Brevet FR2707531A1 — publié le 19950120

PROCEDE POUR LA REALISATION DE REVETEMENTS, POUR SOL NOTAMMENT, A PARTIR DE MATIERE PLASTIOUE_ ET INSTALLATION POUR SA MISE EN OEUVRE. Pour la réalisation de revêtements sous forme de feuilles, plaques, pour sol notamment, il a été proposé depuis fort longtemps d'utiliser des matières plastiques. Parmi les différentes techniques mises en oeuvre pour réaliser de tels revêtements, et plus particulièrement des revêtements de sol, il a été proposé d'enduire un support continu (complexe constitué par une grille en fils de verre + un non tissé), puis, à déposer, en continu à la surface dudit support ainsi enduit, des granulés, PVC par exemple, l'ensemble étant calandré et passant dans un tunnel de traitement proprement dit (chauffage infra-rouge + calandrage), suivi d'un refroidissement pour être ensuite grainé et recevoir un traitement final de surface. Ce procédé, qui présente l'avantage de permettre une production à la continue, à grande vitesse, et conduit à des revêtements de sol ayant de très bonnes caractéristiques (résistance à l'usure, au poinçonnement), présente cependant une limite en ce qu'il conduit à des produits d'aspect uniforme qui, au mieux, peuvent présenter comme décors un effet de "granité" si l'on utilise des particules ayant des coloris différents. En revanche, avec une telle technique, il n'est pas possible d'obtenir des décors, de contours déterminés, ayant des coloris différents, sauf à réaliser une véritable impression en surface. Diverses propositions ont été faites par le passé pour réaliser directement des motifs colorés lors de la production en continu de feuilles à base de matière plastique. Ainsi, les brevets US 4 076 567 et FR- A-2 542 260, permettent de réaliser des feuilles de matière plastique décorées en projetant une poudre sur un support au travers d'un cadre sérigraphique soit plat (US 4 076 567), soit rotatif (FR-A-2 542 260). La dépose de poudre étant réalisée sans contact entre le support et le cadre sérigraphique, il est ainsi possible d'obtenir des motifs colorés. Ces techniques permettent donc d'obtenir des structures présentant des dessins formés dans la masse de la feuille produite, mais présentent cependant un certain nombre d'inconvénients. La solution décrite dans le brevet US 4 076 567, permet d'utiliser des particules de matière plastique (PVC par exemple) pouvant être grossières (dimensions pouvant être de deux microns à environ quatre millimètres) (cf. colonne 6 lignes 50 à 55), mais le système de distribution utilisant un cadre plat, fixe, similaire à celui utilisé pour l'impression d'étoffes, si ce n'est que ce cadre n'est pas en contact avec le support, a comme inconvénient d'impliquer une avance par intermittence et surtout peut conduire à une déformation des motifs réalisés lors de l'avance du support si le cadre n'est pas soulevé, ce qui alors complique encore la mise en oeuvre du procédé. La solution décrite dans le brevet français 2 542 260, est séduisante par le fait que l'utilisation d'un cadre feuille graphique rotatif permet une dépose à grande vitesse et augmente la capacité de production, du fait qu'alors, il est possible de travailler sans temps mort avec un déplacement continu, à vitesse constante du support à décorer. D'une manière générale, selon cette technique, la dépose est réalisée sans contact entre le support et le cadre sérigraphique (comme dans le brevet US précité), l'alimentation du cadre étant réalisée par l'intermédiaire d'une trémie située à l'intérieur de ce dernier, trémie qui comporte deux racles en contact avec le cylindre. On peut dire qu'elle correspond elle aussi également à la technique d'impression au cadre rotatif utilisée pour la décoration d'étoffes textiles. Par rapport à la décoration d'étoffes textiles, les adaptations apportées consistent à utiliser non pas des colorants, mais à déposer sur le support, par gravité, des poudres contenues à l'intérieur d'une trémie, qui sont véhiculées à l'intérieur de celle-ci par un dispositif de vis tournante. La quantité de poudre déposée est réglable en fonction de la grosseur des mailles du cadre sérigraphique