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Appareil pour neutraliser les charges d'électricité statique dans des matières diélectriques La présente invention concerne les appareils pour neutraliser les charges d'électricité statique créée par frottement, pression, déplacements rapides, etc., dans des matières diélectriques, notamment celles utilisées dans les industries textiles, la papeterie, l'industrie des matières plastiques.
Ces appareils utilisent une haute tension alternative qui permet de neutraliser les charges statiques, quelles que soient leur polarité et leur importance.
On connaît déjà des appareils de ce genre comportant une rampe de pointes reliées à une résistance ou à un transformateur, ou encore à une armature d'un condensateur chargé sous une tension élevée par une source de courant dont un pôle est relié à l'autre armature dudit condensateur et l'autre pôle à la masse de l'appareil. Une ou plusieurs barres conductrices reliées à la masse de l'appareil sont disposées parallèlement à la rampe de pointes, de sorte qu'il se produit une ionisation de l'air au voisinage desdites barres. En faisant passer les matières, chargées d'électricité statique, dans la zone d'air ainsi ionisée, on assure une élimination desdites charges électrostatiques.
Ces systèmes présentent un inconvénient car, lorsqu'il arrive que l'une des pointes se mette à la masse pour une raison quelconque, toutes les autres pointes se trouvent automatiquement à la masse également, étant donné que toutes les pointes sont reliées électriquement entre elles. Il en résulte que l'appareil entier ne fonctionne plus.
On a déjà essayé de remédier à cet inconvénient en isolant les pointes les unes des autres et en les reliant séparément à un condensateur individuel au lieu d'utiliser un condensateur commun ou un bloc de condensateurs commun ; mais cette solution a conduit à des appareils d'un encombrement excessif et dont l'efficacité laissait à désirer en raison de la haute tension relativement limitée imposée par les caractéristiques des condensateurs existants.
L'invention a pour objet un appareil pour neutraliser les charges d'électricité statique dans des matières diélectriques d'une structure nouvelle très simple et très efficace qui ne présente pas les inconvénients des appareils précités.
Cet appareil est caractérisé par un élément tubulaire isolant de forme allongée, divisé, par des cloisons transversales isolantes, en un certain nombre de cellules, une rampe de pointes métalliques, en nombre égal à celui des cellules, portées par ledit élément tubulaire isolant, au moins une tige métallique disposée au voisinage des pointes de ladite rampe, un condensateur d'ans chacune desdites cellules dont une armature est constituée par un segment d'au moins un conducteur fortement isolé et l'autre armature par un élément tubulaire métallique enfilé sur ledit conducteur, ce dernier s'étendant sur toute la longueur dudit élément tubulaire isolant et traversant successivement toutes les cellules,
lesdites pointes métalliques étant reliées respectivement aux- dits éléments tubulaires métalliques des condensateurs des cellules correspondantes, tandis que les tiges métalliques précitées sont destinées à être réunies à la masse et qu'une haute tension doit être appliquée entre la masse et ledit conducteur métallique fortement isolé, les. matières qu'on veut débarrasser de leurs charges d'électricité statique étant amenées au voisinage des tiges précitées dans la zone d'air ionisée par l'appareil.
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De préférence cet appareil est à cellules multiples disposées bout à bout et comportant, chacune, une pointe et un condensateur constitué par un manchon métallique entourant une partie d'un conducteur métallique fortement isolé qui traverse toutes les cellules de part en part.
Pour augmenter la capacité de l'appareil, on peut disposer plusieurs conducteurs métalliques en parallèle et, dans chaque cellule, un manchon autour de chacun desdits conducteurs.
Dans un mode de réalisation, le ou les manchons métalliques de chaque cellule peuvent être reliés électriquement à un écrou solidaire d'une barrette isolante unique maintenue en place, contre la paroi d'un tube isolant renfermant toutes les cellules, au moyen des pointes métalliques munies d'un pied fileté qui se visse dans lesdits écrous.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention et une variante La fig. 1 est une coupe longitudinale suivant la ligne 1-1 de la fig. 2, d'un appareil de neutralisation des charges d'électricité statique dans des matières diélectriques, conforme à l'invention.
La fig. 2 est une coupe transversale faite suivant la ligne 2-2 de la fig. 1 ; et la fig. 3 est une coupe, analogue à celle de la fig. 2, d'une variante de réalisation à deux rampes de pointes.
En se référant d'abord aux fig. 1 et 2, on voit que l'appareil comporte un socle ou support 1, par exemple en métal, muni, à chacune de ses extrémités, d'un flasque 2 qui peut également être en métal. De préférence, l'un des deux flasques est fixé sur le support d'une façon amovible, par exemple au moyen de boulons 3.
Les deux flasques sont réunis, par leurs parties supérieures, au moyen de deux tiges 4, qui jouent à la fois un rôle électrique, comme on le verra plus loin et un rôle mécanique d'entretoises.
Entre les deux flasques 2 est serré un gros tube 5 en matière isolante, par exemple en bakélite, dans l'intérieur duquel sont disposés trois conducteurs métalliques 6 fortement isolés, constitués, par exemple, par des câbles haute tension qui s'étendent sur toute la longueur du tube 5.
Le tube 5 est divisé en un certain nombre de cellules 14, au moyen de cloisons isolantes 7, par exemple également en bakélite. Dans chacune de ces cellules, chaque câble 6 est entouré d'un manchon métallique 8, par exemple en cuivre ou en laiton.
Les manchons 8 d'une même cellule sont reliés électriquement à un écrou 9, en laiton de préférence, rivé sur une barrette isolante unique 11 appliquée contre la paroi intérieure du tube 5 par les pointes 12 munies d'un pied fileté vissé dans les écrous 9, à travers des trous convenables du tube et de la barrette. La barrette isolante 11 traverse les cloisons 7 à travers des encoches de celles-ci. Les pointes 12 sont, de préférence, en acier chromé, pour ne pas s'oxyder ni se détériorer sous l'action des effluves électriques.
Toutes les cellules 14 sont remplies de cire. Pour la fabrication de l'appareil, sur les câbles haute tension 6, on enfile successivement les manchons métalliques 8 et les cloisons isolantes 7. Sur les manchons 8, on soude les fils de liaison 10, puis on trempe l'ensemble dans la cire pour remplir les interstices entre les isolants des câbles 6 et les parois des trous des cloisons 7 qu'ils traversent. On approche la barrette isolante 11 munie des écrous 9 sur lesquels on soude les fils respectifs 10. On place cette barrette dans les encoches des cloisons et on enfile le tout dans le tube isolant 5. On visse les pointes 12 qui maintiennent le tout en place. On monte le tube ainsi préparé entre les deux flasques 2 et l'on met en place les deux tiges entretoises 4.
Pour l'utilisation, les tiges 4 sont reliées à la masse de la machine sur laquelle est monté l'appareil et les conducteurs métalliques 6 sont reliés à l'enroulement secondaire d'un transformateur haute tension T relié, d'autre part, à la masse et dont l'enroulement primaire est relié à une source de courant alternatif de tension courante, par exemple 110 ou 220 volts. Le secondaire du transformateur T donne, par exemple, une tension de l'ordre de 10 000 volts.
On fait passer la matière, par exemple des fils de Nylon 13, au-dessus des tiges 4. Sur le dessin, on a représenté ces fils tout près des tiges 4, mais, en réalité, ils passent à une distance plus grande, par exemple de l'ordre de 15 centimètres.
Quand l'appareil est en fonctionnement, les condensateurs, dont une armature est formée, dans chaque cellule, par les segments correspondants des câbles 6, et l'autre armature, par les manchons métalliques 8, laissent passer un courant qui charge les pointes 12 à un potentiel alternatif élevé, ce qui produit une ionisation de l'air qui se trouve au voisinage des tiges 4 reliées à la masse. Les charges d'électricité statique contenue dans les fils de Nylon 13 s'écoulent donc à la masse par les tiges 4 à travers l'air ionisé devenu conducteur.
Sur la fig. 3, on a représenté une variante sous la forme d'un appareil double qui comporte deux tubes 5' analogues au tube 5 du mode de réalisation de la fig. 2, mais dans lequel on a placé quatre câbles 6 au lieu de trois, à titre de variante.
Dans cet appareil, il est prévu deux tiges extérieures 15 et une tige commune 16, à relier à la masse. Pour obtenir une zone d'air ionisé aussi étendue que possible dans une direction transversale par rapport à celle des tiges, les deux tiges extérieures 15 sont plus près des rampes de pointes 12 que la tige commune 16, comme cela apparaît nettement sur la fig. 3. Le support 17 et les flasques 18 sont évidemment de plus grandes dimensions pour supporter les deux tubes 5'.
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