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Membran und Verfahren zu ihrer Herstellung.
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gestaltungen gehende Wanderung der Schallwellen dar. Die Membran zeigt demnach eine grössere Starrheit in einer Richtung quer zu irgendeinem Halbmesser.
Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform ist ähnlich der in Fig. 3 dargestellten. Auch hier ist die Spitze bei H, der Korper bei und der Eand bei. M angedeutet. In dem Körper befinden sich wieder die ringförmigen Rippen oder Erhebungen 13. Bei dieser Ausführungsform nimmt jedoch die Wandstärke des Kegels von der Spitze 11 gegen den Rand 14 hin ab.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist ebenfalls eine Krone oder Spitze 15 als Abschluss des Körpers 16 mit dem Rand 18 dargestellt. Auch hier hat der Körper die umlaufenden Erhebungen 17. Bei dieser Ausführungsform wächst jedoch die Wandstärke in einer Richtung umgekehrt zu der in Fig. 4 dargestellten ; sie nimmt gegen den Rand 18 hin zu.
Die in Fig. 6 dargestellte Membran hat eine Spitze 19, einen Rand 20 und einen Körper 21. Dieser Körper hat eine Anzahl von Knoten oder verdickten Stellen 22 und 23, so dass auch hier die Oberfläche des Kegels eine wellenförmige Fläche, ist u. zw. auf der Innenseite wie auch auf der Aussenseite. Die Dicke der Wandstärke schwankt an verschiedenen Stellen zwischen der Spitze und dem Rand.
In der Ausführungsform nach Fig. 7 hat der Kegel 25 eine Spitze 24 und einen Rand 26. Die Wandstärke des Kegels ist auch hier'nicht an allen Stellen der Mantellinie die gleiche ; sie nimmt von der Spitze aus zu und nimmt nachher gegen den Rand 26 hin wieder ab, so dass gewissermassen eine langgestreckte Welle entsteht. Diese Ausführungsform ist ähnlich der in Fig. 6 gezeigten mit dem Unterschied, dass die verstärkten Stellen der Wand eine grössere Wellenlänge aufweisen als in Fig. 6.
Nach Fig. 8 hat der im wesentlichen kegelförmig ausgebildete Körper 28 eine Spitze 27 und einen Rand 29. Die kegelförmige Wand ist hier schwach wellenförmig gekrümmt im Querschnitt. Es entstehen dadurch die in der Umfangsrichtung des Kegels verlaufenden Wellentäler 30, 31 und der Wellenberg 32. Bei dieser Ausführungsform kann demnach eine Wellenform ähnlich der in Fig. 6 an der Aussenfläche hervorgerufen werden, ohne dass eine Veränderung der Wandstärke des Kegels dabei vorgenommen wird. Durch diese eigentümliche Ausbildung des Körpers wird der Ton radial frei fortgepflanzt, während der Fortpflanzung in der Querriehtung Widerstand entgegengesetzt wird.
Auch die in Fig. 9 gezeigte Ausführungsform ist nahezu kegelförmig und hat eine Spitze 33, einen Körper 34 und einen Rand 35. Auch hier ist die Kegelwand im Querschnitt schwach wellenförmig gekrümmt und es entstehen die Wellentäler 36, 37 und der Berg 38. Auch diese Formgebung der Wand begünstigt die Fortpflanzung der Tonwellen in einer radialen Richtung längs dieser geometrischen Ausgestaltung des Kegels und verhindert die Fortpflanzung der Wellen seitlich oder in Querrichtung. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der nach Fig. 8 ist darin zu sehen, dass die Wandstärke in Fig. 9 von der Spitze 33 in Richtung gegen den Rand 35 hin abnimmt.
