DE102017010268A1

DE102017010268A1 - Lautsprecher mit einem gasadsorbierenden material und mobilgerät, das einen lautsprecher umfasst

Info

Publication number: DE102017010268A1
Application number: DE102017010268.6A
Authority: DE
Inventors: Christian Lembacher; Christoph SCHMAUDER; Gordon Schriefer
Original assignee: Sound Solutions International Co Ltd
Current assignee: SSI New Material Zhenjiang Co Ltd
Priority date: 2016-11-18
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2018-05-24
Anticipated expiration: 2037-11-08
Also published as: CN108076422B; CN108076422A; DE102017010268B4; US10382859B2; US20180146282A1

Abstract

Ein Lautsprecher umfasst ein Gehäuse, mindestens einen dynamischen Treiber, der in dem Gehäuse montiert ist, und mindestens einen porösen monolithischen Block, der aus einem gasadsorbierenden Material und einem Bindemittel besteht. Der mindestens eine poröse monolithische Block umfasst mehrere Poren und ist innerhalb des Gehäuses montiert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft einen Lautsprecher mit einem gasadsorbierenden Material und ein Verfahren zur Herstellung eines Lautsprechers. Die Offenbarung betrifft auch ein Mobilgerät, wie z.B. ein Mobiltelefon, das einen Lautsprecher mit einem gasadsorbierenden Material umfasst.
STAND DER TECHNIK
Die Europäische Patentschrift Nr. 2 424 270 B1 offenbart einen Lautsprecher, welcher ein Gehäuse und einen dynamischen Treiber, der in dem Gehäuse montiert ist, umfasst. Das Gehäuse ist mit einem gasadsorbierenden Zeolithmaterial gefüllt. Das Füllen des Gehäuses mit dem gasadsorbierenden Zeolithmaterial resultiert in einer scheinbaren virtuellen Vergrößerung des Volumens, das durch das Gehäuse definiert wird, wodurch das effektive Volumen des Gehäuses erhöht wird. Das gasadsorbierende Zeolithmaterial umfasst Körnchen, die eine durchschnittliche Korngröße in einem Bereich zwischen 0,2 und 0,9 mm aufweisen und die mehrere Zeolithpartikel umfassen, die mittels eines Bindemittels miteinander verklebt sind. Die Zeolithpartikel weisen Poren auf und weisen ein Silizium-zu-Aluminium-Masseverhältnis von mindestens 200 auf.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist das Vorsehen eines Lautsprechers, der aus einem Gehäuse und einem dynamischen Treiber, der in dem Gehäuse montiert ist, besteht, wobei der Lautsprecher verbesserte akustische Eigenschaften aufweist.
Die Aufgabe der Offenbarung wird mittels eines Lautsprechers, der ein Gehäuse umfasst; mindestens eines dynamischen Treibers, der in dem Gehäuse montiert ist; mindestens eines Resonanzraumes, der innerhalb des Gehäuses definiert ist, wobei der Resonanzraum mit einem gasadsorbierenden Material gefüllt sein kann, das poröse Partikel und ein Bindemittel umfasst; wobei die Partikel in dem Bindemittel eingebettet sind; und das Bindemittel einen Feststoffgehalt von mindestens 30 Gewichtsprozent in Bezug auf das Gesamtgewicht des Bindemittels aufweist, gelöst.
Es wurde herausgefunden, dass eine Erhöhung im Molekulargewicht des Bindemittels vorteilhaft für die akustische Wirkung ist. Aufgrund des hohen Feststoffgehalts des Bindemittels werden die akustischen Eigenschaften des Lautsprechers stark verbessert.
Mittels der Offenbarung kann der Schalldruckpegel (SPL - Sound Pressure Level) in bestimmten Frequenzbändern erhöht werden. Daher kann die Kundenspezifikation leichter erfüllt werden und die Markteinführungszeit kann verkürzt werden. Insbesondere gestattet die Art der Verarbeitung des gasadsorbierenden Materials gemäß der Offenbarung eine entsprechend bessere Nutzung der Wirkung der Erhöhung des akustischen Volumens und/oder der akustischen Compliance in kleinen Hohlräumen und hinteren Volumen.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Bindemittel einen Feststoffgehalt von mindestens 50 Gewichtsprozent in Bezug auf das Gesamtgewicht des Bindemittels auf. Vorzugsweise weist das Bindemittel einen Feststoffgehalt zwischen 50 und 90 Gewichtsprozent in Bezug auf das Gesamtgewicht des Bindemittels auf. Gemäß einer Ausführungsform weist das Bindemittel einen Feststoffgehalt zwischen 55 und 75 Gewichtsprozent in Bezug auf das Gesamtgewicht des Bindemittels auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Bindemittel einen Feststoffgehalt von 100 Gewichtsprozent in Bezug auf das Gesamtgewicht des Bindemittels auf.
Ein weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft ein Mobilgerät, das einen Lautsprecher gemäß der Offenbarung umfasst. Das Mobilgerät ist zum Beispiel ein Mobiltelefon.
Der Lautsprecher umfasst das Gehäuse. Das Gehäuse ist vorzugsweise ein versiegeltes Gehäuse. Versiegelte Lautsprechergehäuse werden auch als geschlossene Gehäuse bezeichnet.
