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Perfectionnements aux moyens de décharger l'électricité des matières et des machines.
Cette invention est relative à des moyens de déchar- ger l'électricité des matières et des machines et elle concer- ne des appareils employés pour rendre électriquement neutres les matières qui prennent une charge électrique au cours de leur fabrication, traitement ou emploi et/ou les machines ou mécanismes employés pour la production, le traitement ou l'uti- lisation de ces matières.
Des exemples de matières se chargeant électriquement durant la fabrication ou le traitement sont les tissus de soie, les produits de caoutchouc et les nappes ou rubans élastiques
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se composant de fils ou torons de caoutchouc guipés de soie.
Ces matières, notamment quand elles sont de couleur claire, se souillent fortement au cours de la fabrication ou du trai- tement en raison de l'attraction électrique quelles exercent et du dépSt de particules de poussière ou substance analogue suspendues dans l'atmosphère. En outre, certaines matières sont difficiles à manier quand elles sont chargées électrique- ment, comme cela se manifeste pendant en.vidage de la soie ou de matières analogues.
De plus, les machines employées pour la production ou le traitement de ces matières se chargent électriquement elles aussi au plus haut degré après une période de fonc- tionnement ininterrompu, d'où il résulte que la saleté et la poussière, ou des substances analogues, se déposent sur les pièces venant en contact avec les matières, en conduisant aux inconvénients y afférents.
Comme exemples de matières et mécanismes se chargeant électriquement en cours d'usage on peut mentionner les feuil- les de papier traversant les machines d'imprimerie , ainsi que les films photographiques et les caméras qu'ils parcourent, la désélectrisation de ces matières et mécanisme étant très désirable tant dans le cas des caméras cinématographiques ou autres appareils photographiques montés sur aéronefs que dans le cas des caméras cinématographiques employées pour la production de films parlants.
Le principal but de la présente invention est de procurer des appareils perfectionnés, simples et faciles à actionner, en vue de les utiliser pour rendre électriquement neutres les matières et/ou machines et mécanismes du carac- tère général spécifié.
Un autre but est de procurer des appareils compacts
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et facilement portatifs pour les fins spécifiées et un autre but encore est de procurer des appareils simples pour la dé- sélectrisation des appareils photographiques, notamment en vue de l'utilisation sur les aéronefs.
Une caractéristique de l'invention consiste en un appareil destiné aux fins spécifiées, qui comprend des dis- positifs pour engendrer un courant de corpuscules chargés électriquement et des dispositifs pour débiter ce courant de corpuscules à la matière et/ou aux machines.
Une autre caractéristique consiste en un appareil dans lequel un courant d'air est dirigé vers la matière et/ou la machine et où il est prévu des dispositifs pour ioniser cet air pendant son trajet vers la matière et/ou la machine.
Encore une autre caractéristique de l'invention consiste à prévoir dans un appareil pour rendre électrique- ment neutre une matière acquérant une charge électrique du- rant sa fabrication ou son traitement, des dispositifs pla- cés dans le trajet de la matière chargée et agencés pour produire un courant de corpuscules chargés électriquement, coupant ce trajet.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif spécifié au paragraphe précédent est agencé pour produire dans le trajet de la matière chargée une zone d'air ionisé.
Une caractéristique encore de l'invention est d'amé- nager des dispositifs supplémentaires pour assurer que seule- ment des corpuscules électriquement chargés portant une char- ge d'un signe ou d'une polarité déterminée frappent la ma- tière chargée électriquement.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en un appareil pour les fins spécifiées, comprenant des dis- positifs pour ioniser l'air, des dispositifs pour obliger un
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courant d'air à passer dans la sphère d'influence de#disposi- tif ionisant et une enveloppe contenant ces dispositifs pour procurer un ensemble facilement portatif et ayant une entrée et une sortie d'air.
Encore une autre caractéristique consiste en un appareil pour les fins spécifiées, comprenant des dispositifs pour ioniser l'air, une enveloppe contenant ces dispositifs et ayant une entrée et une sortie d'air, un raccord allant de la sortie d'air à une entrée d'air d'une autre enveloppe,. pourvue d'une sortie d'air et entourant la matière et/ou le mécanisme à désélectriser, et des dispositifs pour obliger un courant d'air à circuler dans les deux enveloppes en série.
Le dispositif pour engendrer un courant de corpuscu- les chargés électriquement (ou pour ioniser l'air) peut être un tube à rayons X, un élément calorifique, une substance radio-active, une source de rayons ultra-violets, un éclateur intercalé dans le circuit électrique où circule un courant alternatif à haute fréquence et haute tension, ou d'autres dispositifs aptes à ioniser l'air.
