DE19626813C2 - Verfahren zur Herstellung einer Sicke für eine Lautsprechermembran - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Sicke für eine LautsprechermembranInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Sicke
für eine Lautsprechermembran, und insbesondere ein Verfahren zur
Herstellung von Sicken zur Verwendung mit Lautsprechermembranen, bei
dem keine separaten Schritte zur Befestigung der Sicke an der Membran
erforderlich sind, und das trotzdem keine merkliche Verformung
verursacht.
Zu den von der Sicke einer Lautsprechermembran zu fordernden
Eigenschaften gehören eine hervorragende Linearität in bezug auf
Eingangssignale, die Vermeidung von Gegenresonanzerscheinungen, die
Sicherstellung einer ausreichenden Betriebssicherheit, ein geringes
Gewicht und eine leichte und kostengünstige Herstellbarkeit.
Zur Erfüllung dieser Bedingungen wurden in bezug auf die Struktur
typen eine eingebundene Sicke oder eine freie Sicke vorgeschlagen.
Im erstgenannten Fall der eingebundenen Sicke können die Membran
und die Sicke mittels eines Formverfahrens integral gebildet werden,
wobei jedoch ein Problem darin besteht, daß die oben beschriebene
ideale Funktion der Sicke nur sehr schwierig zu erzielen ist, da für
die Sicke das gleiche Material wie für die Membran verwendet wird, das
einen relativ hohen Elastizitätsmodul aufweist.
Im letztgenannten Fall der freien Sicke werden die Membran und die
Sicke getrennt voneinander geformt, so daß die ideale Funktion der
Sicke leicht verwirklicht werden kann, wobei jedoch ein Problem darin
besteht, daß der Schritt des Befestigens der Sicke an der Membran die
Zahl der erforderlichen Herstellungsschritte erhöht.
Zur diesbezüglichen Verbesserung des Herstellungsverfahrens wurde
kürzlich ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Membran und die
Sicke gleichzeitig geformt und aneinander befestigt werden, und zwar
hauptsächlich mit Hilfe eines Spritzgußverfahrens, wie es zum Beispiel
in der EP-B-492 914 und der EP-A1-0 632 674 sowie den US-Patenten
Nr. 5,099,949 und 5,111,510 beschrieben wurde.
Bei diesem bekannten Verfahren zum gleichzeitigen Formen und Ver
binden der Membran und der Sicke unter Verwendung eines Spritzgußver
fahrens besteht jedoch ein Problem darin, daß aufgrund der Verwendung
von ausschließlich massiven Bauteilen, wie beispielsweise verschiede
ner vulkanisierter Kautschuke, thermoplastischer Elastomere und
dergleichen, die hauptsächlich durch eine Schrumpfung verursachte
Restspannung, die nach dem Formen und Verbinden mit der Membran in der
Sicke auftritt, nicht gut genug abgebaut werden kann, woraus eine
merkliche Verformung resultiert.
Zur Beseitigung dieses Problems wird in dem US-Patent
Nr. 5,319,719 bzw. der entsprechenden WO 93/23 966 vorgeschlagen, die
Sicke und die Membran beim Pressformen der Sicke gleichzeitig mit
einem verflüssigten Schaumkunststoff fest miteinander zu verbinden,
der einem Formhohlraum für die Sicke in den Formen zugeführt wird.
Das oben beschriebene Anformen der Membran und der Sicke gemäß dem
US-Patent Nr. 5,319,719 beinhaltet immer noch Probleme, die beispiels
weise darin bestehen, daß die erforderlichen Formen, deren Aufbau und
die Anzahl der Schritte zu groß sind, so daß das Verfahren verkompli
ziert wird und die Herstellungskosten hoch sind, und daß das Schaum
material fehlerbehaftet ist, da es im Falle der Verwendung von Estern
durch Hydrolyse und im Falle der Verwendung von Ethern durch
UV-Strahlen zerstört wird, so daß die Festigkeit und Ausdehnungsfähigkeit
der Sicke innerhalb einiger Jahre beträchtlich herabgesetzt wird.
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die
vorhergehend genannten Probleme zu überwinden und ein Verfahren zur
Herstellung einer Sicke für eine Lautsprechermembran bereitzustellen,
mit dessen Hilfe die Sicke und die Membran gleichzeitig mit dem Formen
der Sicke aneinander befestigt werden können, ohne eine danach auftre
tende Verformung der Sicke zu verursachen, und mit dem die ursprüngli
chen Eigenschaften der Sicke zur Gewährleistung einer hohen Betriebs
sicherheit über eine lange Zeit beibehalten werden können.
