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BREVET D'IMPORTATION ,Procédé et appareil pour déposer de la matière granuleuse sur un support reoouvert ddadhésif, en partioulier dans la fabrication d'abrasifs ".
La présente invention est relative au dépôt de matière granuleuse et en partioulier de grains ou partioules abrasifs, sur un support enduit d'adhésif et elle est particulièrement applicable à la fabrioation de papier de verre et de produits analogues recouverts d'abrasif.
L'invention a pour objet de réaliser dans ce but, nn procédé et une machine, qui assurera une distribution ou dispersion oonvenable des partioules l'une par rapport à l'autre et, de préférence aussi, la mise en place ou orientation convenable de chaque particule individuelle, de sorte que dans la réalisation d'une surface reoouverte de matière adhésive, par exemple, la partie la plus effilée de chaque particule sera laissée à nu ou à déoouvert.
La présente invention consiste, d'une façon générale, à appliquer les grains ou partioules sur le support,sous l'aotion d'un champ éleotrique susoeptible d'exercer une
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action de direotion sur oes grains.
Un procédé et un appareil pour la mise en pratique de ce procédé seront décrits dans leur application à la fabrication de papier abrasif, tel que du papier de verre, par exemple, étant bien entendu que oette application ne présente aucun caractère limitatif.
Le papier abrasif , o'est-à-dire toute matière en forme de feuille ou de bande comportant une surface abrasive telle que du verre, oonsiste habituellement en un support en papier ou en tissu ou en papier ou en tissu combinés, qui est d'abord reoouvert d'une couche adhésive, sur laquelle l'abrasif ou matière ooupante, telle que du verre à l'état finement divisé par exemple est ensuite déposé.
Il existe généralement deux types de papier abrasif.
Dans l'un de ces types, la surface adhésive, du support est complètement reoouverte de grains ou fragments abrasifs. Les grains individuels sont placés tout près l'un de l'autre, de sorte que, virtuellement, aucune partie de surface du support n'est laissée à découvert. Une telle couche de matière abrasive est,habituellement appelée couche fermée " .
Dans le deuxième type de papier les particules individuelles ou grains sont espaoés aussi uniformément que possible sur la surface, de sorte que chaque grain oonstitue par lui-même ou seul une partie de la surface abrasive, indépendante; une telle couche de matière abrasive est appelée " couche ouverte ".
La présente invention peut être. utilisée dans la fa- briaation de ces deux sortes de couches, suivant l'étendue ou le degré du champ électrostatique utilisé, o'est-à-dire que pour obtenir une " couche ouverte " on utilise un ohamp plus puissant que dans le cas d'une couche fermée, ou une disposition différente de oe ohamp.
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On a trouvé que la surface abrasive réalisée suivant la présente invention est plus aiguë ou coupante qu'une surface obtenue en faisant tomber la matière sur le support, même en essayant de commander la disposition de cette matière par un moyen autre que le dispositif éleotrique.
Pour obtenir une orientation oonvenable de chaque particule individuelle avec sa partie la plus aiguë à découvert, on a pensé que le champ produit, oblige ohaque particule à s'aligner d'elle-même de telle sorte que son axe le plus long soit virtuellement parallèle aux lignes de force du champ. Le taux de déoharge d'une charge électro-statique dépend des caractéristiques de surface du corps chargé et plus le rayon de courbure est grand, plus le taux de décharge est faible, et plus les pointes sont aiguës, plus le taux de décharge est élevé.
Il est à supposer que le rapport du taux de déoharge de la oaraotéristique de surface du corps chargé, par exemple un grain de verre, aveo une partie abrasive aiguë, oblige les pointes les plus aiguës des grains, à s'orienter d'ellesmêmes, de façon à se déoharger dans le sens du champ, avec comme résultat que le champ se trouve d'un oôté du support, les particules étant disposées sur la surface avec leurs pointes les plus aiguës dirigées vers le champ éleotro-statique, et écartées de la surface support. En conséquence, les pointes se projettent vers l'extérieur et le revêtement ou couche résultante est beaucoup plus aigu que le revêtement ou couche obtenu sans l'utilisation d'une force électrique, pour orienter ou arranger ohaque particule individuelle.
