Brevet FR2333062A1 — publié le 19770624

La présente invention concerne, de manière générale, le traitement de surface de pièces métalliques et particulièrement des procédé et dispositif de traitement de surface d'une serie de pièces, dans lesquels ces pièces sont déplacées en traitement dans une rangée de bains d'opérations simultanées. Ces procédé et dispositif sont particulièrement bien adaptés au traitement anodique, dit anodisation dans la suite, de pièces en aluminium et alliage d'aluminium. Dans le traitement de surface en bain tel que ltélectro- déposition, la ou les pièces, pendant d'un suspenseur, sont tranférées, tel que par un portique ou pont roulant, a travers une série de bains pré-opératoires, de placage effectif et post-opératoires. Pour augmenter cette production, deux ou plusieurs suspenseurs,ayant chacun au moins une pièce pendante, sont le plus souvent déplacés simultanément au-dessus des cuves par le portique, pour les différents traitements simultanés de pièces, ces suspenseurs,et donc les pièces,étant maintenus des espacements constants et déterminés, en direction de leur transfert. Ces espacements des pièces de la série doivent etre nécessairement supérieurs dans le bain de placage, ou électrolytique,que dans les autres, du fait que dans le premier les pièces sont alternées avec les électrodes nécessaires. Cependant, la série de pieces étant maintenue aux espacement s maximaux nécessaires, a travers la totalité du processus, selon la technique antérieure, la dimension de chaque cuve de traitement préopératoire et post-opératoire,selon la direction de transfert des pièces, doit être sensiblement égale a celle adoptée dans le bain de placage. En conséquence, la rangée de cuves, utilisées dans ce processus classique, nécessite un encombrement au sol inutilement grand d'installation, et l'emploi de pompes ou dispositifs analogues de grande capacité correspondante. Le taux de production est de plus nuisiblement affecté par ces installations classiques. L'invention a donc pour objet un procédé perfectionné de traitement de surface de pièces métalliques d'un lot, réduisant matériellement l'encombrement au sol de l'installation d'une rangée de cuves de traitement et assurant un rendement plus élevé de la production. L'invention a également pour objet un dispositif simplifié et hautement efficace de mise en oeuvre de ce procédé. Le dispositif de l'invention est caractérisé essentiellement en ce que les cuves alignées sont constituées en au moins deux dimensions différentes, selon la direction d'alignement, et l'espacement dans un lot d'au moins deux pièces est modifié pour s'adapter aux dimensions différentes de bains. Cette modification peut être effectuée alors que ces pièces sont immergées dans un ou plusieurs bains sélectionnés. Ces objets, ainsi que d'autres de l'invention, seront mieux compris a l'aide de la description qui va suivre d'exemples préférés de réalisation, et des dessins annexés, sur les différentes figures desquelles - la figure 1 est une coupe schématique longitudinale et verticale, indiquant l'agencement des cuves dans un traitement anodique d'une série de pièces d'aluminium,selon le procédé de l'invention ; - les figure 2A, B, et C sont des coupes schématiques montrant la disposition d'espacement des pièces en fonction des diverses largeurs de cuves de la figure 1 - la figure 3 est une vue en élévation de face d'un portique ou pont roulant utilisable dans le dispositif de mise en oeuvre de l'invention et qui est placé sur l'une des cuves de la figure 1, laquelle est une coupe transversale.;; - la figure 4 est une vue en plan du portique de la figure 3 - la figure 5 est une vue en élévation latérale du côté de droite du portique des figures 3 et 4 - la figure 6 est une vue schématique en élévation latérale,dune des transmissions partielles du dispositif de levage du portique des figures 3a5 - la figure 7 est une vue, à échelle agrandie, en élévation latéraleade l'un des montages de crochet de levage du portique des figures 3 85;; - la figure 8 est une coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 7, représentant une partie de l'assemblage de crochets - la figure 9 est une vue en plan selon la ligne IX-IX de la figure 8 - la figure 10 est une vue en plan, en partie