Der Lautsprecher umfasst mindestens einen dynamischen Treiber. Dynamische Treiber an sich sind dem Fachmann bekannt. Dynamische Treiber umfassen üblicherweise ein Magnetsystem, eine Membran, die in Bezug auf das Magnetsystem beweglich montiert ist, und eine Schwingspule, die an der Membran angebracht ist. Das Magnetsystem umfasst einen Magneten und die Schwingspule ist wirkungsmäßig mit dem Magneten gekoppelt. Beim Anlegen eines elektrischen Signals, das zum Beispiel durch einen Verstärker erzeugt wird, an die Schwingspule, bewegt sich die Membran als Reaktion auf das elektrische Signal. Das elektrische Signal ist zum Beispiel eine elektrische Spannung.
Das Gehäuse liefert ein Volumen, spezifisch ein hinteres Volumen, das einen Resonanzraum für den dynamischen Treiber darstellt.
Der Lautsprecher umfasst ferner das gasadsorbierende Material, das die porösen Partikel und das Bindemittel enthält, welches sich innerhalb des Gehäuses befindet. Das gasadsorbierende Material befindet sich vorzugsweise innerhalb des hinteren Volumens für den dynamischen Treiber. Vorzugsweise ist der mindestens eine Resonanzraum dicht mit dem gasadsorbierenden Material gefüllt.
Insbesondere können die porösen Partikel Zeolithpartikel umfassen. Insbesondere können die Zeolithpartikel diejenigen sein, die in der US-Patentveröffentlichung US 2013/0170687 A1 (äquivalent zur Veröffentlichung EP 2 424 270 B2 ), deren Offenbarung hiermit durch Verweis in ihrer Gesamtheit eingeschlossen ist, beschrieben und offenbart sind. Die Zeolithpartikel können Durchmesser von 10 µm im Durchmesser oder kleiner aufweisen. Alternativ dazu können die porösen Partikel Aktivkohle umfassen oder daraus bestehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bindemittel mindestens eine Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) [CAS: 9004-32-4] und/oder mindestens eine Polycarbonsäure und/oder mindestens ein Acrylat und/oder mindestens ein Acrylat-Polymer oder mindestens ein Acrylat-Copolymer und/oder Bentonit [CAS: 1302-78-9] und/oder Glycerin [CAS: 56-81-5] und/oder Ethylenglykol [CAS: 107-21-1] und/oder mindestens ein Methacrylester-Acrylester-Copolymer. (Die „CAS“-Nummern sind die Identifikatoren, die durch den Chemical Abstracts Service zugewiesen wurden.)
Natriumcarboxymethylcellulose, oder CMC, ist ein gutes Bindemittel, welches relativ harte Materialien und gute akustische Eigenschaften ergibt. Alternativ dazu kann ein im Handel erhältliches Bindemittel von der Firma Zschimmer und Schwarz mit dem Handelsnamen Optapix AC15 (eine Polycarbonsäure-Mischung) verwendet werden, das auch sehr gute akustische Resultate liefert. Zum Erreichen einer gewissen Härte können auch Kombinationen von Bindemitteln verwendet werden. Zum Beispiel ergibt Bentonit sehr hartes Granulat. Andererseits ist das zuvor genannte Granulat, das mit CMC hergestellt wird, weicher. Daher können zum Erhalten einer bestimmten Härte unterschiedliche Bindemittelmaterialien verwendet werden, um ein bestimmtes Eigenschaftsprofil zu erhalten. Alternativ dazu kann CMC mit Glycerin oder Ethylenglykol gemischt werden, um ein weicheres Granulat zu erhalten. Eine Menge an Glycerin oder Ethylenglykol beträgt typischerweise 1 m% des übrigen Bindemittels, wie z.B. CMC. Ein Methacrylester-Acrylester-Copolymer, das als Bindemittel verwendet werden kann, ist unter dem Handelsnamen PLEXTOL M 615 bekannt.
Das Bindemittel kann ein strahlungshärtendes Bindemittel sein. In einer Ausführungsform ist das Bindemittel ein lösemittelbasiertes Bindemittel, wobei die Härtung durch Verdunstung eines Lösemittels erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform liegt, in Bezug auf die Gesamtmasse des gasadsorbierenden Materials, der Massenanteil des Bindemittels im Bereich von 1 % bis 20 %. Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt, in Bezug auf die Gesamtmasse des gasadsorbierenden Materials, der Massenanteil des Bindemittels im Bereich von 2 % bis 10 %. Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt, in Bezug auf die Gesamtmasse des gasadsorbierenden Materials, der Massenanteil des Bindemittels im Bereich von 4 % bis 6 %.
Das gasadsorbierende Material, das die porösen Partikel und das Bindemittel umfasst, kann in Form eines Granulats vorliegen. Zum Erreichen des Granulats werden einzelne poröse Partikel mittels des Bindemittels miteinander verklebt, was in Körnchen aus Partikeln resultiert, wobei die Körnchen größer als ein einzelnes Partikel sind. Das Granulat kann aus mehreren einzelnen Körnchen mit einer Korngröße zwischen 50 µm - 1,33 mm bestehen. Das Granulat kann durch das Bereitstellen mehrerer poröser Partikel und des Bindemittels hergestellt werden. Dann werden das Bindemittel und die mehreren Partikel zusammengemischt, was in einer Partikel-Bindemittel-Mischung resultiert. Die Partikel-Bindemittel-Mischung wird dann verarbeitet, um Körnchen eines gewünschten Durchmessers zu erhalten.
