DE2225710B2 - Membran für elektroakustische Wandler und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Membran für elektroakustische Wandler und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Membran gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren tu ihrer Herstellung.
In der DT-PS 6 10 452 ist eine Membran aus einem Faserstoff beschrieben, die zur Verbesserung ihrer akustischen Eigenschaften über Ringzonen von verschiedener Faserstoffdichte verfügt. Membranen aus Fasern und insbesondere aus Papier ist der Nachteil eigen, daß ein hoher Youngscher Modul IV/8 ein Absinken der Eigenverluste oder der Dämpfungskraft begründet. Ferner sind bei Fasern Abweichungen in der Qualität des Produkts unvermeidbar.
Man ist daher vielfach dazu übergegangen, Membranen aus geschäumtem Kunststoff zu verwenden, die sich durch geringes Gewicht, guten Youngschen Modul und große Dämpfungskraft auszeichnen. Darüber hinaus läßt sich bei geschäumtem Kunststoff die gewünschte Membranform sehr leicht erhalten, indem das Material durch Vakuumtechnik oder durch Preßformen geformt wird.
Membranen aus geschäumtem Kunststoff haben jedoch den Nachteil, daß sie zu Schrumpfungen und Verwerfungen neigen, wenn die erzeugten Schallfrequenzen in Bereiche der Eigenfrequenzen fallen, die sich aus der meist kegelstumpfförmigen Gestalt und dem Material der Membran ergeben. Dies ist in mittleren bis hohen Frequenzbereichen häufig der Fall, wo sich ausgeprägte Abfälle im akustischen Druck der an der Membran anliegenden Luft ergeben. Um dies zu vermeiden, ist es gemäß der GB-PS 5 13 289 bekannt, die Membran mit Flächenaussparungen zu versehen, zwischen
denen radial verlaufende Rippen verbleiben. Die bekannte Membran wird aus einer Masse des verfestigten Schaunimaterials ausgeschnitten, so caß sie durch und durch aus Material derselben Qualität besteht. Darüber hinaus ist in dieser Patentschrift tine Membran vorgeschlagen, die aus zwei Scheiben von verfestigtem Zelluloseschaummaterial zusammengefügt ist. die Ringnuten tragen, so daß die Membran eine Mehrzahl von Ringkammen besitzt. Diese bekannten Membranen aus geschäumtem Kunststoff zeigen zwar gute mechanische Festigkeit und durch ihren diskontinuierlichen Aufbau gute akustische Eigenschaften, ihre Herstellung ist jedoch außerordentlich aufwendig, da eine Vielzahl von Arbeitsgängen erforderlich ist.
Ferner zeigt die DT-OS 17 62 520 eine Schaumstoffmembran, die aus mehreren Abschnitten, wie Spulenhals, Membrankonus, Randzone, Auflageteil u. dgl. besteht und bei der zur Erzielung unterschiedlicher akustischer und mechanischer Eigenschaften einzelne der Abschnitte aus Schaumstoff verschiedener Zusammen-Setzung seiner Teilkomponenten gebildet sind. Die einzelnen, aus Schaumstoff verschiedener Zusammensetzung seiner Teilkomponenten zu bildenden Abschnitte der Membran sollen mittels einer mehrteiligen Form hergestellt werden, bei der jeder Formteil aus zwei Hälften besteht, wobei jedem Abschnitt ein eigener, ge genüber den Formteiien der anderen Abschnitte abschließbarer Formteil, in den der Schaumstoff über mindestens eine Zufuhr geleitet wird, zugeordnet ist, und zwei aneinandergrenzende Abschnitte nacheinander hergestellt werden, indem jeweils ein Formteil vom anderen abgeschlossen wird, in das eine Formteil Schaumstoff eingeführt wird, dann der Abschluß aufgehoben und in das andere Formteil der Schaumstoff anderer Zusammensetzung eingeführt wird, wobei die beiden Schaumstoffe an der Grenzstelle der Abschnitte untereinander eine Verbindung eingehen. Wird hingegen ein kontinuierlicher Übergang von einem Abschnitt der Membran zum anderen gewünscht, so sollen die einzelnen, aus Schaumstoff verschiedener Zusammensetzung seiner Teilkomponenten zu bildenden Abschnitte durch gleichzeitiges Einführen der Schaumstoffe verschiedener Zusammensetzung in die Form hergestellt, deren Formräume von benachbarten Abschnitten unmittelbar ineinander übergehen, wobei die Ausbreitungsgeschwindigkeit in jedem Formraum so gewählt wird, daß sich die Schaumstoffe an der Grenzstelle der Abschnitte treffen und untereinander eine Verbindung eingehen. Der Herstellungsaufwand für diese bekannte Membran ist somit ebenfalls sehr groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Membran gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die sich sowohl durch hervorragende akustische Eigenschaften als auch einfache Herstellbarkeit auszeichnet. Ferner soll ein einfaches Herstellungsverfahren angegeben werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Mitteln gelöst.
