Brevet FR2182177A1 — publié le 19731207

L'invention concerne un dispositif pour le traitement électrique superficiel d'articles de matières conductrices et d'articles de matières non conductrices telles que les matiè res plastiques, le papier et les matières textiles, avec une électrode et une contre-électrode conductrices de courant. Les dispositifs de la technique antérieure sont connus sous les formes les plus variées. Dans ces dispositifs, la décharge par étincelles ou la décharge par effluve a toujours lieu entre deux électrodes séparées dans l'espace, entre lesquelles se trouve la matière à traiter, que l'on fait généralement passer entre elles. Dans un dispositif connu, on fait passer la matière entre une contre-électrode en forme de cylindre et une électrode profilée ou en forme de cylindre à laquelle est appliquée la tension.Dans cette disposition, on éprouve l'inconvénient qu'à partir d'une épaisseur de matière déterminée, la forme perpendiculaire de la décharge n'est plus possible, parce que la résistance d'ensemble entre les électro- des devient trop grande, ou bien parce que la matière n'est plus capable de résister à la forte tension de décharge, de sorte que viennent à se produire des percées électriques individuelles qui endommagent article. C'est le cas particulié rement lorsqu'il faut imposer un pré-traitement à une matière poreuse, par exemple à une matière expansée ou à un article présentant des creux, comme c'est le cas de tubes ou de bouteilles. Il est connu aussi, pour le traitement de corps creux à col étroit à l'intérieur desquels il est impossible de loger une électrode, de réaliser des dispositifs de façon telle qu'en utilisant la courbure de l'article à traiter, le prétraitement ait lieu par des étincelles qui l'effleurent tangentiellement. Il faut alors chaque fois ajuster le dispositif suivant le rayon de courbure de l'article à traiter. La distance entre électrodes ne peut être trop grande, sans quoi la résistance à la décharge serait trop grande. Aussi, les dispositifs de ce genre ne fonctionnent-ils pas économiquement en pratique, car il se présente continuellement des difficultés. Avec ce dispositif aussi, dans lequel les étincelles balaient tangentiellement liarticle à traiter, celui-ci,compte tenu de sa courbure, se trouve encore toujours entre les deux électrodes. L'invention a pour but de procurer un dispositif du genre précité 9 dans lequel ces inconvénients ne se présentent pas et par lequel on puisse traiter les matières et articles les plus différents sans adaptation électrique et sans mise au point mécanique difficiles, et en fait même des articles qui sont relativement épais et/ou poreux, comme par exemple les matières expansées ou des objets creux à accès (ou col) étroit. On résout ce problème grace à l'invention par le fait que lwune des électrodes (par exemple celle qui reçoit la tension) se trouve entre l'autre électrode (pareKemple la contreélectrode) et l'article ou matière à traiter. Il est possible ainsi de conformer les deux électrodes en un bloc ou unité à laquelle on peut amener, pour les traiter, les corps et les nappes de matière de caractères les plus variés. Suivant la nature de la matière à traiter,on peut déplacer soit celle-ci, soit le bloc comprenant les deux électrodes. Avantageusement, l'électrode à laquelle s'applique la tension et la contre-électrode sont réalisées sur un corps commun, lequel peut être, selon un développement de l'invention, un cylindre tournant autour d'un axe. Dans le dispositif suivant l'invention, des décharges par étincelles qui ont lieu par exemple à la surface du corps commun, peuvent être amenées à agir sur un corps déforme quelconque sans que la forme de l'objet devienne alors critique. De façon particulièrement avantageuse, le dispositif peut etre conformé selon les indications des revendications 4 à 6. Le terme "fil" doit s'entrendre comme s'étendant à tout genre de conducteur qui puisse livrer passage de la manière voulue à une décharge par étincelles. On peut aussi former un tel conducteur par dépit en phase vapeur ou par une poudre conductrice de l'électricité. Pour l'objet de la revendication 7, le corps commun est un corps creux, la région destinée proprement à recevoir le traitement étant dans l'espace intérieur de ce corps creux. On peut ainsi traiter des barreaux ou des articles tubulaires de longueurs limitées, ou continus, faits des matières les plus variées. Il convient que le fil ne soit libre que sur la moitié de sa section transversale, à