Die Partikel-Bindemittel-Mischung kann eine flüssige Form aufweisen, zum Beispiel eine Schlämme, Suspension usw. Die Schlämme oder Suspension kann durch Folgendes erhalten werden: (a) Herstellen einer porösen Partikel- (Zeolith oder ein anderes geeignetes gasadsorbierendes Material) Suspension mit einem organischen Lösemittel, zum Beispiel Alkohol, wobei die porösen Partikel einen mittleren Partikeldurchmesser kleiner als 10 µm aufweisen, oder, gemäß einer weiteren Ausführungsform, kleiner als 2 µm; (b) Homogenisieren der porösen Partikelsuspension durch, zum Beispiel, Rühren, und (c) Mischen der homogenisierten porösen Partikelsuspension mit einer Bindemittelsuspension.
Gemäß einer Ausführungsform können der Feststoffgehalt des Bindemittels und die porösen Partikel, welche die Form von Pulvern aufweisen, gemischt werden, und danach kann ein Lösemittel zu einer resultierenden Mischung dieser Komponenten zugegeben werden, um eine Schlämme zu erhalten. Die Verarbeitung der Partikel-Bindemittel-Mischung kann mittels Trocknung erfolgen. Die Trocknung kann auf verschiedene Weise erfolgen, zum Beispiel mittels einer Wirbelschicht, eines Sprühverfahrens (Tropfen der Mischung können gefriergetrocknet werden) oder durch das Gießen der resultierenden Suspension auf eine Heizplatte (gemäß verschiedener Ausführungsformen liegt die Temperatur der Platte in einem Bereich zwischen 120 Grad Celsius und 200 Grad Celsius oder zwischen 150 Grad Celsius und 170 Grad Celsius). Gemäß einer Ausführungsform wird die Partikel-Bindemittel-Mischung in eine Trommel gefüllt und das Granulat wird durch Rotieren der Trommel hergestellt. Die Trommel kann zum Verbessern der Trocknung und Härtung der Partikel-Bindemittel-Mischung erhitzt werden.
Falls die Körnchen des resultierenden Feststoffes größer als gewünscht sind, kann der resultierende Feststoff in kleinere Stücke geschnitten oder gebrochen werden, zum Beispiel mittels einer Mörsermühle, eines Hammerrotormühle, einer Schneidmühle oder einer Schwingplattenmühle. Anschließend wird der resultierende Feststoff (wahlweise geschnitten oder gebrochen) mit Sieben gesiebt, um Körnchen in einem gewünschten Durchmesserbereich zu erhalten.
Alternativ dazu kann das gasadsorbierende Material, das die porösen Partikel enthält, in Form eines porösen monolithischen Blocks vorliegen. Insbesondere umfasst der poröse monolithische Block mehrere erste Poren. Vorzugsweise weisen die ersten Poren eine Größe oder einen Durchmesser zwischen 0,7 µm und 30 µm auf. Zum Teil ist aufgrund der ersten Poren das effektive Volumen des Lautsprechers, d.h. das effektive hintere Volumen für den dynamischen Treiber, größer als das hintere Volumen ohne jegliches poröses gasadsorbierendes Material, was in einer potentiell verbesserten Klangqualität des gesamten Lautsprechers resultiert. Insbesondere kann aufgrund des porösen monolithischen Blocks eine Resonanzfrequenz des gesamten Lautsprechers im Vergleich zur Resonanzfrequenz des Lautsprechers ohne jegliches poröses gasadsorbierendes Material verringert werden. Daher kann es möglich sein, das Gesamtvolumen des Lautsprechers bzw. seines Gehäuses zu verringern, wodurch die Herstellung eines relativ kleinen Lautsprechers gestattet wird, der insbesondere eine verbesserte oder zumindest eine akzeptable Klangqualität aufweist, wenn er zum Beispiel für ein Mobilgerät, wie z.B. ein Mobiltelefon, verwendet wird.
Der poröse monolithische Block kann durch ein Gefrier-GießVerfahren hergestellt werden, beginnend mit dem Bereitstellen mehrerer poröser Partikel, des Bindemittels und einer Form, deren Kontur der Kontur des Gehäuses oder eines relevanten Abschnitts des Gehäuses, d.h. eines Teilgehäuses, entspricht. Dann können das Bindemittel und die mehreren Partikel gemischt und dann in die Form gefüllt werden. Die Form kann dann eingefroren werden, um den porösen monolithischen Block herzustellen. Die Form wird dann von dem porösen monolithischen Block entfernt. Ein modifiziertes Verfahren kann ein Keramik-Aufschäum-Verfahren sein.
Der poröse monolithische Block kann unter Verwendung eines Gefrier-Aufschäum-Verfahrens hergestellt werden, durch das Bereitstellen mehrerer poröser Partikel, des Bindemittels und einer Form, deren Kontur der Kontur des Gehäuses oder des relevanten Teilgehäuses entspricht. Dann können das Bindemittel und die mehreren Partikel gemischt und dann in die Form gefüllt werden. Die Form wird dann umschlossen und der Umgebungsdruck rund um die Form wird verringert, um den porösen monolithischen Block herzustellen. Die Form wird dann von dem porösen monolithischen Block entfernt.
