Brevet FR2134424A1 — publié le 19721208

La présente invention concerne un procédé de fabrication de membranes de papier pour haut-parleur et plus particulièrement d'une membrane dont le bord périphérique ou collerette est d'one seule pièce avec la partie centrale ou pavillon. 5 Jusqu'ici, les membranes à collerette, étaient fabriquées à l'aide d'un moule et d'une forme en toile métallique plongés dans une suspension de pulpe de bois. Le moule comprend une empreinte dont la configuration interne est sensiblement la même que celle de la membrane à fabriquer, une paroi annulaire dont l'emplacement 10 correspond à un cercle intermédiaire entre la partie conique et le bord périphérique de la membrane, et un support entourant et reliant entre elles ces deux parties, comme on le verra plus en détail par la suite. L'empreinte du moule est percée d'un grand nombre de trous d'aspiration et la paroi annulaire comporte également un certain 15 nombre de trous, mais beaucoup moins que l'empreinte. Lorsqu'un moule de ce type dont l'empreinte est recouverte d'une toile métalliques^ant également une forme approximativement identique à celle de la membrane à fabriquer, est plongé dans une suspension de pulpe de bois, puis remonté lentement tandis que le liquide 20 est aspiré par un trou du fond du moule, une certaine épaisseur de fibres de bois se dépose sur la toile métallique. Dans un tel procédé, le nombre de trous de la paroi annulaire étant largement inférieur au nombre de trous de l'empreinte du moule, la quantité de liquide qui est extraite de la partie de l'empreinte qui corres-25 pond à la collerette de la membrane est nettement plus faible que la quantité de liquide qui est extraite du reste du moule, de sorte que l'épaisseur de fibres déposée sur la partie périphérique est moindre que sur la partie conique de la membrane. Les fibres ainsi déposées sur la toile métallique sont ensuite séparées de cette 30 dernière et séchées dans une presse chauffée pour former une membrane dont la collerette est d'une seule pièce avec le pavillon. Cependant, les membranes qui sont fabriquées par ce procédé ont certains inconvénients imputables aux irrégularités de l'épaisseur de la collerette qui entraînent une distorsion des basses fréquences 35 lorsque la membrane est utilisée dans un haut-parleur. De plus, l'absence d'une différence marquée d'épaisseur.entre le pavillon et la collerette de la membrane ne permet pas d'obtenir une bonne reproduction des basses. 72 14332 2 2134424 La présente invention a donc pour objet principal une membrane de haut-parleur et son procédé de fabrication permettant d'obtenir une collerette et un pavillon d'épaisseur uniforme de façon à éviter la distorsion des fréquences de résonance les plus 5 basses de la bande passante. Le procédé de l'invention permet de faire varier à volonté l'épaisseur de la collerette par rapport à celle du pavillon de façon à améliorer les caractéristiques de reproduction des basses. Le procédé de l'invention consiste en outre à réaliser une 10 membrane dont la partie conique ou pavillon est formée de deux couches combinées de matières différentes, ce qui permet de l'utiliser pour la reproduction des fréquences basses, moyennes et aiguës. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, une 15 membrane de haut-parleur est formée d'une première couche d'épaisseur uniforme comportant un pavillon conique et une collerette, et d'une seconde couche également d'épaisseur uniforme ne comportant qu'un pavillon conique, les deux couches étant liées l'une à l'autre pour réaliser une structure composite stratifiée. 20 Selon une autre caractéristique de l'invention, un procédé de fabrication de membranes de haut-parleurs consiste à fabriquer une première membrane d*épaisseur uniforme ayant un pavillon conique et une collerette, au moyen d'un premier moule qui est réalisé de façon que l'aspiration du liquide d'une suspension de pulpe de bois 25 soit uniforme sur les parties du moule qui correspondent à la collerette et au pavillon. Une seconde membrane d'épaisseur uniforme ne comportant qu'un pavillon conique est fabriquée au moyen d'un second moule qui est réalisé de façon que l'aspiration soit nulle dans les paties qui correspondent à Ha collerette et uniforme dans 30 les parties du moule qui correspondent au pavillon conique. Les première et seconde membranes sont ensuite emboîtées et comprimées à chaud pour les lier 1'une à l'autre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit et des dessins sur 35 lesquels : La figure 1 est une coupe axiale d'un moule à membrane de haut-parleur destinée à expliquer le procédé classique de fabrication de telles membranes. 