FR2601887A1 - Dispositif de flocage electrostatique - Google Patents

Abstract

UN DISPOSITIF DE FLOCAGE ELECTROSTATIQUE COMPREND UNE CHAMBRE DE FLOCAGE 11, UN MOYEN 53 DE PRODUCTION DE COURANT D'AIR POUR FOURNIR DE L'AIR A LA CHAMBRE ET L'EN FAIRE SORTIR, UN MOYEN DE FILTRE 54 PERMETTANT D'EXTRAIRE L'AIR DE LA CHAMBRE DE FLOCAGE MAIS D'EVITER QUE LES FIBRES NE QUITTENT LA CHAMBRE, UNE BOITE A AIR 39 AU FOND DE LA CHAMBRE PRESENTANT UN PANNEAU PERFORE OU UN TAMIS METALLIQUE 40, UN MOYEN D'ELECTRODES 41, 42, 43, DES SOURCES D'ALIMENTATION CONNECTEES ELECTRIQUEMENT AU MOYEN D'ELECTRODES, UN MOYEN 18 DE SUPPORT DE LA PIECE 13 ET UN MOYEN D'ACHEMINEMENT 17 POUR INTRODUIRE LA PIECE DANS LA CHAMBRE DE FLOCAGE ET L'EN FAIRE SORTIR.

Description

1. La présente invention concerne un dispositif de flocage électrostatique

destiné à appliquer des fibres par flocage

sur la surface d'une pièce.

On a proposé et utilisé dans l'art antérieur divers dispositifs de flocage électrostatique. L'un de ces dispositifs comprend généralement une ou plusieurs électrodes auxquelles on applique une tension à courant continu de valeur élevée au moyen d'un générateur, une boite pour maintenir des fibres sous forme de fines particules devant être appliquées par flocage, et un 10 moyen placé en regard de l'électrode ou des électrodes afin de

maintenir les fibres à leur état de mise à la masse.

Pour appliquer par flocage électrostatique des fibres en utilisant le dispositif de l'art antérieur venant d'être cité, une pièce sur laquelle est appliqué un adhésif humide sur au moins une partie de sa surface est maintenue par un moyen de support et une haute tension à courant continu est appliquée à

l'électrode ou aux électrodes par le générateur.

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2. En appliquant la tension à l'électrode ou aux électrodes on produit un champ électrique entre la pièce et la ou les électrodes et les lignes de force électrique dans le champ électrique sont orientées vers la pièce. Les fibres maintenues à l'intérieur de la boîte sont chargées dans la direction des lignes de force électrique, d'o il résulte que les fibres sont amenées à s'envoler vers la pièce. Etant donné qu'un adhésif est appliqué sur au moins une partie de la pièce, les fibres chargées percent l'adhésif pour fournir un article floqué. Cet arti10 cle est alors soumis à une étape à l'état sec de manière à

sécher l'adhésif humide et fournir l'article floqué final.

Cependant, le dispositif venant d'être décrit soulève

quelques problèmes.

Le premier problème est que lorsqu'elles se mélangent aux fibres non chargées se trouvant dans la boîte disposée à l'intérieur de la chambre de flocage, les fibres chargées ont tendance à attirer une partie des fibres non chargées qui les entourent, ce qui se-traduit par la formation d'une ou de plusieurs masses

de fibres qui ne s'envolent pas facilement. Même si la ou les mas20 ses des fibres s'envolent, les fibres seront floquées d'une manière irrégulière sur la pièce, ce qui se traduira par un rebut.

Le second problème est que, lorsque les fibres s'envolent à faible densité dans la chambre de flocage, elles se répartis

sent au hasard sur la pièce.

Le troisième problème est que, étant donné que le flocage électrostatique est exécuté en utilisant le champ électrique produit entre la ou les électrodes et la pièce comme on l'a indiqué ci-dessus, lorsque la pièce présente une ou plusieurs surfaces lisses, les lignes de force électrique dues à la ou aux élec30 trodes sont distribuées de façon uniforme sur la ou les surfaces de la pièce, mais lorsque la pièce présente des parties concaves et convexes sur sa surface et en particulier un ou plusieurs creux comme cela se produit dans le moulage dit à étirage:profond, les lignes de force électrique ne seront pas réparties de 35 manière uniforme sur la ou les surfaces de la pièce. Ainsi, on 3. constate qu'on ne peut obtenir un flocage fin dans un tel cas. De manière à procéder à un flocage fin des fibres sur une pièce, il s'est avéré nécessaire d'employer une ou plusieurs électrodes spéciales destinées à produire des lignes de force électrique qui épousent la forme de la surface de la pièce, à titre d'exemple.

En plus des problèmes venant d'être exposés qui concernent les performances, le dispositif de flocage électrostatique de l'art antérieur soulève des problèmes pour l'acheminement 10 des pièces.

Plus précisément, dans le flocage électrostatique, de manière à floquer des fibres avec une densité prédéterminée, il est nécessaire que la pièce soit momentanément immobilisée dans le champ électrique à l'intérieur de la chambre de flocage,et 15 cela pendant un laps de temps prédéterminé. Ainsi, de manière

à traiter efficacement un certain nombre de pièces à la suite les unes des autres, il est nécessaire de les acheminer l'une après l'autre dans la chambre de flocage pour qu'elles soient revêtues des fibres et de faire sortir de la chambre les piè20 ces traitées à la suite les unes des autres à l'issue de l'opération de flocage de manière à augmenter le rendement du dispositif.

Dans le but d'améliorer le rendement du dispositif de flocage lors du flocage électrostatique de fibres sur un 25 certain nombre de pièces les unes à la suite des autres, le mécanisme de convoyage du dispositif de flocage de l'art antérieur comprend un moyen de convoyage sous forme d'un convoyeur ou analogue qui-s'étend entre la position de préparation du travail dans laquelle la pièce est placée sur une plate-forme de support et la position de déchargement dans laquelle la pièce floquée sort du système après passage dans la chambre de flocage. Le moyen de convoyage est conçu de façon que la pièce acheminée entre la position de préparation du travail et la 35 chambre de flocage soit amené à s'arrêter temporairement dans 4.

la chambre pendant une durée prédéterminée de manière à procéder au flocage des fibres, puis que la pièce sorte de la chambre.

