Brevet FR2907194A1 — publié le 20080418

COMPLEXE ECLAIRANT COMPORTANT UNE SOURCE LUMINEUSE PRESENTANT UNE NAPPE DE FIBRES OPTIQUES DOMAINE DE L'INVENTION L'invention se rapporte au domaine des panneaux éclairant de faible épaisseur et pouvant se présenter sous la forme d'une portion de paroi, de plafond ou de cloison rigide ou semi rigide. 10 L'invention vise plus particulièrement un complexe éclairant apte, en particulier, à équiper un bâtiment ou un véhicule motorisé destiné au transport de personnes tel que le train ou l'avion. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE De façon générale, les panneaux éclairants intégrés dans une cloison comportent des sources lumineuses telles que des tubes fluorescents dissimulés derrière une plaque diffusante en verre ou en polyméthacrylate de méthyle (PMMA) dépoli. 20 Cependant, pour ne pas être visibles au travers de la plaque diffusante, les tubes fluorescents doivent être agencés à distance de la plaque. Ainsi, de tels panneaux comportent un encombrement important à l'arrière de la plaque diffusante. Ils nécessitent également de comporter une face arrière servant uniquement de support aux différents boîtiers d'alimentation en énergie électrique des tubes fluorescents. Ces 25 panneaux sont donc à la fois volumineux en épaisseurs et lourds. On connaît également des nappes textiles comprenant des fibres optiques tissées avec des fils de liage et maintenues sous tension sur un cadre rigide. Les tissus ainsi formés sont alors traités de diverses manières de manière à émettre latéralement la lumière de 30 façon homogène. Cependant, de telles nappes ne peuvent pas être agencées directement au contact d'une paroi. En outre, elles présentent une faible résistance à la lacération et au feu. Elles nécessitent donc d'être installées dans un espace protégé de ces diverses agressions. On connaît également des panneaux éclairants réalisés au moyen d'une nappe non tissée de fibres optiques agencée entre une plaque avant transparente et une plaque arrière 15 2907194 2 réflectrice de la lumière. De telles sources lumineuses ont notamment été décrites dans le document US 5 021 928. Cependant, l'emploi d'une nappe de fibres optiques non tissée pose de nombreux problèmes concernant le maintien d'un aspect de surface homogène lors de sa manipulation avant la mise en place entre les deux plaques et lors de la connexion ultérieure des fibres optiques à une ou plusieurs sources lumineuses. De plus, la plaque avant transparente a pour inconvénients d'augmenter sensiblement le poids du complexe éclairant. Le prix de fabrication d'un tel complexe éclairant est en conséquence également important. En outre, un tel panneau éclairant ne permet pas de conserver la sensation de toucher particulier aux textiles. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention concerne un complexe éclairant comportant une source lumineuse présentant une nappe textile intégrant des fibres optiques en chaîne et/ou en trame associées avec des fils de liage, les fibres optiques étant aptes à émettre latéralement la lumière 20 Il se caractérise en ce que la nappe textile est rapportée sur un support rigide ou semi rigide et en ce qu'un intermédiaire de collage permet de solidariser de manière non réversible et au moins partiellement la nappe textile avec le support rigide. 25 Autrement dit, l'espace entre la nappe textile est le support rigide est dépourvu d'air, favorisant la conductivité thermique et donc la dissipation de la chaleur. La combinaison d'une faible quantité d'oxygène disponible, d'une dissipation thermique importante mais également d'une bonne résistance à la température du support rigide crée un effet barrière. Un tel complexe éclairant présente ainsi une résistance au feu 30 très élevée. Ainsi, de manière surprenante, le complexe éclairant intégrant la nappe textile présente une résistance au feu nettement supérieure à celle de la nappe textile prise indépendamment. 20 25 2907194 3 L'intermédiaire de collage est choisi de manière à ce que l'ensemble du complexe ne dégage pas de fumées toxiques ou opaques et puisse avoir un bon classement aux tests dits "de fumées". 