Brevet FR2122298A1 — publié le 19720901

La présente invention concerne d'une manière générale une nouvelle application des fibres conductrices de lumière, qu'il s' agisse de simples fibres de verre nues, ou encore de fibres dites optiques, c'est-à-aire de fibres de verre gainées, Ainsi qu'on le sait, le verre ayant un indice ae réfraction large;;iient supérieur à celui de l'air, de telles fibres de verre sont slsceitibles de tralsmettre de la lumière d'une de leurs extrémités à l'autre, théoriquement sans perte, la lumière se réfléchissant tout au long de la fibre à l'interface de celie-ci avec l'air, ou avec sa gaine, qui en pratique est réalisée en verre présentant un inaice de réfraction intermédiaire entre celui de l'air et celui de la fibre proprement dite. I1 a déjà été proposé d'appliquer ces fibres à la réalisation de structures lumineuses en noyant l'extrémité au moins de ces fibres dans une masse de matière synthétique translucide. Ces structures lumineuses se développent toujours dans trois dimensions, et présentent par elles-mêmes une rigidité qui leur interdit certains domaines d'application. La présente invention a notamment pour objet, à titre de produit industriel nouveau, un matériau composite souple, ouvrant un nouveau champ d'a-..lication à de telles fibres conductrices de lumière. Le matériau composite selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un support souple, tel que tissu, non tissé, feuille extrudée ou autre, et un lit de fibres conductrices de lumière, telles que fibres de verre nues, et/ou fibres de verre gainées, solidarisées à ce support par exemple par collage, toutes les fibres étant à l'une de leurs extrémités liées par un embout comrs.un, ou regroupées par ensembles à de tels embouts cylindriques ou longilignes. Par sa souplesse même, un tel matériau composite, qui ne se développe que dans deux dffliiiensions, est suscQtible d'être modelé à une conpituration quelconque désirée, voire même d'être utilisé convie revêtement mural décoratif. La présente invention a encore pour objet un procédé pour la fabrication de ce matériau composite, qui, lorsque de la lumière est appliquée en regard de ou des embouts reliant les fibres qu' il contient, se trouve illuminé de l'intérieur, au moins aux extré- mités libres desdites fibres, ce qui lui confère un effet esthétique susceptible d'être avantageusement mis à profit en decoration par exemple. Ce procédé est caractérisé en ce que, partant d'un toron de fibres conductrices de lumière réunies à une extrémité par un embout, on divise ce toron en sous-ensembles de fibres, on coupe à des longueurs différentes les fibres de ces divers sous-ensembles, de préférence en les effilant, et on les a plique contre un support souple, au préalable encollé, en répartissant de préférence les fibres de chaque sous- ensemble sur-toute la surface du dit support. Les objets de l'invention, leurs caractéristiques et leurs avantages ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en plan d'un matériau composite selon l'invention - la figure 2 est, à échelle supérieure, une vue en coupe partielle de ce matériau suivant la ligne II-II de la figure 1 - la figure 3 reprend à échelle supérieure un détail de la figure 1, suivant l'encart III de la figure 1 - les figures 4 et 5 sont des vues analogues à la figure 2 et concernent chacune respectivement une variante de réalisation;; - la figure 6 est une vue en perspective d'un toron de fibres conductrices de lumière utilisées pour la fabrication du ma tériau composite selon l'invention - la figure 7 est une vue de ce toron illustrant le procédé de fabrication de ce matériau composite - les figures 8 et 9 sont des vues respectivement analogues à la figure 1 et concernent chacune respectivement une variante de réalisation - la figure 10 est une vue schématique en perspective illustrant une application du matériau composite selon l'invention - la figure Il est une vue schématique en perspective illustrant une autre application de ce matériau. Conformément à la forme de réalisation représentée sur les figures 1 et 2 le matériau composite selon l'invention comporte un support souple 10, une couche de colle Il et un lit de fibres conductrices de lumière 