Den CUBE CVB CHP90 bauen, so geht's

Der Cube CVP90 ist ein Beispielprojekt an dem ich euch zeigen möchte, wie einfach es ist, eine Gehäuse aus den CUBE-Komponenten zu bauen.

• Basics Das CUBE Gehäuse wird im FDM-Verfahren auf deinem eigenen 3D-Drucker hergestellt. Dein Drucker sollte ein Druckbett mit den Abmessungen 200mm x 200mm haben. Die Höhe des Bauraumes richtet sich etwas nach der Länge des geeigneten Bassreflexrohres, dieses ist damit auch das höchste Teil in deinen Projekten. In diesem Beispiel wird es ca. 130mm lang sein. Das CUBE-Gehäuse hat eine Besonderheit im Vergleich zu meinen bisherigen Projekten. Bei diesem Gehäuse sind die typischen Schichten nicht zu sehen da die auf dem Druckbett liegende Seite die später sichtbare Seite ist. Für ein Gehäuse ist ein Materialbedarf von ca. 2800g Filament erforderlich. Es müssen in Summe 91 Teile gedruckt werden (für 1 Gehäuse).

Ich habe dazu auf einen Treiber von Markaudio aus dem Regal gezogen. Hierbei handelt es sich um einen Breitbandlautsprecher mit einem Durchmesser von 5 Zoll.

Markaudio bietet für seine Chassis bereits einige Bauvorschläge an. Speziell für dieses Modell reichen die Vorschläge von einem geschlossenen Gehäuse mit knapp 8 Liter Volumen bis hin zu einer Standbox mit 30Liter Volumen. Um wohnraumtauglich zu bleiben und den WAF (WomenAcceptanceFactor) nicht überzustrapazieren, habe ich mich für eine Version mit 13 Liter Volumen in einer Bassreflexabstimmung entschieden. Die Abstimmung lehnt sich an die "Compact Vented Box" von Markaudio an, meine Version hat jedoch ein geringfügig größeres Volumen. Der zu erwartende Frequenzbereich wird sich dadurch vermutlich bei 50Hz - 22kHz befinden.

Um mit einem CUBE zu starten, sind einige Vorüberlegungen notwendig.

• Die Schallwand Die Druckdaten für dein gewünschtes Chassis sollte vorhanden sein. Sofern das nicht so ist, müsstest du mir nur Bescheid geben, ich konstruiere sie dann passend für dich. Für den CHP90 gibt es diese Daten schon, und zwar in 2 Ausführungen. Hier hast du die Wahl zwischen einen Einbau von hinten, oder den klassischen Einbau von vorne. Der Einbau von hinten kommt nur infrage, sofern du eine andere Option wählst, Zugang zum Inneren des Gehäuses zu erhalten. Beim CVB CUBE habe ich mich für den Rückseitigen Einbau entschieden. Damit kommen wir zum nächsten Teil.

• Offene Gehäusewand Die offene Gehäusewand kann sowohl als Seitenwand als auch als Rückwand des Gehäuses eingesetzt werden. Sofern du dich für einen Einbau des Treibers von hinten entscheidest, solltest du eine offene Gehäusewand ein deinem Gehäuse einplanen. Durch diese Öffnung erfolgt später der Einbau des Treibers. Auch Diese findet beim CVB CUBE Anwendung.

• Geschlossene Gehäusewand Mit der geschlossenen Gehäusewand könnten wir das nun schon zu einem Lautsprechergehäuse zusammensetzen. Dieses hätte ein Volumen von 6,6 Liter. Das ist sehr wenig für den CHP90, er würde nun in einem Bereich von 95Hz aufwärts darin arbeiten können (geschätzt).

• Volumen erweitern Mit den nun erreichten 6,6 Liter kommen wir nicht weit. Wir müssen den Hauptwürfel erweitern denn wir möchten 13 Liter Volumen haben. Zur Ermittlung, um wie viele Würfel erweitert werden müsste, ist etwas Denkarbeit erforderlich.

Im ersten Schritt wurde der Hauptwürfel um 10 angrenzende Würfel erweitert. Die kleinen Würfel haben je 0,53 Liter Volumen, also 5,3 Liter in Summe. Dazu addiert sich jedoch auch noch die Summe der Verbinder die zwischen den Würfeln sitzen, das sind in Summe 21 Stück mit einem Volumen von 0,06 Liter, alle zusammen dann 1,26 Liter.