Cependant, bien que le mécanisme de convoyage de l'art antérieur permette d'améliorer le rendement du dispositif de flocage électrostatique en acheminant les pièces à la suite les unes des autres pour les faire entrer dans le dispositif de flocage et les en faire sortir, étant donné que la position de préparation du travail et la position de déchargement des piè10 ces après traitement sont séparées, la chambre de flocage étant

interposée entre elles, il faut une place relativement importante pour l'installation du dispositif de flocage.

De plus, étant donné que la chambre de flocage comporte des ouvertures dans ses parois latérales opposées, une par15 tie relativement importante des fibres remplissant la chambre a tendance à se disperser hors de la chambre en passant par

les ouvertures pour s'échapper dans l'environnement de la chambre.

En outre, lorsque le convoyeur est monté à l'intérieur 20 dans la chambre de flocage, il est très difficile de nettoyer le chemin inférieur situé au-dessous des pièces et/ou leur plate-forme de support. Ainsi, il est possible que le remplacement des fibres par d'autres fibres soit fastidieux et/ou qu'une partie des fibres employées dans un stade précédent ait tendance à 25 adhérer à une partie de la chambre et à se mélanger avec les fibres utilisées ultérieurement dans une étape suivante, d'o le

rejet d'une partie de la production.

Par conséquent, la présente invention a pour objet un dispositif de flocage électrostatique dans lequel, dans le cas 30 o les fibres s'agglomèrent pour former une ou plusieurs masses dans la chambre de flocage, celles-ci sont finement divisées en fibres finies et sont humidifiées de manière à ajuster les propriétés de dépôt électrostatique des fibres et éviter ainsi qu'elles n'adhèrent à la pièce en forme de masse, et dans le35 quel une ambiance est formée dans la chambre de flocage et les 5. fibres sont amenées à entrer dans un champ électrique développé entre les électrodes contiguës de l'ambiance de sorte que les fibres peuvent s'envoler à haute densité dans tous les sens dans la direction de la pièce, d'o il résulte qu'elles peuvent être appliquées uniformément à la pièce par flocage. La présente invention a pour autre objet un dispositif de flocage électrostatique dans lequel, dans le cas o la piece est une pièce moulée par étirage profond présentant des parties concaves et convexes sur une ou plusieurs surfaces, les fibres peuvent être floquées uniformément sur la totalité de la surface de la pièce, y compris sur les parties concaves et convexes et les creux sans qu'il soit nécessaire d'utiliser une ou plusieurs électrodes qu'on emploie exclusivement pour

des pièces moulées creuses.

La présente invention a pour autre objet un dispositif de flocage électrostatique du type exposé ci-dessus, équipé d'un moyen de convoyage destiné à acheminer les pièces pour les faire entrer dans la chambre de flocage et les en faire sortir

en ne nécessitant qu'un espace minimum.

La présente invention a encore pour objet un dispositif

de flocage électrostatique qui permet de minimiser la dispersion des fibres dans l'environnement de la chambre de flocage.

La présente invention a pour autre objet un dispositif de flocage électrostatique dans lequel l'intérieur de la chambre 25 de flocage peut être nettoyé facilement, et le remplacement des

fibres peut s'effectuer aisément.

De manière à atteindre les objets précédents,un dispositif de flocage électrostatique selon les modes de réalisation de la présente invention comprend, dans ses grandes lignes: 30 - une chambre de flocage dans laquelle s'envolent des fibres devant être appliquées à une pièce par flocage électrostatique; - un moyen de production de courant d'air destiné à produire un courant d'air qui entre dans la chambre de flocage à sa partie inférieure afin de diviser une ou plusieurs masses en 6. fibres finies et disperser et souffler uniformément les fibres, puis sort de la chambre à sa partie supérieure; - un moyen de filtre monté dans la partie supérieure de la chambre de flocage afin de permettre au courant d'air de sortir de la chambre, mais d'éviter que les fibres ne sortent de celle-ci; - une botte à air vibrante, formée à la partie inférieure de la chambre de flocage et présentant un panneau perforé ou un tamis que traverse l'air et sur lequel les fibres sont dépo10 sées, la boite à air étant alimentée en air et animée d'un mouvement vibratoire; - un moyen d'entraînement pour faire basculer ou vibrer la boite à air; - un moyen d'électrodes comprenant des première, se15 conde et troisième électrodes montées entre la chambre de flocage et la boîte à air en étant espacées verticalement; trois moyens d'alimentation connectés électriquement aux première, seconde et troisième électrodes, respectivement; - un moyen de support pour maintenir la pièce entre 20 les première et seconde électrodes; - un moyen de convoyage pour acheminer la pièce jusque dans la chambre de flocage et l'en faire sortir après application des fibres par flocage, et

- un moyen pour éviter que les fibres volant dans la 25 chambre de flocage ne se dispersent hors de celle-ci.

Le dispositif de flocage électrostatique comporte de préférence un moyen pour le recyclage de l'air déchargé par la chambre de flocage par l'intermédiaire d'une conduite de

recyclage débouchant dans la chambre. La conduite de recyclage 30 est de préférence équipée d'un moyen d'ajustement d'humidification et d'un moyen de réglage du degré hygrométrique.

Le moyen d'entraînement de la boite à air comporte

une source d'entraînement en rotation et un mécanisme à manivelle monté entre cette source et la boîte à air, par exemple.