Dadurch, daß die Schäumung bzw. das Schäumungsverhältnis und die Dicke der Membran in den Bereichen abweichender Dichte nach oben bzw. nach unten von der Schäumung und der Dicke der übrigen Membranbereiche abweichen, kann das Gewicht je Flächeneinheit über den gesamten Membrankörper im wesentliehen konstant gehalten werden. Die erfindungsgemäße Membran ist in einem Arbeitsgang herzustellen und besitzt hervorragende akustische Eigenschaften, die einmal auf die günstigen Eigenschaften von geschäumtem Kunststoff an sich zurückzuführen sind, im wesent liehen aber darauf, daß die Schäumung bzw. das Schäumverhältnis bei der Herstellung der Membran in einem außerordentlich weiten Bereich variiert werden kann, so daß sich Dichteunterschiede bis zu einem Faktor von 1 :30 erzielen lassen. Demgegenüber sind bei Papier Dichteunterschiede nur bis zu einem Faktor von 1 :3 möglich. Trotz der erreichbaren großen Dichteunterschiede üben diese wegen des möglichen konstanten Gewichts je Flächeneinheit keinen ungünstigen Einfluß auf die notwendige Gleichförmigkeit des Membrankörpers aus, was für die hohe akustische Qualität der Membran mitentscheidend ist.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung liegen die Bereiche abweichender Dichte in gegenseitigem Abstand in einem Grundkörper konstanter Schäumung und weisen stärkere Schäumung und größere Wandstärke als der Grundkörper auf.
Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verfahren sind in den Ansprüchen 13 und 14 gekennzeichnet. Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen unterschiedlichen Kühlraten läßt sich die gewünschte Schäumung in den verschiedenen Bereichen der Membran einfach und genau steuern.
Eine weitere Verbesserung der akustischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Membran ist dadurch erzielbar, daß der Grundkörper der Membran aus dem geschäumten Kunststoff auf mindestens einer Fläche eine Beschichtung aus einem Harz trägt.
Es ist bereits eine Membran für einen Lautsprecher vorgeschlagen worden, die aus einer Grundplatte aus geschäumtem Polystyrol und einer dünnen Beschichtung aus Polystyrol oder Polyvinylacetat oder einem anderen geeigneten Kunstharz besteht, die auf die Oberfläche des Grundmaterials aufgebracht wird, wobei sie sich anfänglich in Form einer Lösung befindet, die das synthetische Harz wie z. B. Polystyrol oder Polyvinylacetat auflöst. Eine Membran dieser Bauart hat den Nachteil, daß die Dicke der Beschichtung, die in dieser Weise auf das Grundmaterial aufgebracht worden ist, begrenzt ist, so daß eine Membran dort nicht anwendbar ist, wo es erwünscht ist, eine relativ dicke Beschichtung zu besitzen, die sich gleichförmig über das ganze Grundmaterial erstreckt. Dies ergibt sich daraus, daß die Viskosität der Harzlösung mit der Menge der Feststoffbestandteile zunimmt, insbesondere dann, wenn ein organisches Lösungsmittel für die Harzlösung verwendet wird, da das Lösungsmittel lediglich in begrenzter Rate verdampft. Sofern es daher erwünscht ist, daß die Membran eine ausgesprochen dikke Beschichtung haben soll, ergibt sich eine unregelmäßige Beschichtungsdicke, die von einer fertigen Membran zur anderen variiert. Die auf diese Weise erzeugten Membranen besitzen mechanische Steifheit, die nicht nur an ein und derselben Membran selbst variiert sondern auch von einer Membran zur anderen, so daß sich in den akustischen Drücken Fluktuationen ergeben.
Da ferner geschäumte Kunststoffe in bezug auf organische Lösungsmittel wie z. B. Äthylacetat unstabil sind, besteht die Gefahr, daß das Grundmaterial des geschäumten Kunststoffs durch das Lösungsmittel aus Polyvinylacetat oder durch ein anderes organisches, auf die Oberfläche des Grundmaterials aufgebrachtes Lösungsmittel chemisch angegriffen wird. Es ist daher schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, die ursprüngliche Gestalt des Grundmaterials beim Aufbringen des
Harzes auf das Grundmaterial in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels einzuhalten. Es ist daher wichtig, daß für das Aufbringen der Harzlösung auf das Grundmaterial aus geschäumtem Kunststoff das Lösungsmittel für die Harzlösung in einer solchen Weise ausgewählt wird, daß der als das Grundmaterial zu verwendende geschäumte Kunststoff gegen Angriffe durch das Lösungsmittel geschützt ist und daß lediglich das auf das Grundmaterial aufzubringende Harz in dem Lösungsmittel gelöst wird.
Erfindungsgemäß werden diese Probleme dadurch gelöst, daß die Beschichtung durch Aufbringen einer wäßrigen Emulsion aus einem Harz auf den geschäumten Kunststoff gebildet ist.
Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen beschichteten Membran sind in den Ansprüchen 15 und 16 näher bezeichnet.
Die erfindungsgemäße Membran gewährleistet im gesamten verfügbaren Frequenzbereich stabilisierte Schalldruck-Frequenz-Kennwerte, wobei der Schalldruck insbesondere im mittleren und hohen Frequenzbereich einen relativ hohen konstanten Pegel hält.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
F i g. 1 ist eine Schnittansicht, die einen Lautsprecher mit einer erfindungsgemäßen Membran zeigt;
F i g. 2 ist eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Membran in vergrößertem Maßstab, die einen Teil des Lautsprechers nach F i g. 1 bildet;
F i g. 3 ist eine Schnittansicht längs der Linie III-III in F i g. 2;
F i g. 4 ist eine graphische Kurvendarstellung, die Schalldruck-Frequenz-Kennwerte für Lautsprecher nach F i g. 1 und Lautsprecher zeigt, die bekannte Membranen aus geschäumtem Kunststoff verwenden;
F i g. 5 ist eine Schnittansicht, die eine weitere Ausführungsform der Membran verdeutlicht, die bei einem Lautsprecher mit dem generellen Aufbau gemäß F i g. 1 verwendbar ist;
F i g. 6 ist eine Kurvendarstellung, die die Schalldruck-Frequenz-Kennwerte zeigt, wie sie mit Lautsprechern mit herkömmlichen Membranen mii Harzbeschichtung und Membranen der Bauart nach F i g. 5 erhalten werden;