5 Par ailleurs, la nappe textile est collée sur un support rigide ou semi rigide au niveau des zones visibles et éclairantes. En effet, dans une zone non visible, notamment en lisière de la nappe, les fibres optiques doivent être connectées à une ou plusieurs sources lumineuses Par conséquent, dans cette zone de connexion, la nappe textile n'est pas solidarisée au support rigide. Cette zone de connexion peut, selon 10 différentes variantes, être agencée dans le même plan que la nappe textile ou à l'arrière de ce plan, derrière le support rigide. L'intermédiaire de collage est sélectionné de manière à permettre à un usager de toucher directement le tissu comprenant les fibres optiques sans pouvoir le détériorer 15 voire l'arracher. Par ailleurs, le complexe éclairant ainsi formé, présente une épaisseur de quelques millimètres et peut se présenter sous toute sorte de formes planes ou gauches. Pour cela, le support rigide peut notamment être plié ou estampé au moyen d'une presse. Selon un mode de réalisation particulier, les fibres optiques peuvent être tissées avec les fils de liage. Autrement dit, les fils de liages sont agencés en chaîne et/ou en trame tandis que les fibres optiques sont agencées en trame et/ou en chaîne d'un métier à tisser. Avantageusement, la nappe textile peut intégrer des fils de fond agencés en chaîne et en trame selon une armure de type toile. En d'autres termes, chaque fil de fond de trame passe alternativement en dessous puis 30 au dessus d'un fil de chaîne. Une telle armure permet de garantir une cohésion 2907194 4 mécanique optimale du tissu tout en favorisant une bonne transmission de la lumière. Les fils de liage sont donc tissés avec les fils de fond. En pratique, les fibres optiques peuvent être ponctuellement liées aux fils de fond au moyen des fils de liages, les fibres optiques étant sensiblement positionnées dans un 5 plan parallèle au plan défmi par l'armure des fils de fond. Ainsi, les fibres optiques peuvent être maintenues en position parallèle les unes avec les autres grâce à des fils de liage tissés périodiquement mais non alternativement avec les fibres optiques. Ce type de liage complexe des fils de liage avec les fibres optiques 10 est rendu possible notamment au moyen d'un métier à tisser de type Jacquard, permettant une sélection individuelle de chaque fil de chaîne et fil de trame à n'importe quel endroit du tissu. A titre d'exemple, la période séparant deux boucles de l'armure recouvrant successivement une même fibre optique peut notamment comprendre une dizaine de boucles des fils de fond de la toile. Selon un premier mode de réalisation, les fibres optiques peuvent être en contact continus avec l'intermédiaire de collage. Ainsi, les fibres optiques sont immobilisées par rapport au support rigide. Les fils de 20 liage recouvrent alors les fibres optiques et assurent leur protection contre les agressions du milieu extérieur. Par ailleurs, la présence du dioptre optique entre les fibres optiques et l'intermédiaire de collage permet de réfléchir directement une quantité importante de l'énergie 25 lumineuse et ainsi d'augmenter l'intensité de l'éclairement latéral du complexe. Dans ce cas, les fils de liage peuvent être en contact sensiblement ponctuels avec l'intermédiaire de collage. 30 De cette manière, les fils de liages présentent une mobilité en translation parallèlement à la surface défmie par le support rigide. Cet agencement permet d'augmenter la 2907194 5 résistance à la lacération et améliore ainsi la protection des fibres optiques par les fils de liages. Par ailleurs, de manière à laisser passer un maximum de lumière, la toile formée par 5 les fils de liage peut être aérée. A titre d'exemple, la distance entre deux fils de liage successifs en trame ou en chaîne peut être supérieur aux deux tiers du diamètre des ces fils de liage, tandis que ce diamètre des fils de liage est inférieur au rayon des fibres optiques. 10 Selon un second mode de réalisation, les fils de liage peuvent être en contact sensiblement continu avec l'intermédiaire de collage. Dans ce cas, les fibres optiques éclairent directement latéralement sans être masquées par les fils de liage. Un tel agencement permet ainsi de transmettre un maximum 15 d'énergie lumineuse. Contrairement au premier mode de réalisation, les fils de liages peuvent alors être très faiblement espacés de manière à former un écran permettant de réfléchir la lumière. Avantageusement, le complexe éclairant peut comprendre une couche protectrice rapportée en regard des fibres optiques. Autrement dit, pour certaines applications particulières nécessitant un niveau de protection important, on peut positionner à proximité, voire au contact des fibres optiques, une couche protectrice qui est de préférence transparente ou translucide pour laisser passer un maximum de lumière. Cette couche protectrice peut consister en un matériau aéré tel un tissu, une maille, une grille, un tulle ou encore de manière plus général un non tissé. La couche protectrice peut alors être solidarisée aux fibres optiques par un autre intermédiaire de collage. Une telle couche protectrice transparente peut notamment être formée par une plaque de verre, de polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ou de polycarbonate (PC). 