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Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Lack
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auf Lautsprechermembranen Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren
zum Auftragen von Lack auf insbesondere aus einer Gewebe gebildete Lautsprechermembranen.
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Insbesondere Mittel- und Hochtonlautaprecher werden häufig mit einer
Kalottenmembran hergestellt, die aus einen Gewebe gebildet ist, das iit einen geeigneten
Lack verfestigt und im wesentlichen luftundurchlässig gemacht werden muß.
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Der Lack wurde bisher von Hand mit Hilfe eines Pinsels aufgebracht.
Diese Tätigkeit ist zeitraubend und erfordert hohe dufmerksamkeit, außerdem ist
es schwierig, bei einer Berie von Lautsprechern einheitliche akustische Eigenschaften
zu erzielen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden.
Die Erfindung hat erkannt, daß es überraschender Weise mit Hilfe des sogenannten
luftlosen Spritzens möglich ist, Lack in einer ausreichend dicken Schicht und sehr
gleichmäßig auf die Lautsprechermembran aufzubringen.
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Dagegen waren Versuche, den Lack durch Spritzen unter Verwendung von
Luft auf zubringen, nicht erfolgreich, denn es wurde trotz eines verhältnismäßig
geringen verwendeten Luttdrucks von 6 bis 8 bar häufig eine unzulässige Verformung
der Membranen festgestellt, wodurch diese unbrauchbar wurden.
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Demgegenüber kann trotz eines vielfach höheren Drucks, der beim luftlosen
Spritzen angewendet wird, zum Beispiel 100 bis 150 oder sogar mehr als 200 bar eine
Beschädigung der Membranen verhindert werden.
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Vorzugsweise wird das luftlose Spritzen in der Weise angewendet, daß
ein Lacknebel erzeugt wird, dem die Membran ausgesetzt wird. Die Tröpfchen dieses
Lacknebeis haben vorzugsweise so große Abmessungen, daß sie nicht frei schweben,
sondern sich mehr oder weniger schnell der
Schwerkraft folgend wieder
absetzen, so daß man diesen Nebel auch als äußerst feinen sprühregen bezeichnen
könnte.
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Die Tröpfchen sind jedoch so klein und gleichmäßig verteilt, daß sie
eine weitgehend gleichmäßige Bedeckung der membran ergeben, so daß eine überall
gleichmäßig dicke Lackschicht entsteht.
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Im Augenblick des Austritts aus der Düse hat der Lack eine sehr große
Strömungsgeschwindigkeit. Diese nimmt jedoch mit zunehmenden Abstand von der Düse
wegen der Zerstäubung in äußerst feine Tröpfchen sehr stark ab. Es hat sich als
besonders vorteilhaft erwiesen, das Verfahren eo anzuwenden, daß der Lack mit einer
geringen Strömungsgeschwindigkeit auf die Membran aufgebracht wird, daß also der
Abstand von der Düse entsprechend groß gewählt ist. Hierdurch wird verhindert, daß
Lacktröptchen das Gewebe der Membran mit großer Geschwindigkeit passieren oder Fäden
der Membran beschädigen könnten.
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Das AuSbringen des Lacks erfolgt vorsugsweise dadurch, daß der Düse
lediglich für eine verhältnismäßig kurze Zeit, die beispielsweise im Bereich zwischen
0,1 und 0,5 s liegt, Lack unter Druck zugeführt wird. Sofern ein einziger derartiger
Impuls nicht auareicht, kannen ohne weiteren mehrere derartige Lackimpulse bei ein
und derselben Membran angewendet werden. Es hat sich gezeigt, daß weder die durch
den aus der Düse austretenden Lack erzeugte LuStströmung noch das Auftreffen des
Lacks auf der Membran
selbst eine störende Verformung der Membran
bewirken; in vielen Bällen ist eine Verformung der Membran mit dem Auge im Augenblick
des Abgebens des Lackimpulses überhaupt nicht feststellbar, so daß man davon sprechen
tann, daß der Lack nahezu drucklos auf die Membran aufgebracht wird.
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Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Drchführung des Verfahrens.
Bei einer derartigen Vorrichtung ist eine Halterung für die Membran vorgesehen,
und in einem Abstand von der Membran ist eine Sprühdüse angeordnet, die mit einer
Hochdruckpumpe, die den Lack zur Düse fördert, verbindbar ist. Der Abstand zwischen
der Sprühdüse und der Halterung und somit der Membran ist dabei so bemessen, daß
in Abhängigkeit von dem Winkel, unter den der Lack aus der Düse austritt, der Zeitdauer,
während der der Düse Lack zugeführt wird, dem verwendeten Druck, der Größe der Membran
und der erforderlichen Dicke der Lackschicht auf der Membran die gewünschten Ergebnisse
erzielt werden.
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Die Düse und die Membran können sich etwa auf gleicher Höhe befinden,
so daß der Lack zwischen Düse und Membran einen etwa waagrechten Weg zurücklegt.
Bei einer bevorzugten iusführungsform der Erfindung ist die Düse Jedoch unterhalb
der Membran angeordnet, und zwar vorzugsweise genau senkrecht unterhalb der Membran.
