердечник 3. Штифт может приводиться в движение любым желаемым
способом, например, с помощью вращающихся колес 4 и 5. Перед намоткой лента 90, согласно изобретению,
несколько раз подвергается пластической деформации в противоположных направлениях путем наматывания
между роликами 6 и 7 (которые состоят, например, из стали). Ролики расположены таким образом, что 95
ролики 7, диаметр которых меньше диаметра роликов 6, всегда находятся напротив зазоров между
Расстояние между двумя рядами роликов 6 может изменяться с помощью 100 резьбового прижимного
шпинделя 8 в зависимости от типа и качества используемого материала. Чем больше ролики меньшего
диаметра выступают в зазоры между роликами большего диаметра, 105 тем больше пластическая
деформация. После выхода из роликов лента приобретает постоянную кривизну в сторону роликов меньшего
диаметра. Эта кривизна имеет такую величину, что лента после 110 намотки перестает быть упруго
напряженной.
Величина кривизны зависит от диаметра роликов и их взаимного положения друг относительно друга, а также
от растягивающего напряжения при вытягивании, поскольку в результате растягивающего напряжения
кривизна частично нивелируется. Поэтому отдельные факторы должны быть скорректированы таким образом,
чтобы необходимая степень кривизны соответствовала диаметру наматываемого сердечника.
Кроме того, следует, естественно, позаботиться о том, чтобы лента была постоянно изогнута в том
направлении, в котором она будет изогнута в дальнейшем в сердечнике.
Описанный выше метод имеет дополнительное преимущество в том, что заусенец, образующийся при
обработке лент, прижимается роликами до плоского состояния, так что отдельная операция по удалению
заусенцев излишня 130 410.777
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_410778.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=410778&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB410778A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
-y ; Дата подачи заявки: Не 15, 1932 № 32,324/32.
Полный левый угол: 4 ноября, 1933.
Завершено: 15 мая 1934 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
410,778.
Усовершенствования, относящиеся к диафрагме S для акустических устройств.
Мы, компания ELECTRIC & MUSICAL INDUSTRIES LIMITED, британская компания, расположенная по адресу:
Блайт-роуд, Хейз, графство Мидлсекс, и Гилберт Фаррадей Даттон, подданный Великобритании,
проживающий по адресу: Ределиф-роуд, 57, Южный Кенсингтон, Лондон, S W 10, настоящим заявляем, что
данное изобретение имеет следующий характер:
Настоящее изобретение относится к акустическим устройствам и, в частности, к большим диафрагмам, то
есть к диафрагмам такого размера, который позволяет эффективно излучать звук без использования рупора,
а также к устройствам для поддержки таких диафрагм.
До настоящего времени большие конические или усеченно-конические диафрагмы обычно изготавливались
из бумаги, а в некоторых случаях – из гофрированного картона. Однако отклик громкоговорителей с
бумажными диафрагмами на высоких акустических частотах не был полностью удовлетворительным, и были
предприняты усилия по использованию материалов, таких как алюминий, имеющих более высокое отношение
модуля Юнга к плотности. Таким образом, минимальная частота, на которой диафрагма вибрирует в
радиальном режиме, была значительно увеличена. Говорят, что коническая или усеченно-коническая
диафрагма вибрирует в радиальном режиме, когда один диаметр увеличивается, а другой уменьшается.
Высокочастотный отклик был улучшен таким образом, но диафрагма издает потрескивающие звуки при
работе на частотах, отличных от очень малых амплитуд.
Также было предложено использовать усеченно-коническую металлическую диафрагму, имеющую
небольшое количество широко расположенных концентрических углублений или полугофрирований с
негофрированными участками между ними.
Ещё одно предложение заключалось в использовании диафрагмы из алюминия или алюминиевого сплава с
непрерывной гофрировкой на поверхности. Однако гофрировка имела такую форму и глубину, что её участки
располагались практически в плоскостях, перпендикулярных направлению колебаний диафрагмы.
Потрескивающие звуки, по-видимому, вызваны деформацией, то есть металлический лист, из которого
состоит диафрагма, не идеально гладкий, и некоторые участки поверхности деформируются при приложении
сжимающего напряжения к диафрагме.