Evidemment une telle disposition ou orientation des particules est intéressante aussi bien dans les couches "fermées" que dans las couches "ouvertes " étant donné que :
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1 . L'acuité des pointes de la couche est augmentée, oe qui permet une meilleure abrasion;
2 . Le chauffage et les pertes sont réduits;
3 . La durée ou capacité de la surface abrasive est augmentée.
Les caractéristiques de la présente invention seront mieux comprises en se référant au dessin annexé, qui représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation pratique d'une maohine pour la mise en pratique du procédé susvisé.
Sur ces dessins :
La figure 1 est une vue en coupe vertioale de la machine faite suivant la ligne 1-1 de la figure 2.
La figure 2 est une coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 3-3 de la figure 1, une partie du rouleau d'alimentation fêtant arraohée.
La figure 4 est une vue en coupe partielle suivant la ligne 4-4 de la figure 1.
La figure 5 est une vue en coupe transversale suivant la ligne d'une variante de l'électrode de décharge.
La figure 6 est une vue en élévation d'une variante du dispositif de l'électrode de décharge ou électrode à potentiel élevé, ayant ses extrémités établies de façon à éliminer " l'effet d'extrémité " ; et
La figure 7 est une vue en plan par dessus d'une autre réalisation de l'électrode de décharge.
En se référant au dessin, 10 indique le support ou feuille de papier qui peut être alimenté dans le sens des flèches 11, par tout moyen approprié (non représenté) sur un rouleau 12, ayant ses paliers d'extrémité montés dans les supports 12' prévus sur le bâti 13'. La face supérieu-
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re du papier est reoouverte d'adhésif destiné à reoevoir du verre ou autre matière abrasive, versée par une trémie 13, dont l'extrémité inférieure est partiellement fermée par un rouleau d'alimentation 14.
Une des parois de la trémie se termine en 15, à une courte distance audessus du rouleau d'alimentation pour réaliser une ouverture de sortie pour le verre, laquelle peut être entièrement fermée au moyen d'une vanne 16, pouvant être actionnée par deux crémaillères 17 sur lesquelles sont en prise les engrenages 18, montés sur l'arbre oscillant 19, ce dernier étant solidaire d'unlevier de commande 20 et reposant dans des paliers 21 fixés sur la paroi de la trémie.
Une deuxième porte de réglage 22, destinée à régler les dimensions de l'ouverture entre l'extrémité inférieure de la porte 16 et la périphérie de rouleau à verre, est montée de façon réglable dans des supports 23 au moyen de tiges de réglage 24, fixées à une nervure ou rebord 25, porté par ladite porte 22, et s'étendant à travers les ouvertures pratiquées dans lesdits supports.
Des éorous de serrage 26 sur les faoes opposées des supports à travers lesquels passant les tiges filetées 24, servent à fixer la porte dans toute position oonvenable. Comme on le voit clairement sur la figure 4 la porte vanne 16 est disposée entre la porte de réglage et la paroi de la trémie, et elle s'engage exactement dans un dispositif de guidage formé par des bandes 27, fixées à la trémie par des boulons 28. La porte de réglage 22 est munie sur sa face arrière, de nervures 29, qui appuient sur la faoe de la porte-vanne 16 et constituent un chemin de guidage pour cette porte.
Lorsque la porte 22 est réglée au moyen des boulons de réglage 24, elle coulisse dans les rainures 30 (fig.4) formées dans les bandes 27 fixées à la trémie.
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Lorsque le verre ou autre matière abrasive finement divisée est placée dans la trémie, la rotation du rouleau d'alimentation dans le sens de la flèphe 31 (fig. 1),après que la vanne a été ouverte et que la porte 22 a été oonvenablement réglée, obligera le verre à tomber vers le bas sous forme de pluie, par la surface du support 10 enduite d'adhésif.
La quantité de verre versée entre la périphérie et le rouleau à verre et l'extrémité 22' de la vanne de réglage 22, dépendra, bien entendu, du réglage de cette vanne.
On forme un champ éleotro-staàique au moyen d'un tube 35 oonnecté par exemple au moyen d'un conducteur 36, à une source éleotrique à voltage élevé (non représenté).
Le tube 36 peut être supporté, à ses extrémités, au moyen de pièces isolées, 37, portées par les supports 38, au-dessus du bâti 13'. es supports 38 peuvent être munis de fentes ou ooulisses allongées 40, recevant des boulons 41, avec éorous de serrage 42, grâce auxquels la position peut être modifiée à volonté. Le potentiel ou potentiel zéro à la terre du ohamp peut être réalisé au moyen du rouleau porte-papier 12, qui peut être en matière appropriée et connecté à la terre, par exemple au moyen d'un conducteur 45. Le champ formé par le tube 35 et le rouleau 12, peut être modifié comme intensité et étendue, à volonté. far exemple, il est possible de réaliser un champ de forte intensité en réduisant le diamètre du tube 35, ou un champ plus étendu et d'une intensité plus faible en augmentant le diamètre de l'électrode 35.
En outre, la proximité du potentiel à la terre effeotue le champ et, si on le désire, une multiplicité de tubes 35 peuvent être utilisés.
En vue d'éviter un " effet d'extrémité " et oomne
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représenté sur la figure 6, les extrémités da tube 35' sont arrondis ou en forme de têtes 46, et sont logées dans des douilles 47 prévues dans le support isolé 48.
En outre, on a trouvé que, parfois, en déplaçant le tube 35, par exemple en le faisant tourner, on modifiait la nature du champ et que au lieu du tube 35, une tige pleine peut être utilisée si on le désire. Dans certains cas, on a trouvé intéressant d'utiliser , au lieu d'un tube oreux, un balai ou une série de fils, tels que deoordes à piano, pour réaliser des électrodes efficaces et pour modifier le caractère du champ éleotro-statique pour satis faire aux conditions spéciales dans l'application de la matière abrasive.
Une autre variante de l'électrode est représentée sur la figure 7. Dans ce cas, l'électrode est munie, à une extrémité , d'une bande rigide 50 s'étendant horizontalement, en métal tel que du ouivre ou du laiton, par exemple, et à l'autre extrémité de conducteur 36' est orienté horizontalement, et est dépudé dans le but de réaliser des extrémités coudées angulairement, par rapport au tube éleo - trode 35", qui peut être supporté sur les pièces isolantes 37'. La bande et le fil conducteur dénudé étant orientés vers la pluie de verre suivant un angle d'environ 45 par rapport au.tube, en vue de diminuer " l'effet d'extrémité ët d'épanouir le bord de la pluie de verre qui, comme on le comprend , en tombant sur la matière abrasive, passe à travers le champ éleotrique,
Lorsque le verre entre dans le champ éleotro-statique les particules sont dispersées et dans cet état de dispersion elles sont déposées sur la surface adhésive du support 10. L'effet da champ est d'épanouir ou de disperser la pluie de verre, comme représenté sur la figure 1, et habituellement on a trouvé qu'il est préférable de plaoer la vanne de réglage 22, de telle
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sorte qu'un excès ou surplus de verre, soit déchargé à partir de la trémie . En vue de dévier de son chemin normal d'écoulement la quantité qui ne doit pas tomber sur le support , un écran ou plaque de déviation 51 est plaoé avec sa surface inclinée vers le haut, vers le rouleau d'alimentation et aveo un bord 52 pénétrant dans la pluie de verre.
Cet écran ou plaque sert à diriger une partie de la pluie sur sa surface, vers le bas, dans une trémie 53, où le verre peut être recueilli.
En vue de réaliser un dispositif approprié permettant de faire varier la position de l'écran, de sorte que la quantité de verre prélevée dans la pluie de verruis- se être faoilement réglée, l'éoran est muni d'une paire d'oreilles fendues 54, dans les fentes desquelles passant des boulons de serrage 55, portés par des bras de réglage 56 (fig. 3) qui sont placés au-dessus d'une tête 57 ayant des bloos d'extrémité 58 montés à coulissement dans des supports 59 sur le châssis 39. Des vis de réglage 60 sont vissées dans les parois 59' des supports 59 et comportant des têtes 61 logées dans les boîtes 58. Comme on le oomprend la manipulation des vis 60 guidera les blocs et les têtes 57 vers et à partir de la pluie de verre déplaçant ainsi l'éoran horizontalement.
La portion angulaire de l'écran peut être modifiée par les boulons de serrage 55, et comme on le voit, les bras 56 sont munis d'une série d'ouvertures 56' de sorte que leur longueur effective peut être modifiée.
Sur la figure 5 on a représenté une variante de l'éleotrode oomprenant un tube éleotrisé 62, qui est logé à l'intérieur d'un tube 63 de diamètre considérablement plus grand et en contact électrique aveo ledit tube éleotrisé qui le supporte. Le tube extérieur augmente oonsidérablement le diamètre effeotif de l'électrode et oomne on
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le oonçoit augmente le champ produit . Le tube 62 peut être connecté à une source de voltage élevé de toute maniére appropriée (non représentée).
Dans le fonctionnement de l'appareil, la position de l'écran 51 déterminera, bien entendu la quantité de matiè-- re en pluie sortant de la trémie, à laquelle il sera permis de tomber sur la surface adhésive. Ainsi qu'on l'a exposé au lieu d'amener l'extrémité 22' de la porte-vanne tout près du rouleau d'alimentation, même aveo des matières abrasives extrêmement fines, en vue de déterminer la quantité exaote de matière nécessaire pour faire le revêtement désiré, de préférenoe la vanne est suffisamment ouverte pour éviter le tassement de ladite matière et obtenir un éooulement uniforme, qui est en excès par rapport à celui requis pour produire un revêtement ou couche satisfaisant.
L'éooulement relativement important de la matière abrasive évite la nécessité de maintenir la porte et le rouleau d'alimentation parfaitement rectifiés, paroe que les irrégularités dans l'éooulement de la matière, dues aux imperfeotions de la porte ou du rouleau, sont très faibles par rapport à la grande quantité de matière qui s'éooule. Dès que le courant de matière quitte la vanne, il est soumis à l'aotion du champ électro-statique,et immédiatement il se produit une dispersion des part ioules ou un épanouissement du courant ou pluie. Ainsi qu'on l'a déjà exposé, cette dispersion peut être modifiée en changeant les caractéris- tiques du champ, par l'un quelconque des moyens décrits.
En outre, en faisant varier le voltage commandant le ohanp on commandera son action de dispersion. Le réglage de l'écran 51 permet de faire varier la quantité de matière en pluie, qui est dévidée du chemin vers la surface à recouvrir et, dans la pratique, on a trouvé que la commande de la quantité de grains appliqués et le genre de revêtement ou
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couche, peuvent être effectivement commandés en faisant varier le voltage, sans faire de réglage dans l'appareil.
Etant donné que le tube 35 est suffisamment grand (fig. 2) pour s'étendre au delà des bords du papier,la matière abrasive sera uniformément appliquée sur toute la largeur de ce papier, et en réglant convenable ment la vitesse de déplacement du papier, la matière peut être appliquée, de façon oontinue, au fur et à mesure que le papier se déplace sur le rouleau 12 pour se rendre à un rouleau réoepteur (non représenté).
Par " abrasif " il faut entendre toùte matière abra- sive ou de revêtement sous forme de fragments; par " support " il faut entendre toute matière ou surface appropriée sur laquelle la matière en moroeaux ou divi- sée peut être superposée au déposée : par les mots " commandé " ou " réglé " tels qu'on les a appliqués à l'alimentation de la matière finement divisée, sur le support, il faut comprendre simplement que la matière est fournie d'une manière appropriée à l'aotion du ohanp électrique, en vue du résultat désiré : soit dispersion soit orientation, soit les deux.