Les trois électrodes ne doivent pas nécessairement avoir 7. une configuration compliquée et peuvent présenter chacune une structure en échelle qui comporte un châssis relié électriquement à la source d'alimentation associée, et une multitude de fils espacés en étant parallèles les uns aux autres qui s'étendent à travers l'intérieur du châssis. Chacun des moyens d'alimentation reliés électriquement aux première et seconde électrodes comporte un moyen pour commuter la polarité de l'électrode et un mnyen pour faire varier

la valeur de la haute tension qui lui est appliquée.

La chambre de flocage comporte de préférence une ouverture, destinée à être ouverte et fermée, dans une paroi seulement. En outre, une chambre à rideau d'air est de préférence prévue en regard de l'ouverture afin d'éviter que les fibres ne se dispersent hors de la chambre lorsque l'ouverture n'est pas 15 fermée. La chambre à rideau d'air est de préférence disposée comme dérivation de la conduite de recyclage de manière à agir en ventilateur pour l'aspiration de l'air extérieur, et une boîte de récupération des fibres est de préférence montée dans la

conduite de recyclage.

Un élévateur est monté en face de l'ouverture de la chambre de flocage à titre de moyen permettant de faire entrer une pièce dans la chambre et de l'en faire sortir et comprend des moyens de maintien mobiles verticalement quisont disposés à des niveaux différents. Chaque moyen de maintien est destiné à 25 supporter un moyen de convoyage de pièce sur lequel la pièce est fixée par un ou plusieurs gabarits appropriés et à amener le moyen d'acheminement jusqu'à une position en alignement avec des rails horizontaux montés dans la chambre de flocage afin de transférer le moyen de convoyage aux rails via l'ouverture alors que le moyen de maintien se déplace vers le haut. Après que des fibres aient été appliquées par flocage à la pièce, le moyen de convoyage sur lequel est supportée la pièce traitée est transféré des rails au moyen de maintien qui se trouve maintenant en alignement avec les rails, d'o il résulte que la pièce traitée est prête à être enlevée du chariot pour être 8.

soumise à une ou plusieurs étapes ultérieures de traitement.

La présente invention sera bien comprise lors de la

description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints,

dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un mode de réalisation du dispositif de flocage électrostatique de la présente invention; La figure 2 est une vue en élévation de côté du dispositif de flocage illustré en figure l,uoe partie de celui-ci 10 étant en coupe; La figure 3 est une vue en perspective, à grande échelle, d'un moyen d'électrodes dans le dispositif de flocage illustré en figure 2; La figure 4A est une vue en plan, à grande échelle, 15 du chariot utilisé dans le dispositif de flocage illustré en figure 1; La figure 4B est une vue partielle en coupe verticale, à grande échelle, prise le long de la ligne Y-Y de la figure 4A; La figure 5 est un diagramme de temps représentant un 20 mode de commande des trois électrodes du moyen d'électrodes illustré en figure 3; La figure 6A est une vue d'un état des lignes de force électrique dans le champ électrique produit entre les électrodes intermédiaire et supérieure du moyen d'électrodes illustré en 25 figure 3; La figure 6B est une vue d'un autre état des lignes de force électrique dans le champ électrique produit entre les

électrodes intermédiaire et inférieure du moyen d'électrodes illustré en figure 3.

Dans les.:figures 1 à 4, on a représenté le mode de réalisation préféré du dispositif de flocage électrostatique de la présente invention. La référence 11 représente la chambre de flocage dans laquelle des fibres doivent être appliquées par flocage à une pièce et qui comprend une boite à air vibran35 te 39 montée au fond de la chambre et comportant un panneau ou 9. tamis métallique 40 au sommet perforé, qui est de préférence en matériau conducteur et forme la partie inférieure intérieure

de la chambre de flocage sur laquelle les fibres 12 sont déposées.

Un amortisseur lla en matériau élastique est monté entre l'extrémité inférieure de la chambre 11 et l'extrémité de la boite à air 39 de manière à absorber le mouvement vibratoire de

la boite.

Au-dessus du panneau perforé 40, à l'intérieur de la chambre de flocage 11, se trouvent trois électrodes espacées verticalement: une électrode supérieure 41,une électrode intermédiaire 42 et une électrode inférieure 43,qui s'étendent horizontalement. Des rails 18 reliés à la masse sont interposés entre les électrodes supérieure et intermédiaire 41, 42 et s'étendent 15 à un certain niveau en étant parallèles et espacés l'un de l'autre et des électrodes. Un filtre 54 est étendu à la partie

supérieure de l'intérieur de la chambre de flocage 11 et un ventilateur d'air 53 est monté sur la partie supérieure de la chambre.

Une ouverture 15 est ménagée dans une seule paroi latérale de la 20 chambre 11 et comporte un volet 14. Une pièce 13 est acheminée

par un moyen approprié, dont on fera la description ultérieurement, pour être introduite dans la chambre de flocage 11 après

passage dans l'ouverture 15,et en être ensuite.extraite. Un moyen de courant d'air est prévu qui coopère avec l'ouverture 15. Le 25 moyen de courant d'air est destiné à recycler l'air d'échappement entre le sommet de la chambre de flocage 11 et la boîte à air 39. Près de l'ouverture 15, se trouvent un mécanisme 87 de formation de rideau d'air utilisant l'air provenant du moyen de circulation d'air et un mécanisme 92 de projection d'air

Le panneau perforé ou tamis métallique 40 est constitué d'un matériau conducteur mis à la masse.

Un chariot 17 en matériau conducteur, sur lequel la pièce 13 est fixée au moyen d'un ou de plusieurs gabarits conducteurs, est guidé le long des rails 18. Ainsi, la pièce est main35 tenue en étant à la masse. Sur au moins une surface de la pièce 10.

13 on applique un adhésif. La pièce étant maintenue a la masse, le dispositif de flocage électrostatique est en état de marche.

Lorsque le dispositif fonctionne, la boîte à air 39 située au fond de la chambre de flocage 11 est animée d'un mouvement vibratoire par le mécanisme à manivelle 38 et simultanément, de l'air est introduit dans la boite 39. L'air soufflé dans la boite 39 est entraîné vers le haut en passant par les ouvertures du panneau perforé ou du tamis métallique 40 qui constitue la partie intérieure de la chambre de flocage 11 et. sur lequel 10 des fibres 12 sont déposées. Le mouvement vibratoire de la boîte 39 et le courant d'air traversant le panneau 40 ont pour effet de déloger les fibres 12 et de les entraîner vers le haut de la

chambre 11 en les dispersant de façon uniforme.

Une tension élevée en courant continu (par exemple,

négative) est appliquée à l'électrode intermédiaire 42 par un générateur 48 via un isolateur (non représenté).

En outre, une tension élevée en courant continu (par exemple, positive) est appliquée à l'électrode supérieure 41 par

des générateurs 45, 46, 47 via un isolateur (non représenté).

Ainsi, les fibres 12 amenées à s'envoler vers le haut de la chambre 11 sont polarisées sous l'effet du champ électrique produit par l'électrode inférieure 43 et sont attirées vers l'électrode 41. En outre, les fibres 12 sont chargées par l'électrode inférieure 43, puis entrent dans le champ électrique 25 produit par l'électrode intermédiaire 42, à la suite de quoi, elles sont attirées vers l'électrode intermédiaire et s'envolent

vers le haut de la chambre 11. Plus précisément, les fibres 12 s'envolent dans la chambre 11 à une haute densité par suite du phénomène venant d'être exposé. On obtient ainsi les conditions 30 décrites dans le préambule de la présente demande.

On décrira maintenant les conditions de vol, lorsque les fibres 12 volant dans la chambre de flocage 11 entrent dans le champ électrique produit entre les électrodes intermédiaire et inférieure 42, 43. Lorsque les fibres 12 volant dans des con35 ditions venant d'être exposées passent par l'électrode 11. intermédiaire 42, elles sont chargées par cette électrode et s'envolent dans la direction de l'électrode supérieure 41 sous l'effet des lignes de force électrique du champ produit entre les électrodes intermédiaire et supérieure 42, 41. La 5 pièce 13 est placée en étant à la masse entre les électrodes intermédiaire et supérieure. Si on a appliqué un adhésif à la surface inférieure de la pièce 13,les fibres 12 la percent sous l'effet du champ électrique produit entre l'électrode intermédiaire 42 et la pièce 13. Ainsi, les fibres sont appliquées par flocage sur la surface inférieure de la pièce 13. Les fibres qui n'ont pas percé la surface inférieure de la pièce sont attirées vers l'électrode supérieure 41 pour être chargées par celle-ci. Les fibres chargées 12 sont dispersées sous l'effet de la force de répulsion due à l'électrode 41. Alors que les

fibres 12 passent par l'électrode supérieure 41, elles sont chargées par l'électrode. Les fibres s'envolent à haute densité entre l'électrode supérieure 41 et le plafond de la chambre 11.

On décrira maintenant brièvement le comportement des fibres s'envolant en étant dispersées. Lorsque les fibres 12 sont disposées près de l'électrode inférieure 43, étant donné qu'elles sont chargées à la même polarité que celle de l'électrode supérieure 41, elles ont tendance à s'éloigner de l'électrode 43 sous l'effet de la force de répulsion agissant entre les

fibres 12 et l'électrode 43.

Lorsque les fibres s'envolent vers l'électrode intermédiaire 42, elles sont attirées vers cette électrode. Comme la pièce 13 est disposée en étant à la masse entre les électrodes intermédiaire et supérieure 42, 41, les fibres 12 s'envolant alors qu'elles sont attirées vers l'électrode 42 frappent la surface 30 supérieure de la pièce. Ainsi, si la surface supérieure de la pièce 13 comporte un adhésif, les fibres perceront la surface supérieure pour effectuer le flocage. Les fibres qui n'ont pas heurté la pièce sont attirées vers l'électrode intermédiaire 42, d'o il résulte qu'elles sont chargées à la même polarité 35 que cette électrode. Ainsi, les fibres 12 peuvent s'envoler 12. vers les électrodes supérieure et inférieure 41, 43. Les fibres s'envolant vers l'électrode supérieure 41 sont attirées par celle-ci et les fibres s'envolant vers l'électrode inférieure43 le sont par l'électrode. Certaines parties des fibres qui sont passées par l'électrode inférieure 43 tombent sur le fond de la chambre de flocage 11. Les fibres qui sont tombées sur le fond de la chambre 11 sont soufflées de manière répétitive dans la direction du haut et s'envolent comme-on l'a décrit dans le préambule de la présente demande. Ainsi, le flocage des 10 fibres sur la pièce s'effectue alors que les fibres s'envolent

à haute densité.

On traitera maintenant des conditions de vol des fibres lorsque les électrodes intermédiaire et supérieure sont

à la même polarité.

Comme on l'a décrit ci-dessus, les fibres 12 déposées sur le fond de la chambre de flocage 11 sont amenées à voler vers le haut sous l'effet du soufflage de l'air et du champ électrique produit entre les électrodes supérieure et inférieure 41 43. Lorsque les fibres 12 entrent dans le champ électrique produit 20 entre les électrodes intermédiaire et supérieure 42, 41, étant donné que celles-ci ont la même polarité, la force de répulsion agit entre les électrodes et les fibres sont amenées à s'envoler dans la direction des lignes de force électrique du champ. Ainsi, si les faces latérales de la pièce 13 comportent un adhésif, 25 celles-ci sont floquées. Les fibres heurtent les électrodes, les

traversent ou s'envolent dans leur voisinage et s'envolent toujours dans diverses directions sous l'effet du champ électrique.