Целью настоящего изобретения является создание металлической диафрагмы, в которой устранен указанный
выше недостаток.
Согласно настоящему изобретению, большая акустическая диафрагма выполнена из материала, имеющего
более высокое отношение модуля Юнга к плотности, чем бумага, и имеет гофрированные участки,
сливающиеся друг с другом по меньшей мере на части ее поверхности, причем отношение шага
гофрирования к его глубине, измеренной от вершины до впадины, больше 5 и обычно значительно больше
этого значения.
Согласно одному из аспектов данного изобретения, применяемого к диафрагмам выпуклой формы, например,
усеченно-коническим диафрагмам, 70 форма и глубина гофрирования выполнены таким образом, что все их
части расположены под значительным углом к плоскостям, перпендикулярным направлению колебаний
диафрагмы. Область вокруг точки или зоны привода 75 предпочтительно либо не имеет гофрирования, либо
имеет гофрирование меньшей глубины, чем в области, расположенной дальше от этой точки или зоны.
Предпочтительно, в диафрагме усеченно-конической или другой выпуклой формы 80, внутреннее
гофрирование, если оно предусмотрено, имеет большую глубину, чем внешнее.
В тех случаях, когда область вокруг точки или зоны привода не имеет гофрирования, она может быть
выполнена из более толстого материала, чем внешняя часть диафрагмы. В качестве альтернативы, эта
область может быть сделана достаточно жесткой путем расширения конца меньшего диаметра усеченного
конуса.
При вибрации на высоких частотах, скажем, от 1500 циклов в секунду и выше, конус, например, диаметром 10
см.
Радиус конуса действует подобно механической линии передачи, импеданс которой увеличивается от центра
к периферии. Чтобы избежать образования выраженных стоячих волн в диафрагме, последняя должна
представлять собой гладкую механическую линию передачи. Поэтому необходимо избегать резкого
изменения механического импеданса вдоль радиуса конуса, которое могло бы произойти, если бы
гофрирование было глубоким. Следовательно, гофрирование следует делать как можно более мелким, что
соответствует свободному движению.
Также необходимо, чтобы на стр. 410778 механическую линию завершили подходящим резистивным
элементом с приблизительно таким же импедансом, как у конуса.
Таким образом предотвращается образование выраженных стоячих волн вследствие отражения от
периферии диафрагмы.
Гофрирование не обязательно должно быть концентричным относительно конуса или относительно точки
приложения силы или зоны, и в некоторых случаях предпочтительно делать его эксцентричным.
Предпочтительным способом предотвращения значительного отражения от периферии является установка
края диафрагмы внутри круглого отверстия в коробке или перегородке с помощью кольца из бархата или
подобного материала, между которым и диафрагмой расположен слой вещества, обеспечивающего высокое
внутреннее трение при колебаниях и способного выдерживать значительные деформации в пределах
упругости. Таким веществом, например, является компаунд Чаттертона. Край диафрагмы также
предпочтительно крепится к бархату с помощью этого компаунда, но может быть также пришит к нему.
Для гашения окружных вибраций диафрагма может быть выполнена с одним или несколькими соединениями,
при этом для соединения может использоваться такое вещество, как компаунд Чаттертона.
В некоторых случаях с усеченно-коническими диафрагмами оказалось целесообразным располагать
плоскость основания усеченного конуса под острым углом к оси, а не под прямым углом к ней, как в обычном
расположении.
Для реализации изобретения мы можем действовать следующим образом: из круглого листа алюминия
диаметром около 1 см с центральным отверстием вырезается сектор, который затем известным способом
формируется в усеченный конус путем соединения двух радиальных кромок. Размер удаленного сектора
может быть таким, что угол усеченного конуса составляет около 105°. Алюминий может обладать
следующими свойствами: прочность на разрыв вдоль волокон 10 тонн на квадратный дюйм, прочность на
разрыв поперек волокон 9 тонн на квадратный дюйм, модуль Юнга 7 3 x 10¹¹ дин на квадратный сантиметр,
толщина 0,002 дюйма.
