Brevet FR2285253A1 — publié le 19760416

L'invention est relative à un nouveau procédé pour décorer des dalles (ou plaques) de marbre ou de pierre naturelle ou artificielle, c'est-à-dire à un procédé pour décorer chimiquement par corrosion la surface de dalles de marbre ou autre pierre, ce qui permet d'obtenir sur ces dalles des dessins, signes et inscriptions de tout type, même de caractère monumental, utilisables pour des revêtements, pavages, pierres- tombales ou commémoratives, monuments. L'invention est également relative au dispositif qui sert à mettre en oeuvre ce procédé. L'état antérieur de la technique se caractérise par l'attaque traditionnelle de la surface du marbre à l'aide d'une solution d'acide chlorhydrique en vue de réaliser, soit des effets particuliers de patine et de poli, soit, en faisant pénétrer plus longuement l'acide en bain spécial, des effets de scull'ure ou gravure de profondeur notable. Dans ce cas, ou bien on protège par des masques les zones de la surface du marbre qui ne doivent pas être attaquées par l'acide, ou bien on imprime sur la dalle le dessin des surfaces à soumettre à la corrosion en mettant à profit la technique zincographique qui est utilisée pour préparer la surface des objets métalliques à décorer précisément par corrosion. Cet état de la technique présente quelques défauts ou inconvénients dus au fait que la technique utilisée jusqu'ici ne permet pas la production en grande série, c'est-à-dire la production journalière, dans chaque entreprise, de quelques milliers de mè- tres carrés de surface de marbre ou pierres en général, corrodées en profondeur comme dans la technique du bas-relief. De plus, le méthode qui assure par des masques la protection des parties ne devant pas être attaquées est imparfaite à cause de l'étanchéité insuffisante des masques.La méthode consistant à immerger, dans un bain contenant de l'acide chlorhydrique en solution, les dalles de marbre protégées par des masques en caoutchouc ou matière plastique, maintenus par des pinces, détermine le bouillonnement de l'acide et l'atteinte, dans la masse liquide, de températures non contrôlables, donc différentes de zone à zone; il en résulte, dans les différentes zones, des degrés divers d'agressivité pour l'acide et par conséquent des profondeurs de pénétration variables. Le procédé zincographique est très coûteux, lent et, spécialement lorsque la surface des dalles est importante, difficile, voire impossible, à réaliser; il nécessite en outre l'emploi d'une maind'oeuvre spécialisée et il est sujet à des pourcentages sensibles de rebut. L'invention a pour but d'éliminer de tels défauts ou inconvénients et de résoudre le problème technique consistant à trouver un nouveau procédé qui permette de rendre bien plus rapide, plus économique et sans rebut, la production de dalles de marbre ou de pierre en général en bas-relief. Plus précisément, l'invention a pour but d'éviter à l'acide de s'infiltrer dans les parties qui ne doivent pas être attaquées; d'éviter le manque d'uniformité de la température et par conséquent le manque d'uniformité de la pénétration de l'acide; et de remplacer le procédé zincographique par un procédé moins coûteux. L'invention a également pour but de fournir, pour mettre en oeuvre ce procédé, un dispositif qui s'adapte à tous les formats de dalles, allant des dimensions des carreaux céramiques aux formats de grandes dimensions et, par exemple, à des surfaces de l'ordre du mètre carré ou davantage. L'invention résout complètement le nouveau problème technique exposé ci-dessus à l'aide, principalement, d'un procédé qui comprend, dans l'ordre, les phases suivantes : l'impression à l'é- cran sérigraphique de la surface à ne pas attaquer, à l'aide d'une encre soluble dans les alcalis et résistant à l'acide chlorhydrique; le séchage complet de l'encre imprimée, de préférence par ventilation forcée ou en étuve, par exemple à une température comprise entre 40 et 50"C, pendant une dizaine de minutes environ, voire davantage; l'attaque chimique deAa partie non imprimée de la face de la dalle par projection sur cette face, tournée vers le bas et pour une durée fixée à l'avance (par exemple d'une ou plusieurs minutes), d'une solution aqueuse finement pulvérisée d'acide chlorhydrique, solution qui contient de préférence 30% environ de HCl dans l'eau et dont la température, par exemple et selon la nature du matériau, est de préférence comprise entre 27"C environ et 45"C environ ; lavage à l'eau sous pression assez élevée et brossage avec des brosses à poils naturels; lavage avec une solution alcaline sous pression assez élevée, finement pulvérisée et contenant