Dans le dispositif de flocage décrit ci-dessus, en appliquant aux électrodes adjacentes la même polarité ou des polarités opposées et en faisant varier la tension qui leur est appliquée on peut modifier le sens du champ électrique devant être établi entre électrodes adjacentes, du champ électrique devant être développé entre une électrode particulière et la pièce et les lignes de force électrique fournissant les champs 35 électriques. Ainsi, le champ électrique optimum pour le flocage 13. des fibres sur la surface de la pièce peut être établi même dans le cas o cette dernière a une surface irrégulière,par exemple lorsqu'il s'agit d'une pièce de moulage à étirage profond ou d'un anneau. Si les électrodes et la pièce peuvent être acheminées par un moyen connu, on peut développer d'une façon

plus évidente les phénomènes venant d'être exposés.

Alors que les fibres 12 sont floquées sur la pièce 13

à l'intérieur de la chambre 11, elles s'envolent à haute densité sous l'effet du soufflage de l'air et de l'établissement du 10 champ électrique.

L'air est normalement amené à quitter la chambre 11

par le ventilateur d'air.

Ainsi, les fibres 12 s'envolant dans la chambre de flocage sont concentrées à l'orifice d'échappement en présence 15 de l'air introduit par soufflage. Cependant, étant donné que le filtre 54 est destiné à ne laisser échapper que l'air et à éviter que les fibres ne le traversent et qu'il est étendu à travers la partie supérieure de la chambre 11, les fibres sont

arrêtées par le filtre. Ainsi, les fibres ne peuvent être achemi20 nées à l'extérieur de la chambre 11 par l'air s'échappant.

En outre, de manière à éviter le colmatage du filtre

54 par les fibres, un ajutage d'air 56 est monté près de ce filtre. Les fibres 12 arrêtées par le filtre 54 en sont extraites par l'air pulvérisé à partir de l'ajutage 56, ce qui empêche le 25 colmatage du filtre par les fibres.

Comme les fibres 12 ont traversé le champ électrique dans leur trajet à l'intérieur de la chambre de flocage 11, elles sont chargées électriquement. Lorsque les fibres chargées tombent sur les fibres non chargées déposées sur le panneau per30 foré ou le tamis métallique 40, elles ont tendance à attirer électriquement les fibres non chargées placées au droit du point de chute ou à proximité de ce point pour former des masses de fibres. Cependant, comme on l'a mentionné ci-dessus, le mouvement vibratoire du panneau perforé 40 dû à la fibration de la boîte à air 39 et à l'air amené à traverser les ouvertures

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14. de ce panneau rompt les masses en fibres finies qui sont alors amenées à voler à l'intérieur de la chambre de flocage, comme

on l'a décrit ci-dessus.

Les électrodes 41, 42, 43 ont une configuration et un agencement simples, c'est-à-dire qu'elles comprennent,respectivement, des châssis 41a, 42a, 43a et une multitude de fils 41b, 42b, 43b étendus en étant parallèles et espacés sur l'intérieur

du châssis respectif.

Avec le dispositif de flocage de la présente invention, 10 au moment de la mise sous tension des électrodes 41, 42, 43 par un courant fourni par leurs sources d'alimentation respectives ou générateurs de haute tension, et qu'une tension élevée

est appliquée aux fils respectifs 41b, 42b, 43b via les châssis 41a, 42a, 43a, il se produit une forte décharge entre les élec15 trodes adjacentes qui développe des lignes de force électrique intenses.

Comme on le voit plus clairement en figure 2, un élévateur 16 est monté en regard de l'ouverture 15 et la pièce 13 est maintenue sur le chariot 17 au moyen d'un ou de plusieurs gabarits appropriés (non représentés). Le chariot 17 est amené à se déplacer à partir d'un certain endroit de l'élévateur 16 pour pénétrer dans la chambre de flocage 11, et de la chambre de flocage à cet endroit de l'élévateur en passant par l'ouverture 15. Deux rails horizontaux 18 sont placés en étant parallè25 les et espacés dans la chambre 11 grâce à un moyen approprié (non représenté) et le chariot 17 est guidé sur ces rails. Les rails 18 sont mis à la masse et par conséquent la pièce 13 placée sur le chariot 17 l'est également. Comme on le voit en figures 4A, 4B, le chariot 17 comprend un châssis rectangulaire 19, des rou30 leaux 20 montés aux extrémités opposées duchâssis 19 et destinés à rouler sur les rails 18, des saillies 21 s'étendant vers le haut du châssis 19 à un endroit contigu aux rouleaux 20 pour immobiliser la pièce 13 et une chaîne sans fin 22 s'étendant le long d'une extrémité du châssis 19 en étant entraînée 35 autour de pignons 23, d'o il résulte que le chariot 17 est 15.

guidé sur les rails 18 pour entrer dans la chambre de flocage 11 et en sortir. Le chariot 17 comporte également une barre 24 afin de transmettre la force provoquant le mouvement vibratoire qui provient d'un vibrateur qu'on décrira ultérieurement.

Les pignons 23 sont animés d'un mouvement de rotation par un moteur réversible 28 par l'intermédiaire d'une chaîne 25, d'un pignon 26 et d'une chaîne 27 qui sont montés à l'extérieur de la chambre 11. La référence 29 représente un moteur qui anime d'un mouvement de rotation réversible un pignon 32 par l'inter10 médiaire d'une chaîne 31 et la force vibratoire provenant du moteur 29 est transmise par l'intermédiaire dé l'arbre du pignon 32 à l'intérieur de la chambre 11 dans laquelle un moyen approprié de table (non représenté) est destiné à venir en contact avec

la barre 24 de manière à faire vibrer le chariot 17.

A l'extérieur de la chambre de flocage 11, on a également prévu un moteur 33 qui permet de faire vibrer la boîte à

air 39.