Der poröse monolithische Block kann durch ein Sinterverfahren hergestellt werden, durch das Bereitstellen mehrerer poröser Partikel, des Bindemittels und einer Form, deren Kontur der Kontur des Gehäuses oder des relevanten Teilgehäuses entspricht. Dann können das Bindemittel und die mehreren Partikel gemischt und dann in die Form gefüllt werden. Die Form kann dann erhitzt werden, um den porösen monolithischen Block herzustellen. Während des Erhitzens verbrennt das Bindemittel zumindest teilweise. Zum Beispiel können zwei unterschiedliche Arten von Bindemitteln verwendet werden. Eine Art des Bindemittels kann ein temporäres Bindemittel sein, welches während des Erhitzens vollständig oder nahezu vollständig verbrennt, wodurch die ersten Poren erzeugt werden. Eine andere Art des Bindemittels verbrennt möglicherweise nicht während des Erhitzens. Die Form wird dann von dem porösen monolithischen Block entfernt.
Figurenliste
Diese und andere Aspekte, Merkmale, Einzelheiten, Nutzen und Vorteile der Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und begleitenden Zeichnungen offensichtlicher werden, wobei die Zeichnungen Merkmale in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen der Offenbarung veranschaulichen, wobei:

1 eine Draufsicht eines Mobiltelefons ist;
2 eine Draufsicht eines Lautsprechers, der monolithische Blöcke, einen dynamischen Treiber und ein Gehäuse, welches offen gezeigt ist, umfasst, ist;
3 eine Draufsicht des geöffneten Gehäuses ist;
4 die monolithischen Blöcke sind;
5 mehrere Partikel sind;
6 eine Form ist; und
7 ein Flussdiagramm ist.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Verschiedene Ausführungsformen sind hierin für verschiedene Vorrichtungen beschrieben. Es sind zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein gründliches Verständnis der Gesamtstruktur, der Funktion, der Herstellung und der Verwendung der Ausführungsformen, wie in der Spezifikation beschrieben und in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht, zu ermöglichen. Der Fachmann auf dem Gebiet wird jedoch verstehen, dass die Ausführungsformen auch ohne derartige spezifische Einzelheiten in der Praxis angewandt werden können. In anderen Fällen wurden gut bekannte Vorgänge, Komponenten und Elemente nicht im Einzelnen beschrieben, um die in der Spezifikation beschriebenen Ausführungsformen nicht unklar zu machen. Der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird verstehen, dass es sich bei den hierin beschriebenen und veranschaulichten Ausführungsformen um nicht-einschränkende Beispiele handelt, und somit kann verstanden werden, dass die spezifischen hierin offenbarten strukturellen und funktionalen Einzelheiten repräsentativ sein können und den Umfang der Ausführungsformen, deren Umfang ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche definiert wird, nicht notwendigerweise einschränken.
Ein Verweis in der gesamten Spezifikation auf „verschiedene Ausführungsformen“, „einige Ausführungsformen“, „eine Ausführungsform“ oder dergleichen bedeutet, dass ein/e bestimmte/s Merkmal, Struktur oder Eigenschaft, das/die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben ist, in mindestens einer Ausführungsform enthalten ist. Somit beziehen sich Verwendungen der Ausdrücke „in verschiedenen Ausführungsformen“, „in einigen Ausführungsformen“, „in einer Ausführungsform“ oder dergleichen an Stellen in der gesamten Spezifikation nicht notwendigerweise alle auf die gleiche Ausführungsform. Ferner können die bestimmten Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften in jeglicher geeigneten Art und Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert sein. Somit können die bestimmten Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften, die in Verbindung mit einer Ausführungsform veranschaulicht oder beschrieben sind, komplett oder teilweise mit den Merkmalen, Strukturen oder Eigenschaften einer oder mehrerer anderer Ausführungsformen kombiniert sein, und zwar ohne Einschränkung, vorausgesetzt, dass eine derartige Kombination nicht unlogisch oder nichtfunktional ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass, wie in dieser Spezifikation und den beigefügten Ansprüchen verwendet, die Einzahlformen „ein/e“ und „der/die/das“ Mehrzahlreferenten beinhalten, es sei denn, der Inhalt verlangt klar etwas anderes.
Die Begriffe „erste/r/s“, „zweite/r/s“ und dergleichen in der Beschreibung und in den Ansprüchen werden, falls vorhanden, zur Unterscheidung zwischen ähnlichen Elementen verwendet und nicht notwendigerweise zur Beschreibung einer bestimmten sequentiellen oder chronologischen Reihenfolge. Es soll verstanden werden, dass die so verwendeten Begriffe unter geeigneten Umständen austauschbar sind, derart, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen der Offenbarung zum Beispiel zum Betrieb in anderen Sequenzen als den hierin veranschaulichten oder anderweitig beschriebenen in der Lage sind. Ferner sollen die Begriffe „beinhalten“, „aufweisen“ und jegliche Variationen davon einen nicht-exklusiven Einschluss abdecken, derart, dass ein/e Prozess, Verfahren, Gegenstand oder Vorrichtung, der/das/die eine Liste von Elementen umfasst, nicht notwendigerweise auf diese Elemente beschränkt ist, sondern andere Elemente beinhalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder dem/r Prozess, Verfahren, Gegenstand oder Vorrichtung innewohnen.
Die Begriffe „linke/r/s“, „rechte/r/s“, „vordere/r/s“, „hintere/r/s“, „obere/r/s“, „untere/r/s“, „über“, „unter“ und dergleichen in der Beschreibung und in den Ansprüchen werden, falls vorhanden, beschreibend verwendet und nicht notwendigerweise zur Beschreibung permanenter relativer Positionen. Es soll verstanden werden, dass die so verwendeten Begriffe unter geeigneten Umständen austauschbar sind, derart, dass die hierin beschriebenen Ausführungsformen der Offenbarung zum Beispiel zum Betrieb in anderen Ausrichtungen als den hierin veranschaulichten oder anderweitig beschriebenen in der Lage sind.
