DE3447819C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Her­ stellen von Zentrierelementen für Lautsprechermembranen gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.

Bei Zentrierelementen, die zum Zentrieren der Lautsprecher­ membranen von Lautsprechern verwendet werden, handelt es sich um Formteile, die durch Formpressen bzw. Prägen aus einem mit einem Steifungsmittel behandelten bzw. getränkten oder imprägnierten Gewebe gefertigt werden. Diese Zentrierelemente müssen preiswert, trotzdem aber mit hoher Präzision herge­ stellt werden, da sie die Qualität eines Lautsprechers ganz wesentlich mitbestimmen. Unter "Steifungsmittel" ist dabei ein Material zu verstehen, welches dem Gewebe eine zusätz­ liche Steifigkeit verleiht.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Verfahren, bei welchem zum Herstellen von Zentrierelementen für Lautsprechermem­ branen jeweils ein längerer bzw. streifenförmiger Zuschnitt eines mit einem thermoplastischen Steifungsmittel behandelten Gewebes ohne Einspannung durch eine Einrichtung zum Aufheizen dieses Zuschnittes geführt wird, anschließend ebenfalls ohne Einspannung des Zuschnittes mehrere in Zuschnittslängs­ richtung aufeinanderfolgende Bereiche dieses Zuschnittes mit Hilfe eines Form- und/oder Preßwerkzeuges in die Form der Zentrierelemente gepreßt und dann bei weiterhin fehlender Einspannung des Zuschnittes die Zentrierelemente aus diesem mit Hilfe eines Schneidwerkzeugs ausgeschnitten werden. Die Herstellung von Zentrierelementen mit einer gleichbleibenden hohen Qualität ist mit diesem Verfahren bzw. mit der hierbei verwendeten Vorrichtung unter anderem schon deswegen nicht möglich, weil sich der jeweilige Zuschnitt beim Aufheizen verzieht und sich dadurch bei diesem Aufheizen, aber auch bei dem späteren, ebenfalls ohne Einspannung des Zuschnittes erfolgenden Formpressen der Zentrierelemente eine will­ kürliche Änderung des Faserverlaufes des Gewebes ergibt.

Gerade die exakte Einhaltung eines bestimmten Faserverlaufes ist aber wesentlich dafür, daß die hergestellten Zentrier­ elemente gleichbleibende mechanische Eigenschaften bzw. eine gleichbleibende Qualität besitzen. Da weiterhin bei diesem Verfahren auch das Ausschneiden der Zentrierelemente ohne eine Einspannung des jeweiligen Zuschnittes erfolgt, ist dieses Ausschneiden ebenfalls in der erforderlichen Präzision nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Fertigen von Zentrierelementen aufzuzeigen, die trotz eines relativ einfachen, konstruktiven Aufbaus bei einfacher Einspannung der Zuschnitte eine Herstellung von Zentrier­ elementen mit hoher Leistung und hoher Genauigkeit ermög­ licht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Zuschnitte aus dem Gewebe während der gesamten Herstellung der Zentrier­ elemente durch die nadelartigen Vorsprünge an den Halterungen (vorzugsweise entlang ihrer Randfläche) eingespannt und gehalten, wodurch unter anderem ein präziser Faserverlauf für das Gewebe während des gesamten Herstellungsprozesses sowie auch ein präzises Formen und Ausschneiden der Zentrier­ elemente aus den Zuschnitten gewährleistet sind. Die Ein­ spannung der Zuschnitte mit Hilfe der nadelartigen Vorsprünge zeichnet sich nicht nur durch eine besonders einfache Konstruktion aus, sondern gestattet es vor allem auch, die Zuschnitte auf besonders einfache Weise auf die Halterungen, die auch als "Aufnahmen" bezeichnet werden können, zu übertragen bzw. die nach dem Ausschneiden der Zentrier­ elemente verbleibenden Zuschnitt-Reste auf einfache Weise von den Halterungen zu entfernen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Fördereinrichtung so ausgebildet, daß die Halterungen mit dieser Fördereinrichtung auf einer in sich geschlossenen Bahn bewegt werden. Die Fördereinrichtung ist dabei vorzugsweise ein Drehtisch.