Dies bietet den Vorteil, daß das aufbringen des Lacks über die ganze Fläche der
Membran sehr gleicheavig erfolgen kann, und daß nach dem Ende eines Lackinpulses
sich diejenigen Lackteilchen, die die Membran nicht erreicht haben, sondern die
noch frei schweben, absetzen können, ohne die Membran zu erreichen.
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Um Störungen durch Umgebungseinflüsse weitgehend aussuschalten, ist
die Düse bei einer AusführungsSormder Erfindung innerhalb einer Kammer angeordnet,
in deren oberen Bereich die Halterung für die Membrane angeordnet ist.
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Die Halterung kann sich dabei völlig innerhalb der Kammer befinden,
die Halterung kann aber auch, wie bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen,
durch die Oberseite der Kammer gebildet sein, die eine geeignete Aussparung aufweist,
durch die hindurch die Membran mit den Lack besprüht wird, wobei gleichzeitig eine
Abdeckung derjenigen Teile des Lautsprechers erfolgt, die nicht mit dem Lack in
Berührung kohlen sollen.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Kammer zumindest im
Bereich der Membran größere Abmessungen als die Membran aufweist, so daß also die
Seitenwände der Kammer vom Rand der Membran noch einen Abstand aufweisen, wobei
der Zwischenraum zwischen dem Rand der Membran und den Seitenwänden der Kammer durch
die vorzugsweise eben und waagrecht verlaufende obere Wand der Kammer geschlossen
ist. Diese Ausführungsform verhindert, daß flüssiger Lack, der sich an den Wänden
der Kammer absetzt, von dort aus an die Membran gelangen kann.
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Um reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten, ist bei einer Ausführungsform
der Erfindung vor die Düse ein für ein vorbestimmtes Zeitintervall öffnendes Ventil
geschaltet.
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Das Zeitintervall kann vorzugsweise einstellbar sein, eo daß es in
Lbhängigkeit von der Größe der Membran und dem verwendeten Gewebe und in Abhängigkeit
von dem verwendeten Lack so eingestellt werden kann, daß mit einer definierten
Anzahl
von Sprähimpulsen, vorzugsweise schon mit einem einzigen Impuls, eine ausreichend
dicke und gleichmäßige Lackschicht auf die Membran aufgebracht wird. Das Zeitintervall
und somit der Lackimpuls wird dann gestartet, wenn eine noch nicht beschichtete
Membran auf die Menbranhalterung aufgelegt ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines iusfährungsbei spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand
der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen.
Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger
Kombination bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein.
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Die einzige Figur zeigt, teils im Längeschnitt, teils schomatisch,
ein Ausfahrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Auf einem Tisch 1 ist in einer Halterung 2 ein Rohr 3 von etwa 8 cm
lichter Weite und 25 cm Länge in lotrechter Stellung gehalten. Am unteren Ende des
Rohrs ist eine Hochdruckspritzdüse 5 zentrisch so angeordnet, daß die Düsenöffnung
genau nach oben zeigt. Die Ddse 5 ist in einer nicht näher dargestellten Halterung
6 lösbar am unteren Ende des Rohrs 3 befestigt. Das obere Ende des Rohrs 3 ist durch
eine Wand 8, die eine zentrische kreisrunde Aussparung 9 aufweist, abgedeckt.
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Der Tisch 1 weist außer der Arbeitsplatte 11, auf der das Rohr 3 befestigt
ist, noch eine untere Platte 12 auf, auf der weitere Teile der Vorrichtung abgestellt
sind. Und zwar ist eine Iochdruckpunpe 15 für Flüssigkeiten vorgesehen, die den
in einem nicht eigens dargestelltenB.hälter enthaltenen Lack unter hohem Druck über
eine 8ehauchleitung 16 zu einen pneunatisch gesteuerten Ventil 17 und von dort über
eine Schlauchleitung 18 durch eine Öffnung 19 der Tischplatte 11 hindurch zur Düse
5 leitet. Zur Betätigung des Ventile 17 wird Druckluft benötigt. Diese wird durch
einen Kompressor 21 erzeugt, von dem aus die Druck luft über einen Schlauch 22 und
ein magnetisch gest euertes Ventil 23 sowie einen Schlauch 24 zum Steuereingang
des Ventils 17 gelangt. Der elektrische Steuereingang des Ventils 23 ist über eine
elektrische Leitung 26 mit einem Zeitgeber 27 verbunden, der auf der Tischplatte
11 angeordnet ist. Der Zeitgeber 27 weist einen Betätigungeknopf 28 auf, mit dem
ein einstellbares Zeitintervall gestartet werden kann, das im Ausführungsbeispiel
im Bereich zwischen 0,1 und 0,5 8 einstellbar ist. Wird der Betätigungsknopf 28
gedrückt, so öffnet der Zeitgeber 27 während des eingestellten Zeitintervalls das
Ventil 23 und die Druckluft gelangt durch den Schlauch 24 zum Ventil 17, welches
ebenfalls für die Dauer dieses Zeitintervalls geöffnet wird, so daß der unter hohem
Druck sur Düse 5 geförderte Lack während dieses Zeitintervalls ins Innere des Rohrs
3 gesprüht wird. Wegen des äußerst hohen
Drucks von zum Beispiel
200 bar und der gewählten Düse 5 tritt dabei aus der Düse kein kompakter Strahl
aus, Iondern der flüssige Lack zerteilt sich beim Austritt aus der Düse in äußerst
kleine Tröpfchen, die infolge der ihnen mitgeteilten kinetischen Energie bis in
den Bereich der Aussparung 9 gelangen. Die Düse 5 ist eo gewählt, daß die ganze
Fläche der Aussparung 9 und auch noch ein Randbereich der die Aussparung 9 begrenzenden
Wand 8 gleichmäßig mit äußerst feinen Lacktröptchen beaufschlagt wird.