Alle Zahlen, die Abmessungen usw. ausdrücken, die in der Spezifikation und den Ansprüchen verwendet werden, sollen in allen Fällen als durch den Begriff „etwa“ modifiziert verstanden werden.
1 zeigt ein Mobiltelefon 1 als ein Beispiel eines Mobilgerätes. Das Mobiltelefon 1 kann ein Mikrofon, eine drahtlose Sender-Empfänger-Einheit, einen Verstärker und eine zentrale Verarbeitungseinheit, die mit der drahtlosen Sender-Empfänger-Einheit und mit dem Verstärker verbunden ist, umfassen.
Das Mobiltelefon 1 umfasst einen Lautsprecher 21, welcher in 2 gezeigt ist. Der Verstärker des Mobiltelefons 1 kann mit dem Lautsprecher 21 verbunden sein.
Der Lautsprecher 21 umfasst mindestens einen dynamischen Treiber 22. Dynamische Treiber an sich sind dem Fachmann bekannt. Dynamische Treiber umfassen üblicherweise ein Magnetsystem, eine Membran, die in Bezug auf das Magnetsystem beweglich montiert ist, und eine Schwingspule, die an der Membran angebracht ist. Das Magnetsystem umfasst einen Magneten und die Schwingspule ist wirkungsmäßig mit dem Magneten gekoppelt. Beim Anlegen eines elektrischen Signals, das zum Beispiel durch den Verstärker erzeugt wird, an die Schwingspule, bewegt sich die Membran als Reaktion auf das elektrische Signal.
Der Lautsprecher 21 umfasst ein Gehäuse 23 und ein gasadsorbierendes Material, das poröse Partikel und ein Bindemittel umfasst, das sich innerhalb des Gehäuses 23 befindet. Die porösen Partikel sind in das Bindemittel eingebettet, wobei das Bindemittel einen Feststoffgehalt von mindestens 30 Gewichtsprozent in Bezug auf das Gesamtgewicht des Bindemittels umfasst. Vorzugsweise weist das Bindemittel einen Feststoffgehalt zwischen 50 und 90 Gewichtsprozent in Bezug auf das Gesamtgewicht des Bindemittels auf. Gemäß einer Ausführungsform weist das Bindemittel einen Feststoffgehalt zwischen 55 und 75 Gewichtsprozent in Bezug auf das Gesamtgewicht des Bindemittels auf.
Insbesondere umfasst der Lautsprecher 21 ein erstes gasadsorbierendes Material 24a, das poröse Partikel umfasst, und ein zweites gasadsorbierendes Material 24b, das poröse Partikel umfasst. Die gasadsorbierenden Materialien 24a und 24b weisen die gleiche chemische Struktur auf. Die gasadsorbierenden Materialien 24a und 24b können jeweils in Form eines Granulats oder eines porösen monolithischen Blocks vorliegen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Bindemittel mindestens eines der folgenden Materialien: Natriumcarboxymethylcellulose (CMC), Polycarbonsäure, Acrylat, Acrylat-Polymer, Acrylat-Copolymer, Bentonit, Glycerin, Ethylenglykol und Methacrylester-Acrylester-Copolymer.
Das Bindemittel kann ein strahlungshärtendes Bindemittel sein. In einer Ausführungsform ist das Bindemittel ein lösemittelbasiertes Bindemittel, wobei die Härtung durch Verdunstung eines Lösemittels erfolgt.
In Bezug auf die Gesamtmasse des gasadsorbierenden Materials kann der Massenanteil des Bindemittels im Bereich von 1 % bis 20 % liegen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann, in Bezug auf die Gesamtmasse des gasadsorbierenden Materials, der Massenanteil des Bindemittels im Bereich von 2 % bis 10 % liegen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann, in Bezug auf die Gesamtmasse des gasadsorbierenden Materials, der Massenanteil des Bindemittels im Bereich von 4 % bis 6 % liegen.
2 zeigt insbesondere eine Draufsicht des Lautsprechers 21 mit seinem Gehäuse 23 geöffnet. 3 zeigt eine Draufsicht des geöffneten Gehäuses 23 und 4 zeigt die gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b.
In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Gehäuse 23 mehrere Teilgehäuse, nämlich ein erstes Teilgehäuse 23a, ein zweites Teilgehäuse 23b und ein drittes Teilgehäuse 23c. Die Teilgehäuse 23a, 23b, 23c sind akustisch aneinander gekoppelt und bilden aufgrund dessen das einzelne Gehäuse 23 für den dynamischen Treiber 22. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Gehäuse 23 ein versiegeltes Gehäuse. Versiegelte Gehäuse sind auch als geschlossene Gehäuse bekannt.
Der dynamische Treiber 22 ist in dem dritten Teilgehäuse 23c montiert. Insbesondere umfasst das dritte Teilgehäuse 23c eine Öffnung 25, in welcher der dynamische Treiber 22 montiert ist. Die gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b befinden sich innerhalb des Gehäuses 23. In der vorliegenden Ausführungsform befindet sich das erste gasadsorbierende Material 24a innerhalb des ersten Teilgehäuses 23a und das zweite gasadsorbierende Material 24b befindet sich innerhalb des zweiten Teilgehäuses 23b. Das erste und zweite Teilgehäuse 23a, 23b können identisch sein oder sich, wie in den Figuren gezeigt, voneinander unterscheiden.
Im Fall die gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b liegen in Form poröser monolithischer Blöcke vor, umfasst jeder dieser Blöcke erste Poren 27. Insbesondere weisen die ersten Poren 27 einen Durchmesser zwischen 0,7 µm und 30 µm auf. Vorzugsweise umfassen die gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b jeweils ein Zeolithmaterial oder Aktivkohle als poröse Partikel. Alternativ dazu können die gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b Granulat sein, das aus mehreren einzelnen Körnchen mit einer Korngröße zwischen 50 µm - 1,33 mm besteht.
Das Granulat kann durch das Bereitstellen mehrerer poröser Partikel und des Bindemittels hergestellt werden. Dann werden das Bindemittel und die mehreren Partikel miteinander vermischt, was in einer Partikel-Bindemittel-Mischung resultiert. Die Partikel-Bindemittel-Mischung wird dann verarbeitet, um Körnchen eines gewünschten Durchmessers zu erhalten.
Die Partikel-Bindemittel-Mischung kann eine flüssige Form aufweisen, zum Beispiel eine Schlämme, Suspension usw. Die Schlämme oder Suspension kann durch folgende Schritte erhalten werden: (a) Herstellen einer porösen Partikel (Zeolith oder ein anderes geeignetes gasadsorbierendes Material) -Suspension mit einem organischen Lösemittel, zum Beispiel Alkohol, wobei die porösen Partikel einen mittleren Partikeldurchmesser kleiner als 10 µm oder, gemäß einer weiteren Ausführungsform, kleiner als 2 µm aufweisen; (b) Homogenisieren der porösen Partikelsuspension, zum Beispiel durch Rühren; und (c) Mischen der homogenisierten porösen Partikelsuspension mit einer Bindemittelsuspension.
Gemäß einer Ausführungsform können der Feststoffgehalt des Bindemittels und die porösen Partikel, welche die Form von Pulvern aufweisen, gemischt werden, und danach kann ein Lösemittel zu einer resultierenden Mischung dieser Komponenten zugegeben werden, um eine Schlämme zu erhalten. Die Verarbeitung der Partikel-Bindemittel-Mischung kann mittels Trocknung erfolgen. Die Trocknung kann auf verschiedene Weise erfolgen, zum Beispiel mittels einer Wirbelschicht, eines Sprühverfahrens (Tropfen der Mischung können gefriergetrocknet werden) oder durch das Gießen der resultierenden Suspension auf eine Heizplatte (gemäß verschiedener Ausführungsformen liegt die Temperatur der Platte in einem Bereich zwischen 120 Grad Celsius und 200 Grad Celsius oder zwischen 150 Grad Celsius und 170 Grad Celsius). Gemäß einer Ausführungsform wird die Partikel-Bindemittel-Mischung in eine Trommel gefüllt und das Granulat wird durch Rotieren der Trommel hergestellt. Die Trommel kann zum Verbessern der Trocknung und Härtung der Partikel-Bindemittel-Mischung erhitzt werden.
Falls die Körnchen des resultierenden Feststoffes größer als gewünscht sind, kann der resultierende Feststoff in kleinere Stücke geschnitten oder gebrochen werden, zum Beispiel mittels einer Mörsermühle, eines Hammerrotormühle, einer Schneidmühle oder einer Schwingplattenmühle. Anschließend wird der resultierende Feststoff (wahlweise geschnitten oder gebrochen) mit Sieben gesiebt, um Körnchen in einem gewünschten Durchmesserbereich zu erhalten.
Aufgrund des gasadsorbierenden Materials 24a, 24b ist das effektive akustische Volumen des Gehäuses 23 größer als das Volumen des Gehäuses 23 ohne das gasadsorbierende Material 24a, 24b.
Für den Fall, dass die gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b in Form poröser monolithischer Blöcke vorliegen, kann das gasadsorbierende Material unter Verwendung eines Gefrier-Gieß-Verfahrens unter Verwendung mehrerer in 5 gezeigter Partikel 51 hergestellt werden. Die Partikel 51 können bereits Körnchen sein, die aus porösen Partikeln und dem Bindemittel bestehen. Alternativ dazu können die gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b durch ein Gefrier-Aufschäum-Verfahren unter Verwendung der mehreren Partikel 51, ein Sinter-Verfahren unter Verwendung der mehreren Partikel 51, ein Keramik-Aufschäum-Verfahren unter Verwendung der mehreren Partikel 51 oder eine selbsthärtende Bindungstechnik unter Verwendung der mehreren Partikel 51 hergestellt werden.
Für die vorgenannten Verfahren kann eine geeignete Form 61, wie in 6 gezeigt, verwendet werden. Insbesondere ist die Form 61 aus einem Material hergestellt, das für das spezifische Verfahren geeignet ist. Insbesondere kann jeder poröse monolithische Block 24a, 24b unter Ausnutzung einer einzelnen Form 61 hergestellt werden. Wenn die porösen monolithischen Blöcke zum Beispiel unter Ausnutzung des Gefrier-Gieß-Verfahrens hergestellt werden, kann die Form 61 zumindest teilweise aus PTFE (Polytetrafluorethylen) hergestellt sein. Alternativ dazu kann, wenn die porösen monolithischen Blöcke unter Ausnutzung des Gefrier-Aufschäum-Verfahrens hergestellt werden, die Form 61 zumindest teilweise aus Siliziumkautschuk hergestellt sein.