In der Fig. 10 ist eine ähnliche Ausführungsform gezeigt mit einer Spitze 39, einem Körper 40 und einem Rand 41. Die Kegelwand hat wieder im Querschnitt schwach wellenförmige Ausbildung mit umlaufenden Tälern 42, 43 und einem Berg 44. Während in Fig. 9 die Wandstärke von der Spitze in Richtung gegen den Rand hin abnimmt, ist bei der Ausführungsform nach Fig. 10 die Wandstärke von der Spitze in Richtung gegen den Rand hin vergrössert.
Bei den bis jetzt beschriebenen Ausführungsformen kann die Dichte des Werkstoffes, aus welchem die Kegelmembran erzeugt ist, gleichförmig gehalten sein. Es kann aber auch in der Dichte der Fasernanhäufung Verschiedenheit herrschen, wie in Fig. 11 gezeigt. Fig. 11 zeigt einen Teil einer Wand eines solchen Kegels und bei 45 ist eine Stelle grösserer Dichte zwischen den Stellen 46,47 von verhältnismässig geringer Dichte angedeutet. Die Dichte des Werkstoffes kann nun an verschiedenen wahlweise bestimmten Stellen des Kegelkörpers schwanken.
So können beispielsweise umlaufende Zonen grösserer Dichte 45 vorgesehen sein, ähnlich wie in Fig. 3,4 und 5 umlaufende Rippen dargestellt sind und auch die Ausführungsformen nach Fig. 6-10 können mit Umlaufszonen grösserer und geringerer Dichte ausgebildet werden, oder aber in einem Kegehnantel gleichbleibender Stärke können solche Zonen angeordnet sein, wie in diesen Fig. 6-10 Zonen angeordnet sind, die von der geraden Mantellinie abweichen.
Es entstehen dadurch Knotenpunkte für die Wellenbildung, indem die Ausschwingung an den verdichteten Stellen weniger leicht stattfindet als an jenen Stellen, an welchen die Dichte eine geringere ist.
Diese Kegelmembranen können ihre Randausbildungen in einer festen Einfassung haben und es kann dann an der Spitze jene Kraft zur Einwirkung gelangen, die der Membran die Schwingung übermittelt. Diese Kegelmembranen können jedoch auch zu jener Gattung gehören, bei welcher die Ränder frei sind, indem die Membran beispielsweise durch eine Hängestütze gehalten wird oder indem die Ränder durch nachgiebige Einfassungen gesichert werden. Auch ist es möglich, den ganzen Kegel einfach nur durch jenen Teil zu unterstützen, der auch die Schwingungen überträgt, so dass der ganze Körper Schwingungen ausführen kann.
Das Material, aus welchem diese Membranen bestehen, ist vorzugsweise ein Fasernstoff. In diesem Stoff ist Festigkeit bis zur Bildung einer im wesentlichen starren Wand dadurch herbeigeführt, dass die Fasern unter gegenseitigem Ineinandergreifen oder durch Verfilzung angehäuft werden, so dass ein einheitlicher, nahtloser Körper gebildet wird, der sich zur Ausstrahlung von Schallwellen besonders eignet. Die Ablagerung der Fasern aus der Lösung wird dadurch bewirkt, dass man die Lösung, die brei-
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artig erscheint, auf einen in sie eingebrachten porösen Formteil einwirken lässt.
Man kann dann vom Innern dieses Formteiles aus eine Saugwirkung auf die Lösung bewirken oder aber einen Druck auf die Flüssigkeit ausüben, um das Wasser durch die Poren oder Öffnungen des Formteiles hindurchzudrängen und dadurch eine Ablagerung der Fasern unter gleichzeitiger Verfilzung zu einem einheitlichen Körper hervorzurufen. Der Formteil wird nach dieser Ablagerung der Fasern aus dem Bad herausgehoben und der noch feuchte Formling wird von ihm entfernt und getrocknet. Eine Nachbehandlung zur Verbesserung des Aussehens kann folgen und man erhält dadurch einen zur Erzeugung und Fortpflanzung von Tönen geeigneten Teil, der sich namentlich für den Antrieb vermittels eines elektromagnetischen oder elektrodynamischen Antriebsgliedes eignet.
