Brevet FR2791858A1 — publié le 20001006

DISPOSITIF DE DIMINUTION DES PHENOMENES ELECTROSTATIQUES PARASITES. La présente invention concerne le domaine des dispositif permettant de réduire les effets parasites des phénomènes électrostatiques lorsqu'il y a frottement entre deux éléments. Des frottements ou des arrachements de matière créent des phénomènes électrostatiques dont les effets sont généralement indésirables. Les éléments deviennent porteurs de charges dont la somme totale est égale à la valeur de la charge avant le frottement ou l'arrachement. Les objets usuels étant électriquement neutres, cette valeur est généralement presque nulle. Des solutions sont biens connues de l'homme du métier pour remédier à cette difficulté. Il est connu que la seule solution pour remédier à ce problème consiste en l'utilisation de l'ionisation de l'air. Les charges accumulées sur l'élément attirent les éléments de polarité opposée présents dans l'air et permettent la neutralisation de l'élément. Les éliminateurs à haute tension sont des systèmes actifs consistant en une série de pointes ou d'un fil fin connecté à une source de haute tension alternative de l'ordre de 10 kV ou à des sources de haute tension continue. Les ions libérés permettent de neutraliser les charges statiques environnantes. Des améliorations consistant à propulser l'air par un ventilateur ou à utiliser de l'air comprimé, qui peut être légèrement humide, sont bien connues. Ces éliminateurs ont pour principal inconvénient de charger progressivement la surface à neutraliser s'ils sont mal réglés. Les éliminateurs radioactifs comportent des particules qui ionisent l'air sans apport d'énergie supplémentaire. Leur principal inconvénient est lié à l'irradiation possible de l'air ambiant, même si les éléments radioactifs ne sont que faiblement actifs. Leur durée de vie est généralement limitée (1 an pour du polonium 210). Ils sont très efficaces pour des charges faibles peuvent être associés à d'autres éliminateurs électrostatiques. Les éliminateurs à induction sont des systèmes passifs utilisent l'effet couronne pour ioniser l'air. Ils sont constitués d'au moins une pointe reliée à la terre. La charge à éliminer induit alors une charge de signe contraire sur la pointe, provoquant ainsi l'ionisation de l'air ambiant et l'élimination des charges électrostatiques. Un exemple en est donné dans le brevet EP708580 qui concerne un dispositif relié à un corps pour éliminer des charges électrostatiques en excès dudit corps. Il comprend au moins un conducteur de connexion a la masse interconnecté de manière opératoire entre le corps et une ligne de mise à la terre comprenant au moins une masse d'accumulation réalisée en matériau métallique ayant un poids spécifique plus élevé que celui dudit corps et au moins un élément d'afflux en matériau métallique ayant une conductivité électrique plus élevée que celle du matériau formant la masse d'accumulation, ledit élément d'afflux étant dispose en relation de contact avec ladite masse d'accumulation et présentant, sur ses cotes respectivement opposes, une borne d'entrée et une borne de sortie reliées de manière opératoire audit corps et respectivement audit conducteur de connexion à la masse, caractérisé en ce que ladite masse d'accumulation et ledit élément d'afflux sont réalisés chacun sous forme d'une plaque, bande ou ruban mince, ayant des côtés d'échange au contact l'un de l'autre et s'épousant réciproquement. La présente invention concerne un dispositif pour réduire les charges électrostatiques engendrées par un mécanisme de contact-séparation de deux parties [A] et [B]. Le dispositif de l'invention permet de ne pas avoir de liaison à la terre électrique ou à la masse. L'invention concerne un procédé d'équilibrage de charges électrostatiques créées par frottement d'au moins deux parties en déplacement relatif en au moins une zone de frottement fixe dans le référentiel de l'une des parties ou de l'un de leur support. On place un conducteur électrostatique au voisinage de chacune des parties, ledit conducteur électrostatique n'étant pas relié à la masse. Avantageusement, la distance d entre le conducteur électrostatique et les parties à neutraliser est non nulle et strictement inférieure à une distance dmax définie suivant: - la quantité de charges à neutraliser; la vitesse de déplacement de(s) la surface(s) chargée(s); - la nature du milieu ambiant. Cette distance peut alors s'apprécier en dixièmes de millimètres ou en mètres, suivant les conditions d'utilisation du dispositif. Dans une variante préférée, les éléments du conducteur électrostatique se trouvant à distance d des parties à neutraliser sont de dimension négligeable par rapport aux dimensions du conducteur électrostatique. L'invention concerne également un dispositif d'équilibrage de charges électrostatiques créées par frottement d'au moins deux parties en déplacement relatif en au moins une zone de frottement fixe dans le référentiel de l'une des partie. Ce dispositif comporte un conducteur électrostatique placé au voisinage de chacune desdites parties et n'est pas relié à la masse. Avantageusement, les éléments du conducteur électrostatique se trouvant à distance d des parties à neutraliser est de dimension négligeable par rapport aux dimensions dudit conducteur électrostatique. Dans une réalisation particulière, le dispositif s'applique à un dérouleur de film adhésif comportant un axe de déroulement logé dans un corps comportant en outre une partie avancée servant d'appui au film déroulé. Le corps du dérouleur comporte alors un conducteur électrostatique dont les extrémités sont situées en vis-à-vis de la course du film déroulé et du rouleau de film non déroulé. Lorsque l'on déroule un tel film, des charges électriques sont arrachées sur la surface inférieure du film ou de la colle et provoquent l'apparition d'une charge électrique Q non nulle sur cette surface. Une charge opposée -Q est créée sur la surface sur laquelle le film était positionné. La figure 1 représente le schéma de principe de l'invention avec deux parties en déplacement relatif. Les parties (1) et (2) comportent respectivement une surface (11) et (21) et comportent une charge ql et q2. ql et q2 sont de signes contraires et de valeur absolue sensiblement égale. On place un élément conducteur d'électricité ou conducteur d'électricité statique (3) après la zone de séparation de frottement non représentée ici. Les extrémités (31) et (32) sont respectivement en regard des surfaces (11) et (21) à une distance dl et d2. Sous l'influence des charges ql et q2, des charges q3 et q4 de signe contraire à ql et q2 sont induites aux extrémités (31) et (32), provoquant une ionisation du milieu ambiant qui neutralise les surfaces chargées (11) et (21). Par cette double ionisation, l'élément conducteur (3) conserve un équilibre de charge. La capacité (4) est une capacité équivalente modélisée entre la terre (5) et les surfaces (31) et (32) avec une valeur comprise entre 1.10-3 farad et 1.10-3 farad. L'élément est préférentiellement un conducteur électrique. Il a une très faible capacité électrique par rapport la terre électrique ou par rapport a la masse (5). Il peut aussi être un conducteur d'électricité statique, défini par sa résistivité inférieure à 1.101 Ohm, pour des résultats aussi probants, avec cependant une vitesse de transfert plus faible. Il possède aussi dans sa section au moins une ses dimensions très faible. L'élément ne doit pas être en contact avec la partie à équilibrer. A partir des formules bien connues de l'homme du métier, la distance maximale dmax est telle qu'il faut qu'il y ait ionisation du milieu ambiant à l'extrémité de l'élément neutralisateur ainsi que migration des ions vers la surface chargée sans qu'il y ait recombinaison avant d'atteindre la surface chargée et ceci en fonction de: 1) la quantité de charge sur la surface à neutraliser 2) la vitesse de déplacement de la surface chargée 3) la nature du milieu ambiant. La figure 2 représente un schéma de cette application de l'invention. Le dérouleur possède un corps (100) dans lequel est logé un axe de déroulement (101) du ruban adhésif (102). Le corps comprend en outre un support avancé (104) permettant de fixer temporairement le ruban déroulé. Le ruban est détaché du rouleau dans la zone de détachement (103), fixe dans le référentiel du corps (100). Le dispositif objet de l'invention (105) est placé de manière à ce que ses extrémités (110 et 111) soient en vis- à-vis des parties détachées du rouleau (112 et 113). Revendications 1 - Procédé d'équilibrage de charges électrostatiques créées par frottement d'au moins deux parties en déplacement relatif en au moins une zone de frottement fixe dans le référentiel de l'une des parties ou de l'un de leur support caractérisé en ce que l'on place un conducteur électrostatique au voisinage de chacune des parties et en ce que ledit conducteur électrostatique n'est pas relié à la masse. 2 - Procédé d'équilibrage de charges électrostatiques selon la revendication 1 caractérisé en ce que les distances entre le conducteur électrostatique et les parties à neutraliser sont non nulles et inférieures à une distance dmax définie suivant: - la quantité de charges à neutraliser; - la vitesse de déplacement de(s) la surface(s) chargée(s); - la nature du milieu ambiant. 3 - Procédé d'équilibrage de charges électrostatiques selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les éléments du conducteur électrostatique se trouvant à distance d des parties à neutraliser sont de dimension négligeable par rapport aux dimensions dudit conducteur électrostatique. 4 - Dispositif d'équilibrage de charges électrostatiques créées par frottement d'au moins deux parties en déplacement relatif en au moins une zone de frottement fixe dans le référentiel de l'une des parties caractérisé en ce que ledit dispositif comporte un conducteur électrostatique placé au voisinage de chacune desdites parties et en ce que ledit conducteur électrostatique n'est pas relié à la masse. - Dispositif d'équilibrage de charges électrostatiques selon la revendication 4 caractérisé en ce que les éléments du conducteur électrostatique se trouvant à distance d des parties à neutraliser est de dimension négligeable par rapport aux dimensions dudit conducteur électrostatique. 6 - Dérouleur de film comportant un axe de déroulement logé dans un corps comportant en outre une partie avancée servant d'appui au film déroulé caractérisé en ce que ledit corps du dérouleur comporte un conducteur électrostatique dont les extrémités sont situées en vis-à- vis de la course du film déroulé et du rouleau de film non déroulé.