Brevet FR2232029A1 — publié le 19741227

L'invention concerneune amélioration appoitée aux dispositifs de signalisation et elle vise plus particulièrement des lentilles de signalisation qui sont visibles de façon uniforme lorsque la lampe de signalisation est alumée, dans toutes les conditions d'éclairege diurne, mais qui ne produisent pas de fausses indications par re'flezion de la lumière naturelle ou artificielle lorsque la lampe n'est pas allumée. Une pellicule directrice de lumière ou film de contrôle de lumière est un film mince constitué de milliers de petites lames qui règlent le passage de la lumière comme les jalousies vémitiennes. On produit ce film de contrôle de lumière selon un procédé décrit dans le brevet des Etats Units d'amérique N Re 27 617.Un tel film a été utilisé à l'avant de divers dispositifs de projection lumineuse tels que les crans de télé- vision et les retro-projecteurs comme décrit dans les brevets des Etats Unis d'Amdrique N# -3.511.563 et 3.031.351, ce dernier décrivant un matériau directeur de lumière dispose à l'avant d'un projecteur pour régler la direction et la réflexion de la lumière. On connaît un film directeur de lumière comportant de petites lames et dont les deux faces sont recouvertes d'un film le rendant plus transparent comme décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique N 3.524.789.Un article publié dans le magazine Popular Science de Juin l970, page 60, et intitule "New Polychroic Film Gives You Amazing Color Effects" décrit un film directeur de lumière revêtu de pellicules de recouvrement et portant une finition mate. Lorsqu'on utilise un film sans finition mate sur la surface visible comme cela a fait pour des signaux pour pieutons, la surface frappée par la lumière naturelle ou artificielle réfléchit suffisamment de lumière de la surface lisse du film de recouvrement pour faire disparaître l'image. I1 est alors difficile de savoir si le dispositif de signalisation est allumé et quels sont les signaux delairds. l'effacement de l'indication des signaux de circulatiou sous l'effet du soleil dans certaines péricies de 7a journée ou sous l'effet des phares présente un danger pour les au tomobilistes et les piétons car les signaux ne peuvent être perçus de façon distincte et permanente. On a donc tenté de réaliser des lentilles pour signaux de circulation fournissant une indication claire pour l'observa teur dans toutes les conditions d'observation. Le contraste ou la couleur ne doivent pas être effaces pendant certaihes périodes de la journée par suite de la position du soleil et le signal ne doit pas sembldrnllumé alors qu'il ne l'est pas sous l'effet de la reflesion du soleil ou des phares de voiture par le réflecteur interne. L'invention supprime les dangers propres aux structures pré cédentes grâce à des lentilles de signalisation ayant une structure stratifiée constituée d'un film i lames auquel est plaquée une feuille de revêtement transparente dont la surface avant porte une finition réduisant la réflexion de la lumière. Cette lentille réduit les images fantômes provoquées par le soleil et la réflexion qui empêchent la lecture précise du signal par un observateur. Une lentille, suivant l'invention, pour dispositif de signalisation comprend un film stratifié comportant une feuille d'un film plastique pratiquement transparent ayant de fines lames opaques entre ses surfaces et une feuille de recouvrement ayant une surface unie en contact intime par un adhésif à une des surfaces du film a' lames. La surface de la feuille de recouvrement, opposée à la surface unie au film à lames, porte une finition rdduisant la réflexion de la lumière telle qu'une finition irrégulière ou mate ou un revêtement d'une matière rddui- sant la réflexion. On peut disposer des marques ou informations sur l'une des surfaces du film de recouvrement en utilisant des techniques sérigraphiques classiques.La face arrière du film à lames peut également comporter une seconde feuille de recouvrement unie par un adhésif approprié. 