Brevet FR2399371A1 — publié le 19790302

La présente invention a pour objet le traitement de surface par immersion dans un liquide de traitement d'un matériau en forme de fil ou de tube enroulé sur lui-même en couronne comportant une pluralité de spires. I1 est fréquent que de tels matériaux filiformes ou tubulaires soient présentés pour la manutention sous la forme d'un enroulement en couronne d'un diambtre important par rapport 9 leur diambtre propre. Une telle couronne de forme génQrale torique est constituée par une multitude de spires de diambtre variable chacune étant pratiquement en contact avec un certain nombre d'autres spires formant la couronne. A titre d'exemple on peut citer la présentation sous cette forme de tubes en acier doux destinés a la rEali- sation de canalisations de chauffage central dans les immeubles d'habitation.Ces tubes enroulés en couronne présentent, une fois développés, une longueur qui peut atteindre environ 50 m, la couronne étant formée par une vingtaine de spires. Afin d'éviter toute détérioration de la paroi interne du tube ainsi enroulé les deux extrémités de l'enroulement sont hermétiquement obturées par exemple par un écrasement soudé, l'intérieur du tube étant soumis & une surpression d'air ou d'un gaz inerte. Il peut être nécessaire de réaliser un traitement de surface pour un tel matériau enroulé en couronne. Dans le cas précédemment évoqué des tubes métalliques on peut ainsi avoir besoin de procéder a un revêtement de protection par exemple un zingage Slectrolytique. La présentation du matériau sous forme de couronne entraine alors un certain nombre de difficultés nuisant a l'obtention d'un revêtement pariai tement uniforme. Les contacts qui peuvent en effet exister entre les différentes spires de l'enroulement et le fait que certaines spires se trouvent complètement entourées par d'autres spires ne permet pas d'obtenir un traitement iodent tique pour les spires extérieures de la couronne et pour les spires internes. On s'est déjA préoccupé du traitement de surface de matériaux enroulés des cette maniere dans un bain de liquide de traitement. Dans le cas d'un traitement électrolytique, pour obtenir un revêtement d'épaisseur sensiblement constante, on a jusqu'à présent été obligé de procéder a un écartement des différentes spires en transformant la couronne en hélice a spires convenablement écartées. Après cette transformation, qui oblige a un étirage de la couronne en direction axiale, on immerge le matériau maintenu sous forme hélicoïdale dans le bain de traitement en modifiant périodiquement la position des points d'appui par une rotation de l'hélice. te revêtement obtenu ne présente pas la même qualité aux endroits des points d'appui de l'hélice Une telle difficulté pourrait être résolue au moyen d'un support tournant adéquat. Malgré cette modification ces procédés de l'art antérieur ne seraient pas en mesure de donner satisfaction étant donné l'importante déformation qu'il est nécessaire de faire subir au matériau enroulé initialement en couronne. Cette déformation, qui est nécessairement permanente, ne permet pas en effet d'assurér une régularité de l'enroulement en couronne après son traitement de surface de sorte que Ie matériau ultérieurement utilisé présente des déformations et des coudes pratiquement impossibles a éliminer complètement. La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif permettant le traitement de surface d'un matériau enroulé sous forme de couronne permettant d'obtenir un résultat de traitement comparable a celui qui pourrait être obtenu dans le cas d'un matériau qui ne serait pas enroulé en couronne et cela sans qu'il soit nécessaire de modifier 1 r enróulement en couronne de sorte que le matériau ne subit aucune déformation lors de son traitement de surface. Le procédé de l'invention permet le traitement de surface-par immersion dans un liquide de traitement d'un matériau en forme de fil ou de tube enroulé sur lui-même en couronne comportant une pluralité de spires. Selon la présente invention la couronne est entraînée en rotation dans le liquide de traitement au moyen d'un arbre de support à surface extérieure irréguliere qui provoque, au cours de la rotation de la couronne, des mouvements