12 solidarisé au support 10 par la couche de colle 11. Le support 10 est de nature souple ; il s'agit d'un tissu, d' un non tissé, d'une feuille extrudée ou autre. A la figure 1 le contour de ce tissu est triangulaire, mais en pratique il peut être quelconque. La coolie de colle 11 est réalisée de préférence par badigeonnage du support 10 à l'aide d'une coite translucide souple appropriée, telle que celle rar exemple vendue sous la désignation commerciale VITEL 200 par la Société GCODYEAR, cet exemple n'étant bien entendu donné qu' titre indicatif. Toute colle susceptible de solidariser les fibres 12 au support 10 peut en fait convenir. es fibres 12 sont par exemple de sigles fibres de verre. ainsi qu'on l'a déjà rappelé ci-dessus, le verre aant un indice de réfraction supérieur à celui de l'air, de telles fibres de verre sont susceptibles de transmettre de la lumière d'une de leurs extrémités à l'autre, théoriquement sans perte, la lumière se réflechissant tout au long de la fibre à l'interface de ceileci avec l'air. ainsi, de la lumière appliquée à l'une des extrémités de la fibre n'échappe en principe à celle-ci qu'à son autre extrémité. De telles fibres de verre sont depuis de nombreuses années commercialisées par torons, du type de celui schématisé en perspective à la figure 6. Dans un tel toron 13 les fibres 12 sont à l'une de leurs extrémités liées par un embout commun 14, qui en pratique est en natière synthotique translucide. Si l'on place une source lumineuse dans le prolongement de cet embout les extrémités libres 15 des fibres 12 forment alors autant de sources vonctuelles de lumière qu'il y a de telles fibres. C'est cette caractéristique connue par elle-même qui, selon l'invention, est Q-liquée à la réalisation d'un matériau composite souple lumineux. selon l'invention on dispose les fibres 12 sur le support 10, de manière à e que leurs extrémités 15 forant sources ponc- tuelles lumineuses, soient de préférence uniformément réparties sur toute la surface du support 10, tel que schématiquement représenté à la figure 3. Pour ce faire, et tel que schématisé à la figure 7, on peut par exemple diviser le toron 13 en sous-ensembles 13iL, 13B, 13C, dont on coupe à des longueurs différentes les fibres 12, de préférence en les effilant. On applique ensuite ce toron 13 sur le support 10, en répar tissant au mieux les fibres de chacun de ces sous-ensembles sur le dit support. Les extrémités formant sources luiiineuses 15 peuvent autre uniformément réparties sur le support 10, de ânière quasi aléatoire, ou réparties suivant des arrangements ordonnés, par exemple des alignements, si désiré. Quoi qu' il en soit, lorsqu'une lampe 16 est placée en regard de l'embout 14, avec éventuellement interposition d'un écran coloré 17, le matériau composite selon l'invention parait comme illuminé de l'intérieur, grâce à la diffusion de la lumière aux extrémités libres 15 notamment des fibres 12 qu'il comporte. L' écran 17 peut autre rotatif et être formé de secteurs de couleurs différentes. On a supposé ci-dessus que les fibres 12 étaient appliquées de manière rectiligne sur le support 10. oeel que schématiquement représenté à la figure 8, il est possible, en variante, de conférer une ou plusieurs courbures à ces fibres. Ceci peut permettre de tirer avantageusement profit de pertes locales de lumière dues à des micro-cassures de surface des dites fibres, micro-cassures qui constituent alors autant de sources ponctuelles de lumière supplémentaires. Selon l'invention il est même prévu de provoquer intentionnellement de telles microcassures, par exerltple en soumettant les fibres 12 à un régime alterné de flexions ou à des vibrations ; il est prévu également de doter intentionnellement ces fibres d'accidents de surface susceptible de jouer un rôle semblable à celui de ces micro-cassures. Dans ce qui précède, on a supposé que l'embout 14 était unique et cylindrique. Suivant une première variante, non représentée, il peut y avoir plusieurs embouts, chacun regroupant une partie des fibres en jeu. Suivant une deuxième variante illustrée par la figure 9, 1' embout 14 est longiligne ; cet embout entoure encore comme précédemment, à l'une de leurs extrémités, l'ensemble des fibres 