Brevet FR2748507A1 — publié le 19971114

La présente invention concerne le domaine des revêtements pour surfaces exposées à des risques de dérapage ou de ripage (niveleurs de quai, bordures de trottoir, ponts de navire,...), ou pour lesquelles ces risques doivent impérativement être écartés (marches d'escalier, caillebotis, plate-forme d'échelle,..). II est connu des revêtements comportant un substrat constitué d'un matériau solide (métal, verre, ciment, céramique,...) recouvert d'un liant dans lequel des charges de particules, susceptibles de provoquer l'effet antidérapant recherché, ont été incorporées. Différents procédés, mettant en oeuvre différents types de liants (couches de soudure, résines polymérisables à chaud ou à froid, résines thermoplastiques ou thermodurcissables,...) ont déjà été proposés. Cependant, les revêtements obtenus présentent, à l'usage, des inconvénients majeurs usure prématurée des matériaux en contact (chaussures, pneus,...) et risque aggravé en cas de chute (coupures, déchirures,...). Ces inconvénients ont pour source la rugosité et l'aspérité des particules de métal angulaire, de sable ou d'autres matériaux (fer, verre,...) habituellement utilisés, alors qu'une telle rugosité a précisément été recherchée pour obtenir l'effet antidérapant souhaité. En fait, la couche de liant disparaissant au cours du temps, les faces rugueuses et les arêtes vives et agressives des particules, jusqu'alors bien conservées dans leur enrobage, sont mises à nu. L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un revêtement qui soit à la fois antidérapant et non-agressif, en mettant en oeuvre une catégorie de particules jusqu'à présent préjugée inefficace, du fait de leur forme apparemment incompatible avec l'effet antidérapant visé. II est en effet proposé d'utiliser des particules dont la forme présente, sur la majorité de sa surface, une courbure continue. Ces particules sont dites ci-après lisses . De telles particules lisses présentent, contre toute attente, un effet antidérapant sensiblement aussi efficace que les particules angulaires sans engendrer les problèmes soulevés, dans la mesure où leur taille est suffisamment réduite pour qu'ils puissent s'enfoncer dans les matériaux à agripper et à condition de les laisser partiellement dénudées. Plus précisément, I'invention a pour objet un revêtement antidérapant comportant un liant déposé sur un substrat et contenant une charge de particules, caractérisé en ce que les particules présentent une surface à courbure continue sur au moins une moitié de cette surface, et une granulométrie choisie dans une gamme de valeurs prédéterminées pour laquelle les particules conservent un effet d'enfoncement dans des matériaux moins durs que celui des particules, et en ce que le liant recouvre au moins une moitié de la surface des particules. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les particules lisses du revêtement sont creuses ou pleines, de dimension maximale comprise entre environ 0, 5 et 2 mm et de dureté supérieure ou égale à 50 HRC (dureté Rocqwell échelle C), le revêtement comportant entre environ 500 et 800 particules au dm2 Les particules lisses sont par exemple des microbilles déjà commercialisées depuis longtemps pour d'autres applications, par exemple en chromatographie. Avantageusement, les particules et le substrat sont en matériau inoxydable de façon à éviter l'amorçage et la diffusion de la rouille, par exemple en acier inoxydable ou en verre. Selon des caractéristiques préférées, le liant est formé par une brasure ou par une soudure, et le substrat est constitué d'un métal ou d'un alliage métallique inoxydable. L'invention se rapporte également à un procédé d'obtention en continu de revêtements à substrat et particules métalliques du type précédent, mettant en oeuvre les étapes suivantes: - disposer une plaque de substrat métallique sur un convoyeur se déplaçant selon une vitesse prédéterminée; - déposer un liant de soudure ou de brasure en pâte sur le substrat métallique et étaler ce liant pour former une couche d'épaisseur prédéterminée sensiblement égale; - déposer régulièrement des particules lisses sur le liant à l'aide de moyens d'alimentation présentant un débit fonction de la vitesse d'avancée de la plaque; et - réaliser une cuisson automatique