Der in F i g. 1 dargestellte Aufbau eines Lautsprechers hat lediglich den Sinn eines Beispiels, d. h., die hier gezeigte Membran kann auch bei Lautsprechern anderen Aufbaus verwendet werden, sofern sie Membranen benutzen. Der Lautsprecher besitzt eine Hülle, so die gewöhnlich die Form eines stumpfkegelförmigen Trichters hat, sowie ein Joch 12, das die Hülle 10 an seinem Vorderende trägt und einen Magnet 14 aufnimmt Eine Tonspule 16 umgibt ein Polstück 18, das wie gewöhnlich von dem Magnet 14 vorsteht In die Hülle 10 ist eine Membran 20 mit kegelstumpfförmiger Gestalt eingesetzt wobei das verjüngte Innenende dieser Membran mit der Tonspule 16 fluchtet Die Membran 20 ist an ihrem äußeren Umfang an einem konzentrischen fluchtenden äußeren Umfangsende der Hülle 10 mit Hilfe eines Ringstreifens 22 befestigt der gewöhnlich als der Trichterrand oder Kegelrand bezeichnet wird. Der Trichterrand 22 ist an seinem Innenumfang mit der Membran 20 verklebt oder in anderer Weise verbunden und an seinem Außenumfang mit HiI-fe einer Ringmaske 24 mit der Hülle 10 verbunden. Die Tonspule 16 ist über einen Zuführungsdraht 28 an eine Anschlußplatte 26 angeschlossen. Mit 30 ist ein Dämpfer und mit 32 eine Staubkappe bezeichnet.
Wie zuvor erörtert wurde, hat die aus dem Kunst Stoffschaum — gewöhnlich geschäumtes Polyurethar — hergestellte Membran eine Dichte, die über ihre gesamte Fläche gleichförmig ist, so daß die Membran ir Trichterrichtung zum Schrumpfen neigt und zur Rundverwerfung von ihrer Mitte aus, wenn die Frequenz des erzeugten Schalls in den Eigenfrequenzbereich fällt, der sich aus der spezifischen Gestalt und dem Material der Membran ergibt. Diese Tendenz der Membran zum Schrumpfen und Verwerfen ist besonders stark im mittleren bis hohen Frequenzbereich, so daß sich in den Schalldruckpegeln während des Einsatzes der Membran in diesen spezifischen Bereichen Druckabfälle ergeben.
Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, ist die Membran in der Weise ausgebildet, daß sie eine Dichte hat, die im wesentlichen über zumindestens einen Teil der Fläche der Membran unregelmäßig verteilt ist. So hat gemäß den F i g. 2 und 3 die Membran 20 eine Mehrzahl von im Abstand stehenden Bereichen 20a, von denen jeder eine Dichte hat, die kleiner ist oder sich in sonstiger Weise von der Dichte der Umgebung dieses Bereichs unterscheidet. Die Membran 20 besteht in ihrer Gesamtheit aus einem geschäumten Kunststoff mit einer vorbestimmten Schäumungsrate und einer vorbestimmten Dicke, wobei die eingegliederten Bereiche 20a ein Schäumungsverhältnis oder eine Schäumungsrate sowie eine Dicke haben, welche zweckmäßig größer als die Schäumungsrate und Dicke aus der Umgebung der Bereiche ist, d. h. als der verbleibende Bereich der Membran. Diese im Abstand stehenden Bereiche 20a der Membran können in jeder beliebigen Weise bemessen und gestaltet werden. Bei der gezeigten Konstruktion der Membran 20 sind die Bereiche 20a allgemein kreisförmig und haben jeweils Flächen, die voneinander unterschiedlich sind. Im Bedarfsfall haben die Bereiche 20a ovale, rechtwinklige oder polygonale Umrisse.
