Brevet FR2778587A1 — publié le 19991119

La présente invention concerne un appareil d'extraction de poussière déposée sur un ensemble et, plus précisément, un appareil qui permet l'extraction efficace de poussières de dimension particulaire relativement petite et destiné à un appareil de précision ou à un ensemble analogue. Il est courant qu'un appareil de précision ou un ensemble analogue destiné à retirer de la poussière ayant une dimension particulaire supérieure à 20 pim soit incorporé à une chaîne de fabrication et d'assemblage afin que la fiabilité des performances des produits soit accrue. Pour que la poussière puisse être enlevée, de l'air a une pres- sion prédéterminée a été habituellement projeté de façon continue vers les surfaces de l'ensemble afin que la pous- sière soit chassée par soufflage. Simultanément, un disposi- tif d'aspiration a aspiré la poussière soufflée provenant des surfaces de l'ensemble. Pour que la fiabilité et les performances des produits soient encore meilleures, on cherche de plus en plus à reti- rer la poussière, même ayant une dimension particulaire inférieure à 20 pmn. Cependant, le problème posé par cet ensemble classique de projection d'air de façon continue est qu'un courant d'air produit par le dispositif d'aspiration ne peut pas entraîner facilement la poussière de dimension inférieure à 20 pm chassée par des jets d'air. Ainsi, cette poussière est entraînée par un tourbillon d'air (turbulence) produit par le jet d'air et flotte au-dessus de l'ensemble, puis retombe sur celui-ci. L'invention a donc pour objet la réalisation d'un appareil permettant un enlèvement efficace de la poussière, même de petite dimension particulaire inférieure à 20 Pmn, qui se dépose sur un ensemble. Un appareil d'extraction de poussière qui se dépose sur un ensemble selon l'invention comprend une section de pro- jection d'air destinée à projeter de l'air à une pression prédéterminée et de façon intermittente par plusieurs buses pneumatiques vers l'ensemble afin que la poussière soit chassée. Une section d'aspiration aspire la poussière chas- sée par la section de projection d'air. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective représentant un ensemble particulier auquel peut s'appliquer l'invention; la figure 2 est une vue en plan représentant un appareil d'extraction de poussière selon l'invention; la figure 3 est une vue en élévation latérale de l'appareil représenté sur la figure 2; et les figures 4A, 4B, 4C et 4D sont des diagrammes des temps représentant la relation entre des jets d'air inter- mittents, propres à l'exemple de mode de réalisation consi- déré, la pression dans la chambre d'extraction de poussière, et le rapport de poussière qui flotte dans la chambre. On se réfère d'abord rapidement, pour une meilleure compréhension de l'invention, à un ensemble particulier dont la poussière de dimension particulaire supérieure à 20 pm inclus doit être retirée, tel que représenté sur la figure 1. L'ensemble particulier et sous forme d'un appareil de lecture faisant partie d'un copieur par exemple. Ainsi, l'appareil de lecture qui porte la référence générale 20 comprend une unité 21 ayant un objectif et un miroir mobile 22. On suppose que de la poussière se dépose sur le miroir mobile 22. Lorsque l'appareil de lecture 20 lit l'image d'un document, la lumière qui tombe sur le miroir 22, qui porte de la poussière ayant une dimension particulaire supérieure à 20 pm, est focalisée sur un capteur d'image linéaire unidimensionnel à dispositifs à couplage par charge incorporé à l'unité 21. En conséquence, des raies appa- raissent dans la copie résultante et la qualité d'image est réduite. Il est courant de chasser la poussière qui se dépose sur le miroir 22 et l'unité à objectif 21 aussi loin que possible avant de monter un plateau de verre, non représenté, sur l'appareil de lecture 20. Pour que la pous- sière soit extraite, de l'air à une pression prédéterminée est projeté de façon continue vers la surface du miroir 22 et celle de l'objectif incorporé à l'unité 22. Simultanément, un dispositif aspire la poussière chassée du miroir 22 et de l'objectif. Cependant, dans l'appareil classique précité qui transmet un jet d'air continu, le problème suivant n'est pas résolu. Un courant d'air produit par le dispositif d'aspi- ration peut facilement entraîner la poussière de dimension particulaire inférieure à 20 pm et chassée par le jet d'air. Plus précisément, cette poussière est entraînée par le tour- billon d'air (turbulence) produit par le jet d'air, flotte au-dessus de l'appareil 20 de lecture et retombe vers l'appareil 20 de lecture comme décrit précédemment. On se réfère aux figures 2 et 3; un appareil d'extraction de poussière selon l'invention est maintenant décrit et permet la solution du problème précité. L'appareil d'extraction de poussière représenté comporte un corps 1. Un ensemble 2, monté au cours d'une séquence prédéterminée d'étapes, est chargé sur une palette 3C. Un transporteur 3A transporte la palette 3C avec l'ensemble 2 dans le corps 1 de l'appareil. Le corps 1 de l'appareil comporte une chambre 4 d'extraction de poussière, un dispositif 5 de projection d'air à une pression prédéterminée, et un dispositif d'aspi- ration de la poussière chassée par l'air dans la chambre 4. La chambre 4 a une porte 7 d'entrée, une porte 8 de sortie, un capteur 9, un dispositif 10 d'aspiration d'air et un conduit 11 d'aspiration qui communique avec le dispositif 6 d'aspiration. Des vérins 14 ferment sélectivement la porte d'entrée 7 et la porte de sortie 8. Comme l'indique la figure 2, le dispositif 10 d'aspi- ration d'air est placé d'un côté de la chambre 4 et comprend un filtre électrostatique 12. Ce dispositif 10 aspire l'air de l'extérieur par un ventilateur aspirant par une entrée d'air qui n'est pas représentée spécifiquement. Le filtre électrostatique 12 retire la poussière entraînée par l'air extérieur. L'air extérieur maintient l'intérieur de la chambre 4 à une pression légèrement supérieure à la pression à l'extérieur de la chambre 4, c'est-à-dire en surpression. Il est donc possible d'empêcher l'entrée de poussière dans la chambre 4 sans avoir recours à une structure hermétique. Comme représenté sur la figure 3, le conduit 11 d'aspiration est raccordé à la partie inférieure de la chambre 4 à une première extrémité et au dispositif d'aspiration 6 à l'autre extrémité. Le conduit d'aspiration 11 a une section réduite successivement vers le bas comme représenté. Le dispositif 6 d'aspiration possède un moteur 6A d'aspiration et un filtre électrostatique 6B. Une plaque 13 de redressement ou réorientation est adjacente au conduit 11 afin qu'elle évite la mise en turbulence de l'air au moment de l'aspiration. Le dispositif 10 d'aspiration d'air et le dispositif 6 d'aspiration aspirent et évacuent respectivement l'air en créant un courant d'air constant dans la chambre 4. Le courant d'air entraîne la poussière qui flotte dans la chambre 4 et la retire. Dans le mode de réalisation repré- senté, la vitesse du courant d'air est choisie entre 1,2 et 1,8 m/s. Le capteur 9 placé dans la chambre 4 est commandé par l'ensemble 2 transporté vers la chambre 4, c'est-à-dire qu'il détermine si l'ensemble 2 a été arrêté ou non en posi- tion prédéterminée dans la chambre 4. La porte 7 d'entrée est fermée d'après le signal de sortie du capteur 9 qui est représentatif de la position précitée de l'ensemble 2. Le dispositif 5 de projection d'air est placé dans la partie supérieure de la chambre 4 et est constitué par plu- sieurs buses 15 de soufflage d'air. Dans le mode de réali- sation représenté, le dispositif 5 de projection d'air comprend vingtquatre buses 15 disposées en six groupes parallèles. Chaque buse 15 projette de l'air à une pression supérieure à la surpression vers l'ensemble 2. Le dispositif de projection d'air comporte un ioniseur non représenté destiné à ioniser l'air projeté par les buses 15 à des pola- rités positive et négative. Cette disposition neutralise avantageusement la poussière et réduit donc l'adhérence de celle-ci aux surfaces de l'ensemble 2, par exemple la surface du miroir mobile 22 et celle de l'objectif de l'unité 21 (figure 1). Dans le mode de réalisation considéré à titre d'exemple, les buses 15 projettent de l'air ionisé à la pression précité vers l'ensemble 2 de manière inter- mittente avec une vitesse maximale de 24 m/s. Pendant les intervalles compris entre les projections, les buses 15 transmettent de l'air à une vitesse d'environ 2 m/s afin que la surpression soit conservée dans la chambre 4 en coopé- ration avec le dispositif 10 d'aspiration d'air. L'air projeté vers l'ensemble 2 à la pression supé- rieure à la surpression chasse la poussière qui se dépose sur les surfaces de l'ensemble 2. Comme cet air a été ionisé, il neutralise électriquement la poussière et favo- rise la séparation de la poussière des surfaces de