du liant dans des courants d'air chaud circulant selon des chemins particuliers répartis au-dessus du substrat métallique. Selon une caractéristique préférée, la circulation est effectuée avec une vitesse et une répartition des courants telles qu'un effet d'agglutinage des particules apparaisse, permettant d'augmenter le pouvoir de fixation des microbilles. Selon un mode de réalisation particulier, il est également prévu une étape de refroidissement brutal par jet, provoquant un choc thermique permettant d'accélérer la fin de la soudure et de laver la surface du revêtement en y chassant les résidus de soudure ou de brasure résultant de la fusion. D'autres étapes optionnelles peuvent également être prévues (cabine de séchage pour des substrats de tôle métallique en couche mince, cabine de peinture, stockage,...). L'invention concerne de plus un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé. Un tel dispositif comporte un convoyeur à tables pivotantes pour différents postes de travail mettant en oeuvre certaines étapes dudit procédé. Les moyens d'alimentation en particules lisses sont constitués par une trémie associée à un système de régulation à débit ajusté en particules pour que la trémie conserve un poids sensiblement constant en particules, et la cuisson est réalisée dans un four comportant des moyens de chauffage, des moyens de ventilation et des moyens de répartition des courants d'air chaud. Selon les caractéristiques d'un exemple de réalisation préféré, le système de régulation d'alimentation des particules est constitué par une table distributrice vibrante à inclinaison variable, la vibration étant provoquée par un excentrique couplé à un moteur d'entraînement électrique, ladite table vibrante comporte des rainures de guidage pour les microbilles, et le four est munie d'une paroi interne présentant des ouvertures au-dessus du substrat à travers lesquelles les courants d'air chaud sont canalisés. Cette solution présente en outre l'avantage d'être particulièrement économique. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront dans la description détaillée qui suit, relative à des exemples de réalisation préférés accompagnés de figures annexées qui représentent, respectivement: - la figure 1, un exemple de revêtement antidérapant selon l'invention, vu en coupe longitudinale; - la figure 2, un exemple de dispositif pour mettre en oeuvre le procédé d'obtention en continu de revêtements selon la présente invention - la figure 3, un exemple en coupe schématique de four destiné à un dispositif de mise en oeuvre selon l'invention. La vue en coupe selon la figure 1 d'un revêtement antidérapant selon l'invention, montre les différents composants formant la structure d'un tel revêtement. La première couche se compose d'un substrat 1, formé d'une tôle d'acier inoxydable dans l'exemple de réalisation, recouvert d'une couche mince de soudure 2 à base d'alliage étain-plomb, dans laquelle sont à demi-noyées des microbilles 3 d'acier inoxydable, de diamètre égal à environ 1 mm. Avec des diamètres de cet ordre de grandeur, les billes conservent un pouvoir d'enfoncement suffisant dans les matériaux utilisés pour les semelles de chaussure ou de pneu, par exemple un élastomère, pour les accrocher convenablement. Ces billes sont légèrement agglutinées, de manière à former des paquets de 5 à 7 billes, avec une concentration d'environ 600 billes par dm2 La soudure 2 forme une couche d'environ 0, 5 mm d'épaisseur. Cette soudure sert de liant pour les microbilles. D'autres types de liant peuvent convenir, par exemple une brasure à base de cuivre ou d'argent, ou encore une résine. Le substrat en tôle d'acier a une épaisseur de 5 mm dans l'exemple de réalisation. Suivant les applications, des épaisseurs d'environ 0, 5 à environ 10 mm de substrat et des particules lisses de dimension maximale d'environ 0, 5 à 2 mm et de dureté suffisante, par exemple supérieure ou égale à 50 HRC, peuvent être mises en oeuvre avec une couche de liant au moins égale à la moitié de la taille maximale de ces particules. Les particules sont dites lisses lorsqu'au moins la moitié de leur surface présente une courbure continue. La concentration en particules lisses peut varier entre environ 5 à 800 au dm2 de liant. Des matériaux autres que l'acier inoxydable peuvent