de préférence 5% environ de soude caustique dans l'eau pour éliminer l'encre; lavage final à l'eau et séchage à l'air comprimé. Comme encre soluble dans les alcalis et résistant à l'acide chlorhydrique, on utilise avantageusement celle qui est dénommée sur le marché italien "A/S Acid resist white X Z 1", accompagnée d'additifs appropriés au matériau. Il s'agit là d'une encre litho graphique blanche ou transparente, qui contient de la résine et d'autres éléments tous solubles dans les alcalis et résistant à l'acide chlorhydrique et dont les possibilités et les caractéristiques d'utilisation sur le marbre ou sur les pierres en général n'avaient pas encore été reconnues. Cette encre est produite par la maison italienne "Decor Habitat di Carlo Augusto MALAVASI , dont le siège est Via Emilia Est 1004 - MODE NA. L'invention a également pour objet le dispositif servant à mettre en oeuvre le procédé qui vient d'être défini. Pour ce qui est de ladite phase d'attaque chimique, ce dispositif est constitué principalement d'une ligne de transport, à poussée ou à cour roie transporteuse, pour les dalles ayant leur face à décorer tournée vers le bas de façon que cette face puisse être attaquée superficiellement par ladite solution d'HCl, finement pulvérisée et réchauffée, sur toute la longueur du parcours des dalles, lequel parcours est enfermé dans une structure de protection en caisson, munie à sa partie inférieure d'un bac contenant ladite solution pour alimenter les buses de pulvérisation. Dans le cas de dalles de moyenne ou grande surface et/ou d'épaisseur notable, la ligne de transport est constituée de préférence par une paire de courroies entrainées longitudinalement en circuit fermé et passant chacune sur un tambour moteur et un tambour de renvoi, lesquelles courroies sont montées latéralement par rapport au bac et inclinées symétriquement vers ce bac, par rapport au plan horizontal.Selon une construction avantageuse, chaque courroie transporteuse, par exemple en caoutchouc, comprend trois parties du bandes sur sa face extérieure : une bande infé- rieure inclinée pour l'appui de dalles de largeurs différentes; une bande intermédiaire constituée par une nervure longitudinale à face intérieure verticale, c'est-à-dire parallèle au bord de la dalle; une bande supérieure inclinée comme la bande inférieure pour constituer une piste pour des galets presseurs montés aussi bien sur le brin d'aller que sur le brin de retour de chaque courroie; la face plane inférieure du brin de retour constituant aussi, en partie, une piste pour des galets presseurs. De préférence, chaque courroie glisse sur une ossature continue de support, par exemple en tôle, constituée par une branche d'aller supérieure, par une branche de retour inférieure et par deux portions himiw cylindriques aux extrémités opposées pour constituer dans I'enseni- ble un circuit fermé, laquelle ossature possède une rainure longi- tudinale continue dans laquelle glisse une nervure longitudinale de guidage qui fait saillie par rapport à la face intérieure de ladite courroie. Dans le cas de dalles de petite ou moyenne surface et/ou d'épaisseur limitée, la ligne de transport est de préférence constituée par une paire de profilés ou éléments longitudinaux de section triangulaire, fixés en position réglable à l'ossature dudit dispositif, chacun de ces éléments présentant, symétriquement par rapport à l'autre, une face inclinée vers la zone centrale du bac pour constituer un appui glissant pour l'arête latérale inférieure des dalles; l'avance des dalles étant due à des poussées périodiques temporisées, exercées par un poussoir monté à l'entrée du dispositif, en fonction du temps de séjour de chaque dalle dans le tunnel. Deux modes de réalisation de l'invention sont illustrés schématiquement, à titre surtout indicatif, par les dessins ci-annexés. La fig.1 montre, en coupe verticale partielle transversale, un dispositif qui convient particulièrement bien au cas de dalles de moyen et grand formats et/ou d'épaisseur et poids notables. La fig.2 montre, en coupe verticale transversale, un dispositif qui convient particulièrement bien au cas de dalles de petit et moyen formats. La fig.3 montre à plus petite échelle, en coupe verticale longitudinale, le dispositif de la fig.2 La fig.4 montre le même dispositif que la fig.3, mais en élévation. Corme il ressort de la fig.1, une dalle 1 de marbre, de moyen ou grand format, doit être gravée, sur sa face inférieure 2, par projection d'une solution 3 d'acide chlorhydrique qui est contenue dans un bac longitudinal 4 porté par une ossature 5. Des résistances électriques 6, placées dans le bac 4, permettent