DE620339C - Verfahren zur Herstellung von kegelfoermigen Membranen mit wellenfoermigem Rand fuer Lautsprecher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Membran für Lautsprecher und auf ein Verfahren zur Herstellung derselben. Es handelt sich insbesondere um ein Verfahren zur Herstellung von kegelförmigen Membranen mit einem wellenförmigen Rand, bei welchem eine der Membrangestalt angepaßte durchlöcherte Form in einen Faserstoffbrei eingetaucht und durch Erzeugung eines Unterdruckes an einer Seite der Form auf der anderen Seite derselben eine Faserstoffschicht zur Ablagerung gebracht wird, die hierauf getrocknet wird und sonstwie behandelt wird, um eine spannungsfreie Membran zu bilden, welche eine naturgetreue Wiedergabe der Töne gewährleistet.

Um eine Membran zu erzeugen, welche alle Töne naturgetreu wiedergibt, ist es erforderlich, daß die Membran so leicht wie möglich

ao ist, keine eigene Schwingungszahl oder Resonanz aufweist, genügend steif ist und schließsich so konstruiert ist, daß der schwingungsfähige Teil der Membran vollkommen frei ausschwingen kann und nicht in irgendeiner Weise an der Ausschwingung verhindert wird. Ferner soll eine Membran möglichst wenig Absorption und Zerstreuung der Energie aufweisen, die ihr übermittelt wird. Eine ideale Membran dieser Art würde eine Masse gleich Null haben und eine unendlich große Festigkeit. Das Ziel der Erfindung ist nun dieser idealen Membran möglichst nahe zu kommen, um eine Membran zu erzeugen, welche eine im wesentlichen gleichmäßige Tonkurve hat, indem alle Töne im Hörbereich mit gleichmäßiger Wirksamkeit wiedergegeben werden. Erfindungsgemäß kann die Membran in irgendeiner Gestalt hergestellt werden, und zwar kann die Membran pyramidisch, kegelförmig, zissoidisch o. dgl. sein, wobei an dem äußeren Umfang ein Flansch sitzt, von welchem die Membran getragen wird. In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine kegelförmige Membran dargestellt, bei welcher der schwingungsfähige Teil kegelförmig ist und an der Spitze ein Halsteil sich befindet, an welchem die Sprechspule eines !elektrodynamischen Antriebsgliedes angeschlossen wird. An dem äußeren Umfang hat der Kegel vorzugsweise eine wellenförmige Verbindungsstelle, die einheitlich mit einem flachen, ringförmigen Flansch ausgebildet ist, welch letzterer dazu dient, die Membran an dem Stütz- oder Klemmring zu unterstützen, der von dem Lautsprechergestell getragen wird. Die Erfindung bezweckt, die Membran mit einem verhältnismäßig steifen schwingungsfähigen Teil zu versehen, während der Stützring der Membran teilweise oder dünner ausgeführt wird als der schwingungsfähige Teil der Membran. Vorzugsweise wird ferner ein wellenförmiger Verbindungsteil zwischen dem kegelförmigen Teil und dem Randteil der Membran angeordnet, wobei dieser Wellenteil ebenfalls vorzugsweise besonders nachgiebig und schmieg-

