FR2531594A1 - Rigid, light and damped material, its manufacturing method and its application, especially to the production of membranes for loudspeakers - Google Patents
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Abstract
Description
Matériau rigide, léger et amorti, son procédé de fabrication et son application, notamment à la réalisation de membranes pour haut-parleurs
La présente invention a pour- objet, à titre de produit industriel nouveau, un matériau qui est à la fois rigide, léger et intrinsequement amorti, destiné en particulier à réaliser des membranes pour haut-parleurs
Elle a également pur objet un procédé de préparation d'un tel matériau, ainsi qusun procédé de préparation de membranes de haut-parleurs à partir dun tel matériau, et,à titre de produits industriels nouvea', de telles membranes
L'indusrie, notamment leindustrie des haut-parleurs, a besoin de matériaux présentant les propriétés, en apparence contradictoires, de rigidité de légèreté et d'amortissement intrinseque.Rigid, lightweight and cushioned material, its manufacturing process and its application, in particular to the production of membranes for loudspeakers
The subject of the present invention is, as a new industrial product, a material which is at the same time rigid, light and intrinsically damped, intended in particular to produce membranes for loudspeakers.
It also relates to a process for the preparation of such a material, as well as to a process for preparing loudspeaker membranes from such a material, and, as new industrial products, such membranes.
The industry, especially the loudspeaker industry, needs materials with the seemingly contradictory properties of lightweight rigidity and intrinsic damping.
La présente invention vise à l'obtention dgun tel matériau
Conformément à l'invention9 on réalise un matériau a la fois rigide, léger etintrinsequement amorti par le procédé suivant
- on réalise d'abord au moins une grille de fibres s'entrecroisant en des noeuds 2
- on imprègne cette grille au moyen d'une substance collante et rigidifiante qui entoure ces fibres d9une gaine rigidifiante en créant une liaison rigide aux noeuds de la grille ; et
- on élimine la substance collante et rigidifiante en exces dans les espaces entre les fibres, en laissant une structure ouverte à la grille imprégnée de la substance collante et rigidifiante.The present invention aims at obtaining such a material
According to the invention, a material which is both rigid, lightweight and infinitely damped by the following process is produced.
firstly at least one grid of intertwined fibers is made into knots 2
this grid is impregnated by means of a sticky and stiffening substance which surrounds these fibers with a stiffening sheath by creating a rigid connection to the nodes of the grid; and
- eliminating the sticky substance and stiffening excess in the spaces between the fibers, leaving a structure open to the grid impregnated with the sticky and stiffening substance.
Avantageusement, mais non nécessairement, a titre d9opé- ration supplémentaire, on depose sur la grille ainsi imprégnée et comportant une structure ouverte, une matiere amortissante de manière a boucher les espaces précédemment laissés libres, ce qui étanchéifie le matériau final. Advantageously, but not necessarily, as an additional operation, is deposited on the grid thus impregnated and having an open structure, a damping material so as to plug the spaces previously left free, which seals the final material.
On peut réaliser un matériau rigide, léger et intrinsequement amorti en mettant en oeuvre, si nécessaire, un empilage de telles grilles imprêgnees d'une substance collante et rigidi fiante, l'opération éventuelle finale de remplissage des espaes restés libres étant effectuée de préférence sur l'empilage des grilles imprégnées. It is possible to produce a rigid, light and intrinsically damped material by using, if necessary, a stack of such grids impregnated with a tacky and rigid substance, the final possible operation of filling the free spaces being preferably done on stacking the impregnated grids.
il est avantageux, pour réaliser le matériau selon l1in- vention, notamment lorsqu'il doit avoir une forme particulière, rappliquer la grille unique ou la première grille,avartimpré- gnation, sur une surface support servant de moule, notamment une surface support permettant une démoulabilité aisée. it is advantageous, in order to produce the material according to the invention, in particular when it must have a particular shape, to apply the single grid or the first grid, which has been pre-impregnated, to a support surface serving as a mold, in particular a support surface enabling a easy demoldability.
La grille peut être réalisée en toutes fibres désirées ; en particulier elle peut etre réalisée en fibres de verre, en fibres de carbone, en fibres de kelar (marque dépose nO 1144 473 appartenant à la société E.I. DU PONT DE MEOURS), en fibres de textile naturel, artificiel ou synthétique, soit tissées soit non tissées. Les fibres peuvent être apprêtées si nécessaire. The grid can be made of any desired fibers; in particular it can be made of glass fiber, carbon fiber, kelar fiber (trade mark number 1144 473 belonging to the company EI DU PONT DE MEOURS), natural textile fiber, artificial or synthetic, either woven or nonwoven. The fibers can be primed if necessary.