et de l'ouverture des lèvres de la trémie intérieure (distance séparant les deux lèvres). Une telle technologie est cependant limitée aux applications de poudre de faible granulométrie: - résines (PVC émulsion, PVC suspension), plastifiants, - stabilisants, - pigments, - oxydes de titane, - noir de fumée... Par ailleurs, dans tous les exemples donnés dans ce document, on ne peut obtenir que des articles de faible poids de l'ordre de 500 g/m2 + g/m2. Compte tenu de l'intérêt que présente une telle technologie de dépose au travers d'un cadre rotatif, il aurait pu être envisagé de l'adapter pour réaliser des produits "incrustés" constitués d'au moins deux composantes de granulés de couleur différente, permettant d'obtenir des complexes, utilisables comme revêtements de sol, et qui ont une épaisseur au minimum de un millimètre, doivent être produits en grande largeur (supérieure à deux mètres) et avoir un poids élevé (de l'ordre de 1250 g/m2 à 2500 g/m2. Des essais faits sur une installation reproduisant les enseignements du brevet français 2 542 260 pour réaliser de tels produits, ont cependant démontré qu'une telle manière de procéder n'était pas transposable industriellement lorsque l'on souhaitait déposer des particules de matière plastique pouvant avoir des dimensions relatives importantes, supérieures à un millimètre, et ce comme dans le brevet US 4 076 567. En effet, il a été constaté qu'en mettant en oeuvre une telle technologie, il n'était pas possible de réaliser un revêtement synthétique, de sol ou mural, de bonne qualité par suite: - d'une mauvaise régularité longitudinale de la dépose des granulés résultant du "faux-rond" que présente un tel cadre rotatif; - d'une mauvaise régularité transversale de la dépose de ces granulés, par suite de la déformation de la génératrice dudit cadre rotatif; - d'une pollution des motifs obtenus par des granulés d'une autre couleur, compte tenu qu'il se produit un déplacement relatif entre le cadre et le support sur lequel sont disposés les granulés; d'une surépaisseur parasite à l'arrière de chaque motif due à la chute des granulés situés sur une zone non perforée et; - d'une limitation dans la dimension et les formes des motifs réalisables par suite d'un écoulement parasite transitoire. De plus, une telle technologie ne permet pas la dépose de produits abrasifs, fréquemment utilisés dans les revêtements de sol, pour obtenir des produits antidérapant ou des effets usuels. En effet, de par le fait que le système de régulation est constitué d'une trémie dont les lèvres sont en contact avec le cadre, l'utilisation de produits abrasifs entraînerait une usure importante et, par conséquent, une détérioration très rapide de l'ensemble. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, une solution qui permet de résoudre ces problèmes, et autorise, d'une part, la réalisation de produits à très grande vitesse de production de manière similaire à la technique au cadre rotatif et, d'autre part, l'utilisation de particules de grosses dimensions, comme dans la technique de dépose au cadre plat (US 4 076 567). D'une manière générale, le procédé et l'installation pour la réalisation de complexes utilisables comme revêtements de sol conforme à l'invention, consiste à disposer successivement sur un support des granulés de matière plastique, et ce selon un motif déterminé, à comprimer et à traiter thermiquement le complexe ainsi réalisé pour provoquer la réalisation d'une feuille homogène, qui est ensuite réceptionnée par exemple sous la forme d'un enroulement de grande longueur, et il se caractérise en ce que la distribution selon un motif déterminé de chaque couleur de granulés, est réalisée au travers d'un tamis ou écran constitué par une bande continue souple, maintenue sous tension par l'intermédiaire d'éléments de guidage disposés à l'arrière de ladite bande et positionnés les uns par rapport aux autres, de telle sorte qu'elle présente une section en forme de polygone dont l'un des côtés est maintenu parallèlement et espacé du support à recouvrir de granulés, et est déplacé à la même vitesse et dans le même sens que ledit support. Selon une forme de réalisation conforme à l'invention, la bande déformable a une structure similaire aux feuilles sérigraphiques utilisées pour un cadre rotatif, cette bande étant positionnée sur trois rouleaux de maintien, dont deux définissent un plan parallèle à surface à revêtir, et le troisième, disposé dans le plan médian des deux rouleaux précités, assurant la tension de ladite bande par une station verticale. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux comprise grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après d'une installation permettant sa mise en oeuvre, et qui est illustré par les figures annexées dans lesquelles: - les figures 1 et 2 sont respectivement des vues en élévation et de côté d'un ensemble permettant la distribution selon un type déterminé de granulés de matière plastique sur un support conformément à l'invention, en vue de réaliser un revêtement de sol; - la figure 3 est une vue schématique, vue de côté, illustrant la manière dont est assurée la régularité de dépose des granulés sur une machine réalisée conformément à l'invention; - la figure 4 est une vue de détail, schématique, montrant la manière dont est réalisée la dépose des granulés sur le support; - la figure 5 illustre une variante de mise en oeuvre d'une installation conforme à l'invention permettant d'assurer la dépose de particules abrasives sur un support Une installation permettant la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, se présente sous la forme d'un ensemble comprenant essentiellement des moyens permettant de déposer, sur un support enduit (complexe constitué par une grille en fil de verre plus un non tissé par exemple), des granulés de matière plastique qui sont ensuite comprimés et traités thermiquement afin de réaliser une feuille homogène qui est ensuite réceptionnée sous la forme d'enroulement de grande longueur. Conformément à l'invention, les moyens permettant de déposer les granulés sont constitués par une succession d'organes de distribution de granulés qui, conformément à l'invention, sont réalisés comme illustré aux figures 1 et 2. Chaque ensemble de distribution comporte comme élément essentiel une bande déformable (3) de même nature qu'un cylindre creux utilisé pour réaliser un cadre rotatif. Cette bande est positionnée sur trois rouleaux repérés (1), (4) et (6). La tension de la bande déformable est assurée par translation verticale du rouleau (1). L'entraînement de la bande est assuré par le rouleau (6) qui est équipé d'une motorisation. Le biaisage du rouleau (1) permet d'ajuster le guidage de la bande durant son déplacement. La machine d'impression est équipée d'une trémie intérieure vibrante (2) comportant une goulotte ayant deux lèvres rigides (12) en contact avec la bande déformable (3). La vibration de la trémie est une vibration unidirectionnelle: déplacement horizontal et parallèle à la génératrice de contact lèvres/goulotte. Un dispositif d'alimentation (non représenté sur le document annexe), permet de remplir la trémie de façon uniforme sur toute sa largeur et de maintenir un niveau constant à l'intérieur de celle-ci. La machine d'impression est équipée d'un dispositif d'aspiration (7) situé entre la trémie (2) et le rouleau motorisé (6). Ce dispositif permet de récupérer les granulés restant à l'intérieur et à l'extérieur de la bande déformable (3). Son rôle est donc de nettoyer la bande. Le cadre (7') permet d'utiliser une aspiration importante sans pour autant perturber le matelas de granulés préalablement déposé. La dépose de granulés s'effectue par gravité et vibration. Le support (13), sur Iequel les granulés sont déposés, n'est pas en contact avec la bande déformable (3). Il est supporté par le tapis (5). Les vitesses de défilement du support, du tapis (5) et de la bande déformable (3) sont identiques. Tous les avantages d'une telle manière de procéder que l'on pourrait qualifier d'impression "à la bande mobile", proviennent du fait que sa surface de travail est plane. L'étanchéité entre les lèvres (12) de la trémie et la bande déformable (3) est assurée par la tension de cette dernière. En effet, le contact entre les lèvres et