Толщина может отличаться от указанного значения примерно на 15 % в любом направлении.
Было обнаружено, что радиальные моды становятся заметными в диафрагмах описываемого типа, если их
толщина превышает 0,003 дюйма, а диафрагма становится слишком хрупкой, если толщина меньше 0,0015
дюйма.
Значение квадратного корня из отношения модуля Юнга к плотности для алюминия такого качества
составляет примерно 5,1 × 1 см³/с, тогда как соответствующее значение для бумаги составляет примерно 1,7
× 10⁵,70 см³/с.
Соединение в усеченном конусе выполняется, например, с помощью клея Чаттертона, и при желании
соединение может быть также сшито. 75 Затем усеченный конус помещается в пресс и гофрируется, а конец
меньшего диаметра одновременно формируется в цилиндрический штырь для приема приводной катушки. 80
В этом случае гофрирование концентрично конусу и простирается от периферии внутрь примерно на две
трети расстояния от периферии до штыря. Гофрирование образовано 85 сливающимися дугами радиусом 0,4
дюйма, глубина которых, измеренная от гребня до впадины, составляет 0,015 дюйма. Шаг этих гофрирований,
таким образом, составляет около 0,3 дюйма, а отношение шага к глубине составляет около 20. Кроме того,
все гофрирования имеют такую форму и глубину, что ни одна из их частей не приближается к параллельности
плоскостям, перпендикулярным направлению колебаний диафрагмы в целом, то есть плоскостям,
перпендикулярным оси 95 диафрагмы. Усеченный конус. Остальная часть поверхности конуса
предпочтительно не имеет гофрирования.
Алюминий, используемый при изготовлении вышеупомянутой диафрагмы, известен как полутвердый (100%).
Если используется более твердый материал, то после формирования гофрирования, если оно выполняется в
холодном состоянии, он становится слишком твердым (и, следовательно, подвержен разрушению при
эксплуатации). Более мягкий материал (105) не обладает достаточной прочностью, чтобы выдерживать
внезапные низкочастотные импульсы, с которыми можно столкнуться на практике.
Если материал подвергается отжигу в процессе гофрирования, возможно использование более твердого
материала. В любом случае следует стремиться к тому, чтобы после завершения процесса гофрирования
материал диафрагмы обладал максимально возможной твердостью, соответствующей способности
сопротивляться переменным напряжениям без разрушения.
Диафрагма поддерживается в центре известным способом с помощью крестовины или подобного элемента и
крепится 120 внутри отверстия в коробке или перегородке с помощью кольца из гибкого материала, такого как
бархат. Бархат крепится к краю диафрагмы путем прослойки слоя материала Чаттертона 125 фунтов или
подобного материала, способного оказывать сильно затухающую восстанавливающую силу при деформации.
Диафрагма также может быть пришита к бархату, а бархат может быть пропитан 130. Вместо того чтобы
гофрирование в диафрагме имело только два разных шага, шаг может постепенно уменьшаться от
центральной области j 1 вокруг приводной катушки наружу. Глубина гофрирования также может постепенно
увеличиваться от центра наружу. Функции гофрирования: 4.
для устранения неровностей на поверхности диафрагмы, для увеличения самой низкой частоты, на которой
происходят радиальные моды колебаний, и для придания диафрагме жесткости, необходимой для
безопасного обращения 50 Поэтому важно, чтобы, по крайней мере во внешней области диафрагмы,
гофрирование сливалось друг с другом и не было сильно разнесено негофрированными участками 55 i Если
желательно использовать плоскую диафрагму, она снабжена концентрическим гофрированием, которое
предпочтительно простирается, сливаясь друг с другом, от точки или зоны привода наружу к периферии 60.
Предпочтительно, гофрирование формируется путем слияния дуг сравнительно большого радиуса, причем
шаг внутреннего гофрирования или гофрирования вокруг зоны привода больше, чем шаг внешнего
гофрирования, а глубина первого предпочтительно меньше, чем глубина гофрирования.
Дата: 15 ноября 1932 года.