Die Veränderungen in der Wandstärke können beispielsweise dadurch hervorgerufen werden, dass man das Formglied langsam in das Bad eintaucht, so dass jene Teile, die zuletzt in das Bad eintreten, eine dünnere Ablagerung und eine dünnere Wandstärke aufweisen als jene Teile, in welchen die Ablagerung für längere Zeit stattgefunden hat.
Die Membran kann kegelförmig sein, aber auch ein regelmässiges oder unregelmässiges Vieleck zur Basis haben ; sie kann unrunden Querschnitt, wie oval oder elliptisch, aufweisen.
Der Flansch setzt sich an die eigentliche Membran an einer Stelle an, die geschwächt ist, so dass dadurch eine Art Nut zwischen Flansch und Kegel entsteht, die dem Kegel mit Bezug auf den jedoch auch noch biegsamen Flansch Bewegungsfreiheit zur Ausführung der Schwingungen gestattet. Die Schwankungen in der Dichte der Verfilzung des Gefüges können dadurch hervorgerufen werden, dass man an verschiedenen Stellen des Formteiles, über welchem dieser Kegel erzeugt wird, verschieden grosse Saugkraft zur Anwendung bringt, oder aber indem man die Eintauchung des Kegels in den Faserbrei nicht zu einer gleichmässigen gestaltet, sondern abwechselnd beschleunigt und verzögert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung einer Membran, insbesondere für Lautsprecher, bei welchem eine poröse kegelartige Form in einen Faserstoffbrei eingetaucht und die Fasern durch Druekunterschied an der Form zur Ablagerung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass an verschiedenen Ringzonen der Form verschiedene Druckunterschiede erzeugt werden, um in dem kegelförmigen Membrankörper Zonen von verschiedener Faserdichte zu bilden.
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Membrane and process for its manufacture.
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The membrane shows a greater rigidity in a direction transverse to any radius.
The embodiment shown in FIG. 4 is similar to that shown in FIG. Here, too, the tip is at H, the body at and the end at. M indicated. The ring-shaped ribs or elevations 13 are again located in the body. In this embodiment, however, the wall thickness of the cone decreases from the tip 11 towards the edge 14.
In the embodiment according to FIG. 5, a crown or point 15 is also shown as the end of the body 16 with the edge 18. Here too, the body has the circumferential elevations 17. In this embodiment, however, the wall thickness increases in a direction opposite to that shown in FIG. 4; it increases towards the edge 18.
The membrane shown in FIG. 6 has a tip 19, an edge 20 and a body 21. This body has a number of nodes or thickened points 22 and 23, so that here too the surface of the cone is an undulating surface, u. on the inside as well as on the outside. The thickness of the wall thickness varies at different points between the tip and the edge.
In the embodiment according to FIG. 7, the cone 25 has a point 24 and an edge 26. Here too, the wall thickness of the cone is not the same at all points on the surface line; it increases from the tip and then decreases again towards the edge 26, so that to a certain extent an elongated wave is created. This embodiment is similar to that shown in FIG. 6, with the difference that the reinforced areas of the wall have a greater wavelength than in FIG. 6.
According to FIG. 8, the essentially conical body 28 has a tip 27 and an edge 29. The conical wall is here slightly undulating in cross section. This creates the wave troughs 30, 31 running in the circumferential direction of the cone and the wave crest 32. In this embodiment, a wave form similar to that in FIG. 6 can be produced on the outer surface without changing the wall thickness of the cone. Through this peculiar formation of the body the sound is freely propagated radially, while the propagation in the transverse direction is opposed to resistance.