être utilisés pour le substrat, par exemple le verre, la céramique ou les fibrociments: Pour obtenir plus particulièrement des revêtements métalliques, I'invention prévoit la mise en oeuvre d'un procédé continu. Ce procédé consiste à disposer une plaque de substrat métallique sur un support se déplaçant selon une vitesse prédéterminée, par exemple un convoyeur à rouleaux. La vitesse peut être calculée en fonction de la durée de cuisson du revêtement réalisée dans une étape ultérieure. Puis à déposer sur l'avant du substrat par rapport à sa direction de déplacement, une soudure ou une brasure en pâte et à étaler cette pâte pour former un liant d'épaisseur sensiblement constante. Pour réaliser cet étalage, une solution avantageuse est d'utiliser des moyens permettant d'obtenir une surface légèrement irrégulière, apte à fixer les particules devant être accueillies dans l'étape suivante. Cette étape consiste à déposer des particules lisses sur le liant à l'aide d'un moyen d'alimentation dont le débit est fonction de la vitesse d'avancée du support. Ce moyen est apte à fournir une concentration prédéterminée en particules dans le liant, par exemple environ 600 billes au dm2 II convient ensuite de réaliser une cuisson automatique de chaque plaque de revêtement composée des couches successives de plaque de substrat, de liant et de particules, tel qu'obtenu par la mise en oeuvre successive des étapes précédentes. La cuisson est obtenue à l'aide de courants d'air chaud circulant préférentiellement selon des chemins particuliers répartis au-dessus du revêtement à cuire de façon à éviter que les particules ne soient emportées. Selon un exemple de réalisation préféré, la circulation des courants d'air chaud est obtenue à l'aide d'une circulation d'air réglée pour qu'un effet d'agglutinage de quelques particules, par exemple 5 à 7, se produise, cet effet d'agglutinage permettant d'augmenter le pouvoir de fixation des particules dans le liant. Selon un mode de réalisation particulier, il est prévu une étape supplémentaire de finition, obtenue à l'aide d'un refroidissement brutal par jet. Cet étape permet de retirer facilement les résidus de soudure ou de brasure de la surface du revêtement formé, ces restes risquant, dans le cas d'un refroidissement lent, de s'amalgamer au liant. Un exemple de dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention est illustré à la figure 2. Ce dispositif comporte un convoyeur roulant à rouleaux 4 le long duquel sont disposés plusieurs postes de travail. Au poste de travail I, une couche de pâte à souder ou à braser 5, préalablement déposée sur une plaque de substrat en acier inoxydable 6, est étalée à l'aide d'un rouleau 7. Ce rouleau présente préférentiellement des trous afin d'obtenir une couche de pâte légèrement irrégulière en surface pour que des microbilles, apportées à l'étape suivante, s'y fixent sans glisser ni rouler. Au poste de travail Il, les microbilles 3 sont déposées sur la pâte 5 à l'aide d'une trémie 8. Cette trémie est associée à un système de régulation permettant d'alimenter la trémie en microbilles avec un débit correspondant à celui de la trémie elle-même, de sorte que le poids de charge de cette trémie reste sensiblement constant. Ce système de régulation peut avantageusement être constitué par une table distributrice de microbilles (non représentée), inclinée par rapport au plan de la plaque de substrat grâce à des moyens d'inclinaison variable, cette table comportant des rainures de guidage pour les microbilles. La table distributrice peut être rendue vibrante par montage sur un excentrique entraîné par un moteur électrique. L'extrémité de cette table coïncide avec l'entrée 8a de la trémie 8 de sorte que les microbilles puissent passer de la table inclinée à la trémie. Les moyens pour la mise en oeuvre de la table inclinée sont à la portée de l'homme du métier. La plaque est ensuite acheminée, à l'aide du convoyeur 4, dans un four 9 définissant le poste de travail III. Ce four n'est pas disposé directement sur le parcours du convoyeur, mais est disposé préférentiellement latéralement à celui-ci de manière à permettre une circulation continue des plaques de revêtement. La plaque de revêtement passe du convoyeur 4 au four 9 grâce à l'actionnement d'une table pivotante T1 et d'une entrée