relatifs irréguliers des différentes spires les unes par rapport aux autres. Grâce a ces mouvements irréguliers les spires de la couronne immergées dans le liquide de traitement subissent un traitement uniforme qu'elles soient situées au voisinage de l'exte- rieur ou a l'intErieur de la couronne elle-même. I1 n'est donc plus nécessaire de procéder a une déforma t ion par élongation de la couronne qui peut être traitée dans l6tat ou elle se trouve en vue de sa manutention. La présente invention a également pour objet un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé de traitement de l'invention, lequel dispositif comprend au moins un arbre de support entraîné en rotation et muni sur sa surface de plusieurs séries d'aspérités radiales. Dans un mode de réalisation préféré lesdites aspérités sont constituées par des fers plats pliés en zigzag et fixés sur la surface extérieure de l'arbre de support en rotation. Pour éviter que la couronne entraînée en rotation par l'arbre de support ne se déplace en direction axiale par rapport a l'arbre de support, les zigzags constitués par les fers plats sont placés de façon décalée les uns par rapport aux autres de façon qu'un sommet succède toujours a un creux dans un même plan radial de l'arbre de support. De cette manière la rotation de la couronne n'a pratiquement pas tendance a entrainer un déplacement dans un sens ou dans l'autre de celle-ci. Pour eiter cependant que l'une des extrémités libresdu matériau enroulé en couronne ne puisse quitter la portion de l'arbre support qui comporte les aspérités précitées, ledit arbre support présente au moins l'une de ses extrémités une surface de butée inclinée vers l'exterieur. Dans le cas ou les couronnes a traiter présenteraient un sens d'enroulement différent on comprendra bien entendu que les deux extrémités de l'arbre support devraient alors présenter ladite surface de butée inclinée vers l'extérieur. Afin de mieux faire comprendre la présente invention on va maintenant en décrire un mode de réalisation particulier titre nullement limitatif et appliqué au revêtement électrolytique de la surface extérieure d'un tube enroulé sur lui-même en couronne comportant une pluralité de spires.Cet exemple est illustré par les dessins annexés sur lesquels la fig. 1 est une vue schématique montrant en élévation en coupe un dispositif de traitement électrolytique appli- quant les enseignements de l'invention et destiné au traitement électrolytique par exemple de zingage d'un tube en acier doux enroulé en couronne; la fig. 2 est une vue de côté schématique du dispositif de la fig. 1; et la fig. 3 est une vue en coupe transversale agrandie de l'un des arbres support du dispositif des fig. 1 et 2. Tel qu'il est représenté sur les figures, on voit que le dispositif de traitement électrolytique comprend une cuve 1 a l'intérieur de laquelle peut être partiellement immergée une couronne 2 supportée par deux arbres 3 visibles en particulier sur la fig. 2. Les arbres 3 sont solidaires d'un mécanisme d'entratnement 4 monté sur un bâti 5, ces éléments qui ne font pas partie de l'invention ayant été représentés très schématiquement sur la fig. 1.Le mécanisme d'entralnement 4 comprend notamment des moyens permettant -d'entraîner en rotation les arbres support 3. Dans le mode de réalisation illustré, les arbres 3 sont disposés au-dessus de la surface du bain liquide contenu dans la cuve 1 de façon a éviter tout probldme de corrosion des arbres de support 3 et de leur mécanisme d'entraînement. Bien entendu, on comprendra que les arbres de support pourraient également être immergés dans le liquide de traitement. Chaque arbre 3 comporte sur sa surface deux séries de fers plats pliés en zigzag et diamétralement opposés 6, 7 et 8,9. Les zigzags ainsi formés peuvent etre fixés a la surface extérieure des arbres 3 par tout moyen approprié par exemple par soudure. Les zigzags sont disposés de façon décalée les uns par rapport aux autres de façon que dans un même plan radial de l'arbre support 3 se trouvent les sommets 6a et 7a des fers plats diamétralement opposés 6 et 7 ainsi que les creux 8b et 9b des zigzags en fers plats 8 et 9 comme on peut le voir sur les fig. 1 et 3.De la meme manière, on retrouve dans un même plan radial de chaque arbre support 3 les sommets 8a et 9a des fers plats diamétralement opposés 8 et 9 et les creux 6b et 7b en contact avec la paroi extérieure de l'arbre support 3 des fers plats 6 et 7. Au voisinage de l'une de ses extrémités chaque arbre 3 présente en outre deux plaques déflectrices 10 et 11 disposées dans un plan parallèle à l'axe dè l'arbre support 3 comme représenté sur la fig. 3. Les plaques 10 et 11 ont de préférence une forme triangulaire, leur sommet se trouvant pratiquement dans le même plan que l'un des sommets 6a et 7a des fers plats en zigzag 6 et 7. Les plaques déflectrices 10 et 11 peuvent être avantageusement fixées par soudure à la surface extérieure des arbres support 3 et également sur les bords latéraux des fers plats-en zigzag 6 et 7. L'extrémité de chaque arbre 3 présente une butée radiale 12 représentée sur la fig. 1 sous la forme d'une simple plaque circulaire radiale. A l'extrémité opposée de l'arbre de support 3 se trouve disposée une surface de butée inclinée vers l'extérieur constituée par une plaque en tronc de cône 13. En vue du revêtement électrolytique du tube, le dispositif se complète par deux anodes consommables 14 et 15 dispo sées de chaque côté de la couronne 2 et a l'extérieur de celle-ci. Pour améliorer encore le revêtement obtenu sur la surface extérieure du tube le dispositif comporte en outre une électrode intérieure 16 dont la section est semi circulaire comme on peut le voir sur la fig. 2 de telle sorte que sa surface en regard avec la surface intérieure torique de la couronne 2 présente une configuration cylindrique de section circulaire dont l'axe est sensiblement le même que l'axe de symétrie de la couronne. De cette manière, la densité de courant est sensiblement constante en tout point de la couronne 2.Les électrodes consommables 14 et 15 peuvent être réalisées en zinc si l'on désire réaliser un zingage du tube en couronne. Elles peuvent être constituées par des plaques de zinc ou des paniers chargés en zinc a consommer. L'anode 16 est au contraire avantageusement cons tituée sous la forme d'une anode insoluble par exemple en acier. Les arbres-support 3 sont alimentés en courant électrique de sorte que la couronne 2 constitue elle-m8me la cathode. Le dispositif fonctionne alors de la manière suivante lors d'un entraînement en rotation des arbres 3 alimentés en courant l'enroulement en couronne 2 constitué par une pluralité de spires 17 se trouve également entraîné en rotation partiellement immergé dans le liquide électrolytique contenu dans la cuve 1. Lors de ce mouvement de rotation, les différentes spires 17 viennent se loger comme représenté sur la fig. 1 dans les creux des fers plats en zigzag placés dans la position la plus haute sur les arbres de support 3. La disposition décalée des fers plats successifs qui a été décrite précédemment entraîne un mouvement relatif continuel des spires 17 les unes par rapport aux autres. Les différentes spires sont donc amenées à stécarter et se rapprocher pErio- diquement et de manibre irrégulière en fonction de la rotation des arbres support 3. Ce mouvement d'agitation perpétuel est encore amélioré par l'existence des plaques déflectrices radiales 10 et 11. Dans le cas d'un déplacement global de la couronne 2 vers l'extrémité des arbres 3 comportant la surface de butée inclinée i3 celle-ci évite que l'extrémité 17a du tube formant la couronne 2 ne puisse, lors de la rotation de la couronne, venir s'engager à l'extérieur de la surface 13. La surface inclinée 13 oblige en effet l'extrémité 17a a rester sur la partie des arbres supports 3 se trouvant entre la surface de butée 13 et la plaque d'extrémité 12. Dans l'exemple de réalisation illustré, la rotation des arbres 3 se fait de telle sorte que la couronne 2 soit entraînée-dans le sens de la flèche 18 de la fig. 2 de sorte qu'il existe effectivement un risque que l'extrémité 17a de la couronne 2 vienne s'engager à l'extérieur de la butée d'extrémité 13 ce risque étant supprimé grace a la surface inclinée de ladite butée. Dans le cas ot il serait nécessaire de traiter également une couronne 2 enroulée dans l'autre sens on comprendra qu'il y aurait alors lieu de prévoir la même butée inclinée à la place de la plaque d'extrémité radiale 12. Si l'on désire pouvoir traiter les deux types d'enroulement en couronne deux butées inclinées identiques a la butée 13 peuvent être disposées sur chaque arbre de support 3 respectivement à chacune de ses extrémités. Dans l'exemple illustré sur les figures, on n' a représente pour simplifier qu'une seule paire d'arbres supports 3 de sorte que le dispositif ne peut traiter qu'une seule couronne à la fois. Dans la pratique, on comprendra qu'il serait possible d'imaginer une installation comportant plusieurs arbres supports 3 chaque paire d'arbres supports coopérant avec une cuve de traitement de façon a pouvoir traiter plusieurs couronnes simultanément. De la même manière, on pourrait aisément utiliser des arbres supports 3 de plus grande longueur et présentant une pluralité de sections de support chacune des sections étant identique aux arbres supports représentés sur les figures et pouvant recevoir une couronne telle que la couronne 2. Chaque section des arbres supports 3 recevrait ainsi une couronne et toutes ces couronnes seraient immergées dans la même cuve de traitement les dimensions des électrodes 14, 15 et 16 étant adaptées en conséquence Bien que l'exemple de réalisation illustré ait concerné le revêtement électrolytique de la surface extérieure d'un tube enroulé en couronne, on comprendra que l'invention pourrait s'appliquer sans aucune modification au revêtement de la surface extérieure d'un autre matériau également enroulé en couronne le revêtement pouvant être fait par d'autres moyens que le traitement lectrolytiqdew REVENDICATIONS 1. ProcédE de traitement de surface par immersion dans un liquide de traitement d'un matériau en forme de fil ou de tube enroulé sur luimême en couronne comportant une pluralité de spires, caractérisé par le fait que la couronne est entraînée en rotation dans ledit liquide par un arbre de support a surface extérieure irrégulière de façon t provoquer des mouvements relatifs irréguliers des différentes spires les unes par rapport aux autres. 2. Dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un arbre de support entraîné en rotation, muni sur sa surface de plusieurs séries d'aspérités radiales. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les' aspérités sont constituées par des fers plats pliés en zigzag fixés sur la surface extérieure de l'arbre support. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que' chaque arbre de support comporte deux paires de fers plats diamétralement opposés, la succession des zigzags des fers plats d'une desdites paires étant décalée par rapport 9 la succession des zigzags des fers plats de l'autre paire de façon qu'un sommet succède à un creux dans le même plan radial de-l'arfire de support. 5.-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 a 4, caractérisé par le fait qu'au moins l'une des extre- mites de arbre de support comporte une surface de butée inclinée vers l'extérieur pour maintenir la couronne sur l'arbre de support. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que l'arbre de support comporte en outre au voisinage d'au moins l'une de ses extrémités deux plaques déflectrices sensiblement diamétralement opposées et orientées dans un plan parallèle à l'axe de l'arbre de support. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les plaques déf lectrices ont une forme triangu laird. 8, Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 a 7, caractérisé par le fait qu'il comprend deux arbres de support identiques pour chaque couronne. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 a 8, caractérisé par le fait que chaque arbre de support présente plusieurs portions identiques afin de supporter plusieurs couronnes. 10. Application du procédé selon la revendication 1 et du dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 a 9,'au revêtement électrolytique d'un matériau métallique en forme de fil ou de tube enroulé sur lui-mame en-couronne comportant une pluralité de spires, caractérisée par le fait que l'arbre de support est disposé au-dessus de la surface du bain de traitement, une électrode de section semicirculaire étant disposée dans le bain dans une position correspondant sehsiblement à l'axe de symétrie de la couronne pendant le traitement.