Dans le mode de réalisation illustré, un moyen de production de courant d'air destiné à fournir de l'air à la cham20 bre 11 et à l'en faire s'échapper comprend un moyen destiné à recycler l'air s'échappant de la chambre 11 par l'intermédiaire

d'une conduite de recyclage 68 pour le ramener dans la chambre 11.

Le ventilateur 53 et une boîte d'humidification 49 sont montés dans la conduite de recyclage 68. Le ventilateur 53 aspire l'air dans 25 la chambre 11, cet air ayant traversé le filtre 54 et ayant été étranglé par un volet 55 et pompe l'air pour l'introduire dans

la boite 49.

L'air est humidifié par un humidificateur 50 monté dans la boîte 49 et introduit dans la boite 39 après que l'humi30 dité de l'air ait été réglée à une certaine valeur par un éliminateur 52 en conformité avec un signal provenant d'un capteur d'humidité 51. L'humidification de l'air a pour objet de maintenir le degré d'hygrométrie dans la chambre 11 à une valeur optimum pour le dépôt électrostatique dans une atmosphère standard, 35 mais la valeur de la résistance des fibres peut varier en 16. fonction de l'humidité relative de l'air. Dans ce cas, les fibres dont la valeur de la résistance a varié ne peuvent être floquées de manière satisfaisante. Pour résoudre cette difficulté, on peut envisager d'humidifier la chambre de flocage, mais selon la présente invention, les fibres déposées sur le panneau perforé 40 sont humidifiées avant qu'elles ne s'envolent vers le haut de la chambre 11 de sorte qu'elles sont maintenues dans un bon état. Plus précisément, lorsque l'intérieur de la chambre 11 est sec, les fibres sont faiblement chargées et s'envo10 lent difficilement. Ainsi, les fibres ont tendance à percer la couche adhésive placée sur la pièce suivant une faible profondeur et de façon clairsemée. Ainsi, selon la présente invention, on envisage que les fibres soient fortement chargées et amenées à s'envoler avec sûreté, d'o il résulte qu'elles percent la 15 couche adhésive sur une profondeur optimum et avec une densité optimum. L'élévateur 16 est équipé de moyens de maintien de pièce 57a, 57b disposés à deux niveaux différents et ces moyens sont prévus à l'intérieur du châssis 58 de l'élévateur 16. Le chassis mobile 58 est supporté par des tiges de guidage 59, 59 de façon à se déplacer verticalement et est connecté fonctionnellement à la tige 61 d'un vérin 60. Ainsi, lorsque le vérin 60 se déplace vers le haut et vers le bas, le châssis 58 s'élève et s'abaisse. Les moyens de maintien de pièce 57a, 57b supportent chacun le chariot 17 et sont munis de pignons 62a, 62b respectivement, pour entraîner la chaîne 22 du chariot 17. La force motrice est transmise d'un moyen d'entraînement de chariot monté sur la chambre 11 aux pignons 62a, 62b via des chaînes 63a, 63b,

un pignon 64, une chaîne 65, un pignon 66 et une chaîne 67.

On décrira maintenant le fonctionnement du mode de réalisation venant d'être décrit. En marche, les fibres 12 déposées sur le panneau perforé 40 de la boîte à air 39 au fond de la chambre'de flocage 11 sont soufflées vers le haut et amenées à 35 s'envoler à l'intérieur de la chambre sous l'effet de l'air 17. traversant les ouvertures du panneau. Avec les fibres s'envolant à l'intérieur de la chambre de flocage 11, lorsqu'une tension positive élevée à courant continu, par exemple, est appliquée à l'électrode inférieure 43 et qu'une tension négative élevée à courant continu, par exemple, est appliquée à l'électrode intermédiaire 42, les fibres 12 sont polarisées et en outre sollicitées vers le haut de la chambre 11 sous l'effet du champ électrique développé entre les deux électrodes 42, 43. D'autre part, les fibres 12 déposées sur le panneau 40 de la boîte 39 sont finement dispersées vers le haut par le mouvement de balancement ou vibratoire de la boîte et du panneau sous l'effet du mécanisme

à manivelle 38 et de l'air traversant les ouvertures du panneau.

Les fibres chargées se trouvant dans le champ électrique de la chambre 11 tombent sur les fibres non chargées 12 déposées sur le 15 panneau 40 et se mélangent à celles-ci pour les charger, ce qui

se traduit par la formation de masses de fibres par suite du phénomène d'attraction. Cependant, les masses sont fractionnées en fibres finies par le mouvement de balancement et vibratoire de la boîte à air 39 et du courant d'air traversant les ouvertures du 20 panneau 40 pour être entraînées vers le haut.

Lorsque deux électrodes contiguës ont la même polarité, le sens des lignes de force du champ électrique développé entre elles est différent de la direction des lignes de force du champ électrique produit entre les deux électrodes adjacentes lorsqu'el25 les ont des polarités opposées. Il est également possible de faire varier le sens des lignes de force du champ électrique produit entre les deux électrodes adjacentes en modifiant la valeur de la tension qui leur est appliquée. En outre, lorsque les facteurs de temps sont impliqués, on peut produire divers champs

électriques. En utilisant ce phénomène, on peut floquer uniformément des fibres sur des surfaces inégales d'articles à trois dimensions, par exemple des pièces moulées par étirage profond.

En liaison maintenant avec la figure 5, qui est un diagramme de temps pour un mode de commande des électrodes, la référence A représente les conditions du remplissage initial en

260 1887

18. fibres de la chambre de flocage 11 dans laquelle les fibres 12 amenées à s'envoler vers le haut sous l'effet du courant d'air sont en outre sollicitées vers le haut par le champ électrique produit entre l'électrode inférieure 43 à laquelle une tension 5 positive est appliquée et l'électrode intermédiaire 42 soumise

à une tension négative et par le champ produit entre l'électrode supérieure 41 à laquelle une tension positive est appliquée et l'électrode intermédiaire 42, et plus spécialement, par le champ électrique développé entre les électrodes inférieure et intermédiai10 re 43, 42: ainsi, les fibres s'envolent avec une densité élevée. Cela constitue l'environnement de la chambre de flocage.