interrompue, de l'un des suspenseurs utilisés dans le dispositif de l'invention - la figure 11 est une vue en élévation de face du suspenseur de la figure 10 - la figure 12 est une vue en plan d'une partie d'un mécanisme de placement des pièces dans le dispositif de l'invention - la figure 13 est une vue selon la ligne XIII-XIII de la figure 12, une partie du mécanisme étant arrachée ou coupée; - la figure 14 est une coupe a échelle agrandie selon la ligne XIV-XIV de la figure 13 ; et - la figure 15 est une vue analogue la figure 3 dans laquelle le suspenseur des pièces est incliné en vue d'égouttage des pièces. Le procédé de l'invention est décrit ci-dessous a l'aide des figures 1 et 2A å 2C, ce traitement étant adapté a l'oxydation anodique de pièces d'aluminium. La réalisation caractéristique de dispositif d'oxydation anodique, représentée schématiquement sur la figure 1, comprend des cuves successives de dégraissage 1, lavage 2, décapage 3, lavage 4, neutralisation 5, lavage 6, anodisations successives'7 et 8, et lavages 9 et 10, disposées en lignes.. Il apparait des figures 2A 2C que les cuves d'anodisation 7 et 8 sont de largeur nettement supérieure a celle des bains I 5 et 10, et les cuves de lavage 6 et 9 ne sont chacune que légèrement moins larges que les cuves d'anodisation 7 et 8. I1 faut entendre ici par l'expression"largeur des bains la dimension longitudinale de chaque cuve selon la direction de leur alignement. Les bains 7 et 8 d'anodisation ont une largeur plus grande que les autres (figure 2C) parce que devant adapter des électrodes E en alternance avec des pièces W, en direction longitudinale, en même temps que les intervalles déterminés physico-chimiquement, entre électrodes et pièces. Dans chacune des cuves 1 5 de traitement pré-opératoire et post-opératoire 10 alignées, les trois pièces W représentées peuvent entre maintenues des intervalles minimaux a, tels que représentés sur la figure 2A, de sorte que ces cuves peuvent être de largeur minimale.Dans les bains de lavage 6 et 9, interposés chacun entre des bains de différentes largeurs, les intervalles augmentent de a b ou inversement, comme représenté sur la figure 2B, afin de s'adapter la largeur du bain suivant. Les cuves de lavage 6 et 9 sont donc également plus larges que les autres cuves de traitements,pré-opératoires et post-opératoires,et seront désignées dans la suite par le terme cuves de placement. La série de pièces W est tranférée melon l'invention a intervalles déterminés tel que par un portique roulant 11, les pièces étant amenées sur les cuves pré-opératoires 1 5 pour y être immergées dans des bains liquides déterminés successifs. Les pièces, étant immergées dans le bain des cuves 6, de lavage ou placement, sont écartées depuis l'intervalle a l'intervalle b. Ces pièces subissent ensuite deux phases consécutives d'anodisation dans les bains 7 et 8, où elles sont alternées avec les électrodes E. Au lavage dans le bain suivant 9, les pièces anodisées sont de nouveau déplacées afin de réduire les espacements de b à a. Ces pièces anodisées, qui sont ainsi rapprochées, subissent ensuite un nouveau lavage dans le bain final 10. On voit, de ce qui précède, que le nouveau procédé est caractérisé en ce que les pièces transférées sur les cuves successives ont leur intervalle mutuel modifié pour s'adapter a la largeur de chaque cuve. Une augmentation de temps ou d'encombrement n'est pas nécessaire pour cette opération, si, comme indiqué dans la réalisation décrite, les espacements des pièces sont augmentés ou réduits au cours du lavage, ou autre opération, dans le bain de placement intercalé entre chaque groupe de deux bains voisins dont les largeurs sont différentes. Les figures 3 5 représentent la réalisation du genre de pont ou portique roulant 11 de levage, convenant dans la mise en oeuvre du procédé dans le dispositif qui vient d'être décrit. Cet engin d'élévation comprend un pont 12, s'étendant transversalement l'alignement des cuves 1 10 et qui peut rouler le long de deux rails 13 surélevés, disposés de part et d'autre des cuves. Ce transfert du portique, le long de la rangée de cuves est entraîné par un moteur électrique M1 monté au centre du pont 12. Ce moteur, qui peut être réversible, est accouplé å un arbre tournant 15 transmettant