Brevet FR2502189A1 — publié le 19820924

L'invention concerne un dispositif de dépôt galvanique d'un revêtement métallique sur un côté dl un feuillard métallique, en particulier, un feuillard d'acier, ce dispositif comportant un logement d'anode raccordé à une alimentation de courant et comportant au moins une plaque de galvanisation plane essentiellement disposée verticalement et devant laquelle le feuillard métallique faisant office de cathode défile parallèlement et verticalement, cette plaque de galvanisation compor- tant au moins une ouverture de sortie par laquelle l'électrolyte sort pour pénétrer dans l'espace compris entre la plaque de galvanisation et le feuillard métalli- que, ce dispositif comportant également une pompe recy- clant l'électrolyte dans le logement d'anode. Dans un dispositif connu de ce type (demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne DE-OS 11 005), le logement d'anode est essentiellement dis- posé horizontalement et il comporte, sur sa face infé- rieure, la plaque de galvanisation dans laquelle sont pratiqués plusieurs trous. Un inconvénient majeur de ce système réside dans le fait qu'il exige relativement beaucoup de place dans le sens horizontal, ce qui est particulièrement gênant car, en règle générale, plusieurs logements d'anodes de ce type doivent être montés l'un derrière l'autre. De même, dans un système horizontal, du fait qu'il peut se produire un fléchissement du feuil- lard métallique et en raison des contraintes différentes que subit ce feuillard, il est relativement difficile de maintenir un écartement constant entre la plaque de gal- vanisation et le feuillard métallique. Toutefois, des écartements différents conduisent à des précipitations irrégulières du métal de revêtement. On a également proposé de disposer verticale- ment le logement d'anode comme indiqué dans l'introduc- tion ci-dessus de telle sorte que le feuillard puisse défiler devant la plaque de galvanisation disposée verti- calement. Etant donné que, dans ce cas, sous l'effet des forces de gravitation, Itélectrolyte sortant par les trous de la plaque de galvanisation s'échappe rapidement vers le bas, il n'entre qu'un moment en contact avec la surface du feuillard métallique. En procédant de la sorte, on ne peut de irnes pas obtenir un revêtement métallique d'une épaisseur uni- forme et, en outre, le dispositif ne fonctionne pas éco- nomiquement. L'objet à la base de l'invention est de four- nir un dispositif du type indiqué dans l'introduction ci-dessus pour l e d é p ô t galvanique d'un revête- ment métallique sur un côté d'un feuillard métallique, en particulier, un feuillard d'acier, dispositif dans lequel l'espace vertical ménagé entre la plaque de gal- vanisation et le feuillard métallique défilant verticale- ment devant cette plaque est rempli complètement et uni- formément, ce dispositif permettant, dès lors, de dé- poser des revêtements métalliques d'une épaisseur cons- tante, tandis qu'en outre, il fonctionne économiquement. A cet effet, suivant l'invention, la plaque de galvanisation comporte au moins une fente de sortie pour l'électrolyte, cette fente étant essentiellement ver- ticale, tandis qu'elle s'étend dans le sens de défilement du feuillard. Grâce à cette fente verticale de sortie, une quantité relativement importante d'électrolyte peut sor- tir en même temps. Etant donné que l'espace ménagé entre la plaque de galvanisation et le feuillard peut être maintenu à une très faible valeur, l'électrolyte s'écoule entre la plaque de galvanisation et le feuillard métalli- que, latéralement par rapport aux bords longitudinaux de ce dernier. Etant donné qu'une quantité suffisante d'élec- trolyte continue toujours à s'écouler à travers cette fente de sortie, cet électrolyte remplit complètement ltespace ménagé entre la plaque de galvanisation et le feuillard métallique, assurant ainsi i e d é p ô t d'un revêtement métallique d'une épaisseur uniforme sur le feuillard métallique tandis que, en outre, le disposi- tif fonctionne très économiquement. De plus, l'électro- lyte sortant en grande quantité hors de la fente de sor- tie forme, entre la plaque de galvanisation et le feuil- lard métallique, un coussin de pression maintenant tou- jours de manière fiable le feuillard métallique à l'écart de la plaque de galvanisation. En conséquence, on