Brevet FR2156430A1 — publié le 19730601

Dans les bains de traitement électrolytique, certains produits chimiques doivent sty trouver en solution dans des proportions bien définies, afin d'obtenir un meilleur résultat du traitement. Or, la concentration de ces produits se dégrade en fonction de l'intensité absorbée par les pièces à traiter (cathode) et ce, d'une façon proportionnelle. Les installations importantes de traitement de surface sont automatiques (chatnes mécaniques ou robots programmés) et ne nécessitent aucune intervention humaine quant aux manutentions, durées opératoires, densité de courant. Elles devraient, de ce fait, assurer aux produits traités un aspect et une qualité cons tante. I1 en est pas toujours ainsi car l'alimentation en pro- duits d'addition est réalisée manuellement par un des moyens suivants - 1ère solution : à intervalles plus ou moins réguliers, le res ponsable ajoute une certaine quantité de produit en fonction des indications d'un compteur d'ampères-heure.Le produit sera ainsi en excès immédiatement après l'adjonction du produit, à d'autres moments il sera en quantité insuffisante, d'où un as pect différent des dépôts - 2ème solution : alimentation régulière dans le temps au moyen d'un goutte à goutte. Cette méthode est inapplicable lorsque les productions sont variables ; de plus, en cas d'arrêt de la chatne, il faut intervenir immédiatement pour arrêter l'alimen tation. - 3ème solution : elle consiste à allier les deux solutions mais en multipliant les interventions humaines/ et par là même, des risques d'erreur. Un excès de brillanteur dans un bain d'électrolyse peut avoir des conséquences catastrophiques : dépôts fragiles, etc... Il peut, le plus souvent, entraner un arrêt de la production, un traitement chimique du bain devient alors nécessaire, onéreux en produit et en main d'oeuvre. La présente invention permet de supprimer les inconvénients ci-dessus rappelés de la technique antérieure, et elle propose à cet effet un dispositif de dosage propre à répondre aux besoins industriels en matière de galvanoplastie, et, plus généralement, de tous traitements électrolytiques de pièces quelconques, en assurant une mise en route et un arrêt rigoureusement automatiques, et une alimentation proportionnelle à la surface des pièces traitées. Le dosage ainsi obtenu répond aux exigences d'une alimentation en produit chimique régulière et permanente, dont le débit est proportionnel à chaque instant à l'intensité absorbée par le bain. Selon l'invention, un dispositif de dosage de la concentration d'additifs pour bains de traitement électrolytique se caractérise en ce qu'il comprend des moyens sensibles à l'intensité du courant électrique d'électrolyse appliqué au bain pour fournir des impulsions électriques de commande dont la fréquence est variable en fonction de ladite intensité, et une pompe a diaphragme répondant auxdites impulsions de commande pour délivrer dans ledit bain un débit d'additif sensiblement proportionnel à ladite intensité. Une tension proportionnelle à l'intensité du courant d'électrolyse peut être recueillie aux bornes d'un organe extérieur au dispositif et monté en série dans le circuit d'alimentation électrique du bain, cet organe pouvant avantageusement ètre constitué par l'ampèremètre usuellement prévu sur le coffret d'alimentation. La différence de potentiel normalement disponible aux bornes d'un tel ampèremètre est en général de l'ordre de la centaine de millivolts. Cette tension peut autre appliquée à I1 entrée d'un amplificateur à courant continu attaquant un convertisseur tension/fréquence fournissant des impulsions rectangulaires. Un tel convertisseur peut avantageusement être constitué par un multivibrateur astable à transistors, attaqué par la sortie de l'amplificateur à courant continu précité, qui peut être constitué par un circuit intégré. Après inversion éventuelle des signaux rectangulaires à fréquence variable délivrés par le multivibrateur astable précité, ces signaux attaquent de préférence un étage de puissance à semi-conducteur tel qu'un triac ou un thyristor placé en série dans le circuit électrique du solénoTde de commande de la pompe à diaphragme, circuit électrique qui peut par exemple être alimenté, par l'intermédiaire de l'étage de puissance précité, sur le réseau alternatif à 50z Avantageusement, il est prévu des moyens dc réglage du gain de conversion tension/fréquence du convertisseur précité, ce qui permet par exemple de tenir compte de la surface de la pièce électrolytiquement traitée pour déterminer le débit d'additif introduit dans le bain. Afin de pouvoir modifier dans un domaine étendu le débit susceptible a'être délivré par la pompe, on peut également prévoir des moyens de réglage complémentaires propres, par exemple, à modifier la largeur des impulsions fournie par le multivibrateur astable. Ce multivibrateur astable peut comporter un montage å deux transistors à couplage capacitif croisé collecteur-base, les moyens de réglage précités étant alors respectivement constitués par deux potentiomètres montés chacun dans le circuit de base de l'un respectif des deux transistors. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description donnée ci-après en référence au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est un diagramme fonctionnel d'un dispositif de dosage selon l'invention ; et la figure 2 est le schéma de montage détaillé du multivibrateur astable constituant le convertisseur tension/fréquence du dispositif de la figure 1. On se réfèrera maintenant au dessin, et tout d'abord à la figure 1, qui illustre un dispositif comportant un amplificateur d'entrée 10, un convertisseur tension/fréquence 11, et un amplificateur de puissance 12 associé à une pompe à diaphragme 15. L'amplificateur 10 est du type à courant continu et peut être constitué d'un circuit intégré de type classique. Son entrée 15 est reliée à un shunt 16 inséré dans le circuit électrique 17 d'alimentation des électrodes actives d'un bain de galvanoplastie non représenté. La chute de tension aux bornes de ce shunt, ,roportionnelle à l'intensité du courant traversant le circuit 17, constitue la tension