sa rotation a deux entrainements 16 par chaîne placés aux deux extrémités du pont. Ces transmissions 16 a chaine entrainent des pignons 14 engrenant avec des crémaillères respectives 17 s'étendant le long des rails surélevés 13. Le portique est ainsi autopropulsable le long de l'alignement des cuves. Ce portique 11 comprend un dispositif de levage et d'abaissement des pièces W par les suspenseurs, ou poutres allongées, 18 (figures 10 et 11). La partie de levage comprend deux dispositifs 19 d'entraînement par chaîne (figure 6) supportés sur des pylônes respectifs 20 placés aux deux extrémités du pont 12 et deux montages a crochet 21 soulevés et abaissés par les transmissions respectives 19 a chaînes, agencés pour accrocher de manière libérable les poutres 18 par leurs extrémités opposées, indépendamment de leurs espacements mutuels. La figure 6 indique en détail que l'entraînement 19 par chaîne de levage comprend un jeu de roues dentées 22 å 29, engrenant avec une chaîne sans fin 30. Cette chair est reliée chaque montage de crochet 21 par une glissière 31 (figures 7 a 9). Chaque transmission 19 chaîne comprend son propre moteur électrique réversible M2 monté a une extrémité du pont 12, et dont la rotation est transmise par tout dispositif convenable 32 a la roue 25 pour élever ou abaisser a volonté le montage 21 de crochet. Chaque transmission 19 est équipée dTune autre chaîne sans fin 33, associée à deux roues dentées, lesquelles sur la figure 6 sont cachées par les roues 22 et 29 et qui peuvent être partie intégrante, ou accouplées rigidement, coaxialement a la roue respective 22 ou 29 en rotation simultanée. Cette chaîne sans fin 33 comporte un contrepoids 34 équilibrant la charge exercée sur la chaîne et ainsi minimisant le couple d'entraînement nécessaire pour la translation du montage 21 de crochet. Chaque montage 21 (figures 7 a 9) de levage comprend un chariot 35 et plusieurs, cinq dans le cas de l'exemple représenté, paires de crochets 36 séparées montées sur le chariot en alignement horizontal. Ce chariot 35 est relié par un axe d'articulation 35a a une glissiere 31, elle-même reliée la chaîne sans fin 30 et qui coulisse, en élévation et abaissement, dans un trajet de guidage défini par deux profilés 37 en U, opposés. I1 est indiqué au mieux sur les figures 10 et 11, que chaque poutre 18 comporte des paires d'axes alignés 38, en saillie latérale, a ses extrémités opposées. Il apparaît donc, en se reportant aux figures 7 a 9, que la poutre 18 a ses extrémités opposées maintenues de manière libérable par ses paires correspondantes de crochets 36, aux chariots respectifs 35. Chaque poutre 18 comporte une tige 39, qui lui est liée parallèlement et avec un intervalle sensible. Cette tige 39 est agencée pour permettre 9 chaque pièce W de lui être suspendue convenablement (figure 3). Bien qu'il soit évidemment possible de suspendre plus d'une pièce a chaque poutre 18, on admettra, pour faciliter la description, qu'unie seule pièce lui est suspendue. Les figures 12 a 14 représentent un mécanisme 40 de déplacement de ladite pièce et qui est monté sur la cuve 6 ou 9 pour modifier les espacements des poutres 18, et ainsi les pièces W, de a 9 b ou inversement, selon le procédé de l'invention. Ce mécanisme 40 comprend deux éléments de support 41, montés a demeure sur les bords latéraux supérieurs et opposés de cuve respective 6 ou 9, au moins deux paires, trois dans le cas représenté, de pièces de portée 42 a 44, en forme de V sur les éléments respectifs de support, et des dispositifs d'actionnement tels que des vérins hydrauliques ou pneumatiques 45 et 46 supportés par chacun de ces éléments. La pièce intermédiaire de portée 43 est fixe alors que les deux autres qui l'entourent, 42 et 44, peuvent en être rapprochées et éloignées. Les vérins 45 et 46 assurent ce va-et-vient par leurs tiges 47, 48 de piston qui sont reliées a la pièce respective par des biellettes 49 et 50. Les pièces mobiles de portée 42 et 44 sont munies de jeux respectifs de galets ou roues 51 et 52 dép laçab les sur deux chemins 53 faisant partie des éléments de support 41. Les deux pièces de portée 42 et 44, alignées transversalement, sont agencées pour recevoir et supporter les poutres respectives 18 lorsque les pièces suspendues W sont abaissées