REDD Iff E & GROSE, агенты заявителей, 6, Bream's Buildings, Лондон, E C 4.
При желании можно использовать компаунд Чаттертона. В каждом случае компаунд Чаттертона
предпочтительно использовать в горячем виде.
Провода, идущие к управляющей катушке, не следует закреплять на диафрагме, так как это может привести к
дребезжанию.
Толщина материала может быть больше в негофрированной зоне, чем в других местах, или же меньший по
диаметру конец усеченного конуса может быть расширен на относительно большой радиус внутри
цилиндрического штифта. Таким образом, металл штифта может быть сжат, а зона, непосредственно
окружающая этот штифт, может быть подвергнута растяжению.
При желании усеченный конус может быть сформирован без швов из плоского листа путем серии
деформаций, чередующихся с операциями отжига.
В модифицированной диафрагме согласно данному изобретению, которая, однако, оказалась не столь
удовлетворительной, как уже описанная, размер и материал одинаковы, но гофрирование на внешних двух
третях поверхности диафрагмы образовано сливающимися дугами радиусом 0,21 дюйма и имеет глубину от
гребня до впадины 0,04 дюйма. В этом случае шаг составляет около 0,36 дюйма, и, следовательно,
отношение шага к глубине составляет около 9. Внутренняя треть поверхности конуса снабжена чуть более
чем одним неглубоким гофрированием глубиной около 0,03 дюйма, образованным сливающимися дугами
радиусом 1,25 дюйма.
3,5 Таким образом, угол наклона составляет примерно 0,75 дюйма, а отношение угла наклона к глубине равно
25.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования диафрагм для акустических устройств или относящиеся к ним.
Мы, компания ELECTRIC & MUSICAL INDUSTRIES, британская компания, из Блайт-Роуд, Хейз, Мидлсекс, и
Гилберт-Роуд, Хейз, Мидлсекс, и Фаррадей Даттон, подданный Великобритании, из Ределиф-Роуд, Южный
Кенсингтон, Лондон, Южный Кенсингтон, настоящим заявляем о радиальном характере данного изобретения
и о том, каким образом оно должно быть выполнено. Радиальные моды не способствуют излучению,
поскольку поток воздуха происходит от одной движущейся поверхности к соседней движущейся поверхности
противоположным образом и следующим утверждением: 100
Настоящее изобретение относится к акустической реакции на исполнительные механизмы устройств, и в
частности к большим диафрагмам, и, следовательно, к диафрагмам большого размера, адаптированным для
эффективного излучения звука без использования рупора, и к расположению элементов для поддержки таких
диафрагм, в которых возникает радиальная мода.
До настоящего времени большие конические диафрагмы обычно изготавливались из бумаги, а в некоторых
случаях их делали гофрированными. Увеличение толщины диафрагмы обычно повышает частоту, при
которой возникает радиальная вибрация.
9 Вентиляционное отверстие создает излишние проблемы из-за внутреннего трения, которое гасит вибрации.
410,778 Диафрагму из бумаги с плотностью 0,7 грамма на кубический сантиметр можно изготовить толщиной
0,02 дюйма, не делая её чрезмерно тяжёлой. Такая диафрагма очень жёсткая в отношении изгиба, и это
свойство, вместе с внутренним трением, достаточно для подавления радиальных мод в низкочастотном
диапазоне, то есть ниже 2000 циклов в секунду. Если бумага тоньше, например, толщиной 0,01 дюйма,
радиальные моды в низкочастотном диапазоне могут стать проблемой.
Бумага, будь то обычная или пропитанная затвердевающими смолами, не обладает очень высокой скоростью
распространения волн.
Значение этой скорости определяется квадратным корнем из отношения модуля Юнга к плотности. В лучшей
крафт-бумаге скорость равна 7 x 10⁵°C.
в секунду, а пропитка этой бумаги твердой смолой может увеличить это значение до 25 x 10⁵ см в секунду.