Afin que l'invention puisse être clairement compri- se, on décrira ci-après en détail plusieurs exemples d'exécu- tion, en se référant aux dessins quelque peu schématiques annexés, dans lesquels :
Fig. 1 est une coupe en élévation de c6té d'un appareil pour la désélectrisation de matières et de machines, qui comporte un tube à rayons X,
Fig. 2 est une coupe en élévation de côté d'un autre appareil utilisant un fil métallique chauffé,
Fig. 3 est une coupe'analogue d'une variante d'ap- pareil utilisant un fil métallique chauffé,
Fig. 4 est une coupe en élévation de côté d'un ap- pareil désélectrisant facilement portable, utilisant un écla=
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teur,
Fig.
5 est une élévation de côté montrant l'emploi d'un appareil tel que celui de la Fig, 4 pour la désélectri- sation d'un appareil photographique utilisé sur un aéronef, et
Fig. 6 est une vue de côté montrant à titre d'alter- native une disposition légèrement modifiée de l'appareil re- présenté sur la Fig. 5.
Dans l'appareil représenté sur la Fig. 1, un tube à rayons X désigné par 1, du type pourvu d'une cathode de Wehnelt 2,c'est-à-dire d'une cathode comportant de la chaux ou un oxyde alcalino-terreux chauffé à l'aide d'un courant électrique auxiliaire, est disposédans une enveloppe 3 faite en feuille de plomb et munie à son extrémité supérieure d'en- trées d'air 4 protégées de manière appropriée par un écran de plomb 5 ou dispositif analogue.
Une sortie d'air en forme de buse ou conduite 6 en plomb est disposée de manière à déboucher dans l'enveloppe 3 en face de la partie active du tube à rayons X, 1, et dans cette sortie d'air est disposé un ven- tilateur ou aspirateur 7 entraîné par un moteur électrique 8 qui lui-même est protégé par un écran de plomb 9 placé trans- versalement dans la buse 6 mais n'obstruant pas complètement la circulation d'air dans cette buse. Les positions relati- ves des entrées d'air 4 et de la sortie d'air 6 sont telles que le courant d'air provoqué par le ventilateur ou aspira- teur 7 balaie la surface du tube à rayons X, 1, (comme l'in- diquent les flèches sur la figure) et serve à refroidir ce tube.
Il est prévu des conducteurs électriques appropriés pour fournir les courants électriques de fonctionnement cor- respondants (tant les courants à haute tension que les cou- rants à basse tension) au tube 1 à rayons X ainsi qu'au mo- teur électrique 8 pour entraîner le ventilateur, et ces con- ducteurs peuvent être connectés à l'extérieur de l'enveloppe
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de plomb 3, comme indiqué en 10, à des sources d'alimentation appropriées.
Lorsque, comme on le préfère dans certains cas, l'appareil décrit est destiné à être déplacé à des endroits différents pendant le service, l'enveloppe de plomb 3 est montée sur le dessus d'une enveloppe convenable 11 en tôle de fer,contenant un transformateur électrique qui a des enroulements appropriés et qui est associé à un appareil re- dresseur approprié, et les conducteurs électriques spécifiés sont alors agencés pour traverser le fond 3a de l'enveloppe de plomb en vue d'être connectés aux bornes de sortie corres- pondantes de l'appareil contenu dans l'enveloppe de fer il.
On peut alors monter cet appareil sur des roulettes 11a et le déplacer d'un endroit à l'autre, le transformateur étant alimenté par l'intermédiaire d'un câble flexible 12.
En service, le courant d'air ionisé quittant la buse ou conduite de sortie 6 est débité sur le caoutchouc 13 ou matière analogue quittant la machine et/ou sur la machine elle-même, ou bien on permet au courant d'air ionisé de se mélanger à l'air où sont disposées les machines, cette der- nière manière de procède!* convenant notamment en vue de ren- dre les machines électriquement neutres quand elles ont été arrêtées pour quelque raison.
Un autre exemple de l'appareil conforme à l'inven- tion est représenté sur la Fig. 2 et il comporte un tube 14, de préférence en matière isolante, qui est percé d'une fente longitudinale 15 et contient un fil de résistance électrique 16 disposé suivant son axe. Bien que ce fil puisse être em- ployé seul, il est de préférence enrobé d'une substance dont la nature dépend du signe de la charge électrique portée par la matière 17 à désélectriser. Dans le cas d'une matière char- gée positivement, l'enrobage serait une substance qui émet un
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copieux courant d'électrons quand on la chauffe, par exemple un oxyde alcalino-terreux.