72 14332 3 2134424 Les figures 2 à 4 sont des coupes axiales de moules utilisés pour fabriquer des membranes de haut-parleur par le procédé de la présente invention. La figure 1 représente un moule 1 qui comprend une anpreinte 5 creuse 11 ayant sensiblement la forme de la membrane de haut-parleur 3 à fabriquer, une cloison annulaire de séparation, 12 dont le rayon correspond à un cercle intermédiaire entre la partie"conique et la collerette de la membrane, et un support 12qui relie entre elles les deux parties 11 et 12 du moule 1. L'empreinte de moulage 11 est 10 percée d'un grand nombre de trous d'aspiration 11a, alors que la cloison annulaire 12 ne comporte qu'ion nombre réduit de trous d'aspiration 12a. L'empreinte 11 du moule est recouverte d'une toile métallique 2 qui a sensiblement la forme de la membrane à fabriquer. Le moule 1 et la toile métallique 2 sont plongés dans une suspension 15 de pulpe de bois, puis remontés lentement tandisque le liquide est aspiré par un trou 13a du fond du support 13. Les fibres de bois en suspension se déposent sur la toile métallique 2 et forment une couche d'une certaine épaisseur pendant que la phase liquide est aspirée par les trous 11a, 12a et sort par l'orifice 13a. 20 Etant donné que le nombre de trous 12a.de la cloison annulaire 12 est très inférieur au nombre de trous 11a de 1'empreinte 11, la quantité de suspension qui est aspirée dans la partie du moule correspondant à la collerette est beaucoup plus faible que celle qui est aspirée dans la partie conique de l'empreinte, de sorte que la 25 couche de fibres qui se dépose sur la toile métallique 2 dans la partie correspondant à la collerette est beaucoup plus mince que la couche qui se dépose dans la partie correspondant au pavillon conique. La couche de fibres déposée est ensuite séparée de la toile métallique 2, puis séchée dans une presse chauffée pour former une 30 membrane dont la collerette est d'une seule pièce avec le pavillon. Une membrane ainsi fabriquée à l'inconvénient de fabriquer des irrégiihrités d'épaisseur dans sa collerette qui altèrent la plus basse fréquence d'accord du haut-parleur. La reproduction des basses est en outre insuffisante car il n'existe pas de différence impor-35 tante d'épaisseur entre le pavillon conique et la collerette de la membrane. 72 14332 4 2134424 Ces inconvénients des membranes classiques sont pratiquement éliminés par les membm nés perfectionnées fabriquées par le procédé de l'invention qui va maintenant être décrit au regard des figures 2 à 4 • 5 La membrane de l'invention est une structure composite formée de deux couches qui sont ensuite collées l'une à l'autre dans une presse chauffée. La première couche de la membrane est réalisée dans un premier moule 4 (voir figure 2) qui comprend -une partie 41 formant une empreinte identique à celle de la première 10 couche 51 » et un support 42 entourant la partie 41 et comportant dans son fond un trou 42a qui est relié à une pompe aspirant non représentée. L'empreinte 41 est percée de trous d'aspiration 41a et 41b qui sont régulièrement répartis respectivement sur le pavillon conique et sur la collerette. 15 Toute la surface de l'empreinte 41 est recouverte d'une toïfe métallique 6 de forme identique à celle de la membrane 51 » et dont le bord périphérique est maintenu entre des pièces de serrage 7, 7. La seconde couche 52 est réalisée dans un second moule 4' 20 (voir figure 3) qui comprend une partie 41 ' formant une empreinte identique à la forme de la seconde couche 52, et un support 42' identique à celui de la figure 2, dont le fond comporte un trou 42a' relié à une pompe aspirante non représentée. L'empreinte 41' du moule 4' est percée d'un grand nombre de trous d'aspiration 41a' 25 régulièrement répartis sur toute la surface conique du pavillon. On remarque cependant que le moule 4' ne comporte aucun trou semblable aux trous 41b de la figure 2 dans la partie qui correspond à la collerette de la membrane. Toute la surface de l'empreinte 41' est recouverte d'une toile métallique 6' semblable à la toile métallique 30 6 de la figure 2, à l'exception de sa collerette périphérique qui est plane, la toile métallique 6' étant maintenue par des pièces de serrage 7', 7', comme dans le cas de la figure 2. La figure 4 représente une presse chauffée 8 qui comprend un moule supérieur 81 et un moule inférieur 82. Les surfaces internes 35 des moules 81 et 82 sont complémentaires de la forme de la membrane 5 et le moule inférieur 82 est percé d'un grand nombre de trous d'aspiration 82a. Les trous 82a sont reliés à une source de dépression 72 14332 5 2134424 (non représentée) qui permet d'éliminer toute trace d'eau ou d'humidité contenue dans la membmne. On va maintenant décrire un procédé de fabrication d'une membfflae qui utilise les deux moules et la presse chauffée précé-5 demment décrits. le premier moule recouvert de sa toile métallique 6 est plongé dans une suspension de pulpe de bois, puis graduellement remonté tandis que le liquide est extrait par les trous à l'aide d'une pompe aspirante. Il se forme ainsi sur la toite métallique 6 10 une couche uniforme de fibres de bois qui constitue la première couche 51 de la membrane représentée figure 2. On notera que la première couche de la membrane est d'une seule pièce avec sa collerette et que la distribution uniforme des trous d'aspiration 41a et 41b dans l'empreinte 41 