sam ausgebildet wird, damit die Ausschwingung des mittleren Membranteiles möglichst störungsfrei erfolgen kann. Nun gibt es bereits ein Verfahren zur Herstellung von kegelförmigen Membranen, bei welchem eine der Membrangestalt angepaßte durchlöcherte Form in einen Faserstoffbrei eingetaucht wird und durch Erzeugung eines Unterdruckes an einer Seite der Form an der anderen Seite derselben eine gleichförmig dicke Faserstoffschicht zur Ablagerung gebracht wird, die später vollständig entwässert und getrocknet wird. Gemäß diesem bekannten Verfahren läßt sich aber keine Membran herstellen, deren Rand dünner und nachgiebiger ist als der mittlere schwingungsfähige Teil der Membran. Erfindungsgemäß wird aber der vorzugsweise wellenförmige Rand der Membran dünner ausgeführt als der schwingungsfähige Teil der Membran und dieses wird dadurch erreicht, daß nach Ablagerung einer gewissen Fasertoffschicht an der durch- ' löcherten Form ein undurchlässiger Abdeckring auf den Rand der Faserstoffschicht gelegt wird und dann die Faserstoffablagerung fortgesetzt wird, wodurch der aus dem erzeugten Formling entstehende Membrankörper an der Stelle des vor der Trocknung des Formlings entfernten Abdeckringes dünner ausfällt als an den anderen Stellen. Es genügt nun, wenn man einen Abdeckring verwendet, der lediglich einen sich an den wellenförmigen Teil des Formlings anschließenden geradlinigen äußeren Randteil des Formlings abdeckt. Vorzugsweise verwendet man aber einen Abdeckring, der auch die Wellen in dem Rand des Formlings abdeckt. Hierdurch werden nämlich auch die Wellen sehr dümnwandig, und es entsteht zwischen dem eingespannten Randflansch und dem mittleren Membränkörper eine Art nachgiebiges Gelenk, welches eine störungsfreie Ausschwingung der Membran gestattet und die Schwingungen in keiner Weise verzerrt. "~ Die Zeichnung dient dazu, das Verfahren der Erfindung zu erläutern.

Abb. ι zeigt eine Membran der Erfindung teilweise im Längsschnitt.

Abb. 2 ist ein Schnitt durch eine Vorrichtangzur Ausübung des Verfahrens, und die Abb. 3 und 4 zeigen teilweise Schnittansichten durch Vorrichtungen zur" Veränderung der Dicke des Randteiles der Membran. In der Abb. 1 ist eine Membran gezeigt, welche gemäß der Erfindung hergestellt ist. Diese Membran umfaßt einen schwingungsfähigen kegelförmigen Teil 1/ einen Halsteil 2 an der Spitze und eine Kappe 3. Der Fuß 4 des Kegels ist einheitlich mit einem Stützring 5 ausgebildet,, der aus einem flachen Flansch 6 und einem wellenförmigen Ringteil 7 besteht, welcher ein Gelenk zwischen, dem Kegel 1 und dem Flansch 6 darstellt. Der Flansch 6 wird durch nichtdargestellte Vorrichtungen, wie z. B. einem Klemmring, 6g an dem Lautsprecherrahmen befestigt.

Die in der Abb. 1 dargestellte Membran besteht aus Faserstoffmaterial, welches durch Ablagerung aus einem wässerigen Faserstoffbrei hergestellt worden ist, in welchem eine durchlöcherte Form eingebracht worden ist, auf welcher sich der Faserstoff in Gestalt einer Schicht abgelagert hat. Der so erzeugte Gegenstand besteht aus einer »einzigen einheitlichen nahtlosen symmetrischen Einheit. Dieser Gegenstand kann in irgendeiner bekannten Weise mit wasserfestem Material behandelt sein, wie z. B. mit Latex, Wachs, Asphalt, Wasserglas, Gummi, Zement o. dgl. Dieses wasserfeste Material bedeckt oder überzieht die Oberfläche der Fasern, um den den Gegenstand unhygroskopisch zu machen, jedoch bleibt die Membran selbst mehr oder weniger porös.

Um dem schwingungsfähigen Teil der Membran eine größere Festigkeit zu verleihen, kann man den Teil 8 des Kegels in der Nähe der Spitze desselben besonders behandeln, indem man ihn mit Leim, Lack, Papiermacherharz, Stärke u. dgl. behandelt, entweder durch Imprägnierung, Eintauchung, Besprühen oder Anstreichen. Die Steifheit kann je nach der gewünschten akustischen Charakteristik der Membran verändert werden, indem man die Menge des Versteifungsmaterials verändert oder indem man die Größe des zu behandelnden Teiles der Membran verändert.