D'autre part, si la matière est chargée négativement, l'enrobage serait une substance qui lorsqu'on le chauffe émet un copieux courant d'ions positifs, par exemple un sel ou un oxyde ayant un constituant très élec- tro-positif. Un mélange d'oxyde ferrique avec 1 % d'oxyde d'aluminium donne de bons résultats, mais les sels de potas- sium ou de sodium donnent aussi d'excellentes émissions posi- tives. Le fil 16 est habituellement chauffé au rouge sombre.
Il est prévu des dispositifs pour envoyer au fil 16 un courant électrique de chauffage tel que l'enrobage du fil, s'il est prévu, soit porté à la température requise, ce cou- rant étant par exemple un courant à basse tension fourni par l'intermédiaire de lignes 18 par l'enroulement secondaire d'un transformateur approprié (non représenté).
En service, le tube 14 est monté sur la machine ou près de celle-ci en un endroit tel que la matière 17 quit- tant la machine chemine au-dessus de la fente 15 du tube et, partant, à travers le courant de particules chargées électri- quement sortant par cette fente. Il existe aux abords de la fente une zone localisée d'air ionisé et la matière est dis- posée de façon à traverser cette zone.
Comme le montre le dessin, une conduite 19 peut être prévue dans certains cas pour envoyer de l'air comprimé à l'in- térieur du tube 14 par des branches 20, cet air quittant le tube par la fente 15 et transportant hors du tube sur la ma- tière 17 les corpuscules chargés électriquement.
Quand on emploie un fil métallique 16 non enrobé, le tube s'ionise et contient des particules ou corpuscules chargés tant négativement que positivement, et il peut y être prévu en conséquence un dispositif supplémentaire pour assurer
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que seulement des particules portant des charges d'un signe approprié sortent par la fente 15 et frappent la matière électriquement chargée 17.
Un pareil dispositif supplémentaire est constitué par une grille de commande 21, faite en tissu métallique ou en un produit analogue, disposée dans le tube 14 en-dessous de la fente 15 et destinée à être polarisée positivement ou négativement par rapport au fil métallique 16 afin d'empêcher le passage à la matière chargée 17 de particules portant des charges négatives ou positives, selon le cas envisagé. La polarisation de la grille 21 peut être produite à l'aide d'un courant à haute tension redressé dérivé d'un redresseur appro- prié alimenté par l'enroulement secondaire d'un transformateur électrique, une connexion avec la grille étant fournie par la borne 22.
Dans certains cas on peut employer deux grilles de commande et les polariser toutes deux positivement par rapport au corps émetteur d'électrons, mais à des degrés différents.
Une grille de commande polarisée peut aussi être employée pour l'appareil représenté sur la Fig. 1, cette grille étant dis- posée transversalement à la buse ou conduite 6.
La Fig..3 représente une autre application de l'in- vention, dans laquelle un fil de résistance 23, comportant ou non un enrobage tel que celui décrit ci-dessus, est supporté par un profil isolant 24 sur un-arbre creux fixe 25 sur le- quel peut tourner un tambour 26 contenant le fil de résistance 23 et percé d'un certain nombre de fentes longitudinales 27.
A une extrémité l'arbre 25 est alimenté d'air com- primé qui échappe à l'intérieur du tambour par des ouvertures 28 percées suivant la longueur de l'arbre, et l'autre extré- mité de l'arbre est bouchée par une matière isolante 29 tra- versée par des conducteurs 30 amenant le courant électrique
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des lignes 31 au fil 23.
Dans l'emploi de cet appareil, une feuille de ma- tière 32, par exemple une feuille de papier quittant les rou- leaux d'une presse d'imprimerie, passe autour du tambour 26 et est chauffée et séchée par les courants d'air chauffé quit- tant les fentes 27 du tambour. En semé temps la matière se désélectrise et il devient impossible que le séchage ait pour effet de charger électriquement la matière comme cela se produit fréquemment avec les tambours de séchage connus.
La Fig. 4 montre un appareil qu'on peut facilement transporter d'un endroit en un autre dans une usine afin de décharger l'électricité de matières ou machines quand eest nécessaire. Dans cet appareil, une enveloppe de tôle 33 sensi- blement en forme de L renversé a son aile verticale agencée pour recevoir un transformateur électrique 34, étant de pré- férence constituée par un réservoir 35 rempli d'huile, et a son aile horizontale constituée par une extrémité saillante ouverte 36 formant une sortie d'air 37 d'une grande section transversale.