par le dispositif de levage du portique 11, pour être immergées dans le bain contenu dans la cuve 6 ou 9. Ces poutres 18 peuvent être libérées des paires de montages 21 de crochets, lorsque celles-ci sont abaissées sur leur position déterminée la plus basse. En conséquence, avec le retrait des tiges 47 et 48 des vérins 45 et 46, les paires de pieces de portée de poutres, 42 et 44, sont transférées sur les positions indiquées en traits mixtes sur la figure 13, afin d'accroître les espacements de ces poutres 18 et donc celui des pièces W. Dans la mise en oeuvre du nouveau procédé, a l'aide du dispositif décrit ci-dessus, les trois poutres 18 suspendant chacune une pièce W par la tige 39, sont d'abord supportées entre les trois paires correspondantes de crochets 36 des montages 21, comme indiqué en traits interrompus sur les figures 8 et 9, alors que le portique 11 est situé auprès de la cuve 1 de dégraissage (figure 1). Les pièces suspendues a ces poutres 18 sont alors â l'écartement mutuel réduit a. Les pièces W sont transférées sur les cuves de traitements pré-opératoires 1 à 5, par le portique Il qui est automoteur, et immergées dans le bain de composés liquides par le dispositif de levage comprenant les transmissions 19 a channe et les montages 21 de crochets. Ainsi, le portique 11 surmontant la cuve 6, les pieces W sont abaissées dans le bain par l'élévateur jusqu'a ce que les poutres 18 portent sur les paires respectives de pièces 42 a 44 du mécanisme 40, et sont alors relachées des montages 21 de crochets. A cette réunion, les pièces de portées 42 et 44 sont dans les positions indiquées en traits pleins sur les figures 12 et 13, les tiges 47 et 48 des vérins 45 et 46 étant entièrement déployées.Pendant l'immersion des pièces W dans le bain 6 de lavage, les tiges de piston de tous les vérins sont reculées pour écarter les paires de portées 42 et 44 des poutres, les paires de pièces fixes 43 de suspension, de sorte que l'écartement des pièces traitées est modifié de a b, comme décrit précédemment avec la figure 2B. A l'achèvement de 1?opération de lavage, les pièces W sont soulevées hors du bain 6 par le dispositif de levage. Les intervalles des pieces étant ainsi augmentés, les deux poutres extérieures 18 sont alors accrochées par les paires correspondantes de crochets 36 les plus extérieures des montages 21. La poutre intermédiaire est accrochée par les mêmes paires de crochets que précédemment, du fait que sa position n'est pas modifiée. Après les deux phases consécutives d'anodition dans les cuves 7 et 8, les pieces traitées sont rapprochées de l'intervalle b à l'intervalle a, au cours du lavage dans cette cuve 9. Dans cette seconde cuve, les tiges 47 et 48 des vérins 45 et 46 sont déployées à partir de leur position de retrait afin de réduire les intervalles mutuels de pièces. Les autres détails de fonctionnement du mécanisme 40 de placement de pièces a la seconde cuve 9 découlent de la description qui précède d'opérations d'écartement dans le premier bain 6. Les pièces anodisées W, qui sont aux espacements mutuels les plus rapprochés, sont alors lavées de nouveau dans le bain final 10. En définitive, les pièces étant déchargées du portique 11, celui-ci est ramené sur sa position de départ, auprès de la cuve 1 de dégraissage, par rotation inverse du moteur M1, afin d'achever le cycle d'anodisation. Il faut remarquer que, les paires de montages 21 de crochets de l'élévateur étant entraînées par les transmissions 19 respectives à chaîne, munies de leur propre moteur N, les pièces traitées peuvent être inclinées sur l'horizontale après immersion, dans chaque bain, comme représenté sur la figure 15. Ce fait est important pour amener le liquide pouvant être retenu dans les pièces à s'écouler rapidement, particulièrement lorsque celles-ci sont creuses ou de formes compliquées. Alors que l'on vient de décrire les caractéristiques préférées du dispositif de l'invention, il convient de remarquer que celle-ci n'est pas limitée a cet exemple préféré. C'est ainsi par exemple que le dispositif de l'invention peut être facilement adapté au traitement simultané de deux pièces, au lieu de trois, et qui sont suspendues leur poutre respective. Quatre pièces ou davantage, suspendues à des poutres séparées,peuvent également etre