Die oben beschriebene Aufgabe wird erfindungsgemaß durch ein
Verfahren zur Herstellung einer Sicke für eine Lautsprechermembran
gelöst, bei dem die Sicke fest mit der Membran verbunden wird und
welches die folgenden Schritte umfaßt:
Anordnen einer zuvor hergestellten Membran auf einer ersten Form eines Paares zusammenpassender Formen,
Anordnen eines streifenförmigen Grundmaterials auf dieser Form, wobei das Grundmaterial ein Gemisch aus einem Kautschuk als einem Hauptbestandteil und einem Schaumbildner ist, und
Warmpressen des Grundmaterials für die Sicke in eine vorbestimmte Sickenform mit der anderen Form des Paares zusammenpassender Formen, die gegen die erste Form gepreßt wird, wobei die warmgepreßte ge schäumte Sicke gleichzeitig mit dem Schritt des Formens fest mit der Membran verbunden wird.
Anordnen einer zuvor hergestellten Membran auf einer ersten Form eines Paares zusammenpassender Formen,
Anordnen eines streifenförmigen Grundmaterials auf dieser Form, wobei das Grundmaterial ein Gemisch aus einem Kautschuk als einem Hauptbestandteil und einem Schaumbildner ist, und
Warmpressen des Grundmaterials für die Sicke in eine vorbestimmte Sickenform mit der anderen Form des Paares zusammenpassender Formen, die gegen die erste Form gepreßt wird, wobei die warmgepreßte ge schäumte Sicke gleichzeitig mit dem Schritt des Formens fest mit der Membran verbunden wird.
In vorteilhafter Weise wird als Kautschuk, der den Hauptbestand
teil des Grundmaterials für die Sicke bildet, ein vulkanisierter
Kautschuk, ein thermoplastisches Elastomer oder dergleichen verwendet,
wobei der Kautschuk aus der aus Styrol-Butadien-Kautschuk, Nitril-
Butadien-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Polymer-Kautschuk, Isopren-Kau
tschuk, Chloropren-Kautschuk, Isobutylen-Isopren-Kautschuk, Ethylen-
Propylen-Kautschuk und Silicon-Kautschuk bestehenden Gruppe ausgewählt
wird, während das thermoplastische Elastomer aus der aus Polystyrolen,
Polyolefinen, Polyurethanen, Polyestern, Polyamiden, Polybutadienen,
Ethylen-Vinylacetaten und Polyvinylchloriden bestehenden Gruppe aus
gewählt werden kann.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus
der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der auf die in den
beigefügten Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführungsformen Bezug
genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1(a) bis 1(d) schematische teilgeschnittene Ansichten zur
Darstellung der Verfahrensschritte gemäß einer erfindungsgemäßen Aus
führungsform;
Fig. 2 die Darstellung einer Form der geschäumten Sicke gemäß der
in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;
Fig. 3 die Darstellung einer Form der geschäumten Sicke gemäß
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 4 die Darstellung einer Form der geschäumten Sicke gemäß
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 5 die Darstellung einer Form der geschäumten Sicke gemäß
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 6(a) eine Draufsicht auf die Hälfte einer geschäumten Sicke
gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 6(b) einen vergrößerten Teilschnitt der Sicke gemäß Fig. 6(a)
entlang der Linie A-A.
Obgleich die vorliegende Erfindung nunmehr unter Bezugnahme auf
die in den Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wird, ist davon auszugehen, daß eine Beschränkung der
Erfindung auf die gezeigten Ausführungsformen nicht beabsichtigt ist,
sondern alle Abwandlungen, Veränderungen und äquivalente Anordnungen
umfaßt werden sollen, die innerhalb des Umfangs der beigefügten
Ansprüche möglich sind.