peut travailler en maintenant l'espace précité à une largeur aussi faible que possible et, partant, la tension de d 6 p ô t peut être maintenue à une faible valeur, ce qui contribue également à accroître les économies réalisées. De plus, le dispositif de l'invention peut être utilisé sans autre élément auxiliaire pour des feuillards métalliques de largeurs différentes. On décrira ci-après d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention. La fente de sortie est pratiquée au milieu de la plaque de galvanisation. La largeur de la fente de sortie va en dimi- nuant vers son extrémité inférieure. La fente de sortie s'étend essentiellement sur toute la hauteur de la plaque de galvanisation. Le logement d'anode comporte, sur chacun de ses deux côtés, une plaque de galvanisation, tandis que le feuillard métallique défile de part et d'autre devant le logement d'anodeçar intercalation dun rouleau de renvoi. Outre la fente de sortie, la plaque de galva- nisation comporte plusieurs trous et, près de la face intérieure de la plaque de galvanisation, est prévu un panier destiné à recueillir le métal de revêtement broyé faisant office d'anode soluble dans l'électrolyte. Au moins sur la face intérieure de la plaque de galvanisation, on applique un tissu résistant aux électrolytes. Le panier est garni d'un sac réalisé en tissu de matière synthétique, de préférence, en polypropylène. Dans la zone du panier, le logement d'anode comporte plusieurs tubulures de chargement pour le métal de revêtement broyé. La plaque de galvanisation est réalisée sous forme d'une anode insoluble et, hormis la ou les fente(s) de sortie, elle ne comporte aucune autre ouverture de sortie pour l'électrolyte. Les dimensions de la fente de sortie, le débit de la pompe et l'espace ménagé entre la plaque de galva- nisation et le feuillard métallique sont calculés de telle sorte que l'électrolyte ne sorte essentiellement que sur les bords longitudinaux du feuillard métallique. La fente de sortie est légèrement inclinée par rapport à la verticale de telle sorte que les zones du feuillard métallique qui défilent devant cette fente de sortie ne soient situées en face de cette dernière que sur une partie de sa longueur totale. La fente de sortie est inclinée par rapport à la verticale sous un angle d'environ 4-80, de préférence, de 5 .0 Dans la zone du panier,le logement d'anode comporte des ouvertures-d'admission supplémentaires en vue de remplir le panier avec l'électrolyte, ces ouver- tures d'admission étant reliées à une pompe supplé- mentaire pour l'électrolyte. L'invention sera décrite ci-après par plusieurs exemples de réalisation illustrés dans les dessins anne- xés dans lesquels: la figure 1 est une illustration schématique du principe de fonctionnement du dispositif de l'inven- tion; la figure 2 est une coupe longitudinale verti- cale d'une installation de galvanisation comportant le dispositif de l'invention; la figure 3 est une coupe horizontale prise suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une vue latérale partielle du logement d'anode; la figure 5 est une coupe transversale verti- cale prise suivant la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 est une coupe horizontale d'un deuxième exemple de réalisation; la figure 7 est une vue latérale d'un troisième exemple de réalisation. Au moyen des rouleaux alimentés en courant électrique 2 et des rouleauxde renvoi 3, le feuillard métallique 1 passe à travers les cuves 4. Au moyen des rouleaux alimentés en courant 2, le feuillard métallique 1 fait office de cathode. Dans chacune des cuves 4, est installé un logement d'anode 5 qui est raccordé à une alimentation de courant 6. Dans l'exemple de réalisation illustré, chacun des deux logements d'anodes 5 comporte, sur chacun de ses deux côtés, une plaque de galvanisation 7 disposée verticalement et devant laquelle le feuillard métallique 1 défile verticalement en ménageant un espace S. Au moyen d'une pompe 8, l'électrolyte 9 est pompé dans le logement d'anode 5, il sort par une fente verti- cale 10 pratiquée dans chaque plaque de galvanisation 7, puis il pénètre dans l'espace S ménagé entre cette pla- que de galvanisation 7 et le feuillard métallique 1. Cette fente de sortie 10 s'étend dans le sens de défile- ment du feuillard. En règle générale, une seule fente de