0 peut également appliquer des marques ou informations sur l'une ou l'autre des surfaces de la seconde feuille de recouvrement. Cette lentille est conçue pour être placée dans un signal de oirculation destiné aux automobilistes ou aux piétons en apportant une visibilité uniforme. Un signal de circulation selon 1. invention comporte un cadre, un réflecteur interne entourant une ampoule pour diriger la lumière à travers une lentille, la lentille étant constituée dtune feuille de film à lames de controle de lumière ayant une surface interne ou arrière dirigée vers le réflecteur et une Sur la face extérieure opposée, une feuille de recouvrement était unie par un adhésif aux surface avant et arrière du film à lames et la surface avant de la feuille de recouvrement avant présentant une finition réduisant la réflexion superficielle. Cn peut réaliser des marques ou informations par sérigraphie, sur l'une ou l'autre face de la feuille de recouvrement arrière, sur la face avant portant la finition de la feuille de recouvrement avant ou sur la face arrière de la feuille de recouvrement avant, avant de réaliser une union avec un adhésif au film à lames de contrôle de lumière. La portion transparente du film à lemes est constituée d'un polymère thermoplastique et les lames opaques qui y sont formées sont constituées d'une matière polymère pigmentée. le film à lames est intercalé entre les feuilles de recouvrement en formant un article transparent. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés qui représentent à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs modes de réalisation de l'invention. La figure 1 représente une perspective d'un signal de circulation pour piétons selon l'invention. La figure 2 représente une coupe verticale da signal de circulation de la figure 1. La figure 3 représente une perspective fragmentaire agrandie de la lentille du signal des figures 1 et 2, et Les figures 4 et 5 représentent des perspectives fragmentaires agrandies d'autres modes de réalisation des lentilles illustrées par les figures 1 à 3. Le signal de circulation illustré qui représente une forme des dispositifs de signalisation auxquels s'applique l'invention constitue une amélioration par rapport aux signaux existants en ce qu'il utilise une lentille empêchant que l'informat ion portée par le signal soit masquée ou effacée par la réflexion de la lumière à la surface de la lentille et est construit de telle sorte que la lumière ne puisse traverser la lentille pour être réfléchie par le miroir réfléchissant interne du signal pour traverser à nouveau =s sens inverse le signal en donnant à un observateur l'impression que le signal est allumé alors qu'en réalité, il ne l'est pas Le signal de ci-culation est constitué par un logement ou cadre 10 destiné à être monté de façon classique sur un support et comportant une ouverture avant 11. En alignement avec 1' ou verture avant 11, on trouve une lentille 12 qui porte de façon générale l'information à transmettre sous forme de marques, d'un film coloré ou des deux. La lentille 12 est placée en avant d'une lampe 14 qui est montée dans le logement 10 en alignement par rapport à un miroir réfléchissant 15. Ce réflec- teur est porté par le logement 10. Le réflecteur 15 dirige la lumière de la lampe 14 à travers la lentille 12 pour 1' éclairer en présentant l'information relative à la circulation à un ob serviteur. La face extérieure de la lentille 12, oa face frontale de la lentille 12, sera désignée sous le terme de côté avant, et la surface regardant la lampe par le terme de conté intérieur ou arrière. La figure 3 montre une vue en perspective détaillée agrandie et en coupe de la lentille 12. la lentille 12 a une structure stratifiée constituée de couches réunies sans espace d'air. Cette structure stratifiée est constituée d'un film 20 à lames collé entre deux feuilles de recouvrement 21 et 22. les feuilles de recouvrement sont unies par des conches adhésives 24 aux faces opposées du film à lames 20. La face avant ou face visible 25 de la feuille de recouvrement 21 présente un état de surface ou finition réduisant la réflexion lumineuse à la surface. Cette finition peut être réalisée par un gaufrage à chaud sous pression ou par formation physique d'une finition mate par attaque par exemple par projection de particules très fines dans un courant d'air sous pression.On peut également réaliser la finition en revêtant la surface 25 d'une suspension constituée de particules