L'extrémité opposée de l'aile horizontale com- porte une entrée d'air 38 qui de préférence est protégée par une hotte 39 en forme d'entonnoir, et contient près de l'en- trée d'air un ventilateur 40 entraîné électriquement, qui est destiné à produire un courant d'air dans cette aile de l'en- veloppe.
Près de la sortie 37 de l'aile horizontale sont disposées, transversalement au passage traversant cette aile, deux électrodes 41 entre les extrémités adjacentes desquelles est située un éclateur approprié 41a, de préférence associé à des dispositifs auxiliaires pour le faire fonctionner comme éclateur "étouffé". Les électrodes 41a sont faites de préféren- ce en zinc ou cadmium, vu que l'emploi de ces métaux assure
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que la décharge oscillante à travers l'éclateur 41a produise une grande quantité de rayons ultra-violets.
L'enroulement secondaire 34a du transformateur élec- trique 34 est de préférence agencé pour fournir un courant électrique à un potentiel de l'ordre de 10.000 volts quand l'enroulement primaire 34b est connecté entre les lignes électriques d'alimentation habituellement disponibles dans une usine, et une faible capacité 42, par exemple d'environ 0,002 microfarad, est connectée entre les bornes de sortie dont l'une est alors directement connectée à une des électro- des 41 et dont l'autre est connectée à l'autre électrode 41 par l'intermédiaire d'une faible inductance, par exemple une simple spire de feuillard de cuivre 43. On voit que le circuit résonnant ainsi constitué assure une très haute fréquence (ou une très faible longueur d'onde)au courant traversant l'écla- teur 41a.
En vue du transport, une poignée appropriée 44 est fixée sur le dessus de l'enveloppe 33 qui, avec tout son contenu monté en place, est relativement légère, par exemple. pèse environ 13 kilogrammes.
En service, un débit d'électricité à l'enroulement primaire 34b du transformateur 34 s'établit par exemple par le câble flexible 45, et le ventilateur 40 (entraîné par un moteur 40a alimenté de courant par la même source) refoule un courant d'air (voir les flèches), à travers l'éclateur où l'air s'ionise, vers la sortie 37 de l'enveloppe, de sorte qu'un puissant courant d'air hautement ionisé quitte cette sortie. Ce courant d'air peut facilement être dirigé sur la matière ou la machine dont on veut décharger l'électricité, par exemple sur la feuille 46 passant du tambour 47 au tam- bour 48.
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Un appareil portatif du caractère décrit est parti- culièrement utile dans une installation pour la fabrication de feuilles élastiques, où l'électrisation de la matière cause des ennuis quand on arrête la machine mais présente un certain avantage pendant l'opération de guipage du caoutchouc au moyen de soie.
Dans une variante, une grille 49 en fil métallique ou analogue est montée juste dans la sortie 37 de façon à être placée transversalement au courant d'air ionisé, et cette grille est maintenue à un potentiel positif ou négatif par rapport au dispositif ionisant 41a (par exemple à un poten- tiel de ¯ 1000 volts) de manière que seulement des particu- les portant des charges positives, ou négatives, selon le cas envisagé, puissent passer à la matière ou objet analogue à désélectriser. On a trouvé qu'en outre les limites du fonc- tionnement efficace de l'appareil sont élargies quand on emploie une telle grille polarisée.
La polarisation peut être produite par un courant à haute tension redressé dérivé d'un redresseur approprié qui est alimenté par un enroulement secondaire auxiliaire (non représenté) du transformateur électrique 34.
Un appareil portatif de la construction générale décrite avec référence à la Fig. 4, mais dont l'éclateur et ses dispositifs auxiliaires (41a, 42, 43) sont remplacés par un fil de résistance comme celui employé dans la construction des Figs. 2 et 3, a aussi une grande valeur dans les cas où on veut avoir un appareil plus simple. Le fil de résistance doit être connecté entre les bornes de l'enroulement secondaire 34a du transformateur et logé dans le trajet du courant d'air cir- culant dans la branche horizontale de l'enveloppe 33. Si on le désire, un enrobage d'une des substances citées avec réfé- rence aux Figs. 2 et 3 peut être appliqué sur le fil métalli-
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qile.
Dans une autre variante de l'appareil portatif, destinée à des emplois où l'alimentation en courant continu est imposée, le transformateur 34 est remplacé par une bobine d'induction destinée à fournir un courant alternatif à haute fréquence d'un potentiel élevé.
Les Figs. 5 et 6 représentent des applications de cet appareil à la désélectrisation d'appareils photographiques.