Damit der schwingungsfähige Teil der Membran frei schwingen kann, wird der Rand oder Stützteil S der Membran genügend geschmeidig oder biegsam gemacht, so daß die Gelenkigkeit zwischen dem eingespannten Flansch 6 und dem Kegel 1 so wenig Widerstand wie möglich gegenüber der freien Aus-Schwingung des Kegels bildet. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, indem man den Randteil 5 dünner ausführt als die übrigen Teile der Membran, wie insbesondere in den Abb. 3 und 4 erläutert ist.

Die Membran wird auf einer durchlöcherten Form hergestellt, wie sie in der Abb. 2 gezeigt ist. Diese Form besteht aus einer Platte 9, welche entsprechend der Gestalt der herzustellenden Membran kegelförmig geformt ist. Die Oberfläche der Platte 9 ist mit einer Anzahl Nuten 10 versehen, deren tiefste Stellen mit Absauglöcher in Verbindung stehen. Zwischen den Nuten entstehen in dieser Weise Rippen 12, 120 ι auf welche ein Metallblech 13 gelegt wird, welches über eine große Anzahl sehr kleiner

Öffnungen 14 verfügt, durch welche die Feuchtigkeit abgesaugt wird, während die Fasern an der Außenseite des Bleches 13 liegenbleiben. Auf das Blech 13 kann man, wenn gewünscht, ein netzartiges Tuch 15 o. dgl. legen, durch dessen Maschen die Feuchtigkeit abgesaugt wird, um dann durch die Löcher 14 des Bleches 13 abzulaufen. Das Tuch 15 kann jedoch, wenn gewünscht, fortgelassen werden, in welchem Falle der Membrankörper unmittelbar auf dem Blech 13 erzeugt wird. Bei Verwendung des Tuches 15 entsteht jedoch eine bessere Ablagerung der Fasern.

An dem Fuß des Kegelteiles hat die Form einen wellenförmigen Teil und einen flachen Randteil, wie" die Abb. 2 deutlich zeigt. An dem äußersten Umfang dieser Form befindet sich ein nach abwärts ragender Flansch 16, der auf einer waagerechten Platte oder einem Tisch 17 ruht, der durch irgendeine geeignete Vorrichtung in den Faserstoffbrei 18 hineinbewegt werden kann, der sich in einem Behälter 19 befindet. Der Faserstoff befindet sich in einer gewissen Wassermenge in Schwebung. Die Fasern können aus Holzschliff o. dgl. bestehen. Der Tisch 17 ist mit einer Saugleitung 20 verbunden, durch welche das Wasser durch die Form abgesaugt wird. Die Leitung 20 ist in irgendeiner Weise mit einem Schlauch o. dgl. nachgiebigen Rohrleitung verbunden. Zwecks Herstellung einer Membran wird die Form auf den Tisch 17 aufgesetzt und der letztere wird dann mit der Form in den Faserstoffbrei 18 hineingesenkt.

Hierauf wird die Leitung 20 mit einer Unterdruckquelle verbunden, und es entsteht dann im Innern der Kammer 21, die von dem Tisch 17 und der Form 9 gebildet wird, ein Unterdruck, und das Wasser wird aus dem Faserstoffbrei abgesaugt. Der Faserstoffbrei wird durch geeignete Vorrichtungen stets in Bewegung gehalten, so daß die Fasern überall gleichmäßig verteilt sind. Bei der Absaugung des Wassers aus dem Brei lagern sich nun

*5 an der Außenseite der Form 9 Fasern ab, die miteinander vereinigt werden und eine zusammenhaltende Schicht bilden. Um nun den Flanschteil der Membran dünner herzustellen als den mittleren Teil der Membran, wird gemäß der Abb. 3 die Absaugung nach Bildung einer gewissen Faserschicht 45 unterbrochen, und es wird dann ein Abdeckring 46 auf den Randteil der Membran gelegt, wie in gestrichelten Linien in der Abb. 3 gezeigt ist.