Somit haben wir :

6,6 Liter für den großen Wüfel

5,3 Liter für die kleinen Würfel

1,26 Liter mit den Verbindern

13,16 Liter macht das zusammen, perfekt!

• Teile für den Hautwürfel planen

  Nachdem wir die Berechnung abgeschlossen haben, können wir uns um die Stückliste kümmern, wir beginnen mit dem Hauptwürfel.

Der Hautwürfel hat nun die Seitenelemente erhalten mit denen das Volumen erweitert werden kann. An diesen Öffnungen sitzt später ein Verbinder, daran wiederum ein kleiner Würfel.

Für den Hauptwürfel benötigen wir:

• Schallwand für den rückseitigen Einbau

• 2 geschlossene Wandelemente

• 2 Wandelemente mit Öffnungen für die Verbinder

• Eine Rückwand mit Deckel

easy, oder?

• Teile für die kleinen Würfel planen Zur Planung der kleinen Würfel ist mal wieder Gehirnschmalz notwendig. Dazu habe ich euch auch nochmal Bilder gemacht:

Auch die kleinen Würfel werden mit einem Verbinder untereinander zu einem Gehäuse verbunden. Dies bedeutet, nur die Würfel die auf einer Ecke des Gehäuses sitzen, sind auf 3 Seiten verschlossen. Alle weiteren Würfel sind an 2 oder sogar nur an einer Seite verschlossen. Demnach benötigen wir für die Würfel auf den Ecken 3 geschlossene und 3 offene Teile.

Da wir 6 Eckwürfel (gelb) haben, ergeben sich daraus 18 offene und 18 geschlossene Teile um alle Eckwürfel bauen zu können.

Die roten Zwischenwürfel haben je nur 2 geschlossene Seiten und 4 offene Seiten. Demnach benötigen wir für diese Würfel 8 geschlossene und 16 offene Teile.

Zwischenstand:

Geschlossene Teile : 18 + 8 = 26 Teile

Offene Teile: 18 + 16 =34 Teile

Bei 10 Würfeln sollte das 60 Teile ergeben, passt so.

Bevor wir die Planung abschließen können, müssen wir noch einen Blick auf die Rückseite des Würfels werfen. Ich habe hier 2 Würfel grün eingefärbt. In dem mittleren Würfel wird später ein Bassreflexrohr sitzen, im äußeren Würfel das Anschlussterminal für den Lautsprecher. Aus diesem Grund fallen 2 geschlossene Teile weg.

Stückliste für die kleinen Würfel:

• Geschlossene Teile : 24 Stück

• Offene Teile : 34 Stück

Teile Drucken

Nun beginnt der Spaß, wir drucken die Teile. Der CUBE ist sehr genügsam was den Bauraum deines Druckers angeht. Ein Drucker mit 200mm x 200mm auf dem Druckbett ist für alle Teile ausreichend. Genau so ist es auch bei der Höhe der Teile. Bis auf wenige Ausnahmen beträgt die Bauteilhöhe nur 12mm. Der CUBE CVB besteht zwar aus 91 Einzelteilen, diese lassen sich jedoch mehrfach auf das Druckbett legen und somit auch schnell herstellen. Als Referenz, die Druckzeit bei mir beträgt für alle Teile ca. 72h bei moderaten Druckgeschwindigkeiten.

Slicersetup:

Um es so einfach wie nur möglich zu machen, werden alle Teile des Gehäuses mit dem gleichen Setup gedruckt.

Schichthöhe erste Schicht: 0,2mm

Schichthöhe weitere Schichten: 0,2mm

Anzahl der unteren und oberen Schichten: 5

Wandlinien: 2

Infill: 15%

Infillmuster: Gitter

Bei der Reihenfolge in der die Teile gedruckt werden gibt es kein Richtig und kein Falsch. Meine Empfehlung wäre, für den ersten Lautsprecher erst mal alle Teile zu drucken, und Diesen dann ohne Verklebung zusammen zu setzen. Das hilft ungemein dabei, ein Verständnis für den Aufbau zu erhalten. Ein guter Anfang könnten dazu die offenen Teile des kleinen Würfels sein. Die kann man dann schonmal zusammenstecken um ein Gefühl für den Zusammenbau zu erhalten. In dieser Anleitung habe ich eine für den Zusammenbau logische Reihenfolge gewählt.

Der CUBE wird aus 3 Baugruppen zusammengesetzt.