la bande étant situé à un niveau inférieur au plan défini par les génératrices inférieures des rouleaux (4) et (6), la tension de la bande crée un effort de pression réparti uniformément sur la génératrice de contact lèvres/bande. C'est la position des lèvres de la trémie qui assure un positionnement fixe de la génératrice de contact lèvres/bande (voir figure 3). Grâce à une telle manière de procéder, on obtient les avantages suivants: Régularité longitudinale de la dépose. En effet, la tension de la bande (3), qui a une certaine élasticité et qui ne comporte pas de partie rigide, permet d'assurer un entrefer constant et minimum entre les lèvres (11) de la trémie et la bande (3). De plus, la génératrice de contact lèvres (11)/bande (3) est fixe car sa position est déterminée par celle des lèvres de la trémie qui sont quant à elles rigides. On évite ainsi le phénomène cyclique induit par le faux-rond présent sur un cadre sérigraphique rotatif. La régularité longitudinale de la dépose est donc fortement améliorée. Régularité transversale de la dépose, étant donné que l'effort de pression des lèvres rigides (11) de la trémie, exercé sur la bande déformable (3), ne déforme par la génératrice de contact lèvres/bande. En effet, cette dernière n'est pas encastrée à ses extrémités donc, sous l'effort de pression des lèvres, elle se déplace verticalement mais reste parfaitement rectiligne. De plus, la conception du dispositif de fixation de la trémie ne nécessite pas une grande précision quant au positionnement des lèvres de la trémie par rapport à la bande. En effet, le contact lèvres/bande peut s'effectuer sur tout un plan. Ceci n'est pas le cas lorsque l'on utilise un cadre rotatif qui nécessite un positionnement suivant une ligne (la génératrice inférieure du cylindre gravé). La régularité transversale de la dépose est donc fortement améliorée. En effet, l'entrefer lèvres/bande reste constant sur toute la largeur de saupoudrage et ce, quelque soit: - l'effort de pression exercé entre les lèvres de la trémie et la bande déformable; - le positionnement des lèvres de la trémie par rapport à la bande. Aucune pollution dans le dessin formé. Cette absence de pollution s'explique de la manière suivante en se reportant à la figure 4 annexée. Entre l'instant o les granulés (14) polluent le cadre (sous la trémie intérieure) et l'instant o ils sont récupérés par le dispositif d'aspiration (7), la portion de la bande (3), sur laquelle ils sont fixés, est restée horizontale et elle s'est déplacée parallèlement au support (13) sur lequel les granulés sont déposés. Par conséquent: - les granulés (14a) (situés à l'intérieur de la bande), qui passent entre les lèvres de la trémie et les surfaces non perforées (15) de la bande (3), ne peuvent pas retomber sur le support (3): ils sont tous récupérés par le dispositif d'aspiration (7); - les granulés (14b) situés à l'extérieur de la bande (3), présents uniquement dans les zones perforées (16) de celle-ci, ne peuvent pas, en retombant, polluer les dessins réalisés: entre la trémie (2) et le dispositif d'aspiration (7), les zones non perforées (15) de la bande (3) restent positionnées à la verticale des zones vierges et protègent ainsi ces dernières de toute pollution. L'utilisation pour réaliser les motifs d'une telle bande continue déplacée et maintenue parallèlement en regard du support à revêtir, permet donc d'éliminer totalement le risque de polluer un motif par des granulés de couleur différente. De plus, elle permet de supprimer les surépaisseurs parasites situées à l'arrière de chaque motif. Ces surépaisseurs sont dues, lors de l'utilisation d'un cadre rotatif, à la chute des granulés passant entre les lèvres de la trémie et les surfaces non perforées de la bande déformable. Le déplacement parallèle de la bande et du support permet également d'espacer considérablement le dispositif d'aspiration et la trémie. Ceci permet donc de nettoyer la bande déformable sans perturber l'écoulement des granulés. Très bon écoulement des granulés, obtenu grâce à l'utilisation d'une trémie vibrante (2) qui favorise un écoulement constant, minimise la durée de l'écoulement