Dieses geschieht vorzugsweise während die Form aus dem Faserstoffbrei herausbewegt worden ist. Nach Auflegung des Ringes 46 wird die Form- wieder in den Faserstoffbrei hineingeseiikt, und die Ablagerung· der Fasern wird fortgesetzt, bis die Membran die gewünschte Dicke erreicht hat. Infolge der An-, Ordnung des Abdeckringes entsteht an dem Rand der Membran ein dünner Teil 47. Dieser Teil 47 ist einheitlich mit dem übrigen Teil, er ist aber dünner und kann daher leicht gebogen werden, so daß der Schwingbewegung der Membran ein geringerer Widerstand entgegengesetzt wird. Der Abdeckring wird selbstverständlich vor Trocknung des gebildeten Formlings entfernt.

Der wellenförmige Teil 7 des Randes der Membran kann in gleicher Weise für denselben Zweck dünner ausgeführt sein, indem man einen Abdeckring verwendet, der eine wellenförmige Gestalt hat. Dieses Verfahren ist in der Abb. 4 dargestellt, indem nämlich nach einer gewissen Ablagerung einer Schicht 48 ein Abdeekring49 mit einem wellenförmigen Teil 50 und einem flachen Ringteil 51, der sich teilweise über den Randflansch hinwegerstreckt, auf die bereits abgelagerte Faserschicht gelegt wird, wie in Abb. 4 mit gestrichelten Linien gezeigt ist. Hierauf wird die Ablagerung der Fasern fortgesetzt, und es entsteht dann dort, wo der wellenförmige •Ring 49 liegt, ein dünnerer Teil 52 und 53 am Rande der Membran. Dieser Randteil hat eine größere Biegsamkeit und Nachgiebigkeit, so daß der schwingungsfähige Teil der Membran ungestört in Schwingung versetzt werden kann.

Die endgültige Trocknung des Formlings kann entweder, nach Herausbewegung der Form aus dem Faserstoffbrei an der Form selbst geschehen, indem man eine erwärmte Hohlform auf den Formling aufsetzt, oder in irgendeiner anderen Weise, wie dieses allgemein bekannt ist. Nach endgültiger Trocknung des Membrankörpers wird derselbe beschnitten oder sonstwie behandelt werden, um ihn wasserfest zu machen und um ihn an seiner Kegelspitze zu versteifen. Die Sprechspule kann, dann in irgendwelcher Weise mit dem Halsteil 2 verbunden werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zur Herstellung'von kegelförmigen Membranen mit wellenförmigem Rand für Lautsprecher, bei welchem eine der Membrangestalt angepaßte durch- no löcherte Form in einen Faserstoffbrei eingetaucht und durch Erzeugung eines Unterdruckes an einer Seite der Form auf der anderen Seite derselben eineFaserstoffschicht zur Ablagerung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablagerung einer gewissen Faserstoffschicht an der durchlöcherten Form ein undurchlässiger Abdeckring auf den Rand der Faserstoffschicht gelegt wird und dann die Faserstoffablagerung fortgesetzt wird, wodurch der aus dem erzeugten Formling

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   entstehende Membrankörper an der Stelle des vor Trocknung des Formlinge entfernten Abdeckringes dünner ausfällt als an den anderen Stellen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abdeckring verwendet wird, der einen sich an den wellenförmigen Teil des Formlinge anschließenden geradlinigen äußeren Randteil des Formlings abdeckt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abdeckring verwendet wird, der auch die Wellen in dem Rand des Formlings abdeckt.
4. 4. Membran für Lautsprecher, hergestellt nach dem im Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zum Einspannen dienenden flachen Randflansch (6) und dem mittleren schwingbaren Teil des Membrankörpers (1) eine Ringzone (5) von dünnerer Wandstärke angeordnet ist, welche vorzugsweise aus dem gewellten Randteil (7) besteht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen