Brevet FR2182769A1 — publié le 19731214

L'invention concerne un procédé et un appareillage pour le traitement en haute fréquence (par abréviation HF), par pertes diélectriques, de produits à au plus deux dimensions. Des produits justiciables d'un tel traitement sont notamment des résines, des matières plastiques, du bois, du cuir. Par produits n à au plus deux dimensions ", on entend ci-après des produits, soit filiformes, soit plans, duoins de surfaces réglées, donc de section transversale faible par rapport à leur longueur ou à leur aires, respectivement. Celà est tout spécialemefit le cas pour les fils textiles, les tissus (soit chaine et trame, soit tricotés), les pellicules, les films, les tissus enduits, les tissus contrecollés et tous articles consiltués pour partie au moins en matières thermoplastiques. I1 est bien connu de traiter en HF de tels produits en les prenant pour diélectriques entre deux électrodes afin d'engendrer en leur sein des actions calorifiques susceptibles de produire des effets physiques (par exemple de soudage ou de séchage), ou chimiques, (par exemple de polymérisation, de transmutation, de décomposition etc.). Si l'opération s'effectue sans difficultés sérieuses quand l'article à traiter présente de faibles dimensions, il n'en va pas de même, lorsqu on a affaire à un produit de sensible étendue. Cela résulte essentiellement de ce que la fréquence couramment utilisée dans l'industrie pour le traitement en HF par pertes diélectriques, d'articles en matières plastiques notamment a été fixée, par Convention Internationale à 27,I2 mégacycles, ce qui correspond à une longueur d'onde de 11,1 mètres. Le coefficient de vélocité dù aux constantes diélectriques des matériaux constituant Zs produits à traiteur, vient encore réduire d'autant cette valeur. Par exemple, pour un article en polychlorure de vinyle pour lequel ce coefficient avoisine 0,65, on n'atteint plus qu'une lon gueur d'onde effective de 0,65 x 11J1J I > soit 22 mètres. Dans ces con- ditions, pour un tel article de longueur 1,80 mètres, ce qui correspond alors sensiblement à un quart d'onde du champ électrique, on constate du fait que ce champ n1 est pas linéaire, une différence d'environ 30 ss entre sa valeur au centre des électrodes de la ma ;; à traiter donc de l'article, et celle aux extrémités, ce qui est inacceptable pour ltétablissement d'une température homogène dans le produit, donc pour 11 obtention d'un résultat régulier dans l'effet recherché (de soudage, de séchage, de chauffage, etc.), En outre, la puissance proportionnelle au carré de la tension, l'écart des énergies dépensées entre les emplacements indiqués ap prochede 60 ,o, ce qui est. considérable. I1 est bien évident que ces différences entre la dimension de ltarvicle et les écarts observés s'a amplifient avec la grandeur de 1 1article. Tout celà pour dire, que d'une manière générale, on ne sait pas traiter en HF, par pertes diélectriques, des produits du genre mentionné plus haut, de manière satisfaisante dès que ces produits dépassent une certaine limite de grandeur. On a bien proposé de pallier ces inconvénients en alimentant les électrodes de l'appareil de traitement en leur milieu et en disposant deux inductances fixes à chacune de leurs extrémités, ce qui fournit ainsi deux champs décalés d'environ un huitième de longueur d'onde. Arts, dans ce cas, pour un article de I,80 m, il subsiste une différence d'environ 7,5 '-J entra les valeurs extrêmes du champ et les écarts de puissance restent de l'ordre de 15 , ce qui n'est souvent pas admissible. La présente invention a surtout pour objet de permettre de traiter en HF par pertes diélectriques des produits du genre en question de dimensions sensiblement plus importantes que jusqutà présent et ce, de manière satisfaisante, ctest-à-dire avec des écarts de valeurs de champ et de puissance entre centre et extrémités des électrodes, de l'ordre de 2 ss maximum. La présente invention vise tout spécialement de tls traitements pour des articles de largeur 2,40 - 2,50 m, ce qui est souvent demandé dans la pratique pour des pellicules, des films et des tissus dits " en grande largeur n, notamment. Elle consiste, dans les procédés mentionnés ci-dessus,de traitement en HF par pertes diélectriques de produits uni ou bi-dimensionnels à lînéariser en tous les points des produits à traiter, le champ électrique produit grâce à un balayage à grande vitesse des maximas de ce champ, engendré par des actions d'inductances et/ou de capacitance en opposition de phases variables périodiquement et exercées directement sur ce champ. On peut effectuer ces actions de diverses manières soit par des moyens purement mécaniques (éléments rotatifs par exemple), - soit par des moyens purement électriques ( par exemple, gracie à au moins deux générateurs HF montés en divers endroits des électrodes de traitement et de fréquence légérement