Brevet FR3106510A1 — publié le 20210730

L’invention concerne un appareil de flocage de fibres AFE , électrostatique et à haute tension. Ledit appareil comportant un interrupteur utilisateur IUT, ledit appareil AFE comportant d’une part un réservoir RES apte à héberger des fibres, d’autre part un corps principal COP apte à héberger des moyens électriques à haute tension et à basse tension, et à coopérer avec un câble de masse MAS, ledit appareil AFE comportant également un moyen d’accouplement par rotation constitué par une étoile d’accouplement ETA rotative, solidaire dudit réservoir RES, lesdits réservoir RES et corps principal COP peuvent être séparés ou accouplés. Appareil de flocage de fibres électrostatiques haute tension. La présente invention concerne un appareil de flocage électrostatique, particulièrement adapté au flocage de fibres à haute tension. On connait ce type d’appareil qui se présente sous la forme d’un réservoir de fibres destinées à équiper une surface préalablement encollée, muni d’une part d’un couvercle tamis, d’autre part d’une électrode agencée au fond du réservoir. L’appareil comprend également une pile et un générateur HT reliés à l’électrode, ainsi qu’un câble de masse relié à la surface encollée. Le générateur génère une haute tension à l’électrode, après appui sur un bouton contacteur, les fibres vont alors se dresser sur la surface encollée. Ce type d’appareil présente des inconvénients : Lors d’un changement de fibre, le réservoir doit être nettoyé à l’air comprimé, ce qui est peu pratique et laborieux. Si un doigt est au contact de l’électrode, ou à l’intérieur du réservoir, le risque de prendre une décharge électrique est grand. Le but principal de la présente invention est donc de pallier ces différents inconvénients en proposant un appareil de flocage électrostatique de fibres à haute tension. Selon une caractéristique majeure de l'invention, l’appareil comporte un interrupteur utilisateur. L’appareil comportant d’une part un réservoir apte à héberger des fibres, d’autre part un corps principal apte à héberger des moyens électriques à haute tension et à basse tension, et à coopérer avec un câble de masse, l’appareil comportant également un moyen d’accouplement par rotation constitué par une étoile d’accouplement rotative, solidaire du réservoir, le réservoir et le corps principal peuvent être séparés ou accouplés. Selon une autre caractéristique de l’invention, l’étoile étant apte à actionner, lors du désaccouplement du réservoir et du corps, un premier moyen de sécurité, constitué d’une tige de commande d’interrupteur basse tension coopérant avec un interrupteur de sécurité basse tension, l’alimentation basse tension est alors inactivée, et vice versa est autorisée lors de l’accouplement. Selon une autre caractéristique de l’invention, l’étoile étant apte à actionner, lors du désaccouplement du réservoir et du corps, un second moyen de sécurité constitué d’une tige de commande de décharge haute tension coopérant avec un interrupteur de décharge haute tension, les moyens électriques haute tension comprenant des condensateurs, la décharge des condensateurs est alors réalisée, l’alimentation basse tension est alors inactivée, et vice versa est autorisée lors de l’accouplement. Selon une autre caractéristique de l’invention, les condensateurs étant agencés en cascade, le second moyen de sécurité se trouve renforcé lors de la décharge. Selon une autre caractéristique de l’invention, le réservoir étant équipé d’une part à sa surface d’une grille couvercle, d’autre part à son fond d’une électrode constituée d’une plaque conductrice, et alimentée en haute tension par les moyens électriques à haute tension via ladite étoile, l’électrode étant isolée latéralement par un matériau présentant une rigidité diélectrique idoine, elle ne peut générer d’arc lors d’une mise à la masse dudit réservoir. Selon une autre caractéristique de l’invention, la distance entre la grille et l’électrode étant toujours supérieure à la distance d’amorce d’un arc électrique, l’électrode ne peut générer d’arc lors d’une mise à la masse. Selon une autre caractéristique de l’invention, la grille pouvant être ouverte par rotation lors d’une recharge en fibres du réservoir, un troisième moyen de sécurité consiste en une bague associée à la grille et munie d’ergots traversant le fonds du réservoir par des lumières extérieures à l’électrode, lesquels permettent lors de l’ouverture d’activer les premier et second moyens de sécurité, et vice versa lors de la fermeture. Selon une autre caractéristique de l’invention, un dispositif de détection d’intrusion d’objets extérieurs étant associé à la grille, il est relié à un moyen d’alarme ainsi qu’aux premier et second moyens. Ces caractéristiques permettent de pallier point par point les différents inconvénients précédemment énumérés. D’autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre d’un mode de réalisation non exclusif d’un dispositif conforme à l’invention, donné à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés : La représente l’invention en coupe, La représente un corps principal objet de l’invention en coupe, La représente un réservoir objet de l’invention en coupe. En référence aux figures, l’objet de l’invention concerne un appareil de flocage de fibres AFE, électrostatique à haute tension. Ledit appareil comporte un interrupteur utilisateur IUT actionné en début et en fin d’utilisation. Ledit appareil AFE comporte d’une part un réservoir RES apte à héberger des fibres, d’autre part un corps principal COP apte à héberger des moyens électriques à haute tension et à basse tension, et à coopérer avec un câble de masse MAS. Ledit appareil AFE comporte également un moyen d’accouplement par rotation constitué par une étoile d’accouplement ETA rotative, solidaire dudit réservoir RES, lesdits réservoir RES et corps principal COP peuvent être séparés ou accouplés. Les systèmes électroniques de détection d’un courant sont trop lents à déclencher et de toute façon les condensateurs sont toujours chargés. Il faut donc disposer de deux moyens de sécurité : Le premier moyen consiste à faire en sorte que dès qu’un réservoir est en train d’être retiré, l’alimentation basse tension de l’électronique doit être désactivée, ensuite, un second moyen consiste, dès que l’alimentation de la basse tension est désactivée, à enclencher la décharge des condensateurs. Ces deux actions sont engendrées par le mouvement de désaccouplement du réservoir du corps de l’appareil. La première étape consiste à couper l’alimentation basse tension de l’électronique. Comme l’accouplement se situe dans la région haute tension, il n’est pas possible d’amener un interrupteur à ce niveau sans risque important d’arc avec la basse tension. Même un système d’«opticouplage» nécessiterait une alimentation basse tension et présenterait un risque d’arc électrique. C’est la raison pour laquelle le dispositif consiste en une tige constituée d’une matière isolante qui va pousser un interrupteur situé dans la région basse tension et ouvrir l’alimentation de l’électronique. De même, la seconde étape de décharge des condensateurs est également difficile car la seule méthode connue consiste à relier la masse en basse tension au dernier étage de haute tension afin de vider les condensateurs. Les niveaux de tensions atteints vont provoquer un arc électrique. L’utilisation d’un interrupteur n’est pas possible. Le second moyen trouvé consiste en un montage de résistance en série ou chaque niveau réduit la tension à un niveau acceptable après isolation dans la résine en remontant vers la région nasse tension. La terminaison de ces résistances est connectée à un interrupteur dont l’autre pôle est connecté à la masse. L’interrupteur et les contacts sont logés dans une boite hermétique et elle-même coulée dans la résine pour éviter tout risque de production d’une étincelle à l’air libre. De même que l’alimentation est commandée par une tige, l’interrupteur de décharge est commandé par une tige isolante pour relier le mouvement de la partie HT de l’appareil et la partie BT où se trouve l’interrupteur. Par conséquent, ladite étoile ETA est apte à actionner, lors du désaccouplement dudit réservoir TRS et dudit corps COP, un premier moyen de sécurité, constitué d’une tige de commande d’interrupteur basse tension TBT coopérant avec un interrupteur de sécurité basse tension IBT. L’alimentation basse tension est alors inactivée, et vice versa est autorisée lors de l’accouplement. Ladite étoile ETA est également apte à actionner, lors du désaccouplement dudit réservoir RES et dudit corps COP, un second moyen de sécurité constitué d’une tige de commande de décharge haute tension THT coopérant avec un interrupteur de décharge haute tension IHT. Lesdits moyens électriques haute tension comprennent des condensateurs CDS1, CDS2, la décharge desdits condensateurs CDS1, CDS2 est alors réalisée, l’alimentation basse tension est alors inactivée, et vice versa est autorisée lors de l’accouplement. Lesdits condensateurs CDS1, CDS2, sont agencés en cascade, le second moyen de sécurité s’en trouve renforcé lors de la décharge. Afin d’éviter à l’utilisateur de prendre des décharges haute tension de l’ordre de 10 à 100 kilovolts, dans le cadre des appareils grand public selon les normes en vigueur, et afin d’éviter les risques d’étincelles en milieux inflammables, ledit appareil AFE intègre une cascade de condensateurs associée à une diode, ce qui constitue un pont de Graetz. Ledit réservoir RES est équipé d’une part à sa surface d’une grille couvercle GRI, d’autre part à son fond d’une électrode ELE constituée d’une plaque conductrice, et alimentée en haute tension par lesdits moyens électriques à haute tension via ladite étoile ETA. Ladite électrode ELE étant isolée latéralement par un matériau présentant une rigidité diélectrique idoine, tel que l’« ABS » à rigidité diélectrique de 20 Kilovolts par millimètre, ou tel que le « PEHD » à rigidité diélectrique de 30 Kilovolts par millimètre, elle ne peut générer d’arc lors d’une mise à la masse dudit réservoir RES. La distance entre ladite grille GRI et ladite électrode ELE étant toujours supérieure à la distance d’amorce d’un arc électrique. Ladite électrode ELE ne peut générer d’arc lors d’une mise à la masse Par ailleurs, l’ouverture de ladite grille GRI lors de la recharge en fibres doit couper l’alimentation en basse tension dudit appareil AFE