In den Fig. 1(a) bis 1(d) sind die Herstellungsschritte anhand
einer erfindungsgemäßen Ausführungsform gezeigt, bei der eine zuvor
mittels eines Naßpapierverfahrens erhaltene Papiermembran 11 im Rand
bereich einer Form 12 eines Paares zusammenpassender Formen angeordnet
wird, wie in Fig. 1(a) gezeigt ist. Danach wird, wie in Fig. 1(b)
gezeigt, ein streifenförmiges Grundmaterial 13 für die Sicke auf der
ersten Form 12 angeordnet. Danach wird, wie in Fig. 1(c) gezeigt, die
andere Form 14 des Formpaares mit der ersten Form 12 zusammengefügt
und unter Erwärmen gegen diese Form gepreßt. Dabei wurden die Formen
auf 205°C erwärmt und 40 Sekunden lang zusammengepreßt. Wenn das
Grundmaterial 13 für die Sicke einen unvulkanisierten Synthesekau
tschuk beinhaltet, wird die Viskosität des erwärmten Materials her
abgesetzt und das Material beginnt zu fließen. Das Aufschäumen des
Materials schreitet in einem gut ausgeglichenen Zustand gleichzeitig
mit der durch das Erwärmen ausgelösten Vulkanisation fort, und die so
hergestellte geschäumte Sicke 15 wird über das selbstklebende Material
fest mit der Membran 11 verbunden. Wenn die Haftung aufgrund der Ver
wendung eines anderen Materials ungenügend ist, kann vorzugsweise ein
Klebstoff vorher auf die Membran 11 aufgetragen werden. Danach werden,
wie in Fig. 1(d) gezeigt, die fest miteinander verbundenen Teile, das
heißt die Membran 11 und die geschäumte Sicke 15, aus der Form
gelöst.
Gemäß dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren, bei dem das
Grundmaterial 13 für die Sicke mit Hilfe der beiden Formen 12 und 14
durch Warmpressen in eine vorbestimmte Sickenform gebracht werden und
die geschäumte Sicke 15 gleichzeitig mit dem Formen an der Membran 11
befestigt wird, ist die Sicke aus einem geschäumten Bauteil herge
stellt, so daß der Abbau der Restspannung in jeder Zelle der Zellen
struktur des geschäumten Bauteils stattfinden kann und keine merkliche
Verformung im Ganzen auftritt.
Zur Befestigung der Membran an der geschäumten Sicke kann auch
jede andere als die oben in Fig. 1 gezeigte Anordnung verwendet
werden.
In den Fig. 2 und 3 sind weitere Aspekte der geschäumten Sicke
in anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen dargestellt. Gemäß
Fig. 2 wird ein an der geschäumten Sicke 16 haftender Bereich der
Membran 11 durch Überlappen der Membran 11 auf der geschäumten Sicke
16 gebildet. Gemäß Fig. 3 ist ein inneres Ende der geschäumten Sicke
17 unter Bildung des Haftbereichs im Querschnitt gabelförmig ausge
staltet, und die Membran 11 wird durch das gegabelte Ende der Sicke 17
gehalten.
Darüber hinaus ist die Verwendung eines Verfahrens möglich, bei
dem nicht nur die geschäumte Sicke und die Membran, sondern auch eine
Dichtung an der geschäumten Sicke oder der geschäumten Sicke und der
Membran während des Formens der Sicke befestigt werden kann. In Fig. 4
ist eine Ausführungsform gezeigt, in der eine Dichtung 18 klebend an
der geschäumten Sicke 16 befestigt ist, während die Fig. 5 eine
Ausführungsform zeigt, in der die geschäumte Sicke 16, die Membran 11
und die Dichtung 18 aneinandergeklebt sind.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine
geschäumte Sicke mit einer Sickendämpfung verwendet, wie in Fig. 6
gezeigt ist. Der Draufsicht in Fig. 6(a) und der Schnittansicht ent
lang der Linie A-A in Fig. 6(b) ist zu entnehmen, daß die geschäumte
Sicke 19 in vier radialen Positionen, die entlang der Umfangslinie
voneinander getrennt sind, mit sickendämpfenden Bereichen 20 versehen
ist, die integral mit der geschäumten Sicke 19 ausgebildet sind. Im
Falle eines Lautsprechers, bei dem eine derartige geschäumte Sicke 19
verwendet wird, die mit den sickendämpfenden Bereichen 20 auf den ent
lang der Umfangslinie voneinander getrennten Positionen versehen sind,
wird ein ausgezeichnetes getreues akustisches Klangbild auch dann auf
dem optimalen Wert gehalten, wenn ein zweiter Lautsprecher abweichend
von der Mittelachse des ersten Lautsprechers angeordnet ist, das heißt
wenn der Schall außerhalb des optimalen Hörpunktes liegt. Im Falle
einer stereophonen Klangwiedergabe mit den Lautsprechern, die eine
geschäumte Sicke 19 gemäß der hier beschriebenen Ausführungsform auf
weisen, bedeutet dies, daß ein ausreichender Raumklang sogar in Posi
tionen erzielt werden kann, die mehr oder weniger von der zentralen
Position in bezug auf die erfindungsgemäße Lautsprechermembran abwei
chen.