de chauffer la solution 3 à une température réglable. Des canalisations lonqitudinales 7, munies chacune d'une série de buses de pulvérisation 8 rapprochées et orientables, à jet variable, sont portées par le bac 4 par l'intermédiaire de traverses 9. Deux courroies transporteuses longitudinales en caoutchouc 10-12 sont formées chacune d'une partie inclinée inférieure 10, d'une partie inclinée intermédiaire 11 et d'une partie inclinée supérieure 12.Les arbres transversaux des courroies, qui convergent vers le bas pour éviter des infiltrations, sont entraînées en syn chronisme par un moteur (non représenté). La partie inférieure 10 de chaque courroie possède intérieurement une nervure longitudinale de guidage 13. Pour soutenir chacune des parties 10, 11 et 12, l'ossature 5 porte une structure continue 14, munie d'une rainure 15 pour guider la nervure 13 et empêcher ainsi les courroies 10-12 de glisser vers le bac 4. L'ossature 5 porte aussi des séries de galets 16 pour maintenir chacune des parties 10,11, 12 en contact avec la structure continue 14. Le bac 4 et les courroies 10-12 sont surmontés d'un toit transparent de protection 17 qui est muni d'évents 18 pour la sortie des gaz. Comme il ressort des fig.2, 3 et 4 qui sont relatives à un dispositif utilisé pour la production de dalles de petit ou moyen format, ce dispositif comprend une ossature en caisson 19 formant aussi un bac qui contient une solution 20 d'acide chlorhydrique dans laquelle sont immergées des résistances électriques chauffantes 21. Des canalisations longitudinales 22, munies chacune d'une série de buses de pulvérisation 23 rapprochées et analogues aux susdites buses 8, sont portées par l'ossature 19 par l'intermé- diaire de traverses 24. Le bac possède une sortie 25 pour la solution d'acide chlorhydrique 20. L'ossature 19 porte en outre late- ralement, en position réglable, deux éléments longitudinaux 26 sur chacun desquels est monté un profilé 27, de section triangulaire, en verre trempé, destiné à servir de glissière aux dalles 28.L'ossature 19 porte encore éventuellement une série de galets ou rouleaux transversaux 29 (qui ne sont pas indispensables, mai- préférables) pour soutenir les dalles 28 dans leur mouvement de translation, ce mouvement étant assuré par un poussoir installé à l'amont du dispositif. L'ossature 19 est surmontée d'un toit transparent de protection 30. Elle est munie, sur l'un au moins de ses côtés, d'une série de portes transparentes d'inspection 31 qui, lorsqu'elles sont ouvertes, permettent d'introduire la solution 20. Des pompes 32 font circuler le liquide dans les canalisations 22, avec intervention d'un régulateur de pression 33. On a repre- senté en 34 les deux galets ou rouleaux qui font sortir les dalles 28 du susdit poussoir (non représenté).Le dispositif comprend enfin un tableau 35 des commandes automatiques, un niveau 36 et un thermomètre 37. Le dispositif fonctionne de la manière suivante. Dans le cas de la fig.1, chaque dalle 1, qui provient d'un tunnel et dont la face inférieure a été imprimée par voie sérigraphique et séchée, a ses bords latéraux qui sont placés entre les parties inclinées 11 des courroies 10-12. Des deux côtés, la dalle en question est en appui sur les parties inclinées 10 de ces courroies. Mues en synchronisme, les deux courroies 10-12 entraînent la dalle 1 con celles sidérée, avec celles qui la précèdent et/qui la suivent, pendant que les buses 8 projettent en nuage sur sa face inférieure la solution d'HCl qu'une pompe (non montrée) puise dans le bac 4 et refoule dans les canalisations 7; cette opération se poursuit de l'entrée à la sortie du tunnel qui est limité par le toit 17, les deux courroies 10-12 et le bac 4 (ou la solution 3).La vitesse de la paire de courroies 10-12 est réglable en fonction du temps pendant lequel la face inférieure de la dalle 1 doit être exposée à la projection de la solution d'HCl. Dans le cas des fig.2, 3 et 4, le fonctionnement est tout à fait semblable, la seule différence étant que la dalle 28, placée entre les galets ou rouleaux 34, reçoit une poussée qu'elle transmet aux dalles qui la précèdent. Une telle poussée est imprimée à toute dalle 28 qui vient à se trouver à ltentrée du dispositif, pour faire avancer toutes les dalles d'un pas égal à la longueur de l'une de celles-ci. Dans tous les cas, après avoir parcouru toute la longueur du tunnel en étant soumise à l'action de l'acide chlorhydrique, la dalle 1 ou 28 entre dans le tunnel de lavage pour son traitement final. Dans la pratique, les détails d'exécution, les dimensions, les matériaux et la forme de l'invention peuvent être modifiés sans qu'on sorte du cadre de celle-ci. De plus, tous les éléments peuvent être remplacés par d'autres éléments techniquement équivalents. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour décorer des dalles (ou plaques) de marbre ou de pierre naturelle ou artificielle, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement, dans l'ordre, les phases suivantes l'impression à l'écran sérigraphique défia surface à ne pas attaquer, à l'aide d'une encre soluble dans les alcalis et résistant à l'acide chlorhydrique,accompagnée d'additifs appropriés au matériau ; le séchage complet de l'encre imprimée, de préférence par ventilation forcée ou en étuve, par exemple à une température comprise entre 40"C et 50"C, pendant une dizaine de minutes environ, voire davantage; l'attaque chimique de la partie non imprimée de la face de la dalle par projection sur cette face, tournée verste bas et pour une durée fixée à l'avance (par exemple d'une ou plusieurs minutes, d'une solution aqueuse finement pulvérisée d'acide chlorhydrique, solution qui contient de préférence 30% environ de HCI dans l'eau et dont la température, par exemple et selon la nature du matériau, est de préférence comprise entre 27"C environ et 45 C environ; lavage à l'eau sous pression assez élevée et brossage avec des brosses à poils naturels; lavage avec une solution alcaline sous pression assez élevée, finement pulvérise et contenant de préférence 5% environ de soude caustique dans l'eau pour éliminer l'encre; lavage final à l'eau et séchage à l'air comprimé. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ltencre susvisée est l'encre lithographique dénommée sur le marché italien "A/S Acid resist white X Z 1". 3 - Dispositif servant à la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, pour ce qui est de ladite phase d'attaque chimique, il est constitué principalement d'une ligne de transport, à poussée ou à courroie transporteuse, pour les dalles ayant leur face à décorer tournée vers le bas de façon que cette face puisse être attaquée superficiellement par ladite solution d'HCl, finement pulvérisée et réchauffée, sur toute la longueur du parcours des dalles, lequel parcours est enfermé dans une structure de protection en caisson, munie à sa partie inférieure d'un bac contenant ladite solution pour alimenter les buses de pulvérisation. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans le cas de dalles de moyenne ou grande surface et/ou d'é- paisseur notable, la ligne de transport est constituée par une paire de courroies entraînées longitudinalement en circuit fermé et passant chacune sur un tambour moteur et un tambour de renvoi, lesquelles courroies sont montées latéralement par rapport au bac et inclinées symétriquement vers ce bac, par rapport au plan horizontal. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque courroie transporteuse, par exemple en caoutchouc, comprend trois parties ou bandes sur sa face extérieure: une bande inférieure inclinée pour l'appui de dalles de largeurs différentes; une bande intermédiaire constituée par une nervure longitudinale à face intérieure verticale, c'est-à-dire parallèle au bord de la dalle; une bande supérieure inclinée comme la bande inférieure pour constituer une piste pour des galets presseurs montés aussi bien sur le brin d'aller que sur le brin de retour de chaque courroie; la face plane inférieure du brin de retour constituant aussi, en partie, une piste pour des galets presseurs. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque courroie glisse sur une ossature continue de support, par exemple en tôle, constituée par une branche d'aller supérieure, par une branche de retour inférieure et par deux portions hémicylindriques aux extrémités opposées pour constituer dans l'ensemble un circuit fermé, laquelle ossature possède une rainure longitudinale continue dans laquelle glisse une nervure longitudinale de guidage qui fait saillie par rapport à la face intérieure de ladite courroie. 7 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans le cas de dalles de petite ou moyenne surface et/ou d'épaisseur limitée, la ligne de transport est constituée par une paire de profilés ou éléments longitudinaux de section triangulaire, fixés en position réglable à ossature dudit dispositif, chacun de ces éléments présentant, symétriquement par rapport à l'autre, une face inclinée vers la zone centrale du bac pour cons tituber un appui glissant pour l'arête latérale inférieure des dalles; l'avance des dalles étant due à des poussées périodiques temporisées, exercées par un poussoir monté à l'entrée du dispositif, en fonction du temps de séjour de chaque dalle dans le tunnel.