Der geschäumte Kunststoff, der so gehandhabt werden kann, daß die Membran 20 mit den Bereichen 20a in der dargestellten Anordnung hergestellt werden kann, kann entweder ein geschäumtes thermoplastisches Material aus Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polymethacrylamid, Celluloseacetat Acrylharz, Polyacrylonitrilharz und Polyacrylamid bestehen oder aus einem geschäumten warmhärtbaren Material wie beispielsweise Phenoii.arz, ungesättigte Polyesterharze. PoIyoxyharze und Polyurethanharze. Acrylharze können ein Polymeres oder Mischpolymeres von Acrylsäure, Acrylestern, Methacrylsäure oder Methacrylestern umfassen, wobei Polymethylmethacrylat dem Zweck am besten dient
Sofern ein thermoplastisches Material irgendeiner der vorgenannten Art verwendet werden soll, wird vorteilhaft eine Bahn aus einem schäumenden oder geschäumten thermoplastischen Harz zunächst in ein Gesenk mit vorgeschriebener Gestalt eingesetzt und dann unter Druck auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt Die im Abstand stehenden Bereiche 20a mit geringerer Dichte oder geringeren Dichten gemäß Vorbeschreitmng können in der Weise gebildet werden, daß man örtlich die Kühlrate und/oder den Leerraum im Gesenk variiert Wo andererseits warmhärtbares Material verwendet wird, sollte ein ausdehnbares Vorpolymeres des genannten warmhärtbaren Harzes in einem flüssigen Zustand in ein Gesenk mit vorgeschriebener Gestalt gegossen und dann unter Druck auf eine vorbestimmte
Temperatur erhitzt werden. Die im Absland stehenden Bereiche mit geringerer Dichte oder geringeren Dichten können ebenfalls durch örtliches Varriieren der Kühlrate und/oder des Leerraums im Gesenk varriiert werden.
Es wurden Versuche durchgeführt mit der Membran vorbeschriebener Art, um den akustischen Pegel in Dezibel in Abhängigkeit von der Frequenz in Hz der erreichten Vibration und die Verwendung der Membran im Lautsprecher gemäß Fig. 1 zu bestimmen. Die Membran, wie sie bei den Versuchen verwendet wurde, bestand aus einem Material, das um das 7,5fache und auf eine Dicke von 1,5 mm geschäumt war, wobei die im Abstand stehenden Bereiche um das 20fache und auf eine Dicke von etwa 4,1 mrn geschäumt waren. Die Ergebnisse dieser Experimente sind durch eine Kurve A in F i g. 4 verdeutlicht. Zum Vergleich wurden die Akustikdruck-Frequenz-Kennwerte eines Lautsprechers ermittelt, der eine in gleicher Weise geformte Membran verwendete, die, wie gewöhnlich, aus Polymethylmethacrylat gebildet war, welches Material um das 1Ofache auf gleichförmige Dicke von etwa 2 mm geschäumt war; die Ergebnisse dieser Experimente sind durch die Kurve B in F ig. 4 wiedergegeben. Wie man deutlich aus den beiden Kurven A und B ersieht, kann der die erfindungsgemäße Membran verwendende Lautsprecher stabilisierte Schalldrücke über den gesamten Betriebsfrequenzbereich, insbesondere in den mittleren und höheren Frequenzbereichen, liefern, wenn man ihn mit den Ergebnissen des Lautsprechers vergleicht, der die bekannte Membran verwendet. Solche stabilisierten Schalldruck-Frequenz-Kennwerte ergeben sich offensichtlich aus der Beseitigung der unbrauchbaren Resonanz der Membran, wie sie sonst im Bereich der Eigenfrequenzen erzeugt werden, die durch die spezifische Gestalt und das Material der Membran bestimmt werden. Die Membran dieser Art hat darüber hinaus eine erhöhte Steifigkeit und demzufolge eine erhöhte Widerstandskraft gegen verziehende oder verbiegende Spannung, weil Bereiche vorgesehen sind, deren Dichte kleiner als die Dichte der umgebenden Bereiche ist, so daß eine längere Lebensdauer im Vergleich mit bekannten Gegenstücken erreicht wird.