Die Halterungen sind bevorzugt "schwimmend" an der Förder­ einrichtung gehalten, so daß an den Arbeitsstationen eine individuelle Zentrierung der Halterungen an den dort vorge­ sehenen Werkzeugen erfolgen kann, so daß eine einwandfreie Fertigung der Zentrierelemente für Lautsprechermembranen mit hoher Präzision selbst bei gewissen Toleranzen bei der Bewegung der Fördereinrichtung möglich ist und vor allem auch bei einem Werkzeugaustausch an einer Arbeitsstation nur die dortigen Werkzeuge bzw. Werkzeugteile neue justiert werden müssen.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Zentrierelement für eine Lautsprechermembrane;

Fig. 2 einen Schnitt durch das Zentrierelement entsprechend der Linie I-I der Fig. 1;

Fig. 3 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Herstellen von Zentrierelementen gemäß Fig. 1;

Fig. 4 in Seitenansicht eine der am Drehtisch der Vorrichtung gemäß Fig. 3 vorgesehenen Aufnahmen, zusammen mit einem als Preßwerkzeug ausgebildeten Werkzeug an einer Arbeitsstation der Vorrichtung;

Fig. 5 in schematischer Darstellung den Greifer zur Übergabe der Zuschnitte von einer Aufgabestation an die Aufnahmen des Drehtisches.

In den Figuren ist 1 ein Zentrierelement herkömmlicher Ausbildung, wie es bei Lautsprechern zur Zentrierung der Lautsprechermembrane üblicherweise verwendet wird. Das Zentrierelement besteht aus einem napfartigen Körper, der durch Formpressen aus einem mit einem Steifungsmittel behandelten bzw. getränkten Gewebe hergestellt ist und eine im wesentlichen kegelstumpfmantelförmige Umfangsfläche 2, einen mit einer mittigen, kreisrunden Aussparung 3 versehenen Boden 4 sowie einen über die Umfangswand 2 wegstehenden kreisring­ förmigen Flansch 5 aufweist. In den Boden 4 sind mehrere kreisringförmige, konzentrisch zur Aussparung 3 angeordnete Sicken 6 eingeformt.

Zur Herstellung dieses in den Fig. 1 und 2 dargestellten Zentrierelementes dient die Vorrichtung nach den Fig. 3 bis 5. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Drehtisch 7 mit kreisförmiger Umfangsfläche, der um eine vertikale Achse in Richtung des Pfeiles A drehbar gelagert ist und mit Hilfe eines nicht dargestellten Antriebs in Richtung des Pfeiles A getaktet angetrieben wird. Am Umfang des Drehtisches 7 sind jeweils in gleichmäßigen Abständen mehrere Aufnahmen 8 vorgesehen. Jede Aufnahme 8 besteht aus einer Platte 9, die mit ihrer Unterseite der Oberseite des Drehtisches 7 benachbart liegt bzw. auf der Oberseite des Drehtisches 7 aufliegt und dort mit Hilfe von zwei über die Oberseite des Drehtisches 7 vorstehenden Zentrier- bzw. Haltestiften 10 gehalten ist, von denen jeder in eine Zentrierbohrung 11 der Platte 9 eingreift. Um eine "schwim­ mende" Halterung der Platten 9 zu erreichen, weisen die Zentrierbohrungen 11 einen größeren Durchmesser auf als die Haltestifte 10. An ihrer, der Oberseite des Drehtisches 7 entfernt liegenden Oberseite ist jede Platte 9 mit wenigstens vier über diese Oberseite vorstehenden und senkrecht zu dieser Oberseite verlaufenden nadelartigen Vorsprüngen 12 versehen, die ebenso wie die Haltestifte 10 mit ihrer Längserstreckung in vertikaler Richtung verlaufen und derart angeordnet sind, daß die vier Vorsprünge 12 jeder Platte 9 die Eckpunkte eines Quadrats oder Rechtecke bilden.

Innerhalb des von den Vorsprüngen 12 gebildeten Rechtecke oder Quadrats ist jede Platte 9 mit einer durchgehenden Ausnehmung 13 versehen, die sich nach unten hin in eine Aussparung 14 im Drehtisch 7 fortsetzt.