d'entrée de l'amplificateur. La résistance de ce shunt peut être choisie telle que la chute de tension précitée soit en fonctionnement de l'ordre de 5OO maximum. Pratiquement, une tension de cet ordre peut être obtenue en reliant l'entrée de l'amplificateur aux bornes de l'ampèremètre norrnalement prévu dans le circuit 17. La tension de sortie de l'amplificateur 10 est de l'ordre d'une douzaine de volts aux rraximum, et elle est appliquée à l'entrée du convertisseur tension/fréquence 1l, dont un mode de réalisation sera décrit plus loin d'une façon plus détaillée. Ce convertisseur est destiné à fournir des impulsions sensiblement rectangulaires dont la fréquence est sensiblement proportionnelle à la tension d'entrée de l'amplificateur 10. Le gain de conversion tension/fréquence et la largeur des impulsions sont réglables par des potentiomètres respectivement schématisés en 18 et 19. Les impulsions fournies par le convertisseur 11 sont d'amplitude constante, égale pratiquement à la tension d'alimentation de l'appareil, tension qui peut être de l'ordre de 12 volts. Ces impulsions sont appliquées après inversion de signe à l'étage de puissance 12, qui comporte par exemple un organe de commutation semi-conducteur tout-ou-rien tel qu'un triac placé en série dans le circuit d'alimentation du solénorde (non représenté) de la pompe à diaphragme 13, circuit d'alimentation qui peut être relié au secteur alternatif à 50Hz. La pompe 13 est reliée à un réservoir (non représenté) d' additif liquide tel qu'un brillanteur par une conduite d'aspiration 22 dans laquelle est inséré un clapet anti-retour 23, et la conduite de refoulement 24 de la pompe est reliée au bain. Comme précédemment indiqué la pompe 13 est du type classique à diaphragme commandé par un solénorde, et elle délivre un débit proportionnel à la fréquence des pulsations de son diaphragme, c 'est-à-dire à la fréquence d'excitation de son solénoide de commande, et à la course du diaphragme, course qui peut être réglée en comprimant plus ou moins des ressorts de rappel prévus à cet effet, ce qui fournit une possibilité de réglage supplémentaire en plus des potentiomètres 18 et 19. De préférence, les parties de la pompe qui sont en contact avec le liquide à doser sont formées de matériaux non métalliques insensibles à l'action des produits chimiques corrosifs. La figure 2 montre le schéma d'un mode de réalisation avantageux du convertisseur tension/fréquence 11 de la figure 1, qui fait appel à un multivibrateur astable à deux transistors 50 et 51 à couplage capacitif croisé collecteur-base. L'entrée 32 du montage est reliée à la sortie de l'amplificateur 10 de la figure 1. Le potentiomètre 18 de réglable de gain de conversion tension/ fréquence est monté en résistance variable entre l'entrée 32 et la base du transistor 50, tandis que le potentiomètre 19 de réglage de largeur d'impulsions est monté en résistance variable entre la base du transistor 51 et le pôle positif de la source d'alimentation du montage, dont les deux transistors sont de type n.p.n. La sortie 35 du multivibrateur est constituée par le collecteur du transistor 51. Sur la figure, des valeurs numériques non limitatives sont indiquées pour les différents composants du montage. REVENDICATIONS 1. Dispositif de dosage de la concentration d'additifs pour bains de traitement électrolytique, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens sensibles à l'intensité du courant électrique d'électrolyse appliqué au bain et adaptés à fournir des impulsions électriques dont la fréquence est variable en fonction de ladite intensité, et une pompe à diaphragme répondant auxdites implsions de commande -pour délivrer dans ledit bain un débit d'additif sensiblement proportionnel à ladite intensité. 2. Dispositif de dosage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent un amplificateur de tension dont l'entrée est sensible à la chute de tension aux bornes d'un organe monté en série dans un circuit électrique traversé par le courant électrique d'électrolyse, un convertisseur tension/fréquence dont l'entrée est reliée à la sortie dudit amplificateur et dont la sortie commande un organe de puissance à semi-conducteur propre à établir et à couper au rythme des impulsions fournies par ledit convertisseur un circuit électrique d'alimentation de la. pompe à diaphragme0 3. Dispositif de dosage selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réglage du gain de conversion tension/fréquence dudit convertisseur ainsi que des moyens de réglage de la largeur desdites impulsions. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 5, caractérisé en ce que ledit convertisseur comporte un multivibrateur astable à deux transistors et en ce que ledit amplificateur de tension est un circuit intégré. So Dispositif de dosage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit convertisseur est un multivibrateur à deux transistors dont la base de chacun est couplée capacitivement avec le collecteur de l'autre, et en ce que lesdits moyens de réglage du gain de conversion et de la largeur d'impulsions sont des résistances variables insérées dans le circuit de base de chacun desdits transistors. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit organe monté en série est l'ampèremètre usuellement prévu sur le coffret d'alimentation fournissant le courant d'électrolyse appliqué au bain. 7. Dispositif de dosage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit organe de puissance est un triac commandé par ledit convertisseur par l'intermédiaire d'un convertisseur de polarité, et en ce que ledit triac est monté en série dans le circuit d'un solénoïde de commande du diaphragme de ladite pompe. 8. Dispositif de dosage selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite pompe comporte des moyens de réglage de la course dudit diaphragme, et en ce que le circuit du solénoïde précité est alimenté par le secteur alternatif. 9. Dispositif de dosage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que Le conduit d'aspl- ration de ladite pompe est relié à un réservoir d'additif liquide ou en solution par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour.