Brevet FR2063118A1 — publié le 19710709

i- 20 63118 La présente invention se rapporte à. une installation automatique pour le traitement par lots de boîtes de métal et concerne plus particulièrement l'installation de ce genre pour déposer par électrodéposition un revêtement sur le corps de 5 telles boîtes. L'un des buts de l'invention est d'apporter une installation pour produire automatiquement un revêtement sur un lot de boîtes de métal® Un autre but de l'invention est d'apporter un système 10 d'alimentation pour isoler des lots de corps de boites et pour les entraîner dans, àttravers et hors de l'installation de revêtement» Enfin, l'invention se propose également d'assurer la production d'un revêtement uniforme et régulier sur le corps des 15 boîtes. En bref, la présente invention vise à isoler un lot de boîtes, à tremper ce lot de boîtes dans une solution d5électro-déposition dans laquelle elles reçoivent un revêtement» Ce lot de boîtes est ensuite amené à un jet d'air qui les sèches est 20 lavé avec de l'eau désionisée, puis est à nouveau exposé à un jet d'air pour les ressécher. Après avoir répété les opérations de rinçage et de séchage, la boîte est prête à subir les opérations de fabrication ultérieures*» D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res— 25 sortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel : la fig.l est une vue de face d'une installation conforme à l'invention; 30 ia fig.2 est une vue en plan partiel de cette installation; la fig.3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la fig.l montrant la barré d'évacuation dans sa position inférieure; la fig.4 est une vue en plan d'une partie de la plaque de montage; 35 la fig.5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la fig.4; la fig.6 est une vue schématique du système de commande. La présente installation a été conçue pour être placée dans I une châîne de traitement de boites après que les corps de celles- \ ci ont été formé*. Ces corps ne comportent ni fond, ni couvercle. * BAD ORIGINAL 70 03121 20 63118 Comme le montre la fig.l, après que le corps de boite 1 a été formé, il est placé sur une bande transporteuse. 2. Cette bande transporteuse peut être faite d'une matière quelconque, par exemple d'une toile métallique ou d'une chaîne.à mailles. La bande 5 transporteuse 2 entraîne les boîtes vers une barre d'arrêt profilée 3. Ainsi, les boites s'accumulent sur la bande transporteuse suivant des dispositions régulières jusqu'à et au-delà des doigts d'alimentation 4 et des doigts d'arrêt 5. Les barres séparées 6 et 7 sur lesquelles les doigts d'alimentation 4 et te doigts 10 d'arrêt 5 sont montés s->nt, à ce moment, en position haute. Toutefois quand un nombre suffisant de boîtes a passé et a rempli le transporteur au-dalà de la région des doigts d'alimentation et d'arrêt", les doigts d'alimentation 4 et les doigts d'arrêt 5 s'abaissent à une position voisine des boites (fig;2). Alors, 15 la barre d'arrêt profilée 3 s'élève, permettant ainsi aux boîtes de s'avancer sur la plate-forme de chargement 8 de la,cuve. Les corps de boîtes sont entraînés par les doigts d'alimentation 4 qui se déplacent vers l'avant. La bande transporteuse 2 constitue également un support mobile polir les corps de boîtes. Après que 20 les doigts d"alimentation sont passés sous la barre d'arrêt profilée et que tout le lot de boîtes est parvenu sur,la, plateforme 8, contre la barre d'arrêt 9, les doigts s'élèvent à une position supérieure 10, puis retournent à leur position haute de départe, La barre d'arrêt profilée 3 retourne à sa position infé-25- rieure et les doigts d'arrât 5 s'élèvent pour permettre aux boîtes de s'accumuler contre la barre d'arrêt profilée 3. Pendant que les corps de boites sont dirigés le long de la chaîne de traitement, ce cycle se répète une fois après l'autre. On vâ considérer maintenant ce qui se passe dans le bain 30 de revêtement; un lot de boîtes est placé sur la plate-forme 8 de la cuve, cette plate-forme étant en position haute. Une plaqtie de centrage 11, placée au-dessus de cette plate—forme, est garnie de goujons de centrage 13 placés suivant une disposition régulière. Cette disposition est indiquée sur la fig.2. La plaque 35 de centrage 11, qui était dans sa position élevée, s'abaisse maintenant en même temps qu'une plaque de pression 14 et déplace les boîtes latéralement de façon qu'elles ne se touchent pas» Ainsi, quand les corps de boîtes 1 sont abaissés dans la solution de revêtement 15, cette solution se dépose uniformément sur 1 » in- BAD ORIGINAL 70 03121 -a- 20 63118 térieur et sur l'extérieur de ceux-ci, sans qu'il subsiste des points non-revêtus dus au contact entre les corps de boîtes adjacents. Une plaque supérieure 12 (figs.l, 4 et 5) est montée au-dessus de la plaque de centrage il et, comme il sera décrit 5 plus loin, commande l'opération d'immersion des boîtes. La plateforme Q, qui est faite d'une matière non-métallique, présente des perforations 19 espacées comme le montre la fig.l/ Pendant le centrage, la barre d'arrêt 9 et les guides latéraux 17 (fig.2) reviennent en arrière pour ménager l'espace supplémentaire néces-10 saire pour l'écartement des boîtes. Après que les boîtes ont été centrées et espacées entre elles, la plaque de centrage supérieure reste immobile, étant tenue en place par une butée 18. La plate-forme 8 et la plaque de pression 14 s'abaissent maintenant dans la cuve avec les boî-15 tes 1 placées entre elles. La plaque de pression est percée de trous 16 correspondant aux goujons de centrage 13. Les trous 16 remplissent une double fonction, à savoir: premièrement, ils permettent le passage des goujons de centrage 13 et, deuxièmement, ils permettent à la solution qui traverse la plate-forme de la 20 cuve de s'élever à travers celle-ci pour pénétrer à l'intérieur des boîtes en ressortant à travers la plaque de pression. Les trous 19 de la plate-forme 8 ont pour double fonction de permettre aux électrodes et à la solution de passer à travers cette dernière. Les boîtes et les plaques s'abaissent maintenant sur 25 les électrodes placies au fond ae la cuve. Une plaque porte-électrodes fixe 20 est montée dans la cuve et est faite dUne matière non-conductrice, -telle que le "Micarta" ou le "Formica". A chaque position de la plaque se trouve une cathode 21 entourée d'anodes 22. Le nombre des groupes d'anodes et des cathodes peut 30 être égal à celui du nombre des boîtes à revêtir. Quand un corps de boîte est dans sa position inférieure, la cathode 21 s'étend le long de l'axe longitudinal de celui-ci, tandis que les anodes 22 s'appliquent étroitement contre la boîte, une tension est appliquée entre les cathodes et les anodes, et 1'électrodéposition 35 a lieu aussitôt que les boîtes ont établi un contact électrique avec les anodes. La boîte qui vient au contact de chaque anode, racle une partie du dépSt couvrant celle-ci pour établir un contact électrique avec cette anode. Ce mécanisme constitue une sorte d'interrupteur automatique grâce auquel le courant ne circuBAD ORIGINAL 70 03121 -4- 20 63118 le entre la cathode 21 ®t las anodes 22 que quand un corps de boîte est en position pour recevoir un revêtement, les anodes 22 se recouvrant rapidement d'un dépôt dans l'intervalle, de sorte qu'immédiatement après, la formation du dépôt par électrodéposi-5 tion et le-passage du courant cessent. La polarité de la tension appliquée pourrait être le contraire de.celle indiquée ci-dessus, selon les caractéristiques de la solution d1 électrodéposition. La plate-forme 8 de la cuve est sollicitée à sa position supérieure par des ressorts ou des contre-poids 23. Un câble 24 10 passe sur une ou plusieurs poulies 25, 26 et est fixé à la plateforme 8. L'ascension de la plate-forme 8 est limitée par des butées 27. Elle est poussée vers le bas par la plaque de pression 140 Les corps des boîtes sont placés entre ces deux plaques et la force exercée par la plaque de pression sur le sommet des 15 corps