Während die Aufnahmen 8 mit dem Drehtisch 7 in Richtung des Pfeiles A (getaktet) mitbewegen, sind am Umfang des Dreh­ tisches 7 ortsfest eine Aufgabestation 15, mehrere Arbeits­ stationen 16 bis 19 sowie eine Auswurfstation 20 vorgesehen, an denen die Aufnahmen 8 mit Hilfe des Drehtisches 7 getaktet vorbeibewegt werden.

An der Aufgabestation 15 wird das zur Herstellung der Zentrierelemente 1 verwendete grobmaschige Gewebe als eine bereits mit dem Steifungsmittel getränkte Gewebebahn 21 in Richtung des Pfeiles B zugeführt. Als Steifungsmittel wird bei der dargestellten Ausführungsform ein thermoplastischer Kunststoff verwendet. Zum Zuführen der Gewebebahn 21 dienen nicht näher dargestellte Fördermittel, wie Rollen oder dgl. Das lagegenaue Zuführen der Gewebebahn 21 ist durch eine Führungsbahn 22 mit beidseitiger Führung 22′ an der Aufgabe­ station 15 gewährleistet. In gewissem Abstand von dem dem Drehtisch 7 benachbarten Ende der Führungsbahn 22 ist an der Aufgabestation 15 ein Schneidmesser 23 vorgesehen, mit welchem im Takt der Bewegung des Drehtisches 7 von dem jeweils vorderen Ende der Gewebebahn 21 ein rechteckförmiger oder quadratischer Zuschnitt 24 abgetrennt wird.

Auf der Aufgabestation 15 ist weiterhin eine Übergabeeinrich­ tung vorgesehen, mit deren Hilfe die Zuschnitte 24 jeweils von der Aufgabestation 15 an eine an dieser Station bereit­ stehende Aufnahme 8 übergeben werden. Die Übergabevorrichtung ist beispielsweise von einer Greifereinrichtung 25 gebildet, die zwischen der Aufgabestation 15 bzw. dem dem Drehtisch 7 benachbarten Ende der Führungsbahn 22 und den jeweils an der Aufgabestation 15 bereitstehenden Aufnahmen hin- und herbe­ wegbar ist. Die Greifereinrichtung 25 ist hier so beispiels­ weise an dem einen Ende eines Tragarmes 26 befestigt, der an seinem anderen Ende um eine vertikale Achse geschwenkt und gleichzeitig in horizontaler Richtung angehoben bzw. abge­ senkt wird. Selbstverständlich ist auch eine andere Bewegung der Greifereinrichtung 25 zwischen der Aufgabestation 15 und der jeweils bereitstehenden Aufnahme 8 möglich. Wie in der Fig. 5 dargestellt ist, besteht die Greifereinrichtung 25 im wesentlichen aus einer Platte 27, die an ihrer Unterseite mehrere, über diese Unterseite vorstehende stiftartige Vorsprünge 28 aufweist, auf die der jeweils an eine bereit­ stehende Aufnahme zu übertragende Zuschnitt 24 aufgespießt und dadurch an der Greifereinrichtung 25 gehalten wird. Weiterhin besitzt die Greifereinrichtung 25 an der Unterseite der Platte 27 eine mit Aussparungen für die Vorsprünge 28 versehene Abstreifplatte 29, die mit ihren Oberflächenseiten parallel zu den Oberflächenseiten der Platte 27 liegt und mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung 30, beispielsweise mit Hilfe eines Pneumatikzylinders in Richtung des Doppelpfeiles C senkrecht zu ihren Oberflächenseiten relativ zur Platte 27 hin- und herbewegbar ist. Zur Aufnahme eines Zuschnitts 24 von der Aufgabestation 15 befindet sich die Abstreifplatte 29 in ihrer der Platte 27 unmittelbar benachbart liegenden oberen Position (Ruheposition). Zur Übergabe eines Zuschnittes 24 an eine unterhalb der Greifereinrichtung 25 bzw. der Platte 27 bereitstehende Aufnahme 8 wird die Abstreifplatte 29 mit Hilfe der Betätigungseinrichtung 30 nach unten, d. h. in eine Stellung bewegt, in der die Abstreifplatte 29 ihren größten Abstand von der Platte 27 aufweist, wobei der jeweilige Zuschnitt 24 von den Vorsprüngen 28 abgestreift und auf die Vorsprünge 12 der bereitstehenden Aufnahme 8 aufge­ spießt wird. Es versteht sich, daß die Abstreifplatte 29 auch Aussparungen für die Vorsprünge 12 aufweist, und daß bei der Übergabe eines Zuschnittes 24 von der Greifereinrichtung 25 an eine bereitstehende Aufnahme 8 die Greifereinrichtung 25 derart über dieser Aufnahme bzw. deren Platte 9 positioniert ist, daß die dann gegeneinander versetzt angeordneten Vorsprünge 12 und 28 sich mit einer Teillänge überdecken, d. h. das obere, freie Ende der Vorsprünge 12 höher liegt als das untere, freie Ende der Vorsprünge 28, so daß bei der Übergabe des Zuschnittes 24 stets ein sicherer Halt dieses Zuschnittes gewährleistet ist.