de silice, de dioxyde de titane, de terre de diatomées ou d'une résine insoluble dans un liant résineux transparent, par exemple un liant résineux acrylique ou par revetement.par vaporisation de la surface 25 d'une couche antiréflexion quart d'onde en cryolithe ou en fluorure de magnésium. Le film à lames 20 a une structure stratifiée constituée de milliers de petites lames séparées par des portions transparen- tes de matière polymère. Le film à lames 20 et le procédé de sa préparation sont décrits dans le brevet des états Unis d' Amérique Re 27.617 délivré le 17 Avril 1973. On réalisé le film à lames 20 en formant une billette pou vant tourner autour d'un axe longitudinal. La billette est constituée de plusieurs disques de polymère transparent ayant des surfaces à revêtement opaque. On moule la billette en utilisant un récipient cylindrique revêtu de polytétrafluoroéthy lève. On coupe les disques dans un laminé ou "lamifié" primaire de façon à ce qu'il existe un jeu entre l'ase central du cylindre et la paroi revêtue. Après avoir découpé suffisamment de disques, on les chauffe en piles d'environ 80 à 200 dans une étuve à air forcé pendant 4 heures ou plus à environ 65 C pour chasser l'humidité et les autres matières volatiles et pour éliminer la légère courbure provoquée par le stockage du laminé primaire en rouleaux. Laxe central est creux. C1 peut également introduire dans l'axe de la vapeur ou de l'eau de refroidissement. L'axe est fixé en position verticale avec les plaques inférieures maintenues en place. On place les disques encore chauds de l'étuve de dessication sur l'axe et on confère aux disques un mouvement tournant à la main ou en utilisant un courant d'air pour chasser les matières étrangères et en particulier les parties découpées centrales. On traite les disques aussi bas que possible sur l'axe. Cette opération compense également les indga- lites inhérentes des disques par exemple une bande d'épaisseur plus élevée ou plus faible existant longitudinalement sur les rouleaux de laminé primaire.Le poids des disques et une plaque de maintien supérieure réalisent un tassement initial des disques par action contre la plaque de pression inférieure. On applique mécaniquement avec une presse hydraulique une pres sion d'environ 2,1 bars à la pile de disques à une température d'environ 50 C (température résiduelle des disques après sécha ge > et on maintient cette pression pendant l'opération suivante et jusqu'à ce que la billette moulue soit finalement suffisamment refroidie pour être démoule.En larme temps qu'on exerce la pression hydraulique, on introduit de la vapeur à environ 95g C dans une enveloppe chauffante et dans l'axe et on main tient la température de cette vapeur pendant 6 heures puis on élève la température à 1400 C pendant encore 6 heures jusqu'à ce que les couches se soient fondues entre elles.On arrête le chauffage et on laisse refroidir la billette en exerçant la pression hydraulique pendant 16 heures et à ce moment la tempe- rature est d'environ 35 à 40tC. La billette stest rétractée par rapport au revêtement de polytétrafluoroéthylène et on la retire. On peut également utiliser un refroidissement externe pour réduire la durée de refroidissement. La billette est moulée autour de l'axe et est prête à être fendue en feuille. On fait tourner la billette par rapport à une lame axiale de façon à la fendre sous forme d'une pellicule constituée de lames minces et de couches claires relativement minces qui dépendent de l'épaisseur axiale des disques. On réalise le laminé primaire en extrudant un film de matière polymère auquel on a incorporé dans un mélangeur Banbury ou un mélangeur semblable 3 0 en poids de carbon-black. On revêt alors par extrusion ce film initial épais d'environ 0,04 mm d'une couche de matière polymère transparente épaisse d'environ 0,25 ma. On peut utiliser comme matière thermoplastique polymère servant à préparer le film à lames le polyvinyl- butyral, l'acdtate-butyrate de cellulose ou un polyearbonate. Sinon, on peut préparer le laminé primaire en revêtant les deux faces d'un film polymère épais de 0,05 à 0,25 mm d'une solution d'un pigment et d'un latex acrylique dans la proportion de 1 à 1,2/1 en séchant ensuite ce revêtement et en de- coupant le film en disques. La matière thermoplastique utili sée peut être de l'acétate-butyrate de cellulose, cependant, on peut utiliser d'autres matières mais on doit dans ce cas changer également la matière opaque de revêtement pour maintenir suffisamment d'adhésion. Le film à lames 20 découpé dans la billette est très mince (par exemple 0,1 à 1,0 mm) et il se rompt facilement dans la direction des lames. Donc pour obtenir une résistance mdcani- que suffisante, on entoure le film à lames des feuilles de recouvrement 21 et 22. Dans un exemple, le film à lames 20 est constitué d'acéta- te-butyrate de cellulose et les feuilles de recouvrement 21 et 22 sont de préférence en polycarbonate et épaisses de 1 à 3 mm. Les feuilles de recouvrement 21 et 22 sont unies de chaque cwotd du film à lames 20 par une couche adhésive 24 d'un latex @@@@ @@@@ @@@ de polyvinylidène tel que le "Deron" 211 fourni par W.R. Grase & Co., Cambridge, Massachusetts, U.S.A. Les marques 26 pouvent être réalisées par sérigraphie à la surface de la feuille de recouvrement avant 21, cette surfae étant ensuite recouverte de la couche 24. La surface avant 25 de la feuille de recouvrement 21 porte une finition mate. Dans un second mode de réalisation illustré par la figure 4, la lentille est constituée d'un film à lames 30 d'acétate-buty rata de cellulose sur les faces opposées duquel sont unies par un adhésif des feuilles 31 et 32 de polyester. Les feuilles de polyester 31 et 32 portent un adhésif et sont recouvertes d' une feuille de recouvrement 33 à l'avant du film à lames et d'une feuille de recouvrement 34. Les couches adhésives 35 et 36 peuvent être constituées de l'adhésif de stratification des polyesters N0, 46950 fourni par E.I. du Pont de Nemours & Co, Wilmington, Delaware, U.S.A. Les feuilles de recouvrement 33 et 34 peuvent être en polycarbonate ou en acrylique et mesu rent de 1 à 5 mm d'épaisseur.La face avant 37 de la feuille de recouvremént 33 porte une finition mate et les marques 26 sont situes sur la face arrière de la feuille de recouvrement arribre 34 comme représenté ou sont situdes sur la face avant 37 ou sur la face arrière de la feuille de recouvrement avant 33. Dans un autre mode de réalisation, les feuilles de stratifi cati on 31 et 32 sont en acétate-butyrate de cellulose et les couches adhésives 35 sont un mélange d'acétate-butyrate de cellulose et d'un plastifiant constitué d'acétate-isobutyrate de saccharose dans le rapport de 1/1. Les couches adhésives 36 sont en latex acrylique par exemple en "Rhoplex" E-258 de Rohm & Hass Company, Philadelphie, Pensylvanie, U.S.A. et sont appliquées aux feuilles 31 et 32 ou aux feuilles 33 et 34, ces feuilles de recouvrement pouvant être en polycarbonate ou en acrylique. La surface à finition mate de la feuille 33 consti tue la surface apparente 37. La figure 5 illustre un autre mode de réalisation de l'in vention dans lequel un film à lames 40 en polycarbonate est recouvert de deux feuilles de recouvrement 41 et 42 en poîy- carbonate qui sont fixées par un adhésif à la face avant et à la face arrière du film à lames 40. Dans cet exemple, la mer- que 44 est déposée par sérigraphie sur la surface 43 à finition mate de la feuille de recouvrement 41 et les feuilles de recouvrement sont collées au film à lames 40 par l'intermédiaire de couches 45 de chlorure de polyvinylidène. On réalise les lentilles stratifiées en mettant les feuilles en contact et en les pressant par des platines chauffées pendant une durée suffisante pour que le stratifié atteigne une température d'environ 1219C. La pression doit être suffisante pour que les couches viennent en contact intime mais elle ne doit pas être élevée au point dtaltdrer la structure du film à lames. Les feuilles de recouvrement 22, 25, 31, 32, 33, 34, 41 ou 42 peuvent être constituées d'une matière polymère transparenté colorée ayant une couleur utilisée pour la régulation de la circulation ou un autre but de signalisation. Le dispositif de signalisation présente dsc une surface apparente colorée. Q1 peut appliquer les marques à des films clairs ou colorés pour réaliser une information graphique de caractère positif ou négatif. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de l'es- prit de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Lentille, pour un dispositif de signalisation comportant une botte à lampe portant une lentille sur une ouverture ména- gée dans ladite botte, cette lentille comprenant une structure stratifiée constituée par un film à lames ayant une surface arrière et une surface avent comportant plusieurs éléments opaques s'étendant entre la surface arrière et la surface avant et séparés par des zones transparentes minces, ladite lentille étant caractérisée en ce qu'une feuille de recouvrement transparente est fixée par un adhésif à la surface avant du film à lames, cette feuille de recouvrement ayant une finition rédui- sant la réflexion lumineuse sur sa face avant visible et portant sur une de ses faces un revêtement représentant l'information à signaler. 2 - Lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une sec onde feuille de recouvrement en matière transparente est fixée par un adhésif à la surface arrière du film à lames. 3 - Lentille selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les zones transparentes du film à lames sont constituées d'acétate-butyrate de cellulose. 4 - Lentille selon l'une des revendications 1 ou 2, caract4- risée en ce que les zones traasparentes du film à lames sont constituées de polyvinyl-butyral. 5 - Lentille selon l'une des revendications 1 ou 2, caract4- risée en ce que les zones transparentes du film à lames sont constituées de polyearbonate. 6 - Lentille selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la feuille de recouvrement est constituée d'acétate-butyrate de cellulose, d'une matière acrylique, dtun polycarbonate ou d'un polyester. 7 - Lentille selon l'une quelconque des revendications précé dents, caractérisée en ce que la distance séparant ia surface axant de la surface arrière du film à lames est comprise entre 0,1 et 1,0 mm. 8 - Lentile selon l'rye quelconque des revendicat--;ons pré- cédentes, caractérisée en ce que la finition précitée est une finition ate sur la face visible avant de la feuille de recou- vrement. 9 - Lentille selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la finition est un revêtement cons titué de particules de silice, de dioxyde de titane, de terre de diatomées ou de particules de résine insolubles et d'un liant résineux transparent. 10 - Lentille selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la finition est constituée d'un revêtement de cryolithe ou de fluorure de magnésium, 11 - Lentille pour dispositif de signalisation comportant une botte à lampe portant une lentille sur une ouverture, cette lentille ayant une structure stratifiée constituée par un film à lames ayant une surface arrière et une surface avant visible comportant plusieurs éléments opaques s'étendant entre la surface arrière et la surface avant et séparés par des zones transparentes minces, caractérisée en ce qu' une feuille de recouvrement arrière et une fenille de recouvrement avant sont fixées respectivement par un adhésif à la surface arrière et à la surface avant de la feuille à lames, la face visible avant de la feuille de recouvrement avant comportant une finition réduisant la réflexion lumineuse et en ce que des indicatiens sont formées sur une face d'une des feuilles de recou vrement. 12 - Lentille selon la revendication 11, caractérisée en ce que les zones transparentes du film à lames sont constituées d'acétate-butyrate de cellulose, de polyvinylbutyral ou de polycarbonate. 13 - Lentille selon la revendication 11, caractérisée en ce que les feuilles de recouvrement sont constituées d'acétate butyrate de cellulose, d'une matière acrylique, de polycarbo- nate ou d'un polyester. 14 - Lentille selon l'une quelconque des revendications ll à 13, caractérisée en ce que la finition est un revêtement constitué de particules de silice, de dioxyde de titane, de terre de diatomées ou de particules de résine insolubles et d'un lit résineux transparent. 15 - Lentille selon l'une quelconque des revendications 11 à 13 > caractérisée en ce que la finition est constituée par @n recouvrement de cryolithe ou de fluorure de magnésium. 16 - Lentille selon l'une quelconque des revendications il à 13, caractérisée in ce que la finition sur la face visible avant est une finition mate.