des boîtes est transmise par ceux-ci à la plate-forme de la cuve» Quand le cycle d'électrodéposition est achevé, la plateforme 8 et la plaque de pression 14 remontent les boîtes hors de la solution et les ramènent à leur position supérieure initiale,, 20 La plaque de pression continue de se rétracter à sa position haute en entraînant la plaque de centrage 11 et la barre d'évacuation 28 balaie les boîtes sur un'second transporteur 28 fait .d'une toile métallique ou d'une matière poreuse. Un jet d'air 30 est dirigé d'en haut contre les corps de boîtes mouillés, pour 25 en éliminer l'excès de solution. Cet excès de solution tombe dans un carter 31 placé sous le transporteur et est recueilli pour être utilisé ultérieurement».Pendant que les boîtes sont entraînées vers l'étape suivante, elles sont aspergées par uhi jet d'eau désionisée provenant d'une source d'eau de rinçage 32. Lea corps 30 des boîtes sont rincés avec de l'eau désionisée afin que lorsqu'ils sont secs, il ne reste pas de tache sur ceux-ci. Les Qorps des boîtes sont ensuite à nouveau séchés par un jet d'air 33,. puis sont entraînés le long du convoyeur à l'étape de traitement suivante qui peut consister en une cuisson dans un four 34 ou en 35 une autre opération quelconque de fabrication. La composition de revêtement utilisée dans la présente installation peut être une composition de revêtement dispersée dans l'eau, telle qu'un interpolymère acrylique partiellement neutralisé et un produit de condensation amine-aldéhyde et/ou BAD ORIGINAL 70 03121 -5- 20 63118 un polyépoxyde. On trouvera des exemples de tels interpolymères dans le brevet américain de Donald P. Hart N°3.403.088 cédé à la Société P.P.G. Industries, Inc. Il est à noter que ces revêtements de protection sont de 5 bons isolants, revêtent complètement des objets métalliques, ont de bonnes propriétés d'électrodéposition et produisent des pellicules cuites qui sont transparentes, brillantes, durables et qui ont un aspect plaisant. La fig.3 montre en coupe la cuve de traitement 35. La 10 barre d'évacuation 28 est représentée dans sa position inférieure^ dans laquelle elle pousse les boîtes de la plate—forme perforée 8 sur la bande transporteuse. Sur la plaque porte-électrodes fixe 20, on voit en détail l'une des nombreuses positions d'électrodes dont elle est pourvue. A la base des électrodes de chaque posi-15 tion sont fixés des conducteurs 36, 37 qui sont couverts d'une gaine de matière plastique ou autre 39 pour éviter les courts-circuits à travers la solution et les pertes de courant électrique et de solution utilisable qui pourraient en résulter. Des tiges filetées 40 vissées dans des écrous 55 situés 20 dans la plaque supérieure 12 sont fixées à la plaque de pression 14 (fig.4 et 5). La rotation de ces tiges filetées élève ou abaisse la plaque de pression 14 du fait que ces tiges filetées sont fixées à la plaque supérieure. Un moteur électrique réversible 45" entraîne une chaîne faisant tourner àes roues dentées 25 qui, de leur côté, font tourner les tiges filetées0 Le moteur 45 est commandé par le même circuit principal "que celui commandant les^moteurs des diverses barres et plaques, comme l'indique la fig.6. Ce moteur entraîne une chaîne 46 passant autour d'une première roue dentée 47, autour d'une roue li— 30 bre 48, d'une seconde roue dentée 49, d'une troisième roue dentée 50, d'une seconde roue libre 51, d'une quatrième roue dentée 52 et autour de la roue dentée d'entraînement 53 du moteur. Les roues libres 48, 51 peuvent être avancées et reculées séparément pour régler la tension de la chaîne 46. Quatre colonnes ou tiges 35 de guidage 54 sont fixées à la plaque 12 et à la cuve pour sup- porter'la plaque supérieure et pour assurer le guidage des plaques mobiles. Le moteur électrique réversible 45 est destiné à faire tourner les roues dentées 47, 49, 50 et 52 et les écrous qui en sont solidaires dans un sens ou dans l'autre, afin d'élever ou BAD ORIGINAL 70 03121 -s 20 63118 d'abaisser la plaque de pression0 La position du moteur 45, des tiges de guidage 40, de la roue libre 48, de la roue dentée d'entraînement 49 et de l'écrou 55 est clairement représentée sur la fig.5. 