Vorzugsweise umfassen die porösen Partikel 51 mehrere poröse Zeolithpartikel oder bestehen daraus.
In der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich die Form des ersten und zweiten Teilgehäuses 23a, 23b. Insbesondere ist die Form des porösen monolithischen Blocks 24a, 24b an die Form des relevanten Teilgehäuses 23a, 23b angepasst, d.h. die Form des ersten porösen monolithischen Blocks 24a ist an die Form des ersten Teilgehäuses 23a angepasst und die Form des zweiten porösen monolithischen Blocks ist an die Form des zweiten Teilgehäuses 23b angepasst. Bei Verwendung eines der vorgenannten Verfahren zur Herstellung der porösen monolithischen Blöcke kann die Form 61 zum Beispiel an die Form des relevanten Teilgehäuses 23a, 23b angepasst sein.
Das Gehäuse 23 kann eine Kontur aufweisen. Spezifischer kann die Oberfläche des Gehäuses 23, die in Richtung der porösen monolithischen Blöcke 24a, 24b weist, die Kontur aufweisen. Vorzugsweise sind die porösen monolithischen Blöcke 24a, 24b in einer formschlüssigen Art und Weise, die der Kontur des Gehäuses 23 entspricht, in das Gehäuse 23 montiert.
In der vorliegenden Ausführungsform weist das erste Teilgehäuse 23a eine erste Kontur 26a auf und das zweite Teilgehäuse 23b weist eine zweite Kontur 26b auf. Vorzugsweise ist der erste monolithische Block in einer formschlüssigen Art und Weise, die der ersten Kontur 26a des ersten Teilgehäuses 23a entspricht, in das erste Teilgehäuse 23a montiert und der zweite monolithische Block ist in einer formschlüssigen Art und Weise, die der zweiten Kontur 26b des zweiten Teilgehäuses 23b entspricht, in das zweite Teilgehäuse 23b montiert.
Bei Verwendung eines der vorgenannten Verfahren zur Herstellung der porösen monolithischen Blöcke wird jeder poröse monolithische Block 24a, 24b zum Beispiel unter Verwendung seiner spezifischen Form 61 hergestellt. Diese Formen 61 können vorzugsweise jeweils eine Kontur 62 aufweisen, welche der Kontur 26a, 26b des relevanten Teilgehäuses 23a, 23b entspricht.
7 zeigt die Schritte für ein Verfahren zur Herstellung des Lautsprechers 21 bzw. des Mobiltelefons 1. Zur Herstellung des Lautsprechers 21 oder des Mobiltelefons 1 können in Schritt A die mehreren porösen Partikel bereitgestellt werden. Dann werden in Schritt B die gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b durch Mischen der mehreren Partikel und des Bindemittels und Herstellen eines Granulats oder eines porösen Blocks, insbesondere mittels eines der vorgenannten Verfahren, hergestellt. Dann werden in Schritt C die gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b in das Gehäuse 23 montiert, insbesondere in das erste und zweite Teilgehäuse 23a, 23b. Vorzugsweise sind die Teilgehäuse dicht mit den gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b gefüllt.
Bei Ausnutzung zum Beispiel eines Sprühverfahrens zur Herstellung eines Granulats können die gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b durch das Bereitstellen der mehreren porösen Partikel, des Bindemittels, einer Düse und eines Gefrierschranks hergestellt werden. Dann können das Bindemittel und die mehreren Partikel 51 gemischt werden und diese Mischung kann durch die Düse gesprüht und eingefroren werden. Dadurch kann ein Granulat erhalten werden, das aus Körnchen mit gewünschten Durchmessern besteht.
Bei Ausnutzung zum Beispiel eines Verfahrens unter Verwendung einer Trommel zur Herstellung eines Granulats können die gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b durch das Bereitstellen der mehreren porösen Partikel, des Bindemittels und einer Trommel hergestellt werden. Dann können das Bindemittel und die mehreren Partikel 51 in der rotierenden Trommel gemischt werden, um ein Granulat mit Körnchen eines gewünschten Durchmessers zu erhalten.
Es sollte erwähnt werden, dass alle Verfahren, die in der Technik zur Herstellung eines Granulats bekannt sind, grundsätzlich für den vorliegenden Zweck verwendet werden können.
Bei Ausnutzung zum Beispiel der Gefrier-Gieß-Verfahrens zur Herstellung eines monolithischen porösen Blocks können die gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b durch das Bereitstellen der mehreren porösen Partikel, des Bindemittels und der Form 61, deren Kontur 62 der Kontur 26a, 26b des ersten und zweiten Teilgehäuses 23a, 23b entspricht, hergestellt werden. Dann können das Bindemittel und die mehreren Partikel 51 gemischt werden und diese Mischung kann in die Form 61 gefüllt werden. Dann wird die Form 61, gefüllt mit der Mischung aus den mehreren Partikeln 51 und dem Bindemittel, eingefroren, um die relevanten gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b herzustellen. Dann wird die Form 61 von den gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b entfernt.