Eine weitere Verbesserung ergibt sich durch eine Membran, die eine Beschichtung oder einen Überzug aus einem Harz hat, das auf ein Grundmaterial aus geschäumtem Kunststoff aufgebracht ist Wie zuvor erläutert wurde, wird die Membran mit der Harzbeschichtung in der Weise hergestellt daß eine ein Harz, wie z. B. Polyvinylacetat gelöst enthaltende Lösung auf die Oberfläche des Grundmaterials aufgebracht wird. Die Dicke der auf diese Weise gebildeten Harzbeschichtung ist aus den vorher genannten Gründen begrenzt; wünscht man, auf dem Grundmaterial eine relativ dicke Beschichtung zu erhalten, >. gibt sich eine im wesentlichen starke Unregelmäßigkei. in der Dicke der Beschichtung insbesondere dann, wenn ein organisches Lösungsmittel verwendet wird, um das Harz zu lösen. Wo darüber hinaus das organische Lösungsmittel benutzt wird, wird das das Grundmaterial bildende geschäumte Kunststoffmaterial durch das Lösungmittel chemisch angegriffen, so daß es seine Ursprungsgestalt verliert.
Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wird ein Grundmaterial aus dem geschäumten Kunststoff mit einer Harzbeschichtung durch Aufbringen einer wäßrigen Emulsion des Harzes auf die Oberfläche des Grundmaterials vorgeschlagen, so daß die Teilchen de< Harzes auf diesen Oberflächen abgesetzt werden. Die F i g. 5 verdeutlicht die Gestalt der in dieser Weise gebildeten Membran, bei der das Grundmaterial 34 aus dem geschäumten Kunststoff die Harzbeschichtunger 36 und 36' auf seiner Innenfläche und seiner Außenfläche besitzt. Der geschäumte Kunststoff, der das Grundmaterial 34 bildet, kann ein thermoplastisches oder warmhärtbares Material gemäß Vorbeschreibung sein während das Harz für die Bildung der Beschichtung 36 und 36' aus den Materialgruppen gewählt wird, die Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polystyrol und zahlreiche Alkylharze oder Kautschukharze wie z. B. Butadien-Styrolkautschuk ((S. B. R.) und Butadien-Acrylonitrilkautschuk (N. B. R.) umfassen. Erfindungsgemäß isl es wichtig, daß jedes dieser Harze in Form einer wäßrigen Emulsion verwendet wird.
Die wäßrige Emulsion jeglicher der genannten Harze enthält gewöhnlich 30 bis 50 Gewichtsprozent Feststoffanteile in Form von kleinsten Teilchen und besitzt daher eine Viskosität, die für das Aufbringen auf die Oberfläche des Grundmaterials aus dem geschäumten Kunststoff geeignet ist. Für das Aufbringen der wäßrigen Harzemulsion auf die Oberflächen des Grundmaterials sollte der das Grundmaterial bildende geschäumte Kunststoff in eine wäßrige Harzlösung eingetaucht werden, damit sich die Feststoffteilchen aus dem Hara auf den Oberflächen des Grundmaterials absetzen auch kann die wäßrige Harzlösung in zerstäubter Form aufgesprüht oder auf die Oberflächen des Grundmaterials aus geschäumtem Kunststoff aufgebürstet werden.
Für die Bildung der Membran, die aus dem Grundmaterials aus geschäumtem Kunststoff und der Beschichtung aus Harz besteht, wird entweder das Grundmaterial in Form eines Flachmaterials zunächst mit einer wäßrigen Harzlösung beschichtet, erhitzt und dann in die erwünschte stumpfkegelförmige Trichtergestalt gepreßt oder es wird das Grundmaterial, das zuvor in die erwünschte kegelstumpfförmige Trichtergestalt gebracht worden ist, mit der wäßrigen Harzlösung beschichtet. Von diesen beiden Verfahren erweist sich ersteres für praktische Zwecke als vorteilhaft, da durch das Aufbringen der wäßrigen Harzemulsion auf die im wesentlichen ebene Oberfläche des Grundmaterials eine gleichförmige Beschichtungsdicke erhalten wird.