Высокочастотная характеристика конической диафрагмы зависит от этого значения скорости волны: низкое
значение дает низкую частоту среза, и наоборот. При частотах, превышающих 2000 циклов в секунду,
передача волн начинает проявляться в большой конической диафрагме. Необходимо, чтобы происходила
именно такая передача, поскольку она уменьшает эффективную массу диафрагмы. В идеальной диафрагме
передача волн происходила бы без отражения волн, вся энергия излучалась бы до того, как волна достигнет
границы диафрагмы.
До настоящего времени предпринимались попытки использовать алюминий, который имеет более высокое
отношение модуля Юнга к плотности, чем бумага (скорость распространения волн составляет около 5 × 10⁵ см
в секунду), для конических диафрагм, но такие диафрагмы оказались неудовлетворительными из-за
радиальных мод и сильных отражений.
Эти дефекты обусловлены высокой плотностью алюминия по сравнению с бумагой, что требует
использования тонкого материала толщиной около 0,0025 мм, а также малым внутренним трением такой
диафрагмы.
Таким образом, радиальные колебания возникают на низких частотах и, как правило, вызывают дребезжание
диафрагмы.
Известная коническая алюминиевая диафрагма имеет небольшое количество широко расположенных
концентрических углублений или полугофрированных участков с негофрированными областями между ними.
Такое расположение неудовлетворительно, поскольку отражение происходит на гофрированных
поверхностях, а металл между ними деформируется под воздействием напряжений, возникающих при
нормальной эксплуатации, и издает дребезжащие звуки, похожие на шум, издаваемый встряхиванием тонкого
металлического листа.
Было предложено использовать коническую диафрагму из алюминия или алюминиевого сплава с
непрерывной гофрировкой на поверхности. Однако гофрировка имела такую форму и глубину, что ее части
располагались практически в плоскостях, перпендикулярных направлению колебаний диафрагмы.
Также было предложено использовать в качестве акустической диафрагмы прямоугольный лист алюминия
или алюминиевого сплава, сильно натянутый в продольном направлении и снабженный гофрированными
элементами, расположенными параллельными рядами поперечно направлению силы натяжения. Эти
гофрированные элементы, которые могут быть расположены по всей поверхности или только на концах
диафрагмы, изначально имеют малый радиус кривизны и разглаживаются до большого радиуса кривизны в
процессе натяжения.
Кроме того, было предложено изготовить небольшую алюминиевую диафрагму 85a для использования в
звуковых коробках переговорных устройств или телефонных приемниках громкоговорителей, имеющую
угловые гофры по всей или части своей поверхности, таким образом, диафрагма будет использоваться.
Имеет форму ряда усеченных конусов. Диафрагма в целом имеет коническую форму, а глубина гофрирования
уменьшается к центру.
Предметом настоящего изобретения является 95.
обеспечить наличие большой диафрагмы, обладающей хорошей реакцией как на высокие, так и на низкие
акустические частоты.
Ещё одной целью является создание большой металлической диафрагмы, которая позволит избежать
упомянутого выше невыгодного грабежа.
Согласно настоящему изобретению, большая акустическая диафрагма выполнена полностью или частично из
материала, имеющего отношение модуля Юнга к плотности выше 10⁵, например, бумаги, и снабжена
гофрированными элементами, расположенными по траекториям, изогнутым вокруг точки или зоны
возбуждения (в отличие от расположенных параллельными прямыми рядами) и сливающимися друг с другом
по меньшей мере на 110% поверхности этого материала, при этом отношение шага гофрированных
элементов к их глубине (измеренной от впадины до гребня) составляет более 5 к 1.
Согласно изобретению в еще одном аспекте 115, большая акустическая диафрагма выполнена практически
полностью из материала, имеющего более высокое отношение модуля Юнга к плотности, чем бумага, и
снабжена гофрированными элементами, расположенными по криволинейным путям 120 вокруг точки или
зоны возбуждения и сливающимися друг с другом по меньшей мере на радиально-наружной части ее
поверхности, причем отношение шага гофрированных элементов к их глубине составляет не менее 8 125 к 1.