5 La fig.6 montre schématiquement une boîte de commande 56 associée aux différents moteurs0 La marche et l'arrêt de chacun des moteurs 45 et 57-61 sont commandés par cette boîte 56 selon le programme décrit ci-après0 De cette manière, les barres, les plaques et les guides latéraux sont actionnés au moment voulu,, 10 Le fonctionnement de l'installation peut être résumé comme suit : . 1°) On fabrique des corps de boîtes à bordure et on les "place sur la première bande transporteuse» ou sur un autre type de transporteur® Cette bande transporteuse se déplace en continu. 15 2°) Les boîtes viennent s'arrêter contre la barre d'arrêt profilée et s'entassent suivant une disposition déterminée, 3°) Quand les boîtes se sont accumulées, les doigts d'arrêt et d'entraînement s'abaissent dans les boîtes0 4°) La barre d'arrêt profilée remonte et la barre portant 20 les doigts d'alimentation pousse les corps des boîtes sur la plate-forme de la cuve et le long de la barre d'arrêt de celle-ci0 5°) La barre d'entraînement s'élève et retourne à la position d'accumulation des corps de boites, en position élevée. 6°) La plaque de pression et la plaque de centrage s'abais-25 sent à peu de distance des boîtes. 7°) La plaque de centrage continue de descendre de sorte que les goujons de centrage pénètrent dans les corps des boîtes pour assurer l'espacement de ceux-ci. En même temps, les barres d'arrêt s'écartent et les guides latéraux s'ouvrent suffisamment 30 pour permettre aux boîtes de s'écarter, de sorte que le liquide peut pénétrer entre ces dernières. 8°) La plaque de pression descend et entraîne les corps des boîtes placés sur la plate-forme de la cuve à l'intérieur de cette dernière, en position de revêtement, les bordures des boî— 35 tes raclant les anodes de la plaque porte-électrodes non-conductrice . 9°) La solution et le courant électrique assurent la formation. d'un revêtement, sur les boîtes «, ÎQtt) Après que les boîtes ont été revêtues, la plaque .de BAD ORIGINAL 70 03121 —7— 20 63118 pression remonte et la plate-forme de la cuve la suit dans son ascension jusqu'à ce qu'elle soit parvenue à sa position haute. 11°) La plate-forme de la cuve étant à sa position haute, la barre d'évacuation s'abaisse et balaie les boîtes revêtues 5 sur le second transporteur ou transporteur d'évacuation, puis retourne à sa position de départ. La durée totale d'un tel cycle est d'environ 38 secondes. Il est, toutefois, bien évident que ce cycle peut être modifié selon les dimensions et la compositien des boîtes, et selon la nature de la solution. 10 Pour plus de clarté, on a établi le tableau ci-après indi quant la durée des différentes phases du cycle. Toutefois, les durées indiquées ne sont que relatives et peuvent être modifiées en fonction des dimensions et de la nature des boîtes» Le circuit de la fig.6 peut comprendre un nombre quelcon— 15 que de composants, convenablement interconnectés. L'installation selon l'invention offre l'avantage de permettre de revêtir un grand nombre de corps de boîtes en même temps, de les couvrir uniformément et complètement d'un revête-. ment, l'introduction verticale des corps des boîtes dans la solu-20 tion évitant la formation des bulles d'air, tandis qu'un minimum de la surface du corps des boîtes est empêché de venir au contact de la solution de revêtement. De plus, cette installation n'utilise qu'un minimum de matiere, ne comporte aucune électrode mobile, a quoi s'ajoute la particularité d'une coupure et d'unrétablis-25 sement automatiques du passage du courant électrique, les corps des boîtes sortant de l'installation propres et secs, prêts à l'opération suivante» Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'exemple représenté et décrit, sans sortir pour 30 autant du cadre de l'invention,, BAD ORIGINAL o