Brevet FR2615785A1 — publié le 19881202

"Cylindre diélectrique pour le traitement de surface de matière synthétique en film ou gaine". Pour améliorer l'accrochage des encres d'imprimerie ou des colles diverses sur l'une des faces d'un film ou d'une gaine en matière synthétique, il est connu de traiter cette face par effet "CORONA" c'est à dire au moyen d'effluves électriques engendrées entre deux électrodes espacées entre lesquelles passe le film en défilement et toutes deux reliées électriquement aux bornes d'un générateur de courant alternatif à haute tension# et fréquence élevée. Fréquemment l'électrode en contact avec le film est un cylindre diélectrique relié par son arbre à la source de courant. Ce traitement a des résultats d'autant plus efficaces que les effluves se formant, entre le film et l'électrode, sont denses et régulières et ne se transforment pas en arcs électriques par "effet de pointe" sur les aspérités de surfaces des électrodes ou consécutifs aux variations des caractéristiques du diélectrique. En pratique le cylindre diélectrique est concentrique à des moyens conducteurs de l'électricité et canalisant celle-ci entre le cylindre et son arbre. Actuellement, la canalisation du courant est assurée par de la poudre d'aluminium disposée à l'intérieur du cylindre et dont les particules constituent des fragments de conducteur. Cette technique donne satisfaction pour des nappes en défilement à vitesse courante, mais ne convient pas pour des vitesses de défilement plus grandes car alors, l'augmentation de la tension d'alimentation des électrodes, nécessaire pour obtenir la puissance procurant la densité d'effluves, provoque la formation d'arcs électriques (30) par amorçage sur certains grains (31) de la poudre d'aluminium comme montré figure 4. Pour obtenir le traitement recherché il faut prévoir plusieurs postes de traitement, ce qui augmente le coût de l'installation. Par ailleurs, la poudre d'aluminium dont le coefficient de dilatation est supérieur à celui du verre constituant l'enveloppe du cylindre, est soumise à des variations de volume importantes entre les phases de fonctionnement et d'arrêt du dispositif, variations entrainant, à la rétraction, la formation de craquelures au sein de la masse de poudre. Il en résulte qu'au démarrage de l'installation, et tant que la poudre d'aluminium nta pas atteint dans toute sa masse la température de fonctionnement, les craquelures perturbent le cheminement du courant, détériorent la répartition des effluves, réduisent leurs densités, et, en conséquence, la qualité du traitement. La présente invention a pour but de fournir un cylindre diélectrique, assurant une excellente répartition des effluves, tant en fonctionnement qu'au démarrage, et permettant, par une très forte densité des effluves d'augmenter la puissance dissipée et de traiter à grande vitesse des films ou gaines. Ce cylindre est du type composé d'une enveloppe tubulaire en matériau diélectrique, dont la face extérieure sans aucune aspérité vient en contact avec le film ou gaine en traitement, d'un arbre axial et de moyens canalisant le courant à l'intérieur de l'enveloppe et reliant électriquement celle-ci à l'arbre précité. Selon l'invention, les moyens reliant électriquement l'enveloppe à l'arbre sont constitués par une pellicule en materiau conducteur d'électricité déposée sur la face intérieure de l'enveloppe, par des bagues métalliques emmanchées sur les cages extérieures de roulement, disposés sur l'arbre à proximité des extrémités et à l'intérieur de l'enveloppe, et par des moyens métalliques à expansion radiale portés par les bagues et venant en contact avec la face intérieure conductrice de l'enveloppe, moyens protégés par un embout isolant s'emmanchant à l'intérieur de l'enveloppe. Grâce à cette construction, le cylindre est allégé et la liaison électrique entre l'enveloppe et l'arbre est assurée par des éléments métalliques continus fournissant une excellente conductibilité, quelle que soit la température du cylindre. Par ailleurs, les moyens métalliques à expansion radiale, assurant la liaison entre la pellicule conductrice de l'enveloppe et les bagues métalliques, permettent de positionner parfaitement l'enveloppe par rapport à l'axe longitudinal de l'arbre, de supprimer tout faux-rond et d'obtenir ainsi un espace régulier entre le cylindre et l'électrode lui faisant vis à vis. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemples non limitatifs une forme d'exécution de ce cylindre. Figure 1 est une vue de côté représentant schématiquement le cylindre en position de fonctionnement, Figure 2 est une vue de côté en coupe transversale partielle montrant, à échelle agrandie, l'une des extrémités du cylindre, Figure 3 est une vue en coupe suivant III-III de figure 2, Figures 4 et 5 sont des vues partielles de côté en coupe montrant, à échelle agrandie, la répartition des effluves respectivement avec le dispositif à poudre d'aluminium et avec le dispositif selon l'invention. A la figure 1, 2 désigne un cylindre diélectrique composé d'une enveloppe tubulaire 3 en matériau diélectrique tel qu'en verre spécial dont la face externe vient en contact avec le film 4 à traiter. Cette enveloppe 3, présente en surface, mais aussi intérieurement un état de surface proche du "miroir", c'est à dire sans aucune aspérité ou rugosité susceptible de favoriser, par "effet de pointe", la formation d'arcs électriques entre elle et l'autre électrode. 5 désigne l'arbre axial du cylindre et 6 une électrode disposée en vis a vis du cylindre 2. Cette électrode est raccordée par un circuit 7 à l'une des bornes 8 d'un générateur de courant à haute tension et fréquence élevée dont l'autre borne 9 est raccordée à l'arbre 5.De façon connue, des moyens relient électriquement l'enveloppe 3 à l'arbre 5 pour canaliser le courant à l'intérieur du cylindre, et permettre entre ce cylindre et l'électrode 6, la formation d'effluves 10 assurant le traitement de l'une des faces du film 4. Selon l'invention, et comme montré aux figures 2 et 3, les moyens reliant électriquement l'enveloppe 3 à l'arbre 5 sont constitués par une pellicule 12 en matériau conducteur d'électricité, et par exemple métallique, déposée sur la face intérieure de l'enveloppe par une bague métallique 13 et par des moyens métalliques 14 à expansion radiale. La bague métallique 13 est emmanchée sur la partie intérieure de la cage extérieure d'un roulement à aiguille 15, disposé sur l'arbre 5 à proximité de l'extrémité de l'enveloppe 3 et à l'intérieur de l'enveloppe 3. Les moyens à expansion radiale 14 sont constitués par des secteurs de couronnes, au nombre de trois dans cette forme d'exécution. Chaque secteur de couronne est plaqué contre une collerette 13a de la bague métallique 13 par une vis de calage 16 dont la tige se visse dans ladite collerette. Comme montré plus en détails à la figure# 2, la tête 16a de la vis 16 est tronconique et prend appui sur une portée tro#nconique 17 du secteur 14 correspondant. Ainsi, le vissage de la vis entraine une expansion radiale du secteur dans le sens de la flèche 11 de la figure 3, expansion permettant d'amener ce -secteur au contact de la -face intérieure de l'enveloppe 3. On conçoit aisément que le réglage du secteur 14 par les trois vis 16 permet de faire colncider parfaitement l'axe longitudinal de l'enveloppe 3 avec l'axe longitudinal de l'arbre 5 pour éviter tout faux-rond à la rotation du cylindre. Pour améliorer le contact par frottement entre chaque secteur et la face interne 12 métallisée de l'enveloppe 3, chacun de ces secteurs est muni sur sa face périphérique extérieure d'un coussin 18 en matériau souple et déformable tel qu'un matériau synthétique en mousse. Dans ce cas, pour assurer la liaison électrique entre la pellicule 12 et le secteur métallique 14, une feuille métallique 19 est interposée entre la pellicule 12 et le coussin 18. Cette feuille est rabattue contre le secteur 14 et éventuellement contre la face correspondante de la bague métallique 13. Bien qu'une seule feuille suffise pour assurer la conduction électrique, chacun des secteurs 14 peut être associé à une telle feuille. La feuille métallique 19 est plaquée contre le secteur 14 et la bague métallique 13 par un embout 20 en matière isolante emmanché sur la partie extérieure de la bague intérieure du roulement à aiguille 15. Cet embout est fixé par des vis 22 se vissant dans des alésages 23 de la bague 13. Il comporte une gorge annulaire 24 débouchant latéralement et coiffant l'extrémité de l'enveloppe 3 comme montré à la figure 2. Après montage