12 en jeu ou une partie au moins de celle-ci. On remarquera que sur les figures 8 et 9 le support 10 a, à titre d'exemple, un contour rectangulaire. Suivant la variante de la figure,4, plusieurs lits de fibres 12 sont associés à un meme support 10, ces lits étant superposés et/ou contrariés, par exemple entrecroisés d'un lit à autre et étant enchâssés dans la couche de colle commune 11. Cette couche de colle, et il s'agit d'une variante qui peut également s'appliquer à la forme de réalisation re.résentée à la figure 2, peut être su fisamment épaisse pour assurer par ellemême la -rotection de surface du ou des lits de fibres 12. Suivant la variante représentée à la figure 5, cette protection de surface est assurée par exemple par un revêtement protecteur translucide ou transparent 20, qui peut autre une couche d' une quelconque altière synthétique translucide ou transparente souple, ou une feuille d'une telle matière. Dans ce qui précède, on a plus particulièrement visé l'application de fibres de verre nues. Bien entendu l'invention s'applique également à des fibres optiques ctest-à-dire à des fibres de verre gainées d'une matière dont l'indice de réfraction est compris entre celui du verre et celui de l'air. Les figures 10 et 11 illustrent deux applications possibles du matériau souple selon l'invention. a a figure 10 il s'agit de la réalisation, à titre de déco- ration, de fleurs lumineuses dont la tige 25 forme l'embout auquel la source lumineuse sera appliquée. A la figure Il il s'agit de l'axplication du matériau composite selon l'invention conmle revêtement mural. On appréciera que la nature souple de ce matériau lui permet, sans rupture de continuité, dépouser les éventuels décrochements 26 d'un mur, ll alimentation lumineuse se faisant à l'une des extrémités de ce mur tel que schématisé par les flèches 27. Bien entendu la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation et aux applications décrites et représentées mais englobe toutes variantes d'exécution. REVES%DICsTIOlE 1. A titre de produit industriel nouveau, matériau composite caractérisé en ce qu'il comporte un support souple tel que tissu, non tissé, feuille extrudée ou autre, et un lit de fibres conductrices de lumière, telles que fibres de verre nues et/ou fibres de verre gainées, solidarisées à ce support, par exemple par collage, toutes les fibres étant à une de leurs extrémités liées par un embout commun, ou regroupées par ensembles à de tels embouts, cylindriques ou longilignes. 2. Matériau composite suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres ont des longueurs différentes. 3. Matériau composite suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que les extrémités libres des fibres sont réparties sur toute la surface du support, en arrangements ordonnés ou non. 4. Matériau composite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que certaines au moins des fibres forment une ou plusieurs courbes. 5. matériau composite suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres sont solidarisées au support par une couche de colle transparente souple qui enrobe au moins pour partie chacune des dites fibres. 6. Matériau composite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs lits de fibres superposés, éventuellement contrariées ou entrecroisées d'un lit à l'autre. 7. Matériau composite suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte un revêtement protecteur transparent au-dessus des fibres. 8. Procédé pour la fabrication d'un matériau composite conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérise en ce que, partant d'un toron de fibres conductrices de lumière réunies à une extrémité par un embout, on divise ce toron en sousensembles de fibres, on coupe à des longueurs différentes les fibres de ces divers sous-ensembles, de préférence en les effilant, et on les applique contre un support souple au préalable encollé, de préférence en répartissant les fibres de chaque sous- ensemble sur toute la surface du dit support. 9. Procédé suivant la revendication 8 caractérisé en ce que on soumet au préalable certaines au moffins des fibres à un traitement susceptible de leurs conferer des accidents de surface tels que micro cassures ou autres.