Barre d'ar-' rêt à doigts 2 sec, descend sec. 1 sec, 3 sec. 4 sec» :8 sec. 4 sec. 8 sec, Barre d1entraînement descend à goujons Barre d'arrêt profilée Plaque de centrage de .boîtes. Plaque de pression Plate-forme de cuve Barre d'arrêt profilée de cuve Guides Barre d ' évacuation Z > balay- Retour âge montée P?si-en : tlon avant montée haute Repose Repose sur les sur boîtes butées descend descend davantage Repoussée vers le bas se relève ouverts o h 3 PJ rt* H* O 2 & £ h (D fl» rt iD 3 (D P rt O OJ —* K> montée Suit 1'ascension de la plaque de pression I OD pivote vers le bas fermés des- ^aie . re cend les ' boîtes monte sur le convoyeur . K> O O* LU 00 70 03121 -9- 20 63118 REVENDICATIONS 1} Installation pour déposer par voie électrique un revêtement sur des corps de bo£tes qui comprend un transporteur pour entraîner les corps de boîtes sur sa surface; des moyens placés . 5 à l'extrémité d'aval dudit convoyeur pour arrêter périodiquement les corps de boites et pour les obliger à s'accumuler contre les dits moyens; une plate-forme suspendue au-dessus d'une solution afin de supporter lesdits corps de boîtes après que ceux-ci ont été transférés dudit convoyeur sur ladite plate-forme; des moyens 10 pour presser ladite plate-forme et lesdits corps de boîtes dans ladite solution; des moyens pour appliquer un potentiel électrique entre lesdits corps de boîtes et une électrode immergée dans ladite solution, ce qui produit un revêtement sur lesdits corps de boîtes; et des moyens pour évacuer les corps de boîtes revê-15 tus de ladite solution,, 2) Installation selon la revendication 1, dans laquelle ledit convoyeur comprend une bande transporteuse sans fin animée d'un mouvement continu. 3) Installation selon la revendication 1 dans laquelle 20 lesdits moyens d'aval obligent les corps de boîtes à s'accumuler contre eux suivant une disposition régulière,, 4) Installation selon la revendication 3, dans laquelle lesdits moyens d'aval comprennent une barre dont le côté d'amont est profilé de façon à obliger les corps de boîtes placés sur le 25 dit convoyeur à s'accumuler de telle façon que chaque corps de boîte touche six autres corps de boîtes afin d'entasser un nombre maximum de boîtes par unité de surface^ 5) Installation selon la revendication 1, dans laquelle ladite plate-forme comprend une plaque perforée suspendue élasti- 30 quement au-dessus de ladite solution; des guides verticaux reliés à glissement à ladite plaque, en plusieurs points, pour permettre à cette plaque de descendre dans la solution avec ses surfaces latérales parallèles à la surface de la solution; et des éléments sollicitant ladite plaque perforée vers le haute 35 5) Installation selon la revendication 1, qui comprend en outre, une plaque de pression montée directement au-dessus de la plaque perforée, et un moteur pour déplacer cette plaque de pression verticalement, de sorte que ladite plaque de pression pousse la plaque perforée dans ladite solution, cette plaque de pression BAD ORIGINE 70 03121 «^10= 20 63118 et la plaque perforée pénétrant dans ladite solution quand la plaque de pression approche de sa position inférieure« 7) Installation selon la revendication 6 dans laquelle une plaque de centrage est montée à glissement au-dessus de la 5 plaque de pression et repose sur cette dernière; des goujons de centrage étant montés sur cette plaque de pression suivant une disposition telle que ces goujons pénètrent à l'intérieur des dites boîtes et les écartent l'une de l'autre d'une petite distance; des ouvertures étant ménagées dans ladite plaque de 10 pression, ouvertures grâce auxquelles les goujons de centrage peuvent traverser cette plaque et peuvent pénétrer à l'intérieur, des corps des boîtes; et des butées pour limiter la distance dont ladite plaque de centrage suit la plaque de pression dans sa descente, de sorte que les goujons de centrage restent au-dessus 15 de ladite solution» 8) Installation selon la revendication 7 dans laquelle les moyens