Die F i g. 6 zeigt die Ergebnisse von Versuchen, die mit Lautsprechern angestellt wurden, welche eine erfindungsgemäß hergestellte und eine in üblicher Weise hergestellte Membran benutzten. Die Kurve Czeigt die Akustikdruck-Frequenz-Kennwerte, wie sie mit dem Lautsprecher erhalten wurden, der eine Membran verwendete, die aus Polymethylmethacrylat bestand, das um das 73fache auf eine Dicke von etwa 1,6 mm geschäumt war und einen Innendurchmesser von etwa 25 cm am äußeren Umfang hatte, wobei auf die Oberflächen des Grundmaterials die Beschichtungen aus einem Copolymeres eines Acrylesters in der Weise aufgebracht waren, daß das Grundmaterial in eine wäßrige Emulsion eines solchen Copolymeres eingetaucht wurde, die etwa 46 Gewichtsprozent an Festkörperbestandteilen besaß. Die Kurve D zeigt die Schalldruck-Frequenz-Kennwerte, wie sie mit dem Lautsprecher erhalten wurden, der eine Membran benutzte, welche aus einem Grundmaterial aus geschäumtem Polymethylacrylat und Beschichtungen aus Polyvinylacetat bestand, das auf das Grundmaterial durch Aufstreichen einer Lösung von Polyvinylacetat in Toluol aufgebracht
worden war. Der Vergleich dieser Kurven C und D zeigt, daß bei Verwendung der in erfindungsgemäßer Weise hergestellten Membran stabilere Schaüdruck-Frequenz-Kennwerte als bei Benutzung einer Membran der bekannten Art erhalten werden.
Erfindungsgemäß wird somit eine Membran mit einer Harzbeschichtung unter Verwendung einer wäßrigen Emulsion des Harzes hergestellt, wobei die Viskosität der wäßrigen Emulsion auf verhältnismäßig niedrigen Werten gehalten wird, auch wenn die Emulsion mehr als 50 Gewichtsprozent an festen Harzleilchen enthalten sollte, so daß demzufolge die Harzteilchen in einfacher Weise dadurch auf die Oberflächen des Grundmaterials aufgetragen werden können, daß man das Grundmaterial in die wäßrige Emulsion eintaucht oder die wäßrige Emulsion auf die Oberflächen des Grundmaterials aufsprüht oder aufstreicht. Die Membran kann daher in einem äußerst vereinfachten Verfahren hergestellt und mit Harzbeschichtungen versehen werden, die eine ausreichende Dicke besitzen, die zufriedenstellend gleichförmig über die Oberflächen des Grundmaterials ist. Bei der Bildung der Beschichtung auf dem Grundmaterial bleibt das Grundmaterial darüber hinaus frei von chemischen Angriffen, wie sie sonst aufgetreten sind, wo ein organisches Lösungsmittel verwendet wurde, um das Harz auf das Grundmaterial aufzutragen, so daß die ursprüngliche Gestalt des Grundmaterials im Endprodukt erhalten wird.
Die Membran mit den geschilderten Merkmalen kann so wie sie ist zur Anwendung gelangen; im Bedarfsfall können diesen Merkmalen der Membran solche zugesellt werden, die die im Abstand stehenden Bereiche verminderter Dichte gemäß Vorbeschreibung liefern. In diesem Fall sollte als das Grundmaterial eine Membran verwendet werden, die unter Bildung der Be-
reiche verminderter Dichte oder verminderter Dichten hergestellt worden ist, wobei das Grundmaterial durch Aufbringen einer wäßrigen Harzemulsion mit dem Harz beschichtet wird. Eine in dieser Weise hergestellte Membran verbessert die Stabilität der Schalldruck-Frequenz-Kennwerte bei Anwendung in einem Lautsprecher.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche:
1. Membran für elektroakustische Wandler, bei der der akustische schwingungsfähige Teil Bereiche von abweichender Dichte besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (20) in an sich bekannter Weise zu·: geschäumtem Kunststoff besteht und die Bereiche abweichender Dichte unterschiedliche Schäumung und Wandstärke aufweisen, wobei die stärkere Schäumung die größere Wandstärke bildet
2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (20a) abweichender Dichte in gegenseitigem Abstand in einem Grundkörper konstanter Schäumung liegen und stärkere Schäumung und größere Wandstärke als der Grundkörper aufweisen.