Nach der Übergabe sind die Zuschnitte 24 durch die Vorsprünge 12 an den Aufnahmen 8 eingespannt. Mit Hilfe des Drehtisches 7 werden die an den Aufnahmen 8 gehaltenen Zuschnitte 24 zunächst an die Arbeitsstation 16 gefördert, an der ein Aufheizen der Zuschnitte 24 und damit ein Verflüssigen des als Steifungsmittel dienenden thermoplatsischen Materials erfolgt. Anschließend werden die Zuschnitte der Arbeits­ station 17 zugeführt, an der mit Hilfe eines oberen Form­ stempels 31 und eines unteren durch die Aussparung 15 in die Ausnehmung 13 der betreffenden Aufnahme 8 von unten in vertikaler Richtung hineinbewegten Formstempels 32 im mittleren Bereich des an seinem Rand durch die Vorsprünge 12 eingespannten Zuschnittes die dem späteren Zentrierelement 1 entsprechende Form erzeugt wird, und zwar die Umfangswand 2 sowie der mit den Sicken 6 versehene Boden 4.

Anschließend gelangen die an den Aufnahmen 8 gehaltenen Zuschnitte 24 an die Arbeitsstation 18, an der mit Hilfe eines Stanzwerkzeuges mit zugehöriger Matrize, die ähnlich wie die Formstempel 31 und 32 von oben bzw. von unten auf den eingespannten Zuschnitt 24 zubewegt werden, die mittlere Aussparung 3 erzeugt wird.

An der Arbeitsstation 19 wird dann mit Hilfe eines weiteren Stanzwerkzeugs mit zugehöriger Matrize das Zentrierelement 1 aus dem Zuschnitt 24 derart ausgestanzt bzw. ausgeschnitten, daß um die bereits in der Arbeitsstation 17 erzeugte Umfangs­ wand 2 noch der ringförmige Flansch 5 verbleibt. Das ausge­ schnittene Zentrierelement 1 wird dann an der Arbeitsstation 19 ausgeworfen, wie dies durch den Pfeil D angedeutet ist. Der an jeder Halterung 8 verbleibende Zuschnitt-Rest gelangt an die Auswurfstation 20 und wird dort mit Hilfe einer geeigneten Auswurfeinrichtung oder aber mit Preßluft von der betreffenden Aufnahme 8 entfernt, die dann nach ihrer Bewegung an die Aufgabestation 15 zur erneuten Aufnahme eines Zuschnittes 24 bereitsteht.