Reihenfolge:

• Zusammenbau Baugruppe blau

• Zusammenbau Baugruppe gelb

• Zusammenbau Baugruppe rot

• Verbinden Baugruppe gelb mit rot

• Verbinden Baugruppe Blau mit gelb und rot

Wir beginnen mit dem Teil 195x195offen. Wir benötigen dieses Teil als Schablone für die spätere Ausrichtung der kleinen Würfel.

Drucke direkt 2 Stück von diesem Teil.

Für die Baugruppe "Blau" benötigen wir :

• 16 x 90x90geschlossen

• 20 x 90x90offen

• 9 Verbinder

Zur Montage des ersten Eckwürfels der Baugruppe "Blau" benötigen wir 3x 90x90offen und 3x 90x90 geschlossen.

Ich empfehle eine Trockenübung ohne Klebstoff!

Alle Teile verfügen über 2 Federn (gelb) die über Eck angeordnet sind sowie 2 Federn.

Beim ersten Teil das verbunden wird ist es wichtig, das sich 2 Federn in einer Ecke treffen.

Das dritte, vierte und fünfte Teil wird dann mit Ausrichtung der Nuten in die bereits zusammengesteckten Teile eingesetzt. Wenn du das 1-2 mal gemacht hast, geht das fast von selbst.

Das letzte Teil des Würfels wird senkrecht von oben eingesetzt. Nut und Feder dieses Teiles müssen in der Ausrichtung zu Nut und Feder der vormontierten Teile passen.

Das Teil wird wie ein Deckel lose von oben aufgelegt. Dann ist ein beherzter Druck notwendig. Die Seitenteile des Würfels dürfen dabei nicht festgehalten werden.

Ist das letzte Teil fest, ist automatisch alles fest. Der Würfel sollte sich nun nicht mehr zerlegen lassen, außer mit sehr hohem Kraftaufwand.

Wenn du mit der Trockenübung zufrieden bist, können wir mit dem echten Zusammenbau starten.

Im Bild habe ich die Flächen rot eingefärbt an denen die Verklebung erfolgt. Der Kleber tropft nicht und kann offen hingelegt werden. Es wird immer nur an den Flächen Klebstoff aufgetragen, an denen im Folgeschritt auch ein Teil angesetzt wird. Die Öffnung der Klebstoffflasche gibt den Durchmesser der Klebstoffmenge sehr gut vor, es kommt nie zu wenig raus.

Die Abgebildeten Würfel werden nun gebaut. In dem grünen Würfel sitzt später das Bassreflexrohr mit Ausrichtung nach hinten. Wenn du es lieber vorne haben möchtest, musst du den grünen Würfel gegen den mittleren gelben Würfel tauschen. In dem gelben Würfel hinten links sitzt später das Anschlussterminal.

Roter Würfel : Besteht aus 3 geschlossenen und 3 offenen Teilen

Grüner Würfel: Besteht aus 1 geschlossenen und 5 offenen Teilen

Gelber Würfel: Besteht aus 2 geschlossenen und 4 offenen Teilen

Das muss nun etwas trocknen, der Klebstoff beginnt nach 15min anzuziehen. Nach 30min lassen sich die Teile schon nicht mehr bewegen. Nächste Arbeiten mit den Würfeln können nach 3 Stunden durchgeführt werden. Fest ist er nach 12 Stunden.

Das sollte dann später so wie auf dem Bild aussehen.

Die Teile wurden so konstruiert, das sie sich selbst in die richtige Lage bringen. Es schadet jedoch nichts, nochmal einen Blick auf alle Ecken und Kanten zu werfen ob auch tatsächlich alles richtig sitzt.

Bevor wir nun den nächsten Arbeitsschritt beginnen, müssen wir uns den Verbinder näher anschauen. Der Verbinder hat 2 Besonderheiten die bei der Montage zu beachten sind.

Die Ober- und die Unterseite des Verbinders sind unterschiedlich aufgebaut. Die Unterseite ist die Seite, die beim Druck auf dem Druckbett aufgelegen hat. Sie hat keine Fasen. Diese Seite ist immer die erste Seite die mit einem Würfel verbunden wird. Die gegenüberliegende Seite wurde etwas anders gestaltet, um nachfolgende Montageschritte zu erleichtern. Die beiden Nuten auf der Ober- und Unterseite dienen zur Aufnahme des Klebstoffes und geben durch ihre Größe auch die Menge vor die verwendet werden sollte.

Im ersten Schritt werden immer Würfelpaare miteinander verbunden. Achte dabei auf die korrekte Position!

Der Verbinder mit Klebstoff.