peu près, étant disposé de telle sorte qu'il soit atteint par les étincelles des deux cOtés. Dans des conditions établies par l'allure du champ électrique et sous une tension suffisamment élevée, le cylindre avec les fils à sa surface peut être entouré complètement par les étincelles. Lorsqu'on choisit des enroulements de fils en spires circulaires ou hélicoSdales, les étincelles frappent transversalement à une nappe déplacée au-delà du cylindre en attaquant la surface à soumettre au pré- traitement. En changeant la direction de l'enroulement ou en employant une contreélectrode en forme de grille, on peut obtenir un angle d'impact qui va de l'orientation transversale à la direction de déplacement de l'article, à une section longitudinale. Ainsi, le pré-traitement peut être adapté, non seulement au matériau considéré chaque fois, mais aussi au dessin voulu pour le prétraitement, en fonction du collage ou de l'impression ou d'autres manipulations à venir. Au surplus, en changeant les écarts entre spires, on peut obtenir de très courtes interruptions du pré-traitement en bandes (longitudinalement et transversalement). On souhaite toujours cela lorsque l'on doit plus tard imprimer, coller ou sceller la matière en bandes très étroites seulement. Lorsque le dispositif est conformé suivant la revendication 4, on obtient un pré-traitement très efficace car une étincelle traite pratiquement une bande très large de la surface. En d'autres termes, la surface traitée ainsi (mesurée par l'avancement de la matière multipliée par la longueur effective de l'étincelle) est un multiple de celle qui correspondrait à un pré traitement vertical. Lorsqu'on souhaite un pré-traitement en bandes étroites, I'agencement -suivant la revendication 5 peut ëtre avantageux. Dans ce cas, on obtient un traitement par bandes étroites, mais ce traitement est, par comparaison avec un traitement connu où l'impact des étincelles se fait perpendiculairement à la matière, beaucoup plus intensif ca la décharge effective a lieu dans le plan de la matière ou de l'article- à traiter et parallèlement à la direction de déplacement de celle-ci. D'autres formes de réalisation avantageuses font l'objet des revendications 9 à 13. Gracie au dispositif selon l'invention, on peut traiter non seulement les matériaux les plus différents (conducteurs et non conducteurs), comme par exemple des matières synthétiques, de l'aluminium, etc., ainsi que des objets des formes les plus variées, mais dans le cadre de l'invention, on peut aussi interchanger l'électrode d'application de la tension et la contre-électrode. On indiquera à présent, en se reportant aux dessins, d'autres avantages et particularités de l'invention à propos des différents exemples de réalisation de l'invention. On voit, en - Figure 1, une coupe d'une forme de réalisation d'un bloc d'électrodes sous forme de cylindre , pour un dispositif suivant l'invention - figure 2, une vue en plan par-des-sus d'un cylindre analogue à celui de la figure 1, mais pour lequel les fils qui forment la contre-électrode s'étendent en direction longitudinale du cylindre et ainsi perpendiculairement à la direction du mouvement relatif entre la matière à traiter et le bloc d'électrodes - figure 3, une représentation schématique pour faire comprendre le pré-traitement avec un dispositif suivant la figure 2 - figure 4, une représentation schématique correspondant à la figure 3, pour faire comprendre le pré-traitement, par un dispositif suivant la figure 1; ; - figure 5, une deuxième forme de réalisation d'un bloc d'électrodes sous forme d'un cylindre, correspondant dans sa construction fondamentale, à celui de la figure 1s - figure 6, une coupe suivant la ligne VI-VI de la figure 5 - figure 79 une vue latérale schématique d'une autre forme de réalisation d'un dispositif suivant l'invention, dans lequel l'une des électrodes se trouve entre l'autre électrode et l'objet à traiter ; et - figure 8, une coupe d'une autre forme de réalisation dans laquelle le bloc d'électrodes est réalisé dans un cylindre creux A la figure 1, on a représenté en coupe les parties principales d'une forme deréalisation d'un dispositif suivantl'invention. Les deux électrodes nécessaires au pré-traitement d'une matière 7 sont réalisées sur un corps commun, en fait sous forme cylindrique.La contre-électrode 2 est enroulée sous la forme d'un fil hélicoïdal autour de l'électrode cylindrique 1 qui amène la tension. L'apport de tension se fait en 3. Une dérivation de la tension, c'est-à-dire une mise à la terre, se fait par un contact glissant 5. Entre la contreélectrode 2 et l'électrode 1s on a prévu un diélectrique 6 dans lequel est enroué à peu près jusqu'à la moitié le fil constituant la contre-électrode 2.Comme indiqué par les étincelles 4p il se produit une décharge par étincelles correspondant aux lignes de champ, essentiellement sur toute la surface ducylindre. La direction de la décharge correspond essentiellement à la direction longitudinale du cylindre, c'està-dire qu'elle est perpendiculaire au mouvement relatif entre la matière 7 et la direction longitudinale du cylindre, quelle que soit la partie qui est mobile. Dans cette forme d'agencement et de conformation de la contre-électrode , on soumet au pré-traitement par étincelles 4, une bande 4b relativement large (voir figure 4). De ce fait, le pré-traitement est t-s intensifs c'est-à-dire que le degré de rendement du pré traitement doit etre indiqué comme favorable. Dans la forme de réalisation suivant la figure 2, les fils qui constituent la contre-électrode 2 s'étendent perpendiculairement à ceux de la forme de réalisation de la figure - c'est-à-dire dans la direction longitudinale du cylindre. On a indiqué au détail E l'allure des étincelles 4. Un prétraitement se fait ici suivant des bandes étroites 4a, comme on le voit clairement en considérant la figure 3. Les étin- celles agissantes 4 se trouvent dans le plan de la matière 7 et s'étendent parallèlement à la direction du mouvement de cette matière. Aux figures 5 et 69 on a représenté un cylindre qui, par l'essentiel de sa construction, correspond à celui de la figure 1. A l'intérieur du cylindre 12 qui, dans ce cas, est fait de matière isolante, se trouve un espace creux 11 de section transversale annulaire. Cet espace creux il est rempli d'un liquide conducteur de l'électricité, qui conduit la tension 1, étant donné qusil s'agit de mercure. L'amenée de la tension se fait par une partie 9 qui est maiSenue par un couvercle 10 en matière isolante. Le départ de la tension (mise à la terre) se fait par une partie 8 qui est reliée au fil qui forme la contre-électrode 2.Ce fil est à nouveau enrobé jusqu'à la moitié à peu près dans un diélectrique 6.En considérant la figure 6, il est clair qu'une décharge ne se produitque dans une région relativement petite de la surface latérale du cylindre, et en fait là où le mercure assure une décharge par étincelles. Avec ce dispositif des figures 5 et 6,il est possible d'avoir non seulement un traitement très économique, car une décharge par étincelles ne se produit qu'à la surface latérale du cylindre, devant laquelle passe une nappe de la matière à traiter 9 mais on a veillé en même temps à un bon refroidissement du bloc d'électrodes car, sur une partie importante de la surface latérale, il ne se produit temporairement aucune décharge par étincelles engendrant de la chaleur. Dans l'espace creux 11 du cylindre suivant la figure 5, on a disposé deux anneaux de montage 13 et 14, dont l'un d'eux; l'anneau de montage 14, est conducteur, pour assurer la transmission de la tension au mercure qui forme l'électrode 1; Ces anneaux de montage 13 et 14 peuvent etre déplacés dans la di- rection longitudinale du cylindre polir modifier la largeur de traitement.Lorsqu'il faut préçtraiter 9 par exemple, une nappe dont la largeur est inférieure à la longueur ou largeur du cy lindre, on déplace les anneaux de montage 13 et 14 de façon correspondante pour diminuer la région dans laquelle le mercure forme l'électrode 1. Une décharge par étincelles entre les fils qui forment la contre-électrode 2 n'a alors lieu que dans la région où se trouve le mercure. Dans la forme de réalisation suivant la figure 1, les deux électrodes sont à nouveau constituées en un bloc. Dans cette forme de réalisation spéciale, les électrodes sont cependant mobiles l'une par rapport à l'autre car leur disposition relative est celle d'un engrenage planétaire* La contre-électrode 2 est formée d'un tube de tissu métallique. Une fourche 16 sert de monture à rotation à l'électrode 1 à l'intérieur de la contre-électrode 2. L'électrode est réalisée sous forme d'un cylindre qui roule le long de la surface latérale intérieure de la contre-électrode 2. A l'intérieur de la contre-électrode 2 se trouve une partie isolante 15. Lorsque l'article à traiter 7 se présente par exemple sous forme d'un tube, celui-ci est traité comme représenté par B, toujours dans la région opposée à l'électrode 1. Une décharge par étincelles n'a lieu