3. Membran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der geschäumte Kunststoff ein geschäumtes thermoplastisches Material ist.
4. Membran nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polymethacrylamid, Celluloseacetat, Acrylharz, Polymethacrylat Polyacryl™-trilharz oder Polyacrylamid ist.
5. Membran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der geschäumte Kunststoff ein geschäumtes warmhärtbares Material ist.
6. Membran nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das warmhärtbare Material Phenolharz, ungesättigtes Polyesterharz, Polyoxyharz oder Polyurethanharz ist.
7. Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (20a) im wesentlichen kreisförmig sind.
8. Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche im wesentlichen polygonal sind.
9. Membran nach einem der vorhergehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundkörper (34) aus dem geschäumtem Kunststoff auf mindestens einer Fläche eine Beschichtung (36) trägt, die durch Aufbringen einer wäßrigen Emulsion aus einem Harz auf den geschäumten Kunststoff gebildet ist.
10. Membran nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz der Beschichtung ein Polyvinylacetat, ein Polyvinylchlorid, Polystyrol oder ein Acrylharz ist.
11. Membran nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz der Beschichtung ein Kautschukharz ist.
12. Membran nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kautschukharz ein Butadien-Styrolkautschuk oder ein Butadien-Acrylonitrilkautschuk ist.
13. Verfahren zur Herstellung einer Membran nach einem der vorherg'.henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Flachmaterial aus geschäumtem thermoplastischem Material in ein Gesenk mit vorbestimmter Gestalt einlegt, das Flachmaterial und das Gesenk erhitzt, das Flachmaterial auf das Gesenk preßt, um es in die Form der Membran mit im wesentlichen kegelstumpfförmiger Gestalt zu bringen, wobei das Gesenk so ausgebildet ist, daß es örtlich unterschiedliche Kühlraten liefert und Aussparungen aufweist.
14. Verfahren zur Herstellung einer Membrar nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bi; 12, dadurch gekennzeichnet, daß man ein ausdehn bares warmhärtbares Vorpolymeres in eine Forrr vorbestimmter Gestalt im flüssigen Zustand gießt das Material in der Form erwärmt und innerhalt der Form unter Druck setzt, um es in die Form dei Membran mit im wesentlichen kegelstumpfförmigei Gestalt zu bringen, wobei die Form so gestaltet ist daß sie örtlich unterschiedliche Kühlraten liefen und Aussparungen aufweist.
15. Verfahren zur Herstellung einer Membrar nach einem oder mehreren der vorhergehender Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daC man ein Grundmaterial aus einem geschäumter Kunststoff in Flachform herstellt, auf wenigsten; eine Oberfläche des Grundmaterials eine wäßrige Emulsion eines Harzes aufbringt, um auf dieser Oberfläche mindestens eine Beschichtung aus diesem Harz aufzubringen, und daß man das Grundmaterial mit der Beschichtung erwärmt und so verformt, daß man eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Gestalt erhält.
16. Verfahren zur Herstellung einer Membran für einen Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet daß man ein Grundmaterial aus geschäumtem Kunststoff herstellt, der eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Gestalt hat und daß man auf mindestens eine Oberfläche dieses Grundmaterials eine wäßrige Emulsion eines Harzes aufbringt, um wenigstens eine Beschichtung aus diesem Harz auf dieser Oberfläche zu bilden.
DE2225710A 1971-05-28 1972-05-26 Membran für elektroakustische Wandler und Verfahren zu ihrer Herstellung Expired DE2225710C3 (de)

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