pour appliquer le potentiel électrique comprennent une plaque porte-électrodes fixe placée dans ladite solution; au moins une électrode montée sur ladite plaque et placée pour éta- 20 blir un contact électrique avec ledit corps de boîte; et au moins une électrode montée sur ladite plaque et espacée de ladite boîte,, ce qui fait qu'un courant électrique peut circuler entre les_ dites électrodes pour dépose^ un revêtement sur ledit corps de boîte» 25 9) Installation selon la revendication 8 dans laquelle les électrodes venant au contact des corps de boîtes sont disposées de telle manière que quand ceux-ci s'abaissent dans la solution, lesdits corps frottent contre lesdites électrodes et en raclent le revêtement qui les entoure, établissant ainsi un contact 30 électrique- entre eux et lesdites électrodes„ 10) Installation selon la revendication 8 qui comprend une ■première barre montée au-dessus dudit convoyeur avec son grand axe perpendiculaire à la direction du mouvement dudit convoyeur et parallèle à la surface principale de ce dernier; un moteur 35 pour élever et abaisser cette première barre quand les corps de boîtes ont rempli ledit convoyeur dans une mesure prédéterminée} et des doigts montés sur la face inférieure de cette première barre en vue de pénétrer dans une première rangée de corps de boîtes pour arrêter l'entraînement de ces derniers sur ledit BAD ORIGINAL 70 03121 20 63118 convoyeuro 11) Installation selon la revendication 10 qui comprend, en outre, une seconde barre montée au-dessus dudit convoyeur avec son grand axe parallèle à celui de la première barre et à 5 proximité de cette dernière et qui est placée entre lesdits moyens d'arrêt périodiques et ladite première barre, au—dessus de la rangée de boîtes; un moteur, pour déplacer cette seconde barre, d'une position haute, où elle est voisine de la première barre, à une position basse où elle est voisine des sommets des 10 dits corps de boîtes, puis latéralement au-delà du bord de la dite plate-forme et, ensuite, vers le haut et en arrière à sa première position haute; et des doigts montés sur la face inférieure de cette seconde barre pour pénétrer dans la seconde rangée de corps de boîtes, ce qui fait que quand la barre d'arrêt 15 profilée s'élève, lesdits doigts d'arrêt déplacent les corps des boîtes sur ladite plate—forme et contre la barre d'arrêt profilée. 12) Installation selon la revendication 11 qui comprend, en outré, une barre d'évacuation montée entre ledit convoyeur 20 et ladite cuve pour transférer les corps de boîtes revêtus de ladite plate-forme sur un autre convoyeur» 13) Procédé d'électrodéposition pour former un revêtement sur un corps de boite à bordure qui consiste à abaisser un corps de boîte dans une solution renfermant une matiere d'électro— 25 déposition; à appliquer un potentiel électrique entre un certain nombre d'anodes et de cathodes placées dans ladite solution; à abaisser ledit corps de boîte entre des anodes- verticales espacées de façon à établir un contact électrique entre eux; et à remonter lesdits corps de boîtes hors de ladite solution de re-30 vêtement» 14)Procédé selon la revendication 13 dans lequel l'abaissement des corps de boîtes consiste à pousser lesdits corps de boîtes entre les anodes de manisre que leur bordure touche chacure desdites anodes; et à racler le côté de chaque anode avec ladite 35 bordure du corps des boîtes, établissant ainsi un contact; électrique entre ledit corps de boîte et ladite anode. 15) Procédé selon la revendication 14 dans lequel l'étape de remontée dudit corps de boîte consiste à lever ledit corps de boîte d'entre lesdites anodes, rompant ainsi le contact électri- BAD ORIGINAL 70 03121 que entre la bordure de la boîte et les anodes, ladite matière de revêtement recouvrant les points dénudés desdites anodes en arrêtant la circulation du courant électrique entre ladite cathode et lesdites anodes; et à lever le corps de boîte au-dessus 5 de ladite solution® 20 63118 BAD ORIGINAL