l'ensemble. La poussière chassée par soufflage dans la chambre 4 et ayant une dimension particulaire relativement grande, c'est-à-dire supérieure à 20 pn inclus, est facile- ment entraînée vers le bas par le courant d'air créé par le dispositif 6 d'aspiration malgré le tourbillonnement de l'air qui peut être attribué aux jets d'air. Cette partie de la poussière est transportée par le courant d'air vers le dispositif 6 d'aspiration par le conduit 11 d'aspiration et est donc retirée. D'autre part, la plus grande partie de la poussière de dimension particulaire inférieure à 20 pn flotte à cause du tourbillonnement de l'air qui peut être attribué aux jets d'air et ne tombe pas facilement. Cependant, dès que le dis- positif 5 de projection d'air interrompt sa projection, c'est-à-dire dès que le tourbillon d'air disparait, le courant d'air créé de façon continue par le dispositif 10 d'aspiration d'air et le dispositif 6 d'aspiration entraîne cette poussière vers le dispositif d'aspiration 6 par l'intermédiaire du conduit 11. Ensuite, le dispositif 5 projette à nouveau de l'air vers l'ensemble 2. L'air contenant la poussière, aspiré par le conduit 11, est filtré par le filtre électrostatique 6B puis évacué à l'extérieur sous forme d'air propre. Après extraction de la poussière de l'ensemble 2, la porte 8 de sortie est ouverte. Un transporteur 3B transporte l'ensemble 2 épuré dans l'opé- ration précitée vers l'étage suivant de l'ensemble. La figure 4A est un diagramme des temps montrant comment le dispositif 5 projette de l'air par intermittence, alors que la figure 4B montre comment varie la pression dans la chambre 4 en fonction des jets d'air. La figure 4C repre- sente la quantité de poussière flottant dans la chambre 4 (rapport de poussière) en présence des jets d'air. Le dispo- sitif 6 d'aspiration aspire de façon continue l'air comme indiqué sur la figure 4D. Comme représenté, les jets d'air se produisent de façon intermittente à une pression supé- rieure à la pression positive et provoquent une variation répétée de la pression dans la chambre 4 entre environ bars et 2 bars. Plus précisément, la pression dans la chambre 4 commence à augmenter peu après le début de chaque projection d'air et diminue fortement lorsque la projection d'air est interrompue. L'air projeté vers l'ensemble 2 à la pression prédéterminée chasse la poussière déposée sur l'ensemble 2. Si l'on suppose que le nombre de particules de poussière chassées par le premier jet d'air et flottant dans la chambre 4, est de 100 %, la figure 4C indique la varia- tion de la quantité de poussière qui flotte pour une projec- tion répétée d'air. Sur la figure 4C, la courbe en trait plein et la courbe en trait interrompu représentent respec- tivement le rapport de poussière de dimension particulaire inférieure à 20 pm (par exemple égale à 10 pm) et le rapport de poussière de dimension particulaire supérieure à 20 pm. Comme l'indique la figure 4C, lorsque l'air est projeté vers les surfaces de l'ensemble 2 à une pression supérieure à la surpression, il chasse la poussière qui se dépose sur les surfaces précitées si bien que le rapport de poussière qui flotte augmente légèrement. Cependant, lorsque la pro- jection d'air est interrompue, le rapport de poussière qui flotte diminue à cause de l'aspiration du dispositif 6. Juste après la projection d'air, un certain temps est néces- saire pour que le rapport de la poussière qui flotte diminue à cause de la présence du tourbillon d'air. Le jet d'air suivant chasse à nouveau la poussière tombée sur les surfaces de l'ensemble 2 si bien que le rapport de poussière qui flotte augmente à nouveau. A ce moment cependant, l'augmentation du rapport de poussière qui flotte est plus petit que son augmentation antérieure parce que le disposi- tif 6 a déjà aspiré une quantité importante de poussière pendant la première projection d'air. De cette manière, comme l'air est projeté de manière répétée à une pression supérieure à la surpression, le rapport de particules flot- tant dans l'air diminue progressivement jusqu'à ce qu'au retrait total de la poussière des surfaces de l'ensemble 2. La poussière de dimension particulaire supérieure à 20 pn est réduite de façon satisfaisante par un nombre de projections bien inférieur à celui qui est nécessaire à la poussière de dimension particulaire inférieure à 20 pm, lors de la détermination du rapport de la poussière qui flotte. Ceci est dû au fait que la poussière de