Согласно изобретению в еще одном аспекте, большая акустическая диафрагма включает
радиально-внутреннюю часть, выполненную из материала, имеющего более высокое 130 410,7 X 8, вещества,
которое обеспечивает высокое внутреннее трение при деформации, вызванной вибрациями, и которое
способно выдерживать значительную деформацию в пределах предела упругости. Подходящим веществом
является высокопластифицированный полимер винилацетата, подходящим пластификатором является
трикрезилфосфат.
Для гашения вибраций внутри диафрагмы она может быть выполнена с одним или несколькими
соединениями, содержащими демпфирующее вещество, такое как вышеупомянутый полимер.
Изобретение будет более подробно описано со ссылкой на примеры, показанные на прилагаемых чертежах,
на которых 80 Фиг. 1 представляет собой сечение части металлической усеченно-конической диафрагмы, Фиг.
2, 3 и 4 — схематические сечения альтернативных форм радиального соединения в диафрагме, показанной
на Фиг. 1, 85 Фиг. 5 — схематическое сечение устройства для крепления периферии, Фиг. 6 — сечение части
металлической и бумажной усеченно-конической диафрагмы, Фиг. 7 и 8 — схематические сечения
альтернативных форм окружного соединения в диафрагме, показанной на Фиг. 6.
Обращаясь к рис. I, диафрагма 1 образована из круглого листа алюминия толщиной 95 мм и диаметром около
8 дюймов. После вырезания из него центрального диска и сектора, лист известным способом формируется в
усеченный конус путем соединения двух радиальных кромок 2 и 3, причем угол вершины усеченного конуса
составляет около 105°. Соединение выполняется путем нанесения полимера винилацетата, размягченного
нагревом, и притирки кромок. Затем усеченный конус помещается в пресс и гофрируется 105°. Пока
диафрагма находится в прессе, конец меньшего диаметра втягивается в цилиндрический штырь 4 для
размещения приводного катушечного каркаса, расширяясь относительно большим радиусом. Гофрирование
11° концентрично конусу и простирается от периферии внутрь примерно на две трети расстояния от
периферии до штыря, при этом радиально внутренняя часть не гофрирована. Гофрирование 115 образовано
сливающиеся дуги, радиус которых 7' равен 0,4 дюйма, а глубина d равна 0,015 дюйма. Таким образом, шаг p
составляет около 0,3 дюйма, а отношение шага к глубине составляет примерно 20 к 1. Кроме того, все гофры
120 имеют такую форму и глубину, что ни одна их часть не приближается к параллельности плоскостям,
перпендикулярным направлению колебаний диафрагмы в целом, то есть перпендикулярным оси 5 усеченного
конуса 125. Вследствие реакции, возникающей в процессе растяжения при вытягивании штифта, металл
штифта подвергается окружному сжатию, и металл в зоне, непосредственно прилегающей к 130, имеет
отношение модуля Юнга к плотности, превышающее плотность бумаги; эта часть снабжена гофрами,
расположенными по траекториям, изогнутым вокруг точки привода или зоны и сливающимися друг с другом по
меньшей мере на части ее поверхности; отношение шага гофр к их глубине больше, чем 5 к 1. Радиально
внешняя часть этого Диафрагма 1 предпочтительно изготовлена из бумаги и имеет усеченную коническую
форму.
Предпочтительно изготавливать усовершенствованные диафрагмы конической, усеченно-конической или
иной вогнутой формы, и в случае использования такой формы целесообразно придавать гофрированию
форму сливающихся кривых, так чтобы все их части располагались под значительным углом к плоскостям,
перпендикулярным направлению колебаний диафрагмы.
Область, ближайшая к точке приложения силы конической диафрагмы или к зоне приложения силы
усеченно-конической диафрагмы, может быть не гофрированной или иметь гофрирование меньшей глубины,
большего шага или того и другого, чем на области, расположенной дальше от точки приложения силы или
зоны приложения силы. Если область, ближайшая к точке приложения силы или зоне приложения силы, не
имеет гофрирования, то толщина материала в этой области может быть больше, чем в других местах. В
качестве альтернативы, в усеченно-конической диафрагме конец меньшего диаметра может иметь форму
цилиндрического металлического выступа, расширяющегося из усеченного конуса, для обеспечения
необходимого сопротивления.