Sur chaque figure le chiffre de référence 50 désigne une caméra montée sur un avion ou autre aéronef et le chiffre de référen- ce 33a désigne l'enveloppe d'un appareil ressemblant à celui montré sur la Fig. 4 mais contenant une bobine d'induction au lieu du transformateur 34 et ne comportant pas de ventila- teur 40 et de moteur 40a. Entre les bornes de sortie de la bobine d'induction est connectée une capacité comme celle re- présentée en 42 sur la Fig. 4, et une borne est directement connectée à une électrode d'une paire d'électrodes (telle que 41 sur la Fig. 4), dont l'autre est connectée par l'in- termédiaire d'une faible inductance (telle que 43 sur la Fig. 4) à l'autre borne de sortie de la bobine d'induction.
Sur la Fig. 5, la branche horizontale de l'enveloppe 33a comporte aux extrémités opposées une entrée d'air 51 et une sortie d'air 52, et l'entrée d'air est raccordée par un tuyau approprié 53 à l'extrémité de sortie d'un entonnoir collecteur 54 disposé en un endroit approprié sur l'aéronef, de manière que son extrémité d'entrée s'ouvre vers l'avant dans le sens du déplacement de l'aéronef.
La sortie d'air 52 est aussi raccordée par l'inter- médiaire d'un tuyau approprié 55 à une entrée 56 d'une autre enveloppe 57 contenant le mécanisme de la caméra 50, et cette enveloppe comporte une sortie 58 de construction appro-
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priée qui, avantageusement, est pourvue d'un dispositif empê- chant le passage de la lumière. Les tuyaux de raccordement mentionnés peuvent avantageusement former une ou plusieurs spires entre leurs extrémités, comme indiqué pour le tuyau 55, en vue de contrarier encore le passage de la lumière.
En service, un courant électrique est amené à l'enroulement primaire de la bobine d'induction, par exemple par le câble flexible 59 partant d'une batterie d'accumula- teurs qui peut être celle déjà installée sur l'aéronef, et grâce à l'avancement de l'aéronef, un courant d'air traverse l'enveloppe 33a en forme de L à la hauteur de l'éclateur (où l'air s'ionise) et se dirige de là vers l'enveloppe 57 renfer- mant le mécanisme de la caméra 50. Le courant d'air entrant dans cette dernière enveloppe par l'entrée 56 est hautement ionisé et décharge efficacement l'électricité du mécanisme de la caméra.
Dans certains cas il peut être avantageux d'empê- cher des particules chargées électriquement d'un signe déter- miné de passer dans l'enveloppe 57 contenant le mécanisme, et on peut assurer ce résultat en montant une grille de fil métallique ou analogue juste dans la sortie 52 de l'enveloppe 33a en forme de L (comme représenté en 49 sur la Fig. 4) et en maintenant la grille à un potentiel positif ou négatif, selon le cas envisagé, par rapport au dispositif ionisant.
Il est aussi entendu que l'entonnoir collecteur 54 peut être remplacé par une pompe ou un ventilateur 60 entra!- né par un moteur 'à vent 61, comme indiqué en traits mixtes sur la Fig. 5.
Sur la Fig. 6, la disposition générale de l'enve- loppe 33a en forme de L et de l'enveloppe 57 contenant le mé- canisme de la caméra 50 est sensiblement identique à celle qui vient d'être décrite. Toutefois, dans cet exemple, le
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courant d'air traversant les enveloppes 33a et 57 est créé par une pompe aspirante ou un ventilateur aspirant 62 qui est entraîné par un moteur à vent 63 et dont l'entrée est raccor- dée par un tuyau flexible 64 à la sortie 58 de l'enveloppe 57 contenant le mécanisme. L'entrée 56 de cette enveloppe est raccordée par un tuyau 55 à la sortie 52 de l'enveloppe 33a en forme de L, comme décrit ci-dessus, tandis que l'entrée 51 de celle-ci est garnie d'un filtre à air 65.
Comme précé- demment, les tuyaux de raccordement 55, 64 sont de préféren- ce enroulées en spire pour empêcher le passage de la lumière.
Dans l'exemple représenté sur la Fig. 5 il est aussi préférable de filtrer et d'épurer l'air traversant l'enveloppe 33a en forme de L.
Diverses modifications peuvent être apportées à la construction des appareils décrits et ceux-ci ne consti- tuent donc que des exemples illustratifs mais non limitatifs de formes d'exécution de l'invention.
REVENDICATIONS
1) Appareil pour décharger l'électricité des ma- tières, mécanismes et machines, comprenant des dispositifs pour engendrer un courant de corpuscules chargés électrique- ment et des dispositifs pour débiter ce courant de corpuscu- les à la matière et/ou au mécanisme et à la machine à désé- lectriser.