El, disposés respectivement dans le parcours et adjacent au parcours. La plaque de revêtement séjourne pendant une durée qui est principalement fonction de l'épaisseur de la plaque de substrat. La durée peut varier entre environ 4 et 30 min pour une tôle d'acier inoxydable d'épaisseur variant entre environ 0,5 et 10 mm. Par exemple, la durée est d'environ 7 min pour une tôle d'acier d'environ 1 mm d'épaisseur. Durant ce séjour, la température du four est maintenue à une température qui est essentiellement fonction de la nature de la pâte à souder ou à braser utilisée, et de la nature du substrat. Cette température peut varier entre environ 300 , par exemple pour une soudure Sn-Pb, et environ 750" pour une brasure au Cu. Le dispositif peut avantageusement comporter d'autres postes de travail, par exemple les postes IV, V et VI indiqués sur la figure. Au poste IV par exemple, le revêtement est refroidi brutalement par jets à l'eau, de sorte que le choc thermique ainsi réalisé finit de souder quasiment instantanément l'ensemble des constituants du revêtement, billes, liant et plaque de substrat. Ce refroidissement brutal permet également de nettoyer le revêtement en chassant les résidus de soudure et de réaliser ainsi une finition efficace. Le revêtement est amené au poste de travail IV à l'aide d'une table pivotante T2 et d'une entrée E2 identiques à la table T1 et à l'entrée El. En sortie, L'entrée E2 et la table T2 sont actionnés selon des sens inversés. Au poste V, le revêtement passe dans une cabine de séchage. Une table pivotante T3 et une entrée E3, identiques aux tables pivotantes et aux entrées précédentes, permettent l'accès et la restitution des revêtements entre le poste de travail et le convoyeur. A l'extrémité du convoyeur, il est prévu un poste de stockage VI, aménagé pour recevoir les plaques de revêtement successives. Le convoyeur est muni classiquement de moyens de réglage et de contrôle de la vitesse des rouleaux d'acheminement des plaques de revêtement, des tables pivotantes et des entrées aux différents postes de travail. Des motoréducteurs à vitesse variable sont préférentiellement utilisés. Le convoyeur forme un parcours principal dont la forme peut être adaptée à l'espace disponible au moyen d'autres tables pivotantes, telles que TO sur la figure illustrée, permettant de définir des portions de parcours se succédant à angle droit. Le four constitue un poste de travail important, puisque c'est en ce lieu que l'ensemble des constituants plaques de substrat, liant, et particules vont se souder pour former le revêtement. La figure 3 illustre un exemple préféré des principales caractéristiques intervenant dans ce four selon une coupe schématisée. Ce four 9 comporte une enveloppe 10, une enceinte 11 montée sur briques réfractaires 12, des résistances électriques 13, des moyens de ventilation comportant un ventilateur 14a et un cheminée 14b, et des moyens d'aération 15. La plaque de substrat 6, sur laquelle est étalée la pâte à souder ou à braser 5 chargée de microbilles, est disposée sur des plaquettes réfractaires 16 de manière à obtenir une surface de contact minimale entre le revêtement et son support dans le four. Un des côtés de l'enceinte 11 est constitué par une paroi il a comportant une série de trous 17 disposés principalement au-dessus du niveau formé par le substrat 6 par rapport à la surface supérieure 12a des briques 12. Une ouverture plus importante 18, par exemple une fente, est disposée au pied de la paroi 11b de l'enceinte opposée à la paroi lia, et plus précisément en dessous du niveau formé par la plaque de substrat 6. En fonctionnement, le courant circulant dans les résistances 13 a une intensité réglée de manière à obtenir une température souhaitée à l'intérieur de l'enceinte du four. Le ventilateur 14 est actionné de manière à ce que l'air circule dans l'enceinte du four, suivant des courants dans un sens indiqué par les flèches en traits interrompus. La position de ces courants est conditionnée par la répartition et la position des trous dans la paroi lia et par la position de la fente dans la paroi Il b. Une sonde de température 19 peut également être prévue pour réguler la température à l'intérieur de l'enceinte 11. L'invention n'est pas limitée par les exemples de réalisation décrits et