Dans cette figure, les références B et C représentent les cas dans lesquels les électrodes 42, 43 sont soumises à une même polarité et à des polarités opposées respectivement et ces modes 15 sont alternés un certain nombre de fois. Lorsque les électrodes 41, 42 ont des polarités opposées, les lignes de force électrique produites sont telles que représenté par 70a en figure 6A et les fibres 12 sont orientées et se déplacent dans la direction de ces lignes de force électrique. Ainsi, les fibres 12 20 sont surtout floquées sur une surface de la pièce 13 disposée entre les électrodes 41, 42. Lorsque les électrodes 41, 42 ont la même polarité, la force de répulsion agit entre elles et les lignes de force électrique seront telles que cela est représenté en 70b en figure 6B. Ainsi, les fibres 12 s'envolent dans le 25 sens des lignes dd force électrique 70b et les fibres sont surtout floquées sur le côté des faces d'extrémité (ainsi que sur le ou les creux de la surface) de la pièce 13. En alternant l'application de polarités de même sens ou de sens opposé un certain nombre de fois, on peut floquer les fibres de façon uni30 forme sur la totalité de la surface de la pièce 13, même si

celle-ci est constituée d'une pièce moulée par étirage profond ayant des parties concaves et convexes extrêmement prononcées.

On décrira maintenant en liaison avec les figures 2, les opérations permettant de faire pénétrer la pièce 13 dans la chambre de flocage 11 et de l'en faire sortir. Tout d'abord,

26018P7

19. la pièce 13 est maintenue sur le chariot 17 qui est disposé sur l'un des moyens de maintien 57a, 57b. Le volet 14 normalement maintenu dans la position fermée est alors ouvert et l'élévateur 16 est soulevé de manière à aligner le chariot 17 avec les rails 5 18. Alors, le chariot 17 est introduit dans l'ouverture 15 jusqu'à ce qu'il chevauche les rails 18. L'opération d'acheminement est effectuée en mettant en rotation les pignons 62a, 62b, 23t et,par conséquent, la chaîne 22 du chariot 17 qui est entraînée par ces pignons. Lorsque le chariot 17 a été correctement placé 10 sur les rails 18, le volet 14 est fermé. Comme la chaîne 22 est montée sur le chariot 17, seuls les rails 18 de guidage du chariot et les pignons 23 sont nécessaires comme moyen d'acheminement de la pièce dans la chambre de flocage 11. Ainsi, il faut seulement prévoir un mécanisme assez simple dans la chambre 11 et, lorsque les fibres sont remplacées par des fibres nouvelles, les fibres qui remplissaient antérieurement la chambre peuvent être

facilement et parfaitement extraites de la chambre.

La pièce 13 disposée entre les électrodes 41, 42 est floquée par les fibres comme on l'a décrit ci-dessus, mais pendant le flocage électrostatique,le chariot 17 supportant la pièce est placé sur l'autre moyen de maintien 57a ou 57b. A l'issue de l'opération de flocage de la première pièce 13, les pignons 23a sont animés d'un mouvement de rotation dans la direction opposée à celle dans laquelle ils tournaient au moment de l'intro25 duction du chariot dans la chambre 11, et le volet 14 est de nouveau ouvert et le chariot 17 ramené sur le moyen de support 57b

ou 57a.

Ensuite, l'élévateur 16 est de nouveau soulevé pour positionner le moyen de maintien 57a ou 57b sur lequel est pla30 cée la pièce traitée jusqu'à un niveau situé au-dessus des rails 18 et placer l'autre moyen de maintien 57a ou 57b de manière à aligner le chariot 17 avec l'autre moyen de maintien. Le chariot 17 est alors introduit dans l'ouverture 15 pour effectuer

l'opération de flocage dela pièce 13 suivante de la même maniè35 re que pour la première pièce.

20. Fondamentalement, en répétant le processus précédent, des pièces successives 13 sont floquées électrostatiquement les unes à la suite des autres. L'acheminement de la pièce 13 pour la faire entrer dans la:chambre de flocage et l'en faire sortir s'effectue automatiquement et effectivement. Comme l'élévateur 16 qui sert à introduire la pièce 13 dans la chambre de flocage 11 et à recevoir la pièce en provenant est monté à un endroit proche d'un côté seulement de la chambre de flocage 11 et que les moyens de maintien 57a, 57b 10 sont disposés à des niveaux différents, l'espace nécessaire pour le mécanisme d'acheminement est inférieur à celui du mécanisme correspondant du dispositif de flocage électrostatique de l'art antérieur. De plus, comme l'acheminement des pièces s'effectue par l'intermédiaire de la seule ouverture 15, sa surface peut être rendue suffisamment faible pour que le risque d'échappement des fibres depuis l'intérieur de la chambre 11 soit minimisé. Dans le mode de réalisation illustré, bien que les moyens de maintien de pièce soient disposés à deux niveaux diffé20 rents, ils peuvent l'être dans trois niveaux ou plus selon la pré

sente invention. L'agencement des électrodes n'est également pas limité à celui illustré dans le mode de réalisation représenté.

L'agencement des polarités des électro-aimants peut également être l'inverse de celui décrit. Même dans le cas o l'on inverse l'agen25 cement des polarités au moment o les électrodes adjacentes sont polarisées avec des polarités opposées, la force d'attraction ou

la force de répulsion peut agir entre électrodes adjacentes.

Comme cela apparalt dans la description précédente du

mode de réalisation préféré de l'invention, selon le dispositif 30 de flocage électrostatique de la présente invention, les fibres ne s'agglomèreront pas pour former une ou plusieurs masses et, par conséquent, bien que les fibres s'envolent en touffes à

l'intérieur de la chambre de flocage, elles ne seront pas floquées en touffes sur la pièce, et le flocage sera uniforme.