sortie 10 pratiquée au milieu de la plaque de galva- nisation 7 suffit. Etant donné que le logement d'anode 5 et les plaques de galvanisation 7 ont, par exemple, une hauteur de 1,2 mètre, la pression statique régnant dans la partie inférieure du logement d'anode est supérieure à celle régnant dans la partie supérieure. C'est la raison pour laquelle il est avantageux que la largeur B de la fente de sortie 10 se réduise en direction de l'extrémité inférieure de cette fente. Selon une caractéristique avantageuse, la fente de sortie 10 s'étend essentielle- ment sur toute la hauteur de la plaque de galvanisation 7. Ainsi qu'on l'a déjà mentionné, le logement d'anode comporte, sur chacun de ses deux côtés, une pla- que de galvanisation,et le feuillard métallique l défi- le de part et d'autre de ce logement d'anode 5 par inter- calation du rouleau de renvoi 3. De la sorte, lors du défilement de la bande, il se produit deux fois un d p 6 t du métal de revêtement et le dispositif peut être réalisé d'une manière particulièrement compacte. Le dispositif de l'invention peut être conçu pour des anodes solubles qui, par dissolution anodique, maintiennent la teneur en métal de ltélectrolyte comme représenté en particulier dans les figures 4 et 5 ou, comme représenté en figure 6, il peut comporter une anode insoluble, la concentration en métal de l'électrolyte devant alors être complétée par des additions régulières. En particulier, lors d u d 6 p ô t de zinc ou d'un alliage de zinc/nickel, la forme de réali- sation illustrée dans les figures 4 et 5 et dans laquelle on prévoit des anodes solubles est très avantageuse, car ainsi les éléments du logement d'anode peuvent être réalisés en titane. En revanche, lorsqu'on utilise des anodes insolubles, il se pose des problèmes en ce qui concerne la matière dont sont constituées les anodes,et également par suite du dégagement de gaz nocifs. Dans l'exemple de réalisation illustré dans les figures 4 et 5, outre la fente de sortie 10, la pla- que de galvanisation 7 comporte de nombreux trous 11. Dans ce cas, comme plaque de galvanisation, on peut, par exemple, utiliser une tôle perforée dont les trous ont un diamètre de 10 mm et sont espacés de 14 mm. Sur la face intérieure de la plaque de galvanisation 7, est prévu un panier 12 destiné à recueillir le métal de revêtement broyé 13. Ce métal de revêtement peut être utilisé sous forme de granules ou de sphères et il est chargé par plusieurs tubulures 14 prévues dans la zone du panier 12. Dans cet exemple de réalisation, la plaque de galvanisation 7 forme en même temps la paroi extérieu- re de fermeture du panier 12 dont la paroi intérieure de fermeture peut être constituée d'une tôle fermée 16. Au besoin, sur la face intérieure de la plaque de galvanisation 7, on peut encore adapter un tissu 15 résistant aux électrolytes comme représenté en traits discontinus en figure 5. Afin d'obtenir une structure aussi simple que possible, on forme avantageusement un sac en un tissu de matière synthétique, de préférence, en polypropylène, une face 15 de ce sac étant appliquée sur la face intérieure de la plaque de galvanisation 7, tandis que l'autre face 15a est appliquée sur la tôle 16 du panier 12. Le tissu de matière synthétique 15, 15a joue un rôle double. Il a pour but de retenir les impu- retés qui sont présentes dans le métal de revêtement broyé et qui se détachent du métal lors de la dissolu- tion de ce dernier; en outre, ce tissu a pour but dtem- pêcher les particules métalliques devenant de plus en plus petites à mesure que la dissolution progresse, de sortir par les trous 11. Lorsqu'on utilise un métal de revêtement soluble 13, les trous 11 servent simplement à assurer un passage du courant du métal de revêtement 13 dans l'espace S. Dans ce cas, les trous 11 doivent être disposés de telle sorte qu'ils se chevauchent dans le sens de défilement du feuillard pour assurer une pré- cipitation uniforme. Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante: L'électrolyte est pompé dans le logement d'ano- de 5 au moyen de la pompe 8, puis il sort sous forme d'un jet par les fentes de sortie 10. Dans le cas d'un feuillard métallique 1 d'une largeur d'environ 1,6 mètre, la quantité d'électrolyte sortant de chaque fente doit être égale ou supérieure à 150 m3/heure. L'électrolyte sortant de la fente 10 remplit complètement l'espace S ménagé entre la plaque de galvanisation 7 et le feuil- lard 1 qui le fait dévier en direction de ses bords lon- gitudinaux. L'électrolyte s'écoule alors dans la partie inférieure de la cuve 4 et il est à nouveau recyclé dans le logement d'anode 5 par la pompe 8. Les dimensions de la fente de sortie 10, le débit de la pompe 8 et l'espace S ménagé entre la plaque de galvanisation 7 et le feuil- lard métallique 1 doivent être calculés de telle sorte que l'électrolyte ne sorte essentiellement que sur les bords longitudinaux du feuillard métallique 1. Au cours d u d 6 p ô t, le métal de revêtement se trouvant dans le panier 12 (par exemple, le zinc ou le nickel) se dissout progressivement. Toutefois, étant donné qu'en l'occurrence, l'écartement entre le feuillard 1 et le métal de revêtement 13 faisant office d'anode ne change pas et étant donné qu'en outre la pression de l'élec- trolyte sortant de la fente 10 maintient le feuillard métallique 1 à une distance constante de la plaque de galvanisation 7, on obtient un d 6 p 6 t très ré- gulier du métal de revêtement sur le feuillard métalli- que 1. Le métal de revêtement se consommant progressi- vement est complété au moyen des tubulures de chargement 14. Dans l'exemple de réalisation illustré en fi- gure 6, la plaque de galvanisation 71 ne comporte que la fente centrale de sortie 1O. Dans ce cas, la plaque de galvanisation 7Â est réalisée sous forme d'une anode in- soluble. Le mode de fonctionnement de ce dispositif correspond à celui du dispositif décrit ci-dessus, avec cette différence que la concentration en métal de l'élec- trolyte doit être complétée par des additions régulières et que le courant d'électrolyse sort de la surface de la plaque de galvanisation 7'. A cet effet, on peut, par exemple, ajouter le sel métallique approprié à l'électrolyte avant que ce dernier ne soit recyclé dans le logement d'anode 5. Dans le troisième exemple de réalisation il- lustré en figure 7, la fente de sortie 10" est légèrement inclinée par rapport à la verticale V et, en fait, de telle sorte que les zones du feuillard métallique 1 qui défilent (levant la fente de sortie 10" ne soient chaque fois situées en face de cette fente de sortie 10"1 que sur une partie (a) de sa longueur totale L. Lorsque, par exemple, le feuillard métallique défile de haut en bas devant le logement d'anode 5, sa zone A se déplace vers le point A'. Lorsque le feuillard métallique 1 défile devant la fente 10"', sa zone A ntest située en face de cette dernière que sur la distance a, tandis que la zone A est située en face de la partie métallique de la plaque de galvanisation 7 sur la partie restante de la longueur totale L de la fente. La fente de sortie a un comportement inactif du point de vue électrolytique. Grâce à l'inclinaison de la fente de sortie, une zone déterminée du feuillard métallique ne se trouve chaque fois que sur une petite partie a de la longueur totale L de la fente de sortie 10" dans la partie inactive de cette dernière, tandis que la même zone du feuillard métallique défile sur une plus grande longueur devant la plaque de galvanisation électrolytiquement active 7. De la sorte, on petit uniformiser 1 e d é p 6 t effec- tué sur le feuillard métallique dans la zone de la fente de sortie 10'-. Compte tenu de la possibilité de compléter la quantité du métal de revêtement broyé par le haut via les tubulures de chargement 14 et également en considé- ration de la répartition uniforme de l'électrolyte de part et dtautre de la fente de sortie 10", cette dernière est inclinée par rapport à la verticale sous un angle a d'environ 4 à 80, de préférence, de 5 . Si l'on utilise une anode soluble dans laquel- le le métal de revêtement broyé 13 est déposé dans un panier 12 et si l'on veut obtenir un d é p 6 t uni- forme du métal, il importe que tous les interstices du métal de revêtement broyé 13 soient remplis d'électro- lyte. A cet elffúet, comme représenté en figure 5, le lo- emenrt danode 7 comporte avantageusement, dans la zone du panier 12, des ouvertures supplémentaires d'admission 16 qui sont reliées à une pompe supplémentaire d'électro- lyte 17. Au moyen de cette pompe 17 et des ouveri-ures d'admission 16, le panier peut être rempli par le haut et/ou par le bas avec l'électrolyte via un système séparé de mise en circulation. De la sorte, on peut assurer le remplissage constant des interstices du métal de revête- ment broyé par l'électrolyte. 