Nachdem die ersten Verbinder mit den Würfeln verklebt wurden, muss der Klebstoff für 2 Stunden trocknen. Dazu werden die Würfel auf den Verbinder gestellt. Diese Ausrichtung der Klebestelle ist für nachfolgende Arbeitsschritte enorm wichtig. Nur in dieser Ausrichtung läuft der Kleber nicht aus der Nut des Verbindung und dichtet ordnungsgemäß ab.

Nachdem die Verklebung getrocknet ist, wird der Klebstoff in der gegenüberliegenden Nut eingebracht und die Würfel aufgesetzt.

Nun statten wir das Teil 195x195offen mit 6 Verbindern aus, nicht kleben!

Diese Konstruktion rasten wir nun in die zuvor verklebten Würfelpaare ein um den korrekten Abstand zwischen den Würfeln zu erhalten. Nicht kleben!

Nun können wir die Verbinder auf der ersten Seite verkleben, die Später die Verbindung zu den benachbarten Würfelpaaren herstellen

Danach erfolgt die Verklebung der Würfelpaare untereinander. Das erfolgt in 2 Schritten mit einer Trockenpause.

Die Baugruppe "Blau" ist nun fertig, wir machen mit der Baugruppe "Gelb" weiter.

Roter Würfel : Besteht aus 2 geschlossenen und 4 offenen Teilen

Gelber Würfel: Besteht aus 3 geschlossenen und 3 offenen Teilen

Zusätzlich benötigen wir noch 8 Verbinder.

Nachdem wir die Würfel zusammengebaut haben machen wir mit den Verbindern weiter. Wie zuvor werden zuerst die Verbinder zwischen den Würfeln eingeklebt.

Zur Orientierung nochmal eine Abbildung.

Dann werden die Würfelpaare miteinander verklebt. Nutze wieder das Teil 195x195 mit 4 Verbindern um den Abstand zwischen den Würfeln sicher zu stellen.

Anschließen können wir die Verbinder in das erste Würfelpaar einkleben.

Nachdem die vorherige Verklebung etwas angezogen hat, kann die Verbindung zwischen den Würfelpaaren erfolgen.

In die beiden zuvor erstellten Baugruppen werden nun die Verbinder wie abgebildet eingeklebt.

Weiter geht es nun mit dem Hauptwürfel, Baugruppe "ROT". Beim Zusammenbau des großen Würfels muss etwas zügiger gearbeitet werden. Die Klebestellen sind relativ lang und der Klebstoff wird dabei etwas verlaufen.

Beim großen Würfel könnte das Kreppband hilfreich sein um saubere Kanten zu erhalten. Ich klebe alle Kanten zur Vorsicht etwas ab.

Nachdem der Hauptwürfel vom Kreppband befreit wurde, kann der 4`er Würfel verklebt werden.

Damit die Verklebung in der korrekten Position erfolgt, nehmen wir den 6`er Würfel und rasten ihn in den Hauptwürfel und in die zuvor verklebte Baugruppe ein.

Keinen Kleber verwenden!

Erst danach wird die letzte Baugruppe mit der zuvor erstellten verklebt.

In den Deckel auf der Rückseite werden nun mit Hilfe der Inbusschraube und der Unterlegscheibe die Muttern von unten in das Gehäuse eingezogen.

Zur Abdichtung des Chassis wird die Dichtschnur in die dafür vorgesehene Nut eingesetzt.

Das Chassis kann nun eingesetzt werden und mit der Zentralmutter verschraubt werden. Sofern du das Kabel am Chassis verlötet möchtest anstelle eines Kabelschuhs, musst du das vorher machen.

Nachdem das Chassis sitzt, wird das Terminal montiert. Ebenso kann das Kabel daran angeschlossen werden. Auf der Rückseite des Terminals ist eine Nut. Auf der Innenseite der Nut wird der Kleber zur Befestigung im Gehäuse aufgetragen. Genau so erfolgt auch die Montage des Bassreflexrohres

Nachdem die Dichtschnur in den Deckel eingezogen wurde, kann Dieser auch verschraubt werden. Bitte mach das mit Gefühl. Wenn der Deckel sauber anliegt, ist es fest genug.

Wenn du eine Weile mit dem CUBE Musik gehört hast, musst du diese Schrauben ggf. nochmal etwas nachziehen.

Wir sind nun tatsächlich am Ende angekommen und vor dir steht ein CUBE. Ich hoffe dieses Projekt hat dir Spaß gemacht und du bis sowohl vom Design, Aufbau als auch vom Klang dieses Lautsprechers begeistert.

LG

Björn