et décharger lesdits condensateurs CDS1, CDS2 afin d’éviter qu’une personne puisse approcher ses doigts directement ou indirectement de l’électrode encore chargée. Un troisième moyen de sécurité associé à ladite grille GRI consiste en une bague munie d’ergots à la base et traversant le fond dudit réservoir RES par des lumières LUM1, LUM2 aménagées à l’extérieur de ladite électrode ELE. Lors de la fermeture dudit réservoir RES par vissage de ladite grille GRI, celle-ci pousse sur la bague munie d’ergots qui vient elle-même pousser sur le système de verrouillage de la bague d’accouplement et déverrouiller dans un premier temps l’alimentation et ensuite décharger lesdits condensateurs CDS1, CDS2. Ladite grille GRI peut être ouverte par rotation lors d’une recharge en fibres dudit réservoir RES. Un troisième moyen de sécurité consiste en une bague associée à ladite grille GRI et munie d’ergots traversant le fonds dudit réservoir RES par des lumières LUM1, LUM2 extérieures à ladite électrode ELE, lesquels permettent lors de l’ouverture d’activer le premier et le second moyen de sécurité, et vice versa lors de la fermeture. Un dispositif de détection d’intrusion d’objets extérieurs, non représenté, est associé à ladite grille GRI. Il est relié à un moyen d’alarme ainsi qu’aux premier et second moyens de sécurité. L’appareil est également muni d’un dispositif de mesure du courant en cas de mise en court circuit par inadvertance : contact par un fil reliant la masse à l’électrode, ou contact entre la masse et une partie du corps humain. Il est bien évident que les exemples des modes de réalisation que l’on vient de donner ne sont que des illustrations particulières et en aucun cas limitatives relativement aux domaines d’application de l’invention. Appareil de flocage de fibres AFE, électrostatique et à haute tension, caractérisé en ce que, ledit appareil comportant un interrupteur utilisateur IUT, ledit appareil AFE comportant d’une part un réservoir RES apte à héberger des fibres, d’autre part un corps principal COP apte à héberger des moyens électriques à haute tension et à basse tension, et à coopérer avec un câble de masse MAS, ledit appareil AFE comportant également un moyen d’accouplement par rotation constitué par une étoile d’accouplement ETA rotative, solidaire dudit réservoir RES, lesdits réservoir RES et corps principal COP peuvent être séparés ou accouplés Appareil AFE, selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étoile ETA étant apte à actionner, lors du désaccouplement dudit réservoir TRS et dudit corps COP, un premier moyen de sécurité, constitué d’une tige de commande d’interrupteur basse tension TBT coopérant avec un interrupteur de sécurité basse tension IBT, l’alimentation basse tension est alors inactivée, et vice versa est autorisée lors de l’accouplement.. Appareil AFE, selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite étoile ETA étant apte à actionner, lors du désaccouplement dudit réservoir RES et dudit corps COP, un second moyen de sécurité constitué d’une tige de commande de décharge haute tension THT coopérant avec un interrupteur de décharge haute tension IHT, lesdits moyens électriques haute tension comprenant des condensateurs CDS1,CDS2, la décharge desdits condensateurs CDS1, CDS2 est alors réalisée, l’alimentation basse tension est alors inactivée, et vice versa est autorisée lors de l’accouplement. Appareil AFE selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits condensateurs CDS1, CDS2, étant agencés en cascade, le second moyen de sécurité se trouve renforcé lors de la décharge Appareil AFE selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, ledit réservoir RES étant équipé d’une part à sa surface d’une grille couvercle GRI, d’autre part à son fond d’une électrode ELE constituée d’une plaque conductrice, et alimentée en haute tension par lesdits moyens électriques à haute tension via ladite étoile ETA, ladite électrode ELE étant isolée latéralement par un matériau présentant une rigidité diélectrique idoine, elle ne peut générer d’arc lors d’une mise à la masse dudit réservoir RES. Appareil AFE selon la revendication 5, caractérisé en ce que la distance entre ladite grille GRI et ladite électrode ELE étant toujours supérieure à la distance d’amorce d’un arc électrique, ladite électrode ne peut générer d’arc lors d’une mise à la masse. Appareil AFE selon les revendications 2 et 3, prises en combinaison avec l’une des revendications 5 à 6, caractérisé en ce que, ladite grille GRI pouvant être ouverte par rotation lors d’une recharge en fibres dudit réservoir RES, un troisième moyen de sécurité consiste en une bague associée à ladite grille GRI et munie d’ergots traversant le fonds dudit réservoir RES par des lumières LUM1, LUM2 extérieures à ladite électrode ELE, lesquels permettent lors de l’ouverture d’activer les premier et second moyens de sécurité, et vice versa lors de la fermeture. Appareil AFE selon les revendications 2 et 3, prises en combinaison avec l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu’un dispositif de détection d’intrusion d’objets extérieurs étant associé à ladite grille GRI, il est relié à un moyen d’alarme ainsi qu’aux premier et second moyens..