que dans la région de la contre électrode 2 entraînée en rotation, là où l'électrode 1 qui tourne en même temps s'applique intérieurement. Le tube est soit animé d'un mouvement de rotation propre, soit entrain8 en rotation0 Dans la forme de réalisation suivant la figure 8, aussi, on a prévu un bloc d'électrodes. Ce bloc d'électrodes est réalisé sous forme d'un cylindre creux. A la surface latérale intérieure du cylindre creux, se trouvent les fils qui constituent la contre-électrode 2 et qui sont mis à la terre en 5. Ces fils sont à nouveau enrobés environ de moitié dans un diélectrique. Le diélectrique est entouré de l'électro de 1 de conformation cylindrique. A l'extérieur se trouve une couche 17 de matière isolante. Par ce bloc d'électrodes sui vant la figure 8, on peut traiter les objets les plus variés tels que des barreaux finis et des barreaux continus faits de matière conductrice ou de matière non conductrice, mais aussi de ces deux matériaux à la fois. Outre les barreaux, on peut traiter les corps creux les plus différents, des profilés et des profilés creux. Dans toutes les formes de réalisation de l'invention, les deux électrodes sont réalisées en un bloc ou unité , en sorte que l'objet à traiter ne se trouve pas entre ces deux électrodes, mais d'un coté d'une des deux électrodes. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour le pré-traitement électrique superficiel d'articles de matières conductrices et de matière non conductrices, telles que des matières synthétiques, des métaux, du papier et des matières textiles au moyen d'une électrode guidant la tension et d'une contre-électrode, caractérisé en ce que l'une des électrodes (par exemple l'électrode qui guide la tension ) se trouve entre l'autre électrode (par exemple la contre-électrode) et l'article à traiter. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode qui guide la tension et la contreélectrode sont réalisées sur un corps commun. 3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le corps commun est un cylindre monté pour tourner autour d'un axe. 4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la contre-électrode est formée par des fils enroulés en spires circulaires ou hélicoidales sur la surface latérale du cylindre, et en ce que la partie du cylindre située à l'intérieur de ces fils forme l'électrode, un diélectrique étant prévu entre les fils et l'électrode 5.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la contre-électrode est formée par des fils s'étendant perpendiculairement à la direction de rotation sur la sur- face latérale du cylindre et en ce que la partie du cylindre situde à l'intérieur de ces fils forme l'électrodesun diélectrique étant prévu entre les fils et l'électrode. 6.- Dispositif suivant la revendication 3,caractérisé en ce que la contre-électrode est formée par une grille de fiAs à la surface latérale du cylindre, et en ce que la partie du cylindre située à l'intérieur de la grille de fils forme l'électrode, un diélectrique étant prévu entre la grille de fils et l'électrode. 7.- Dispositif suivant la revendication 3s caractérisé en ce que le corps commun est constitué d'un cylindre creux à la surface latérale intérieure duquel sont prévus des fils formant la contre-électrode, et en ce qu'un tronçon présentant un diamètre plus grand que celui qui porte les fils forme l'électrode, un diélectrique étant prévu entre les fils et ltélectrede. 8.- Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les fils qui forment la contre-électrode s'étendent suivant des cercles ou en hélices. 9.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que dans le cylindre ou dans l'électrode est formé un espace creux de section transversale annulaire, qui est rempli partiellement d'un liquide conducteur de l'électricité 10.- Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la longueur de l'espace creux est réglable en direction longitudinale du cylindre. 11.- Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la longueur de l'espace creux est réglable par un ou plusieurs anneaux de réglage montés dans le cylindre. 12.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode qui guide la tension et la contreélectrode sont conformées et agencées à la façon d'un engrenage planétaire. 13.- Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la contre-électrode est formée par une grille ou un treillis de fils métalliques, l'électrode étant située dans celui-ci contre sa surface latérale, et montée pour tourner avec la contre-électrode.