25021-89 REVENDICATIONS 1. Dispositif de d é p ô t galvanique d'un revêtement méta]llque sur un côté d'un feuillard métalli- que, en particulier, un feuillard d'acier, ce dispositif comportant un logement d'anode raccordé à une alimenta- tion de courant et comportant au moins une plaque de gal- vanisation plane essentiellement disposée verticalement et devant laquelle le feuillard métallique faisant office de cathode défile parallèlement et verticalement, cette plaque de galvanisation comportant au moins une ouverture de sortie par laquelle l'électrolyte sort pour pénétrer dans l'espace compris entre la plaque de galvanisation et le feuillard métallique, ce dispositif comportant égale- ment une pompe recyclant l'électrolyte dans le loge- ment d'anode, caractérisé en ce que la plaque de galvani- sation (7, 7') comporte au moins une fente de sortie (10, 10', 10") pour l'électrolyte, cette fente étant essentiellement verticale, tandis qu'elle s'étend dans le sens de défilement du feuillard. 2. Dispositif suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la fente de sortie (10, 10t, 10") est pratiquée au milieu de la plaque de galvanisation (7, 7'). 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la largeur (B) de la fente de sortie (10, 10', 10") va en diminuant vers son extrémité inférieure. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fente de sortie (10, 10', 10") s'étend essentiellement sur toute la hauteur de la plaque de galvanisation (7, 7'). 5. Dispositif suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le logement d'anode (5, 5') comporte, sur chacun de ses deux côtés, une plaque de galvanisation (7, 7'), tandis que le feuillard métallique (1) défile de part et d'autre devant le logement d'anode (5, 5')par in- intercalation d'unrouleau de renvoi (3). 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, outre la fente de sortie (10), la plaque de galvanisation (7) comporte de nomnbreux trous (11) et, près de la face inté- rieure de la plaque de galvanisation (7), est prévu un panier (12) destiné à recueillir le métal de revêtement broyé (13) faisant office d'anode soluble dans l'électro- lyte. 7. Dispositif suivant la revendication 6, ca- ractérisé en ce qu'au moins sur la face intérieure de la plaque de galvanisation (7), on applique un tissu (15) résistant aux électrolytes. 8. Dispositif suivant la revendication 7, ca- ractérisé en ce que le panier (12) est garni d'un sac réalisé en tissu de matière synthétique (15, 15a), de préférence, en polypropylène. 9. Dispositif suivant la revendication 6, ca- ractérisé en ce que, dans la zone du panier (12), le logement d'anode (5) comporte plusieurs tubulures de chargement (14) pour le métal de revêtement broyé (13). 10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la plaque de galvanisation (7') est réalisée sous forme d'une anode insoluble et, hormis la ou les fente) de sortie (10'), elle ne comporte aucune autre ouverture de sortie pour l'électrolyte. 11. Dispositif suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les dimensions de la fente de sortie (10, 10t), le débit de la pompe (8) et l'espace (S) ména- gé entre la plaque de galvanisation (7, 7') et le feuil- lard métallique (1) sont calculés de telle sorte que l'électrolyte ne sorte essentiellement que sur les bords longitudinaux du feuillard métallique (1). 12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que la fente de sortie (10") est légèrement inclinée par rapport à la verticale (V) de telle sorte que les zones du feuillard métallique qui défilent devant cette fente de sortie (10") ne soient situées en face de cette dernière que sur une partie (a) de sa longueur totale (L). 13. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la fente de sortie (10") est incli- née par rapport à la verticale (V) sous un angle (a) d'environ 4-80, de préférence, de 5 0. 14. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que, dans la zone du panier (12),le logement d'anode (7) comporte des ouvertures d'admission supplémentaires (16) en vue de remplir le panier (12) avec l'électrolyte, ces ouvertures d'admission (16) étant reliées à une pompe supplémentaire (17) pour l'électrolyte.