décalés). On effectue avantageusement ces actions à des fréquences comprises entre IO et 100 périodes secondes, en sorte que, la durée de traitement d'un article étant généralement de 1 à 5 secondes, le balayage se produit de IO à 500 fois, selon les cas, au cours d'une opération. Quant à la vitesse de balayage, on aura à la définir en fonction de la durée du traitement. Par exemple, pour souder de façon homogène un tissu en fibres thermoplastiques à base de polychlorure de vinyle de 2}40 m de largeur, il convient de créer un déplacement des maxima d'onde correspondant à une variation angulaire de phase d'environ 30 . L'invention consiste également dans les appareillages pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini ci-dessus et dans lesquels les produits à traiter constituent des diélectriques interposés entre deux iectrodes, à disposer, au centre et aux extrémités de cellesci, des selfs et/ou des condensateurs tournant aux vitesses de balayage mentionnées plus haut. En se référant au dessin ci-annexé qui montre schématiquement un appareillage établi selon l'invention, on va décrire à seul titre d'exemple, un mode de réalisation de ladite invention. L'appareillage en question comporte essentiellement deux électrodes l'une 1 mobile, la second 7 fixe de 250 cm de long et 0,6 cm de large, entre lesquelles est interposéé sous pression ferme une grille 3 de 2,40 m de large, constituée par des. fils de chaine 4 et de trame 5 simplement superposés et constitués pour 80 ,J par des filaments thermoplastiques en polychlorure de vinyle et pour 20 , par des filaments de viscose, fils qui sont à assembler ainsi qu'il est décrit et revendiqué dans la demande de brevet d'invention formulée par le ême dema1ldeur, le I7 Décembre 1971, sous le numéro 7I.4O496 pour " iapne textile n. Un générateur HF 5 de 27 mégacycles alimente les électrodes par l'entreprise d'un dispositif de réglage 7. Deux dispositifs de circuit de balayage-8 et 9, commandés par un moteur IO, sont- reliés chacun avec les extrémités en regard des deux électrodes 1 et2. On cale les deux courants produits dans des circuits à I80 , c'est-à-dire qu'on les met en opposition de phase, par variation de la self induction et de la capacité des organes, selfs et condensa teurs qu'ils comportent. Gn regle la vitesse du moteur IO à I 500 tours / minute pour obtenir un bagage à 25 périodes / secondes. En enserrant- fermement le tissu 3,on applique l'électrode 1 sur l'électrode 2 pendant 3 secondes, puis on sépare les électrodes, on sort alors lé tissu et on constate alors qifen tous les points de la largeur de 2,40 m de ce tissu, le soudage a été réalisé de manière tout à fait regulière et satisfaisante. Ainsi qu'il a été dit plus haut, la présente invention peut autre mise en oeuvre pour d'autres fins que le soudage de matières thermoplastiques par exemple, pour le sèchage de produits plans ou mis à plat (panneaux de boiS, produits alimentaires disposés en minces épaisseurs), pour des opérations chimiques (polymérisation ou réticulation de produits conformés en couches minces, traitemenS superficiels de pellicules, processus de teintures ou de décoration sur articles plats, etc.). REVENDICATIONS 1 - Procédé pour le traitement en haute fréquence de produits à au plus deux dimensions, - dans lequel on engendre au sein de ces produits un effet thermique par pertes diélectriques, en soumettant lesdits produits à l'action d'un champ électrique d'allure sinusoTdale, - caractérisé par le-fait quten tous les points des produits, on linéarise ce champ gracie à un balayage à grande vitesse des maximas de ce champ, engendré par des actions d'inductance et/ou de capitance en opposition de phase, variables périodiquement et exercées directement sur ce champ. 2 - Procédé selon revendication 1, caractérisé par le fait que les actions d'inductance et/ou de capacitance résultent de la mo bilité de moyen, s essentiellement mécaniques. 3 - Procédé selon revendication 1, caractérisé par le fait que les actions d'inductance et/ou de capacitance résultent de la variation de moyens essentiellement ëlectriques. 4 - Appareillage puur la mise en oeuvre du procédé selon revendication 1, - dans lequel essentiellement le produit à traiter est interposé comme diélectrique entre deux électrodes reliés à un générateur HF d1un champ électrique, - caractérisé par le fait qu'aulx extrémités au moins des électrodes sont reliées à des selfs et/ou des condensateurs montés en opposition de phase à chacune desdites extrémités dans le champ à des fréquences comprises entre Tn et I00 périodes/secondes. 5 - Appareillage selon revendication 5, caractérisé par le fait qu'un moteur est accouplé aux selfs et aux condensateurs. 6 - Appareillage selon revendication 5, caractérisé par le fait que deux générateurs HF de fréquences légèrement décalées sont reliée au moins en deux points en regard de chacune des dlectrodes.