assure à la première couche une 15 épaisseur sensiblement constante sur toute sa surface. De même, le second moule 4' et sa toile métallique 6* est plongé dans une suspension de fibres de bois puis lentement remonté tandis que le liquide est aspiré à travers les trous 41a' et le trou 42a', par exemple au moyen d'une pompe. Il se foime ainsi 20 sur la toile métallique 6' une couche de fibres qui constitue la seconde couche de la membrane et ne comprend qu'une partie conique 52a du fait de l'absence de trous d'aspiration périphériques analogues aux trous 41 b de la figure 2. Les deux couches sont ensuite séparées des toiles métalliques 25 6 et 6'et sont déposées l'une après l'autre sur la surface interne du moule inférieur 82 de la presse 8, la seconde couche surmontant la première. Le moule supérieur 81 de la presse est ensuite appliqué contre le moule inférieur 82 pour soumettre les deux couches à l'action de la pression et de la chaleur. Pendant cette opération, 30 toute trace d'eau ou d'humidité restant dans les deux couches est extraite par les trous d'aspiration 82a et l'ensemble forme une membrane composite stratifiée 5. Si nécessaire, on peut ajouter une colle ordinaire ou "gloiopeltis", ou de la caséine à la suspension de pulpe de bois 35 pour améliorer l'adhérence entre les deux couches. Il est également possible de modifier la dureté de la membrane en ajoutant un durcissant tel que le carboxyméthyl-cellulose ou un ramollissant 72 14332 6 2134424 tel qu'un alcool polyvinylique. On notera que les deux couches de la membrane de l'invention peuvent avoir des compositions différentes ou identiques, ce qui permet de faire varier leurs caractéristiques acoustiques en fonction 5 des besoins des haut-parleurs. Du fait que la membrane de l'invention est fabriquée par stratification sous pression et à chaud d'une première couche formée d'un pavillon conique et d'une collerette solidaires, et d'une seconde couche ne comportant qu'un pavillon, l'épaisseur de la 10 collerette peut être largement inférieure à celle du pavillon composite, d'où une reproduction des basses avec une excellente fidélité. De plus, les épaisseurs de la collerette et du pavillon conique peuvent être rendues uniformes avec une grande précision 1 5 pour réaliser une égalisation pratique- des fréquences inférieures de résonance de la membrane. Il va de soi que la description qui précède n'est nullement limitative et qu'on pourra y apporter toutes modifications ou variantes entrant dans le cadre et dans l'esprit de l'invention. 72 14332 7 2134424 RETOMPICATIOHS 1. Membrane composite pour haut-parleur caractérisée en ce qu'elle est formée d'une-première membrane d'épaisseur uniforme comprenant une collerette et un pavillon conique, et d'une seconde 5 membrane également d'épaisseur uniforme ne comprenant qu'un pavillon conique, les deux membranes étant fabriquées séparément, puis assemblées en une structure composite stratifiée. 2. Procédé de fabrication d'une membrane composite pour haut-parleur, caractérisé en ce qu'il consiste à fabriquer-une 10 première membrane d'épaisseur uniforme comprenant une collerette et un pavillon conique, au moyen d'un premier moule qui est conçu de façon que l'aspiration du liquide d'une suspension de pulpe de bois se fasse uniformément dans les parties du moule qui correspondent à la collerette et au pavillon, à fabriquer une seconde 15 membrane'd'épaisseur "uniforme ne comprenant qu'un pavillon conique, dans un second moule qui est conçu de façon à réaliser une aspiration nulle dans la partie qui correspond à la collerette de la membrane et à une aspiration uniforme dans la partie qui correspond au pavillon, les deux membranes étant emboîtées l'une dans l'autre 20 puis soumises à l'action de la pression et de la chaleur pour les transformer en une structure stratifiée. 3. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'empreinte du premier moule comporte un certain nombre de trous d'aspiration régulièrement répartis sur toute sa surface, et un 25 support entourant ladite empreinte et ayant un trou d'évacuation du liquide relié à une source de dépression. 4. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'empreinte du second moule comporte un certain nombre de trous d'aspiration régulièrement répartis sur la surface qui correspond 30 au pavillon conique de la membrane, et un suppor entourant l'empreinte et ayant un trou d'évacuation du liquide relié à une source de dépression. 5. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'une toile métallique de même forme que la membrane à fabriquer est disposée 35 sur toute la surface de l'empreinte du premier moule, une toile métallique sensiblement identique, mais dont la collerette périphérique est plane, étant disposée sur toute la surface de l'empreinte du second moule. 72 14332 8 2134424 6. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que les deux membranes emboîtées sont soumises à l'action de la pression et de la chaleur pour former une membrane unique de caractéristiques particulières.