soumises au traitement simultané par modification convenable du mécanisme 40 de placement. D'autres modifications ou variantes apparaîtront facilement aux spécialistes de cette technique, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement de surface d'un lot d'au moins deux pièces qui sont transportées simultanément sur des cuves alignées pour être immergées successivement dans des bains déterminés, ce procédé étant caractérisé par des opérations de disposition de cuves d'au moins deux largeurs différentes, et de modification de l'intervalle des pièces traitées, en fonction de la largeur de chaque cuve, au cours de leur transfert sur celle-ci. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les cuves comprennent au moins unecuve de placement de pieces,interposée entre deux cuves voisines de largeurs différentes, cette cuve de placement ayant une largeur sensiblement égale a celles qui sont différentes et dans laquelle l'espacement des pièces traitées est modifié pendant leur immersion dans le bain de cette cuve. 3. Dispositif destiné au traitement de surface d'un lot de pièces métalliques, et caractérisé en ce qu'il comprend une rangée de cuves contenant chacune un bain liquide déterminé, ces cuwsétant d'au moins deux largeurs différentes et comprenant au moins une cuve de placement des pièces, interposée entre deux cuves voisines de différentes largeurs, cette cuve de placement ayant une largeur sensiblement égale å la plus grande des deux autres, un portique,ou pont roulant, servant au transfert simultané sur ces bains d'au moins deux suspenseurs, ou poutres, a chacun desquels est suspendue une pièce traitée, ce pont comprenant un dispositif de levage et d'abaissement des poutres afin de permettre l'immersion des pièces traitées dans les bains successifs des cuves, un dispositif de placement des pièces, agencé sur cette cuve afin de modifier l'espacement des poutres et ainsi celui des pièces traitées, en fonction de la largeur de la cuve suivante, pendant que les pièces traitées sont immergées dans cette cuve de placement. 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel le dispositif de placement des pièces comprend au moins deux paires d'éléments de portée de poutures, montés sur les bords latéraux opposés et supérieurs de la cuve de placement, de manière à pouvoir s'écarter et se rapprocher mutuellement, ces éléments de portée étant adaptés pour recevoir et supporter les poutres respectives entre elles, lorsque les pieces traitées sont abaissées par le dispositif de levage afin d'être immergées dans le bain liquide de la cuve de placement, et un dispositif d'actionnement servant au déplacement relatif des éléments de portée de poutres pour les rapprocher ou les écarter. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le dispositif de levage comprend une paire de montages de crochets qui peuvent recevoir les poutres par leurs extrémités opposées, indépendamment de leurs espacements, ces poutres étant décrochées de ce montage pendant la modification de leur espacement dans ladite cuve de placement, et un dispositif d'entrainement des assemblages de crochets, en élévation et en abaissement par rapport aux cuves. 6. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel chacun des assemblages de crochets comprend un chariot, et plusieurs paires de crochets séparés,qui sont montés sur les chariots en alignement horizontal, chaque paire de crochets coopérant aux fins de recevoir, de manière libérable,une extrémité respective de chaque poutre. 7. Dispositif selon la revendication~5, dans lequel le dispositif d'entraînement comprend deux mécanismes pouvant déplacer les assemblages respectifs de crochets, en élévation et en abaissement, indépendamment l'un de l'autre, de sorte que les pieces traitées peuvent être inclinées sur l'horizontale, aux fins d'écoulement de liquide après leur immersion dans le bain liquide de chaque cuve. 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel chacun des mécanismes dTentraînement comprend un jeu de roues dentées, afin d'entraîner en rotation l'une de ces roues, et une chaîne sans fin coopérant avec ces roues et accouplée a l'un des montages de crochets, et dans lequel un dispositif de contrepoids est agencé pour équilibrer la charge de la chaîne sans fin.