25 2907194 6 Selon une autre variante, la couche protectrice peut également être obtenue par un traitement de surface du complexe éclairant notamment par un procédé d'enduction, de pulvérisation ou par polymérisation notamment de type résine ou "Gel 5 Coat". En pratique, le support rigide peut comporter une surface réflectrice sur laquelle est rapporté l'intermédiaire de collage. 10 En d'autres termes, la surface réflectrice permet de réfléchir et de diffuser la lumière vers l'endroit du tissu. Cette surface réflectrice est avantageusement de couleur blanche mais peut être réalisée selon différents modes de réalisation par un élément indépendant ou par le support lui-même lorsque celui-ci présente une teinte blanche dans la masse, telle une plaque de polycarbonate. 15 Selon un mode de réalisation particulier, la surface réflectrice peut être rapportée sur le support rigide. En effet, cette surface réflectrice peut également consister en une couche de 20 peinture, une couche de dépôt métallique par anodisation, un film autocollant ou encore une mousse ou un textile de couleur blanche. Par ailleurs, le support rigide peut être formé dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant les métaux, les polymères et les composites. De tels matériaux présentent en effet un faible poids et une grande rigidité. Par ailleurs, ces matériaux permettent de conférer au complexe éclairant une résistance importante à la chaleur ou au feu et dissipant très rapidement la chaleur emmagasinée. Ces matériaux présentent ainsi une conduction de la chaleur importante. 30 2907194 7 Les fibres optiques permettant à la fois de véhiculer et d'émettre latéralement la lumière peuvent être formées selon divers modes de réalisation. Ainsi, selon un premier mode de réalisation, les fibres optiques peuvent être formées 5 chacune par une âme gainée d'un polymère fluoré. En pratique, l'âme des fibres optiques peut être formée dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) et le polycarbonate (PC). Par ailleurs, selon un second mode de réalisation, les fibres optiques peuvent être formées chacune par un fil en fibres de verre. Avantageusement, les fils de fond peuvent être formés dans un matériau choisi parmi 15 le groupe comprenant des fils ou fibres naturels, synthétiques ou artificiels, et en particulier, la laine, l'aramide, le polyamide, les chlorofibres, le polyester et le coton. Ainsi, les fibres optiques peuvent être tissées avec des fils de liage présentant une bonne résistance au feu et aux sollicitations mécaniques. On peut notamment citer les fils 20 commercialisés sous les marques Trevira , Nomex , Kermel ou des combinaisons de ces fils avec d'autres fils textiles pour conférer d'autres propriétés ou faire baisser le coût global du textile ainsi formé. Par ailleurs, l'intermédiaire de collage peut être de couleur blanche et participer à une 25 action réflectrice. Selon un autre mode réalisation, il peut également être transparent. De manière préférentielle, le positionnement de l'intermédiaire de collage sur des surfaces rigides et parfois courbes peut être facilité lorsque celui-ci se présente sous la forme d'un adhésif double face ou lors que son procédé d'application est automatisé, notamment par l'emploi d'une colle liquide pulvérisée. 30 Cet intermédiaire de collage peut également participer à l'effet barrière déjà réalisé par le support rigide et est par conséquent résistant à la chaleur. Enfin il ne contient préférentiellement pas d'éléments toxiques susceptibles de modifier le classement fumées du complexe. 10 2907194 DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES 5 La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées dans lesquelles : ^ la figure 1 est une vue en perspective de l'endroit d'une nappe textile avant son 10 intégration dans un complexe éclairant conforme à l'invention ; ^ la figure 2 est une vue de face de l'envers d'une telle nappe textile ; ^ les figures 3 et 4 sont des vues en coupe selon deux variantes de positionnement de la nappe textile sur un support rigide. 15 MANIERE DE REALISER L'INVENTION Comme déjà évoqué, l'invention concerne un complexe éclairant formé par une nappe textile intégrant des fibres optiques agencées en chaîne ou en trame tissées avec des fils de liage. 20 Ainsi, comme représenté à la figure 1, le complexe éclairant comporte une nappe textile (2) dans laquelle des fibres optiques (3) sont tissées avec des fils de liage (4). Selon différents modes de réalisations, les fibres optiques (3) ou les fils de liage (4) peuvent indifféremment être agencés en chaîne ou en trame. Dans la figure telle que 25 représentée, les fils de liage (4) sont positionnés à la fois en chaîne et trame, tandis que les fibres optiques (3) sont agencées uniquement en trame ou chaîne. Par ailleurs, de manière à améliorer les caractéristiques d'éclairage du complexe éclairant intégrant une telle nappe textile (2), les fils de liage (4) peuvent être 30 ponctuellement tissés avec les fibres optiques (3). Les fils de liages (4) peuvent être tissés entre eux selon une armure de type toile de manière à générer des espaces vides aptes à laisser passer l'énergie lumineuse émise par les fibres optiques (3). Selon cet agencement particulier, les fibres optiques (3) sont alors agencées sensiblement dans un plan parallèle à celui défmi par les fils de liage (4). Tel que représenté à la figure 2, la section des fibres optiques (3) peut être supérieure à celle des fils de liage (4) de manière à permettre un transfert de l'énergie lumineuse au 8 25 2907194 9 niveau de la face arrière de la toile définie par les fils de liage (4). A titre d'exemple, les fibres optiques (3) peuvent présenter un diamètre deux fois supérieur au diamètre des fils de liage (4). 5 Par ailleurs, de manière à laisser passer un maximum de lumière au travers de l'armure formée par les fils de liage (4), ceux-ci peuvent être espacés par exemple d'une distance supérieure aux deux tiers du diamètre des fils de liage (4). La nappe textile (2) ainsi formée est ensuite rapportée sur un support rigide et 10 solidarisée au moyen d'un intermédiaire de collage. Il est en outre possible d'agencer la nappe textile en regard du support rigide selon ses faces endroit et envers correspondant aux figures 3 et 4. Ainsi, et tel que représenté à la figure 3, le complexe éclairant est formé par une nappe 15 textile (2) dont la face endroit vient coopérer avec l'intermédiaire de collage (6). Dans ce cas, les fibres optiques (3) sont en contact continu avec l'intermédiaire de collage (6). Cet intermédiaire de collage (6) permet également de réfléchir directement la lumière émise par les fibres optiques (3) dans une direction opposée à celle de support rigide (5). 20 Le complexe éclairant (1) peut néanmoins comporter une surface réflective (8) qui peut être soit rapportée sur le support rigide (5), soit formée directement par ce support (5) lorsque celui-ci est formé notamment par une plaque de polycarbonate teintée dans la masse de couleur blanche ou encore une plaque en aluminium anodisé. Les fibres de liage (4) permettent alors de servir de protection aux éléments éclairants formés par les fibres optiques (3). Ils permettent également de conférer au complexe éclairant (1) le toucher caractéristique d'un matériau textile. 30 Tel que représenté à la figure 4, le complexe éclairant (11) peut comporter une nappe textile (12) solidarisée sur sa face envers avec un support rigide (15). L'intermédiaire de collage (16) permet alors de solidariser les fils de liage (14) avec le support rigide (15). Les fibres optiques (13) peuvent directement émettre de la lumière radialement dans une direction opposée à celle du support rigide (15) et de 35 l'intermédiaire de collage (16), sans être masquées par une toile formée par les fils de liage (14). 2907194 10 Pour certaines applications, et notamment pour éviter l'endommagement mécanique des fibres optiques (13), une couche protectrice (17) peut être rapportée en regard des fibres optiques (13). Cette couche protectrice (17) peut se présenter de diverses manières et selon un premier mode de réalisation sous la forme d'un textile aéré de 5 manière à conférer un toucher textile au complexe éclairant (11), tout en laissant passer un maximum de lumière au travers des évidements du textile. Selon un second mode de réalisation, la couche protectrice (17) peut également être réalisée dans un matériau plein et transparent et se présenter sous la forme d'une plaque 10 rigide réalisée dans un matériau tel que du verre, du PMMA ou du polycarbonate assemblée mécaniquement en regard des fibres optiques (13). Selon un troisième mode de réalisation, la couche protectrice (17) peut également être rapportée de manière à être intiment liée aux fibres optiques (13) au moyen d'un 15 procédé d'enduction de pulvérisation, et notamment selon le procédé d'application d'une résine couramment désigné par le terme anglais de Gel Coat . Par ailleurs, une étude comparative de résistance au feu a été réalisée à l'aide d'outils spécifiques de mesure et selon les normes en vigueurs concernant les matériaux souples 20 et rigides, respectivement les normes NF F 92 503 et NF 92 501, les applications ferroviaires NF 16 101 et la spécification technique SNCF/RATP STM-S-001 et bâtiment P 92 502. A titre d'exemple, un complexe a été formé par un support rigide métallique, un 25 intermédiaire de collage à base de silicone modifié, Modified Silcone Polymer en anglais ou MS polymères, des fibres optiques avec âme en PC et des fils de fond en polyester ignifugé tel le Trevira CS notamment. La nappe textile ainsi formée peut comporter en trame alternativement 17 fibres 30 optiques et 17 fils de fond en polyester par centimètre et en chaîne 50 fils de fond en polyester par centimètres. Par ailleurs, les fils de fond présentent un titre de 100dtex. Ce complexe a passé de manière positive les tests de résistances au feu en vigueur de manière à être positionné dans la classe la plus élevée du classement relatif à la 35 résistance au feu et au comportement à la fumée des matériaux pour les domaines ferroviaires et bâtiment. 2907194 11 En effet, selon les normes NF P 92 501 et P 92 502, le complexe est classé M1 en comportement au feu Et, selon les normes NF X 10-702 (1, 2, 3, 4, 5) et NF X 70-100, le complexe est 5 classé F1 en comportement à la fumée. Il ressort de ce qui précède qu'un complexe éclairant conforme à l'invention présente de multiples avantages, notamment : ^ il permet de générer une surface éclairante rigide légère et de faible épaisseur ; 10 ^ il peut servir directement et sans opération d'assemblage de cloison ou de plafond éclairant ; ^ il présente des caractéristiques de résistance mécanique très élevées ; ^ il permet de dissiper très rapidement la chaleur, peut résister au feu et ne dégager aucune fumée toxique en fonction de la nature des matériaux le constituant. 25 REVENDICATIONS 1. Complexe éclairant (1, 11) comportant une source lumineuse présentant une nappe textile (2, 12) intégrant des fibres optiques (3, 13) en chaîne et/ou en trame associées avec des fils de liage (9, 19), lesdites fibres optiques (3, 13) étant aptes à émettre latéralement la lumière caractérisé en ce que la nappe textile (2, 12) est rapportée sur un support rigide ou semi rigide (5, 15) et en ce qu'un intermédiaire de collage (6, 16) permet de solidariser de manière non réversible et au moins partiellement la nappe textile (2, 12) avec le support rigide (5, 15). 2. Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres optiques (3, 13) sont tissées avec les fils de liage (9,19). 3. Complexe selon la revendication 2, caractérisé en ce que la nappe textile (2, 12) intègre des fils de fond (4, 14) agencés en chaîne et en trame selon une armure de type toile. 4. Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres optiques (3, 13) sont ponctuellement liées aux fils de fond (4, 14) au moyen des fils de liages (9, 19), les fibres optiques (3, 13) étant sensiblement positionnées dans un plan parallèle au plan défmi par l'armure des fils de fond (4, 14). 5. Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres optiques (3) sont en contact continus avec l'intermédiaire de collage (6). 6. Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils de liage (9) sont en contact sensiblement ponctuels avec l'intermédiaire de collage (6). 7. Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils de fond (14) 30 sont en contact sensiblement continus avec l'intermédiaire de collage (16). 12 10 2907194 13 8. Complexe selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une couche protectrice (17) rapportée en regard des fibres optiques (13). 9. Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support 5 rigide (5, 15) comporte une surface réflectrice (8, 18) sur laquelle est rapporté l'intermédiaire de collage (6, 16). 10. Complexe selon la revendication 8, caractérisé en ce que la surface réflectrice (8, 18) est rapportée sur ledit support rigide (5, 15). 11. Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support rigide (5, 15) est formé dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant les métaux, les polymères et les composites. 15 12. Complexe selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils de fond (4, 14) sont formés dans un matériau choisi parmi le groupe comprenant les fils ou fibres naturels, artificiels ou synthétiques.