Même dans le cas o la pièce présente des parties convexes et 21. concaves, les fibres peuvent être uniformément floquées sur

elle en contrôlant la tension à appliquer aux électrodes.

Comme l'ouverture n'est pratiquée que dans un seul côté de la chambre de flocage, l'élévateur comprenant les moyens de maintien de pièce disposés à au moins deux niveaux différents est placé en regard de l'ouverture et la pièce est transférée entre les moyens de maintien et l'ouverture, la place nécessaire pour le mécanisme d'acheminement des pièces peut être rendue minimum et par conséquent, l'ensemble du dispositif peut être compact. 10 La présence d'une seule ouverture dans la chambre de flocage peut minimiser la dispersion des fibr.es dans l'environnement de cette chambre et le nettoyage de son intérieur peut s'effectuer facilement; par conséquent, les fibres peuvent être remplacées par de nouvelles. La présence de cette seule ouverture 15 permet de contrôler facilement l'humidité régnant à l'intérieur

de la chambre.

En outre, le mécanisme d'acheminement des pièces pour les faire entrer dans la chambre de filtrage et les en faire sortir comprend des rails simples qui nécessitent une place minimum 20 dans la chambre, et le nettoyage de l'intérieur de la chambre peut s'effectuer simplement et parfaitement sans qu'il soit gêné

par les rails.

La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contrai25 re susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront

à l'homme de l'art.

22.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif de flocage électrostatique, caractérisé en ce qu'il comprend: - une chambre de flocage (11) dans laquelle s'envolent des fibres devant être appliquées par flocage à une pièce (13); - un moyen de production de courant d'air (53) destiné à fournir de l'air à la chambre de flocage, l'air circulant entre le fond et le sommet de la chambre et étant déchargé de la chambre; - un moyen de filtre (54) monté dans une partie supérieure de l'intérieur de la chambre de flocage pour permettre à l'air d'être déchargé dans la chambre, mais éviter que les fibres ne soient extraites de la chambre; - une boite à air vibrante ou pouvant basculer (39), formée au fond de la chambre de flocage, pour constituer la partie intérieure inférieure de la chambre et ayant sa surface supérieure constituée d'un panneau perforé ou d'un tamis métallique (40) que l'air traverse pour entrer dans la chambre de flocage; - un moyen d'électrodes (41, 42, 43) disposé entre la boite à air et le moyen de filtre et comprenant des première, seconde et troisième électrodes entre le fond et le sommet, les fibres étant déposées sur la surface supérieure du panneau perforé ou du tamis métallique; - trois sources d'alimentation (44; 45, 46, 47; 48) 25 connectées électriquement aux première, seconde et troisième électrodes respectivement; - un moyen de support destiné à supporter la pièce entre les seconde et troisième électrodes; - un moyen de convoyage (17; 18) pour acheminer la 30 pièce afin de l'introduire dans la chambre de flocage et de l'en faire sortir; et

- un moyen d'entraînement.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé

en ce que la pièce (13) présente des parties concaves et conve3b xes.

23. 3 - Dispositif selon la revendication l,caractérisé en ce que le moyen de production de courant d'air (53) comprend un moyen pour recycler l'air déchargé de la chambre de flocage par l'intermédiaire d'une conduite de recyclage (68) afin de le ramener dans la chambre de flocage. 4 Dispositif selon la revendication 3, dans lequel

la conduite de recyclage comporte un moyen d'humidification (49).

- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé

en ce qu'un capteur d'humidité- (50) est monté en aval du moyen 10 d'humidification dans la conduite de recyclage.

6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un éliminateur d'humidité (52) est monté entre le moyen d'humidification et le capteur d'humidité dans la conduite

de recyclage.

7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de filtre (54) est équipé d'un ajutage d'air (56) pour souffler les fibres recueillies par le moyen de

filtre afin de les introduire dans la chambre de flocage.

8 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé 20 en ce que le tamis (40) est un panneau perforé.

9 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé

en ce que le tamis (40) est un tamis métallique.

- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'entraînement comprend une source de mise

en rotation et un mécanisme à manivelle (38) monté entre la source et une boîte.à air (39).

11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les trois électrodes comprennent chacune un châssis (41a, 42a, 43a) connecté électriquement à l'un des moyens d'ali30 mentation et une multitude de fils (41b, 42b, 43b) s'étendant à travers le châssis en étant parallèles et espacés les uns des autres. 12 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé

en ce que les moyens d'alimentation comprennent un générateur 35 de haute tension à courant continu.

24. 13 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la polarité d'au moins l'un des moyens d'alimentation connectés électriquement aux seconde et troisième électrodes

comprend un moyen de commutation.

14 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une des sources d'alimentation connectées électriquement aux seconde et troisième électrodes comprend un

moyen de commutation de tension.

- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé 10 en ce que le moyen de support comprend un chariot (17) supportant directement la pièce et des rails (18) le long desquels

le chariot est guidé.

16 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de flocage (11) comporte dans une paroi latérale une ouverture (15) qui est destinée à être ouverte et fermée et par l'intermédiaire de laquelle la pièce est introduite dans la chambre de flocage et en est sortie par le moyen de

convoyage de pièce.

17 - Dispositif selon la revendication 16, caractéri20 sé en ce que l'ouverture comporte un rideau d'air.

18 - Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'un mécanisme de soufflage d'air (92) est monté dans l'ouverture pour extraire par soufflage les fibres déposées sur

le chariot.

19 - Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élévateur (16) disposé en regard de l'ouverture, cet élévateur comprenant des moyens de maintien de pièce (57a, 57b) disposés dans au moins deux niveaux différents de manière à être animés d'un mouvement vertical, les moyens de 30 maintien déplaçant le moyen de convoyage de pièce de-façon que ce dernier achemine la pièce pour l'introduire dans la chambre

de flocage et l'en faire sortir.