The embodiment shown in FIG. 9 is also almost conical and has a tip 33, a body 34 and an edge 35. Here, too, the conical wall is slightly undulating in cross-section and the wave troughs 36, 37 and the mountain 38 arise. These too Shaping of the wall favors the propagation of the sound waves in a radial direction along this geometric configuration of the cone and prevents the propagation of the waves laterally or in the transverse direction. The difference between this embodiment and that according to FIG. 8 can be seen in the fact that the wall thickness in FIG. 9 decreases from the tip 33 in the direction towards the edge 35.
A similar embodiment is shown in FIG. 10 with a tip 39, a body 40 and an edge 41. The conical wall again has a weakly undulating cross-section with surrounding valleys 42, 43 and a mountain 44. While in FIG. 9 the wall thickness decreases from the tip in the direction towards the edge, in the embodiment according to FIG. 10 the wall thickness is increased from the tip in the direction towards the edge.
In the embodiments described up to now, the density of the material from which the conical membrane is produced can be kept uniform. However, there can also be a difference in the density of the fiber accumulation, as shown in FIG. 11. 11 shows part of a wall of such a cone and at 45 a point of greater density between the points 46, 47 of relatively low density is indicated. The density of the material can now fluctuate at various optionally specific points on the cone body.
For example, circumferential zones of greater density 45 can be provided, similar to how circumferential ribs are shown in FIGS. 3, 4 and 5, and the embodiments according to FIGS. 6-10 can also be formed with circumferential zones of greater and lesser density, or in a conical shell Zones of constant thickness can be arranged, as in these Fig. 6-10 zones are arranged, which deviate from the straight surface line.
This creates nodal points for the wave formation, as the oscillation takes place less easily at the compacted points than at those points where the density is lower.
These conical diaphragms can have their edge formations in a solid enclosure and the force that transmits the vibration to the diaphragm can then be applied to the tip. These conical diaphragms can, however, also belong to the type in which the edges are free, for example by holding the diaphragm in place by a hanging support or by securing the edges with flexible bezels. It is also possible to support the whole cone simply by that part that also transmits the vibrations, so that the whole body can vibrate.
The material from which these membranes are made is preferably a fibrous material. In this material, strength is brought about up to the formation of an essentially rigid wall by the fact that the fibers are piled up with mutual interlocking or felting, so that a uniform, seamless body is formed, which is particularly suitable for emitting sound waves. The deposition of the fibers from the solution is caused by the fact that the solution, the
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appears like, can act on a porous molded part introduced into it.
You can then cause a suction effect on the solution from the inside of this molded part or exert pressure on the liquid to force the water through the pores or openings of the molded part and thereby cause the fibers to deposit with simultaneous matting to form a uniform body. After the fibers have been deposited, the molding is lifted out of the bath and the molding, which is still moist, is removed from it and dried. An aftertreatment to improve the appearance can follow and one thereby obtains a part which is suitable for the generation and propagation of sounds and which is particularly suitable for driving by means of an electromagnetic or electrodynamic drive element.
The changes in the wall thickness can be caused, for example, by slowly immersing the molded member into the bath so that those parts that enter the bath last have a thinner deposit and a thinner wall thickness than those parts in which the deposit for has taken place for a long time.
The membrane can be conical, but also have a regular or irregular polygon as its base; it can have a non-circular cross-section, such as oval or elliptical.
The flange attaches to the actual membrane at a point that is weakened, so that a kind of groove is created between the flange and the cone, which allows the cone to move freely with respect to the flange, which is still flexible, to carry out the vibrations. The fluctuations in the density of the felting of the structure can be caused by applying different suction forces at different points on the molded part over which this cone is created, or by not immersing the cone in the pulp designed evenly, but alternately accelerated and decelerated.
PATENT CLAIMS:
1. A method for producing a membrane, in particular for loudspeakers, in which a porous cone-like shape is immersed in a pulp and the fibers are deposited on the mold by pressure difference, characterized in that different pressure differences are generated at different ring zones of the mold to form zones of different fiber densities in the conical membrane body.