transitoire des granulés. Cette vibration, qui s'effectue suivant la génératrice de contact lèvres/bande, n'entraîne pas de phénomène de fatigue de la bande déformable. En effet, cette vibration n'induit, sur la bande, aucune contrainte interne supplémentaire. L'utilisation d'une bande permet donc, grâce à la vibration de la trémie, d'obtenir des motifs de faibles dimensions tout en garnissant une bonne régularité d'épaisseur du produit obtenu. Enfin, le procédé conforme à l'invention permet une dépose de particules abrasives sans être confronté à des problèmes d'usure, comme cela ressort de la figure 5. Pour cela, il suffit de supprimer la trémie intérieure (2) et d'équiper le dispositif d'un système d'alimentation (16) répartissant, de façon uniforme, les granulés sur toute la largeur de la bande déformable. Cette technique peut s'envisager avec tout type de particule (abrasives ou non). Cette modification permet de sauvegarder tous les avantages énoncés précédemment. Mais, de plus, du fait que l'écoulement des granulés est permanent et continu, cette astuce nous pemet de supprimer totalement les problèmes induits par la présence d'un écoulement transitoire. Ainsi, la réalisation de motifs de dimensions et de formes très variées peut être envisagée. En effet, dans cette configuration, la masse de granulés déposée est totalement indépendante des dimensions des zones non perforées de la bande déformable. Par rapport aux solutions antérieures, l'invention permet donc d'obtenir, avec une vitesse de production comparable à celle des techniques utilisant le cadre rotatif, une dépose importante (de 1000 à 3000 g/m2) de particules de granulométrie importante (de un à trois millimètres), et ce en visant des produits qui présentent les caractéristiques suivantes: 25. très bonne régularité longitudinale de la dépose (pas de faux-rond), très bonne régularité transversale de la dépose (pas de déformation de la génératrice de contact lèvres/bande et pas de parallélisme rigoureux à respecter), pas de pollution des motifs réalisés (ils sont protégés de cette dernière durant tout leur séjour sous la tête d'impression), pas de surépaisseur parasite sur l'arrière des motifs (tous les granulés passant entre les lèvres de la trémie et les zones non perforées de la bande sont récupérés par le dispositif d'aspiration), pas de limitation, autre que la taille des particules, des formes et des dimensions des motifs (possibilité de créer un écoulement de particules permanent, ne comportant aucun régime transitoire), possibilité de déposer des particules abrasives sans être limité par des phénomènes d'usure. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. REVENDICATIONS 1/ Procédé pour la réalisation de complexes utilisables comme revêtements de sol conforme à l'invention, consiste à disposer successivement sur un support des granulés de matière plastique, et ce selon un motif déterminé, à comprimer et à traiter thermiquement le complexe ainsi réalisé pour provoquer la réalisation d'une feuille homogène, qui est ensuite réceptionnée par exemple sous la forme d'un enroulement de grande longueur, caractérisés en ce que la distribution selon un motif déterminé de chaque couleur de granulés, est réalisée au travers d'un tamis ou écran constitué par une bande (3) continue souple, maintenue sous tension par l'intermédiaire d'éléments de guidage (1,4,6) disposés à l'arrière de ladite bande et positionnés les uns par rapport aux autres, de telle sorte qu'elle présente une section en forme de polygone dont l'un des côtés est maintenu parallèlement et espacé du support (13) à recouvrir de granules, et est déplacé à la même vitesse et dans le même sens que ledit support. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande déformable (3) a une structure similaire aux feuilles sérigraphiques utilisées pour un cadre rotatif, cette bande étant positionnée sur trois rouleaux de maintien (1,4,6), dont deux (4,6) définissent un plan parallèle à surface à revêtir, et le troisième (1), disposé dans le plan médian des deux rouleaux (4,6) précités, assurant la tension de ladite bande par une station verticale.