représentés. II est par exemple recommandé d'utiliser une brasure à base de cuivre pour former le liant, si l'on désire obtenir une soudure particulièrement solide. Les plaques de revêtement selon l'invention comportent tout type de substrat solide habituellement utilisé, par exemple verre, céramique, ciment, enduit de tout liant adapté connu de l'homme du métier, par exemple résines, colles époxy, soudures, notamment à base d'étain et/ou de plomb, ou brasures, en particulier à base d'argent, de cuivre ou de laiton. Les particules lisses sont pleines ou creuses et en matériau de toute nature (verre, métal, composite,...) présentant une dureté suffisante. REVENDICATIONS 1. Revêtement antidérapant comportant un liant (2) déposé sur un substrat (1) et contenant une charge de particules (3), caractérisé en ce que les particules présentent une surface à courbure continue sur au moins une moitié de cette surface, et une granulométrie choisie dans une gamme de valeurs prédéterminées pour laquelle les particules conservent un effet d'enfoncement dans des matériaux moins durs que celui des particules, et en ce que le liant (2) recouvre au moins une moitié de la surface des particules (3). 2. Revêtement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les particules sont de dimension maximale comprise entre environ 0, 5 et 2 mm, présentent une dureté supérieure ou égale à 50 HRC et une concentration surfacique comprise entre environ 500 et 800 particules au 2 dm2 3. Revêtement selon la revendication 2, caractérisée en ce que les particules (3) et le substrat (1) sont en matériau inoxydable, le liant (2) étant formé par une brasure ou par une soudure. 4. Revêtement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les particules (3), constituées par des microbilles, et le substrat (1) sont en acier inoxydable. 5. Procédé d'obtention en continu de revêtements à substrat et particules métalliques du type selon l'une des revendications précédentes, mettant en oeuvre les étapes suivantes: - disposer une plaque de substrat métallique sur un convoyeur se déplaçant selon une vitesse prédéterminée; - déposer un liant de soudure ou de brasure en pâte sur le substrat métallique et étaler ce liant pour former une couche d'épaisseur prédéterminée sensiblement égale; - déposer régulièrement des particules lisses sur le liant à l'aide de moyens d'alimentation présentant un débit fonction de la vitesse d'avancée de la plaque; et - réaliser une cuisson automatique du liant dans des courants d'air chaud circulant selon des chemins particuliers répartis au-dessus du substrat métallique. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la circulation est effectuée avec une vitesse et une répartition des courants permettant l'obtention d'un effet d'agglutinage des particules. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est en outre prévu une étape de nettoyage et de finition par refroidissement brutal par jet, une étape de séchage et une étape de stockage. 8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un convoyeur (4) à tables pivotantes (T1, T2, T3) pour accéder à différents postes de travail (lil à VI) mettant en oeuvre certaines étapes du procédé, en ce que les moyens d'alimentation en particules lisses sont constitués par une trémie (8), et en ce que la cuisson est réalisée dans un four (9) comportant des moyens de chauffage (13), des moyens de ventilation (14a, 14b) et des moyens de répartition (17, 18) des courants d'air chaud. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la trémie (8) est associée à un système de régulation d'alimentation des particules constitué par une table distributrice vibrante à inclinaison variable, la vibration étant provoquée par un excentrique couplé à un moteur d'entraînement électrique, et en ce que ladite table vibrante comporte des rainures de guidage pour les microbilles, 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le four (9) est munie d'une enceinte interne (11) ayant une paroi (lia) présentant des ouvertures (17) au-dessus du substrat (6) à travers lesquelles des courants d'air chaud sont créés et d'une paroi opposée (1 lb) présentant une fente (18) disposée en dessous du niveau du substrat (6), les ouvertures (17) et la fente (18) formant les moyens de répartition des courants d'air chaud.