Bei Ausnutzung zum Beispiel des Gefrier-Aufschäum-Verfahrens zur Herstellung eines monolithischen porösen Blocks kann das gasadsorbierende Material durch das Bereitstellen der mehreren porösen Partikel, des Bindemittels und der Form 61, deren Kontur 62 der Kontur 26a, 26b des ersten und zweiten Teilgehäuses 23a, 23b entspricht, hergestellt werden. Dann können das Bindemittel und die mehreren Partikel 51 gemischt werden und diese Mischung kann in die Form 61 gefüllt werden. Dann wird der Umgebungsdruck rund um die Form 61, gefüllt mit der Mischung aus den mehreren Partikeln 51 und dem Bindemittel, verringert, um die relevanten porösen gasadsorbierenden Materialien 24a, 24b herzustellen. Dann wird die Form 61 von dem porösen gasadsorbierenden Material 24a, 24b entfernt.
Bei Ausnutzung zum Beispiel des Sinter-Verfahrens zur Herstellung eines monolithischen porösen Blocks kann das poröse gasadsorbierende Material 24a, 24b durch das Bereitstellen der mehreren porösen Partikel, des Bindemittels und der Form 61, deren Kontur 62 der Kontur 26a, 26b des ersten und zweiten Teilgehäuses 23a, 23b entspricht, hergestellt werden. Dann können das Bindemittel und die mehreren Partikel 51 gemischt werden und diese Mischung kann in die Form 61 gefüllt werden. Dann wird die Form 61, gefüllt mit der Mischung aus den mehreren Partikeln 51 und dem Bindemittel, erhitzt, um das relevante gasadsorbierende Material 24a, 24b herzustellen. Während des Erhitzens verbrennt das Bindemittel zumindest teilweise. Zum Beispiel können zwei unterschiedliche Arten von Bindemitteln verwendet werden. Eine Art des Bindemittels ist ein temporäres Bindemittel, welches während des Erhitzens verbrennt, wodurch die ersten Poren 27 erzeugt werden. Eine andere Art des Bindemittels verbrennt während des Erhitzens möglicherweise nicht. Dann wird die Form 61 von dem gasadsorbierenden Material 24a, 24b entfernt. Alternativ dazu kann das Aufschäumen der mehreren Partikel 51 auch durch ein Keramik-Aufschäum-Verfahren erreicht werden.
Bei Ausnutzung zum Beispiel des selbsthärtenden Bindungsverfahrens können die gasadsorbierenden Materialblöcke 24a, 24b durch das Bereitstellen eines Proteinschaums als ein Strukturierungsmittel, der mehreren porösen Partikel, des Bindemittels und der Form 61, deren Kontur 62 der Kontur 26a, 26b des ersten und zweiten Teilgehäuses 23a, 23b entspricht, hergestellt werden. Dann können der Proteinschaum, das Bindemittel und die mehreren Partikel 51 gemischt werden und diese Mischung kann in die Form 61 gefüllt werden. Dann muss gewartet werden, bis die in die Form 61 gefüllte Mischung selbsthärtet, um das relevante poröse gasadsorbierende Material 24a, 24b herzustellen. Dann wird die Form 61 von dem gasadsorbierenden Material 24a, 24b entfernt.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Offenbarung nicht auf die oben genannten Ausführungsformen und beispielhaften Arbeitsbeispiele beschränkt ist. Weiterentwicklungen, Modifikationen und Kombinationen liegen auch innerhalb des Umfangs der Patentansprüche und dürften dem Fachmann auf dem Gebiet aus der obigen Offenbarung ersichtlich sein. Dementsprechend sollten die hierin beschriebenen und veranschaulichten Techniken und Strukturen als veranschaulichend und beispielhaft verstanden werden, und nicht als dem Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränkend.
Der Umfang der vorliegenden Offenbarung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert, einschließlich bekannter Äquivalente und unvorhersehbarer Äquivalente zum Zeitpunkt der Einreichung dieser Anmeldung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2424270 B1 [0002]
US 2013/0170687 A1 [0013]
EP 2424270 B2 [0013]

Claims

Lautsprecher, der Folgendes umfasst ein Gehäuse; einen dynamischen Treiber, der in dem Gehäuse montiert ist; und ein gasadsorbierendes Material, das poröse Partikel und ein Bindemittel umfasst, wobei die Partikel in das Bindemittel eingebettet sind und sich das gasadsorbierende Material in dem Gehäuse befindet ist, wobei das Bindemittel einen Feststoffgehalt von mindestens 30 Gewichtsprozent in Bezug auf das Gesamtgewicht des Bindemittels aufweist.
Lautsprecher nach Anspruch 1, wobei die porösen Partikel ein Zeolithmaterial umfassen.
Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, wobei die porösen Partikel Durchmesser zwischen etwa 2 µm und etwa 10 µm aufweisen.
Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das gasadsorbierende Material einen porösen monolithischen Block bildet.
Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das gasadsorbierende Material ein Granulat bildet.
Lautsprecher nach Anspruch 5, wobei das Granulat mehrere einzelne Körnchen umfasst, die eine Korngröße zwischen etwa 50 µm und etwa 1,33 mm aufweisen.
Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Bindemittel mindestens entweder eine Natriumcarboxymethylcellulose (CMC), eine Polycarbonsäure, ein Bentonit, ein Glycerin, ein Ethylenglykol oder ein Methacrylester-Acrylester-Copolymer umfasst.
Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Bindemittel Farbpigmente umfasst.
Lautsprecher nach Anspruch 1, wobei die porösen Partikel Aktivkohle umfassen.
Mobilgerät, das einen Lautsprecher gemäß eines der Ansprüche 1 bis 9 umfasst.