dimension parti- culaire relativement grande tombe plus facilement et est donc entraînée plus facilement par le courant d'air créé par le dispositif 6 d'aspiration, c'est-à-dire que les parti- cules plus grosses sont aspirées plus facilement que les particules plus petites. En résumé, selon l'invention, un appareil d'extraction d'air comprend un dispositif de projection d'air de manière intermittente vers un ensemble voulu. Grâce au dispositif de projection d'air, l'appareil peut provoquer un entraînement efficace de la poussière chassée de l'ensemble par un cou- rant d'air créé par un dispositif d'aspiration. Les jets d'air intermittents chassent rapidement la poussière même de dimension particulaire inférieure à 20 pF, en comparaison avec la disposition classique à jets d'air continus. Diverses modifications sont possibles et, par exemple, bien qu'on ait représenté et décrit un dispositif 6 d'aspi- ration qui aspire de façon continue l'air de la chambre 4 même pendant les intervalles compris entre les projections successives d'air, il peut n'assurer l'aspiration que pendant ces intervalles. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil d'extraction de poussière qui se dépose sur un ensemble, caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif (5) de projection d'air à une pression prédéterminée, de manière intermittente, à partir de plusieurs buses (15) d'air vers l'ensemble afin que la poussière soit écartée de celui-ci, et un dispositif (6, 10) d'aspiration de la poussière chassée par le dispositif (5) de projection d'air. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (6, 10) d'aspiration comporte une ouverture d'aspiration placée sous l'ensemble et destinée à aspirer la poussière qui flotte pendant l'intervalle compris entre les projections consécutives d'air par le dispositif (5) de projection d'air. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre: une chambre (4) d'extraction de poussière destinée à isoler l'ensemble de l'extérieur afin que la poussière soit retirée de l'ensemble, une porte (7) d'entrée qui est ouverte et fermée lorsque l'ensemble est transporté dans la chambre (4) d'extraction de poussière, une porte (8) de sortie qui est ouverte et fermée lorsque l'ensemble est transporté en dehors de la chambre (4) d'extraction de poussière, et un dispositif de transport de l'ensemble vers la chambre (4) d'extraction de poussière et à l'extérieur de celle-ci. 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif (6, 10) d'aspiration d'air destiné à introduire de l'air extérieur épuré dans la chambre (4) d'extraction d'air de manière qu'une surpression soit maintenue dans la chambre (4) d'extraction de poussière. 5. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif (5) de projection d'air projette de l'air ionisé sur l'ensemble afin que la poussière qui se dépose sur l'ensemble subisse une neutralisation électrique, si bien que l'adhérence de la poussière à l'ensemble est réduite. 6. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif (6, 10) d'aspiration aspire la poussière uniquement pendant l'intervalle compris entre les projections consécutives d'air. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre: une chambre (4) d'extraction de poussière destinée à isoler l'ensemble de l'extérieur afin que la poussière puisse être retirée de l'ensemble, une porte (7) d'entrée qui est ouverte et fermée lorsque l'ensemble est transporté vers l'intérieur de la chambre (4) d'extraction de poussière, une porte (8) de sortie qui est ouverte et fermée lorsque l'ensemble est transporté en dehors de la chambre (4) d'extraction de poussière, et un dispositif de transport de l'ensemble vers la chambre (4) d'extraction de poussière et vers l'extérieur de celle-ci. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif (6, 10) d'aspiration d'air destiné à introduire de l'air externe épuré dans la chambre (4) d'extraction de poussière afin qu'une surpression soit maintenue dans cette chambre (4) d'extraction de poussière. 9. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (5) de projection d'air projette de l'air ionisé sur l'ensemble pour neutraliser électriquement la poussière qui s'est déposée sur l'ensemble, si bien que l'adhérence de la poussière à l'ensemble est réduite. 10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (6, 10) d'aspiration aspire la poussière uniquement pendant l'intervalle compris entre des projections consécutives d'air.