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buf die obere Wand 8 ist ein Bauteil eines Lautsprechers aufgelegt,
und zwar handelt es sich um eine ßchallwand 30 eines Hochtonlautaprechere, die eine
zentrische Iussparung 31 aufweist, und auf die eine aus Gewebe gebildete Membran
32 aufgeklebt ist, die in ihrem mittleren Bereich, wie bekannt, die Form einer Kugelkalotte
33 hat, an die sich ein ringförmiger ebener Abschnitt 34 anschließt. Die Schwingspule
ist bei 35 angedeutet. Die Membran 32 ist in bekannter Weise aus einem Gewebe gebildet,
das luftdurchlässig ist.
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Der Durchmesser der Aussparung 9 ist etwas größer als der Durchmesser
der Aussparung 21, so daß durch die auf der Membran 32 niedergeschlagene Lackschicht
die Membran im Bereich der Aussparung 31 ausreichend luftundurchlässig wird, wie
dies für eine gute hllktion des späteren Lautsprechers erforderlich i84
Es
hat sich gezeigt, daß man eine ausreichende Beschichtung der Membran mit Lack in
vielen Fällen daran erkennen kann, daß der Lack auf der anderen Beite der Membran,
die in der Figur oben liegt, gerade durch das Gewebe der n.sbran durchschlägt. Er
bildet dann auf der dem Inneren des Rohrs 3 zugewandten Seite einen gleichmäßigen
dichten Überzug, der in einer Serie von Lautsprechersystemen zu reprodusierbaren
elektroakustischen Eigenschaften führt.
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Im Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Komponente 15, die
vereinfachend als Pumpe bezeichnet ist, um das im Handel erhältliche Gerät Wagner
airless 2600 1 der Firma J. Wagner GmbH, Friedrichshafen. Die Düse 5 hat einen Durchmesser
von 0,178 fl und einen Spritzwinkel von 200.
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Der Druck, den die Pumpe 15 erzeugt, beträgt 200 bar, es kann aber
in Einzelfällen auch zweckmäßig sein, mit anderen Drücken zu arbeiten, beispielsweise
mit 100 bar. Bei dem Lack handelt es sich um einen wasserlöslichenLack, wie er auch
in der eingangs beschriebenen Weise von Hand mit den Pinsel bei derartigen Lautsprechermembranen
verarbeitet wird. Im Ausführungsbeispiel wird ein Lack mit der Bereich nung icronal
der Firma Imhoff & Stahl GmbH, Mannheimverwendet. Bei dem Zeitgeber kann es
sich vorteilhaft um einen elektronischen Zeitgeber handeln, der die eingestellten
Zeitintervalle mit großer Genauigkeit erzeugt. Die verwendeten Ventile sind handelsüblich.
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Im Ausführungsbeispiel war die Höhe des Rohrs 3, der Druck und die
Tröpfchengröße derart, daß dann, wenn keine Membran auf die obere Wand 8 aufgelegt
war, beim Auslösen des Betätigungsknopfes 28 die von der Düse 5 emporgeschleuderten
Lacktröpfchen noch etwa 5 cm über die Aussparung 9 hinaus nach oben gelangten.
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Je nach der Art der verwendeten Düsen 5, der Größe der Fläche der
Membran, die mit Lack luftdicht gemacht werden soll und in ihrer Form stabilisiert
werden soll, und in Abhängigkeit von dem größtmöglichen Druck, den die Pumpe 15
erzeugen kann, kann es zweckmäßig sein, die Länge des Rohrs 3 im Einzelfall auch
kleiner zu machen als im iusführungsbeispiel oder größer.
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Wie die Figur zeigt, ist der Durchmesser der Aussparung 9 erheblich
kleiner als der Innendurchmesser des Rohrs 3.
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Auf der Innenwandung des Rohrs 3 und an der Unterseite der Wand 9
haftende noch flüssige Lackreste können nicht an die Membran gelangen und können
auch nicht durch den geringfügigen Luftzug, den jeder Lackimpuls erzeugt, zur Membran
getrieben werden. Damit derartige Lackreste ablaufen können, verschließt die Halterung
6 für die Düse 5 die Unterseite des Rohrs 3 nicht völlig, sondern läßt eine nicht
dargestellte Ablauföffnung frei. Unterhalb von dieser Bblauföffnung kann eine nicht
dargestellte Auffangschale für den Lack angeordnet werden.