La substance collante et rigidifiante d'imprégnation eut etre constituée par de la gomme laque, une résine avantageusement de type polyester ou époery, une colle cyanhydrique, éventuellement dissoute dans un solvant volatil approprié. Elle est généralement utilisée sous forme liquide. The sticky and stiffening impregnating substance could consist of shellac, a resin advantageously polyester or epoery type, a hydrocyanic glue, optionally dissolved in a suitable volatile solvent. It is generally used in liquid form.
La matière amortissante d'étanchéifieation, déposée dans les espaces entre les fibres imprégnées, peut être une composition liquide de caoutchouc naturel ou synthétique. The damping sealing material deposited in the spaces between the impregnated fibers may be a liquid composition of natural or synthetic rubber.
Enfin la surface support, servant de moule éventuel, peut être réalisée en élastomère naturel ou synthétique. Finally the support surface, serving as a possible mold, can be made of natural or synthetic elastomer.
Llinventìon pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont > bien entendu, donnés surtout à titre d'indication. The invention may, in any case, be well understood with the aid of the additional description which follows, as well as the attached drawings, which complement and drawings are of course given mainly as an indication.
La figure î représente une grille de fibres, destinée à la mise. en oeuvre du procédé selon l'invention. Figure 1 shows a fiber grid, for setting. implementation of the method according to the invention.
La figure 2 illustre la grille de la figure 1 après imprégnation des fibres au moyen saune substance collante et rigidifiante et après enlèvement de ltexcès de tette substance afin de laisser des ouvertures entre les fibres. Figure 2 illustrates the grid of Figure 1 after impregnating the fibers with a sticky and stiffening material and removing the excess of this material to leave openings between the fibers.
La figure 3 représente la grille de la figure 2 apyres dépôt d'une matière amortissante- dans les ouvertures précitées. Figure 3 shows the grid of Figure 2 apyros deposit of a damping material- in the aforementioned openings.
La figure 4, enfin, illustre une membrane de haut-parleur réalisée selon l'invention. Finally, FIG. 4 illustrates a loudspeaker membrane made according to the invention.
Selon l'invention et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes,de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, de réaliser un matériau rigide, léger et amorti, on-s'y. prend comme -suit ou d'un manière analogue. According to the invention and more particularly according to that of its modes of application, as well as according to those of the modes, of realization of its various parts, to which it seems that it is necessary to grant the preference, proposing, for example , to achieve a rigid material, lightweight and cushioned, on-it. takes as -suit or in a similar way.
E n se référant tout d'abord aux figures 1 à 3, on va dé croire le procédé pour réaliser un tel matériau. Referring first to Figures 1 to 3, the method for making such a material will be believed.
On part d'une grille (figure 1) constituée par une série de fibres 1, par exemple de fibres de verre, de fibres de carbone, de fibres de '1kevlar'; de fibres d'un textile naturel, artificiel ou synthétique, soit du type tissé, soit du type non tissé. Les fibres se croisent en des noeuds 2. Cette grille peut être appliquée sur une surface support servant de moule et permettant de donner à la grille une configuration géométrique désirée, par exemple cylindrique ou tronconique. We start from a grid (Figure 1) consisting of a series of fibers 1, for example glass fibers, carbon fibers, fiber 1kevlar '; fibers of a natural, artificial or synthetic textile, either of the woven type or of the nonwoven type. The fibers intersect at nodes 2. This grid may be applied to a support surface serving as a mold and making it possible to give the grid a desired geometrical configuration, for example cylindrical or frustoconical.
On notera que, pour simplifier les dessins et par conséquent la compréhension de 17 invention, on a representé sur les figures 1 à 3 le réseau de fibres 1 sous la forme d9un réseau plan à une seule dimension, avec deux séries de fibres, les fibres de chaque série étant parallèles entre elles et les fibres de deux séries différentes étant perpendiculaires entre elles alors qu'en réalité les fibres ne sont ni parfaitement parallèles, ni parfaitement perpendiculaires entre elles et que généralement la grille est formée par plusieurs épaisseurs de fibres superposées. It will be appreciated that, in order to simplify the drawings and hence the understanding of the invention, FIGS. 1 to 3 show the fiber network 1 as a single-dimensional planar array, with two sets of fibers, the fibers of each series being parallel to each other and the fibers of two different series being perpendicular to each other when in fact the fibers are neither perfectly parallel nor perfectly perpendicular to each other and that generally the grid is formed by several superimposed thicknesses of fibers.
Eventuellement les fibres de la grille peuvent avoir été traitées au moyen d'un apprêt qui facilite la mise en place de la grille sur une surface de support constituant moule. Optionally, the fibers of the grid may have been treated by means of a primer which facilitates the placing of the grid on a support surface forming a mold.
La première opération consiste a impregner la grille de la figure 1 au moyen d'une substance collante et rigidifilante, par exemple de la gomme laque ou une résine du type polyester ou époxy ou une colle cyannydrique"qui enrobe les zabres 1 d'une gaine rigidifiante 3 en créant une liaison rigide 4 aux noeuds 2. The first operation consists in impregnating the grid of FIG. 1 by means of a sticky and rigidifying substance, for example shellac or a resin of the polyester or epoxy type or a cyanohydric glue which coats the zabres 1 with a sheath. rigidifying 3 by creating a rigid connection 4 to the nodes 2.
Dans le cas où la grille de la figure 1 a été apprêtée,
la substance collante et rigidifiante contient également avantageusement une substance dissolvante apte à dissoudre l'apprêt de la grille en facilitant l'application de la grille contre la surface support.In the case where the grid of FIG. 1 has been prepared,
the tackifying and stiffening substance also advantageously contains a dissolving substance capable of dissolving the primer of the grid by facilitating the application of the grid against the support surface.
La substance rigidifiante'peut également comporter certains additifs destinés à améliorer ses propriétés. The stiffening substance may also contain certain additives intended to improve its properties.
Généralement cette substance collante et rigidifiante est utilisée sous forme liquide avec mise en oeuvre d'un solvant volatil. Generally this sticky and stiffening substance is used in liquid form with the use of a volatile solvent.
Après application de la substance collante et rigidifiante, on elimine l'excès de cette substance de manière de ce qu'elle ne fasse que recouvrir les fibres 1 et rigidifier les noeuds 2, mais de manière à laisser libres, c 'est-à-dire ouverts les espaces 5 entre les fibres. On obtient ainsi un matériau à structure ouverte et donc amorti, étant donné que les ondes vibratoires se propagent dans le matériau le long des fibres et par conséquent d'une manière aléatoire en évitant la création d'un ou plusieurs modes de vibration propres du matériau. After application of the sticky and stiffening substance, the excess of this substance is eliminated so that it only covers the fibers 1 and stiffen the knots 2, but so as to leave free, that is to say say open spaces 5 between the fibers. This gives a material with an open structure and thus damped, since the vibratory waves propagate in the material along the fibers and therefore in a random manner avoiding the creation of one or more own vibration modes of the material. .
La substance collante et rigidifiante impartit par contre au matériau de la figure 2 une bonne rigidité tout en lui assurant une grande légèreté du fait des espaces ouverts 5, le poids au mètre carré du matériau de' figure 2 dépendant de l'espace entre les fibres 1 et donc entre les noeuds 2 et également de la quantité de substance collante et rigidifiante conservée par mètre narré, après élimination de l'excès de ladite substance et évaporation du solvant (s'il y a lieu). On the other hand, the sticky and stiffening substance imparts good stiffness to the material of FIG. 2, while providing it with great lightness because of the open spaces 5, the weight per square meter of the material of FIG. 2 depending on the space between the fibers. 1 and therefore between the nodes 2 and also the amount of sticky and stiffening substance preserved per meter, after removal of the excess of said substance and evaporation of the solvent (if any).
Le matériau de la figure 2 est utilisable tel quel.Il peut comporter dans ce cas soit une seule couche obtenue comme indiqué précédemment, soit plusieurs couches de ce type, c'està-dire du type illustré sur les figures 1 et 2. The material of FIG. 2 can be used as it is. It can comprise in this case either a single layer obtained as indicated above, or several layers of this type, that is to say of the type illustrated in FIGS. 1 and 2.
Pour certaines applications particulières, notamment pour la réalisation de membranes de haut-parleurs,il est in téressant de remplir les espaces 5 afin de rendre imperméable le matériau. En particulier dans le cas où le matériau est destiné a réaliser des membranes de haut-parleurs, il est intéressant de disposer un matériau amortissant dans lesdits espaces 5. For some particular applications, especially for the production of speaker membranes, it is interesting to fill the spaces 5 in order to make the material impermeable. In particular, in the case where the material is intended to produce loudspeaker membranes, it is advantageous to have a damping material in said spaces 5.
A cet effet, comme illustré sur la figure 3, on dépose une couche mince 6, notamment une couche d'un matériau amortissant, tel qu'une couche de caoutchouc naturel ou synthètique, liquide sur la matériau de la figure 2 afin de ltétanchei- fier et éventuellement lui conférer les propriétés acoustiques désirées. For this purpose, as illustrated in FIG. 3, a thin layer 6 is deposited, in particular a layer of damping material, such as a layer of natural or synthetic rubber, which is liquid on the material of FIG. proud and possibly give it the desired acoustic properties.
On obtient donc finalement le matériau de la figure 3 comportant une couche superficielle 6 recouvrant la totalité du matériau et notamment les anciennes ouvertures 5. Finally, the material of FIG. 3 having a surface layer 6 covering all the material and in particular the old openings 5 is finally obtained.
L'épaisseur finale du matériau est fonction du nombre de couches successives. The final thickness of the material is a function of the number of successive layers.
Avantageusement la première couche, cVest-S-dire la pre mière grille selon la figure 1, est disposée sur une surface support qui sert de moule et dont les propriétés de démoulage sont très élevées (de manière à assurer un démoulage facile). Advantageously, the first layer, ie the first grid according to FIG. 1, is disposed on a support surface which serves as a mold and whose demolding properties are very high (so as to ensure easy demolding).
Par exemple la surface support peut être réalisée en un élastomère naturel ou synthétique.For example, the support surface may be made of a natural or synthetic elastomer.
Dans le cas où on prévoit plusieurs couches on imprègne d'abord la première couche pour obtenir le matériau selon la figure 2, puis on dispose, soit au moyen d'un contre-moule, soit au moyen d'un outils une deuxième couche ou grille selon la figure 1 sur la première couche imprégnée et on imprègne cette seconde couche dsune substance collante et rigidifiante. In the case where several layers are provided, the first layer is first impregnated to obtain the material according to FIG. 2, then a second layer is provided either by means of a counter mold or by means of a tool. grid according to Figure 1 on the first impregnated layer and impregnates this second layer of a sticky and stiffening substance.
Eventuellement on prévoit l'application successive d'une troi sièges d'une quatrième. couche. Possibly the successive application of a third seat of a fourth. layer.
Jupon mette en oeuvre une seule couche ou plusieurs cou ches > on élimine chaque fois l'excédent de liquide collant et rigidifiant3 par exemple au moyen d'un élément absorbant (tissu ou papier buvari > avant séchage (dans un courant d'air chaud )? afin dévirer, comme indiqué précédemment, le bouchage des ouvertures 5 (figure 2). Petticoat implements a single layer or several layers> the surplus of sticky and stiffening liquid 3 is eliminated each time, for example by means of an absorbent element (cloth or bivalve paper> before drying (in a stream of hot air) to deviate, as indicated above, the closure of the openings 5 (Figure 2).
Dans une variante on peut supprimer par pompage le liquide collant et rigidifiant en excès. In a variant, the sticking and stiffening liquid in excess can be pumped off.
Le figeage du liquide collant et rigidifiant est réalisé soit par évaporation du solvant, soit par polymérisationg suivant le liquide mis én oeuvre. The setting of the sticky and stiffening liquid is carried out either by evaporation of the solvent or by polymerization according to the liquid used.
C'est seulement après que l'on effectue, si on le désire, l'application de la couche b. Only after the application of the layer b is made, if desired.
On va donner maintenant un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention pour obtenir une membrane de hautparleur du type illustré sur la figure 4 qui comporte deux parties, à savoir une partie tronconique 7 et an col 8. We will now give an example of implementation of the method according to the invention to obtain a speaker membrane of the type illustrated in Figure 4 which comprises two parts, namely a frustoconical portion 7 and 8 year pass.
On applique, sur une surface support cylindrico-tronco- nique ayant la forme que l'on veut donner à la membrane et qui est réalisée par exemple en un élastomère naturel ou synthétique, une grille légere en fibres de verre pesant par exemple 30 g au m m2). Le liquide collant et rigidifiant appli- qué sur cette grille est constitué par de la gomme laque diluée dans de l'alcool à brûler Ce liquide est appliqué sur chaque couche de grille au moyen d'un pinceau. On a cylindrical-tronconic support surface having the shape which is to be given to the membrane and which is made for example of a natural or synthetic elastomer, a light grid of glass fibers weighing 30 g, for example m2). The sticky and stiffening liquid applied to this grid consists of shellac diluted in alcohol to burn This liquid is applied to each layer of grid by means of a brush.
A titré d'exemple on a mis en oeuvre deux couches succes slves constituées chacune par une grille en fibres de verre de 30 g au m2 > c' est-à-dire on a d'abord de posé une première grille sur la surface support du moule, on a imprégné cette grille au pinceau au moyen de gomme laque diluée dans de l'aI- cool, puis on a appliqué une seconde grille et on a imprégné cette seconde grille de la même manière que la première. Ensuite on a éliminé l'excès de liquide collant et rigidiSiant au moyen d'un linge absorbant. By way of example, two successive layers consisting of a glass fiber grid of 30 g per m2 were used, that is to say, a first grid was first laid on the support surface. of the mold, this grid was impregnated with a brush by means of shellac diluted in alcohol, then a second grid was applied and this second grid was impregnated in the same manner as the first one. Then the excess sticky and stiff liquid was removed by means of an absorbent cloth.
Puis on a appliqué sur le col 8 de la membrane de hautparleur, pour le rigidifier, un enroulement hélicoïdal serré d'une longue fibre de verre et on l'a recouvert de la-même substance collante et rigidifiante,
L'ensemble de la membrane de haut-parleur ainsi obtenu a été séche dans un courant d'air chaud qui a assure l'évaporation de l'alcool à brûler. On a ainsi fabriqué une membrane d'épaisseur 0,7 mm et pesant 2,5 g pour un diamètre maximal D de 150 mm.Then was applied to the collar 8 of the speaker membrane, to stiffen it, a tight helical winding of a long fiberglass and it was covered with the same sticky and stiffening substance,
The entire speaker membrane thus obtained was dried in a stream of hot air which provided the evaporation of the alcohol to be burned. A membrane of thickness 0.7 mm and weighing 2.5 g was thus produced for a maximum diameter D of 150 mm.
Enfin on a déposé sur la membrane ainsi obtenue un ma tériau amortissant constitue par un caoutchouc liquide qui confère à la membrane les propriétes acoustiques recherchées, ce matériau bouchant toutes les ouvertures entre fibres. Finally, a damping material constituted by a liquid rubber has been deposited on the membrane thus obtained, which gives the membrane the desired acoustic properties, this material blocking all the openings between the fibers.
On obtient ainsi finalement un matériau pesant 100 à 200 g au m2. Finally, a material weighing 100 to 200 g / m 2 is finally obtained.
On a constaté aisément qu'à poids et dimensions égaux, la membrane obtenue par le procédé-qui vient d'être indiaué est plus rigide et moins résonant que les membranes obtenues par les-procédés antérieurs. It has been found easily that at equal weight and dimensions, the membrane obtained by the process which has just been indiaué is more rigid and less resonant than the membranes obtained by the prior methods.
Le matériau selon l'invention peut trouver d'autres applications que la réalisation de membranes de haut-parleurs chaque fois nue l'on a besoin d'un matériau rigide, léger et intrinsèquement amorti. On peut par exemple réaliser des élé- ments de carrosserie de voitures automobiles. The material according to the invention can find other applications than the production of loudspeaker membranes each time a rigid, light and intrinsically damped material is needed. For example, it is possible to produce automobile body components.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement a ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, àu contraire toutes les variantes. It goes without saying and as it follows already from the foregoing, the invention is not limited to those of its modes of application and realization which have been more especially envisaged; it embraces, on the contrary all variants.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8213552A FR2531594B1 (en) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | RIGID, LIGHTWEIGHT AND CUSHIONED MATERIAL, MANUFACTURING METHOD THEREOF AND APPLICATION THEREOF, PARTICULARLY TO THE PRODUCTION OF MEMBRANES FOR SPEAKERS |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8213552A FR2531594B1 (en) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | RIGID, LIGHTWEIGHT AND CUSHIONED MATERIAL, MANUFACTURING METHOD THEREOF AND APPLICATION THEREOF, PARTICULARLY TO THE PRODUCTION OF MEMBRANES FOR SPEAKERS |
Publications (2)
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| FR2531594A1 true FR2531594A1 (en) | 1984-02-10 |
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ID=9276588
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB709397A (en) * | 1950-05-09 | 1954-05-26 | Heinz Paul Hermann Walz | Shaped article of mineral synthetic fibrous fabric and process for the production thereof |
| GB1491080A (en) * | 1975-03-15 | 1977-11-09 | B & W Loudspeakers | Loudspeakers |
-
1982
- 1982-08-03 FR FR8213552A patent/FR2531594B1/en not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB709397A (en) * | 1950-05-09 | 1954-05-26 | Heinz Paul Hermann Walz | Shaped article of mineral synthetic fibrous fabric and process for the production thereof |
| GB1491080A (en) * | 1975-03-15 | 1977-11-09 | B & W Loudspeakers | Loudspeakers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2531594B1 (en) | 1988-10-28 |
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|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property | ||
| ST | Notification of lapse |