In den jeweiligen Ausführungsformen gemäß den Fig. 2 bis 6 kann
jede Verformung der Sicke in gleicher Weise wie in der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 dadurch verhindert werden, daß gleichzeitig die Sicke
geformt und die Membran und die Sicke gleichzeitig mit dem Formen fest
miteinander verbunden werden, und die Sicke aufgeschäumt wird. Im
Falle des Spritzgießens kann die Verformung der Sicke durch das feste
Verbinden der Membran und der Sicke und dem Aufschäumen der Sicke
hervorragend gesteuert werden.
Obwohl zum Aufschäumen der Sicke in den jeweiligen vorhergehend
genannten Ausführungsformen ein Schaumbildner bzw. Treibmittel verwen
det wird, kann jedes aufgrund thermischer Zersetzung gaserzeugende
Mittel als Schaumbildner bzw. Treibmittel verwendet werden. Anderer
seits sollte die geschäumte Sicke in optimaler Weise eine relative
Dichte im Bereich von 0,07 bis 1,2 aufweisen.
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung einer Sicke für eine Lautsprecher
membran, bei dem die Sicke fest mit der Membran verbunden wird und
welches die folgenden Schritte umfaßt:
Anordnen einer zuvor hergestellten Membran auf einer ersten Form eines Paares zusammenpassender Formen,
Anordnen eines streifenförmigen Grundmaterials auf dieser Form, wobei das Grundmaterial ein Gemisch aus einem Kautschuk als einem Hauptbestandteil und einem Schaumbildner ist, und
Warmpressen des Grundmaterials für die Sicke in eine vorbestimmte Sickenform mit der anderen Form des Paares zusammenpassender Formen, die gegen die erste Form gepreßt wird, wobei die warmgepreßte ge schäumte Sicke gleichzeitig mit dem Schritt des Formens fest mit der Membran verbunden wird.
Anordnen einer zuvor hergestellten Membran auf einer ersten Form eines Paares zusammenpassender Formen,
Anordnen eines streifenförmigen Grundmaterials auf dieser Form, wobei das Grundmaterial ein Gemisch aus einem Kautschuk als einem Hauptbestandteil und einem Schaumbildner ist, und
Warmpressen des Grundmaterials für die Sicke in eine vorbestimmte Sickenform mit der anderen Form des Paares zusammenpassender Formen, die gegen die erste Form gepreßt wird, wobei die warmgepreßte ge schäumte Sicke gleichzeitig mit dem Schritt des Formens fest mit der Membran verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kautschuk aus der aus vulkanisiertem Kautschuk, thermoplastischen
Elastomeren und deren äquivalenten Substanzen bestehenden Gruppe
ausgewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
vulkanisierte Kautschuk aus der aus Styrol-Butadien-Kautschuk, Nitril-
Butadien-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Polymer-Kautschuk, Isopren-Kau
tschuk, Chloropren-Kautschuk, Isobutylen-Isopren-Kautschuk, Ethylen-
Propylen-Kautschuk und Silicon-Kautschuk bestehenden Gruppe ausgewählt
wird und daß das thermoplastische Elastomer aus der aus Polystyrolen,
Polyolefinen, Polyurethanen, Polyestern, Polyamiden, Polybutadienen,
Ethylen-Vinylacetaten und Polyvinylchloriden bestehenden Gruppe aus
gewählt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Schaumbildner ein aufgrund thermischer Zersetzung gaserzeugendes
Mittel verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
geschäumte Sicke eine relative Dichte im Bereich von 0,07 bis 1,2
aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß während des Warmpressens eine Dichtung an der ge
schäumten Sicke befestigt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die geschäumte Sicke mit einer Sickendämpfung versehen
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sickendämpfung in voneinander getrennten Bereichen entlang der
Umfangslinie der Sicke gebildet wird.
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