Благодаря жёсткости.
При вибрации на высоких частотах, скажем, от 1500 циклов в секунду и выше, конус диаметром, например, 7
дюймов, действует подобно механической линии передачи, импеданс которой увеличивается от центра к
периферии. Чтобы избежать образования выраженных стоячих волн в диафрагме, последняя должна
представлять собой гладкую механическую линию передачи. Поэтому необходимо избегать резкого
изменения механического импеданса вдоль радиуса конуса, которое могло бы произойти при глубоких
гофрированиях. Следовательно, гофрирования следует делать как можно более мелкими, чтобы исключить
дребезжание. Также необходимо оконечно закрепить механическую линию подходящим резистивным
элементом с приблизительно тем же импедансом, что и конус. Таким образом предотвращается образование
выраженных стоячих волн из-за отражения от периферии диафрагмы.
Предпочтительным способом предотвращения значительного отражения от периферии является установка
края диафрагмы внутри круглого отверстия в коробке или перегородке с помощью кольца из бархата или
подобного материала, при этом между кольцом и диафрагмой располагается слой материала 410,778
410,773, находящийся под круговым натяжением. Это предотвращает провисание на любом небольшом
участке радиально внутренней части диафрагмы и устраняет потрескивающие шумы во время работы.
Алюминий обладает следующими свойствами: предел прочности на разрыв — от 9 до 10 тонн на квадратный
дюйм; модуль Юнга — 7,3 × 10¹¹ дин на кв. см. Для этого алюминиевого конуса диаметром около 7 дюймов
толщина предпочтительно составляет 0,0025 дюйма.
Было обнаружено, что радиальные моды становятся заметными в диафрагмах такого типа, если их толщина
превышает 0,004 дюйма, а диафрагма становится слишком хрупкой, если толщина меньше 0,0015 дюйма.
Значение квадратного корня из отношения модуля Юнга к плотности для алюминия такого качества
составляет примерно 5,1 × см в секунду, тогда как соответствующее значение для бумаги составляет
примерно от 1,7 × до 2,5 × 10⁵ см в секунду, как указывалось ранее.
Алюминий, используемый при изготовлении вышеупомянутой диафрагмы, относится к полужестким
алюминиевым сплавам.
Если используется более твердый материал, то после формирования гофрирования, если оно выполняется в
холодном состоянии, выяснится, что он стал слишком твердым (и, следовательно, подвержен разрушению в
процессе эксплуатации). Более мягкий материал не обладает достаточной прочностью, чтобы выдерживать
внезапные низкочастотные импульсы, с которыми можно столкнуться на практике. Если материал
подвергается отжигу в процессе гофрирования, возможно использование более твердого материала. В любом
случае следует постараться обеспечить, чтобы после завершения процесса гофрирования материал
диафрагмы имел максимально возможную степень твердости, соответствующую способности сопротивляться
переменным напряжениям без разрушения.
Для гашения окружных колебаний диафрагма, показанная на рис. 1, может быть модифицирована путем
установки множества радиальных соединений, например, четырех, расположенных на равных интервалах и
содержащих демпфирующее вещество. Эти соединения могут быть простыми накладными соединениями, как
описано ранее. Альтернативные формы соединений показаны на рис. 2, 3 и 4. На рис. 2 накладные кромки 2 и
3 соединены слоем 6 пластифицированного полимера винилацетата, армированного нитями. На рис. 3
показано сложенное соединение, при этом полимер винилацетата 6 расположен между сложенными
кромками 2' и 3'. На рис. 4 кромки 2 и 3 стыкуются и соединяются стыковой лентой 61 из резистивного
материала, которым может быть полимер винилацетата. Тем не менее, диафрагма, снабженная такими
соединениями, состоит, по существу, из металла.
Cr F. Каркас приводной катушки крепится к штоку с помощью целлюлозного клея, а выводы приводного масла
закреплены на каркасе, а не на конусе, чтобы избежать дребезжания. Диафрагма поддерживается в центре
Соседние файлы в папке патенты