Durch die Vorsprünge 12 ist auf besonders einfache Weise eine Zentrierung und Halterung der Zuschnitte 24 an den Aufnahmen 8 gewährleistet. Da die Aufnahmen 8 bzw. deren Platten mit Hilfe der Haltestifte 10 und Zentrierbohrungen 11 schwimmend an dem Drehtisch 7 gehaltert sind, also eine Bewegung der Platten 9 nicht nur in Längsrichtung der Haltestifte 10, sondern auch quer zu diesen Haltestiften möglich ist, können die an den Arbeitsstationen 17, 18 und 19 verwendeten Werkzeuge so ausgebildet werden, daß sich die Aufnahmen 8 an diesen Werkzeugen jeweils zentrieren, bevor mit diesen Werkzeugen die entsprechenden Arbeitsvorgänge durchgeführt werden. Da es sich bei dem Zentrierelement 1 um ein rota­ tionssymmetrisches Teil handelt, ist die Zentrierung der Aufnahmen 8 an den Arbeitsstationen 17, 18 und 19 auf besonders einfache Weise beispielsweise dadurch möglich, daß die Ausnehmungen 13 als sich nach unten hin konisch erweitern­ de Bohrungen ausgebildet sind und der Formstempel 32 und in ähnlicher Weise auch die unteren Werkzeugteile an den Arbeitsstationen 18 und 19 an ihrem oberen Ende eine ent­ sprechende Außenfläche aufweisen. Eine Zentrierung der Aufnahmen 8 an den Werkzeugen der Arbeitsstationen 17 bis 19 ist grundsätzlich auch auf andere Weise möglich, wobei unabhängig davon, auf welche Art und Weise diese Zentrierung durchgeführt wird, hierdurch der grundsätzliche Vorteil besteht, daß bei relativ einfacher Ausbildung der Vorrichtung und deren Steuerelemente eine Fertigung der Zentrierelemente 1 mit hoher Präzision möglich ist, und daß vor allem auch bei einem Werkzeugwechsel lediglich eine Zentrierung der Werk­ zeugteile an der betreffenden Arbeitsstation notwendig ist.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie Abwand­ lungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Herstellen von Zentrierelementen für Lautsprechermembranen aus Zuschnitten eines mit einem Steifungsmittel behandelten Gewebes, wobei die Zuschnitte in einer ersten Arbeitsstation unter Verwendung eines Form- und/oder Preßwerkzeugs in die Form der Zentrierele­ mente gepreßt und in einer zweiten Arbeitsstation die Zentrierelemente aus den Zuschnitten unter Verwendung eines Schneidwerkzeuges ausgeschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mehrere mit Hilfe einer Fördereinrich­ tung (7) an der ersten sowie zweiten Arbeitsstation (17, 19) vorbeibewegte Halterungen (8) für die Zuschnitte (24) aufweist, und daß jede Halterung (8) an einer zur Aufnahme eines Zuschnittes (24) dienenden Oberflächenseite mehrere über diese Oberflächenseite vorstehende und zum Einspannen des Zuschnittes (24) dienende nadelartige Vorsprünge (12) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten und zweiten Arbeitsstation (17, 18) eine dritte Arbeitsstation (18) zum Ausstanzen einer mittigen Aussparung der Zentrierelemente (1) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß in Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung (7) auf die zweite Arbeitsstation (19) folgend eine Auswurf­ station (20) zum Auswerfen der Zuschnitt-Reste vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung der Förderein­ richtung (7) vor der ersten Arbeitsstation (17) eine vierte Arbeitsstation (16) zum Aufheizen der Zuschnitte (24) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeich­ net durch eine an der Bewegungsbahn der Fördereinrichtung (7) vorgesehene Aufgabestation (15) mit einem eine Greifereinrichtung (25) aufweisenden Übergabelement zur Übergabe der Zuschnitte (24) von der Aufgabestation (15) an die Halterungen (8).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifereinrichtung (25) von einem vorzugsweise plattenförmigen Element (27) gebildet ist, welches an einer Oberflächenseite mehrere nadelartige Vorsprünge (28) zum Aufspießen der Zuschnitte (24) aufweist sowie eine Abstreifplatte (29) zum Abstreifen der Zuschnitte (24) von diesen Vorsprüngen (28) besitzt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (8) schwimmend, d. h. in wenigstens zwei senkrecht zueinander verlaufenden Raumachsen verschiebbar an der Fördereinrichtung (7) gehalten sind, und daß die Halterungen (8) an den an den Arbeitsstationen (17, 18, 19) vorgesehenen Preß- und/oder Schneidwerkzeugen zentrierbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung ein um eine vertikale Achse drehbar gelagerter Drehtisch (7) ist.