définitif du cylindre, la gorge est remplie par un matériau durcissable constituant joint 25. Enfin, à la figure 2, 26 représente une bague fixée sur l'arbre 25 pour caler en translation le cylindre tout en tolérant ses dilatations longitudinales. Bien entendu, l'autre extrémité de l'enveloppe 3 est reliée à l'arbre par les mêmes moyens. En fonctionnement, le courant traversant l'enveloppe diélectrique 3 est réparti de manière uniforme par la pellicule métallisée 12 et, par les lamelles 18, les secteurs 14, la bague métallique 13 et le roulement 15, vient très aisément sur l'arbre 5. Comme montré à échelle agrandie -figure 5, l'excellente canalisation du courant permet d'obtenir entre l'électrode 6 et le cylindre 2 des effluves 10 régulières, régulièrement réparties, et ayant une forte densité, ce qui permet d'augmenter la puissance dissipée dans une proportion de deux à trois par rapport aux cylindres traditionnels de mêmes dimensions et alimentés avec la même puissance, et, en conséquence, d'accroître la vitesse circonférentielle du cylindre pour traiter les films ou gaines en défilement à grande vitesse. Par ailleurs, et grâce à la structure de moyens de positionnement et de maintien du cylindre 3 par rapport à l'arbre 5, le montage de celui-ci est très aisé, ce qui réduit son coût de fabrication et le coût de son remplacement en cas de casse. #Enfin, la conductibilité entre l'enveloppe 3 et l'arbre 5 est régulière et constante, quelle que soit la température, de sorte que le cylindre fournit, dès son démarrage, un traitement de qualité constante. REVENDICATIONS 1. Cylindre diélectrique pour le traitement de surface de matière synthétique, en film ou en gaine, du type composé d'une enveloppe tubulaire (33 en matériau diélectrique dont la face extérieure vient en contact avec le film ou gaine en traitement, d'un arbre axial (5), de moyens canalisant le courant de l'enveloppe,et reliant électriquement celle-ci à l'arbre, et de moyens conducteurs reliant l'arbre à l'une des bornes d'un générateur de courant à haute fréquence dont l'autre borne est reliée à une électrode fixe (6) disposée parallèlement à la distance du cylindre, caractérisé en ce que les moyens reliant électriquement l'enveloppe (3) à l'arbre (5) sont constitués par une pellicule (12) en matériau conducteur de l'électricité déposée sur la face intérieure de l'enveloppe (3), par des bagues métalliques (13) emmanchées sur les cages extérieures de roulement (15), disposés sur l'arbre à proximité des extrémités et à l'intérieur de l'enveloppe (3), et par des moyens métalliques (14) à expansion radiale, portés par des bagues et venant en contac-t-avec la pellicule conductrice (12) de l'enveloppe, moyens protégés par un embout isolant (20) s'emmanchant à l'intérieur de l'enveloppe (3). 2. Cylindre diélectrique selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens métalliques à expansion radiale sont constitués par des secteurs de couronne (14) plaqués contre une collerette (13a) de la bague métallique (13) par des vis de calage (16), parallèles à l'axe longitudinal de l'arbre (5), chaque vis (16) se vissant, par sa tige, dans la collerette de la douille et s'appuyant, par sa tête tronconique (16a), sur une portée tronconique (17) du secteur correspondant. 3. Cylindre diélectrique selon l'énsemble des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la face périphérique extérieure de chaque secteur de couronne (14) est muni d'un coussin (18) en matériau souple déformable. 4. Cylindre diélectrique selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comprend au moins une feuille métallique (18) de liaison électrique dont l'une des extrémités est interposée entre la pellicule interne conductrice (12) du cylindre (3) et la face périphérique de l'un des secteurs de couronne (14), tandisoque son autre extrémité est plaquée contre la face diamétrale du secteur (14), par l'embout (20) de protection de ltextrémité correspondante de l'enveloppe (3). 5. Cylindre diélectrique selon l'ensemble des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que chaque embout de protection s'emmanche sur la cage extérieure du roulement (15) correspondant et comporte une gorge annulaire (24), débouchant latéralement et coiffant l'extrémité de l'enveloppe tubulaire (3).