Brevet FR2528075A1 — publié le 19831209

L'invention concerne un cadre porte-électrode en matière synthétique thermoplastique, de préférence en poly- propylène, destiné à être utilisé pour la production ou l'affinage électrolytique des métaux, qui comprend un élé- ment horizontal supérieur et un élément horizontal infé- rieur, ainsi que deux éléments latéraux qui relient ces éléments entre eux (demande de brevet de la R F A publiée sous le no DE-OS 28 53 672). Dans la production électrolytique des métaux, par exemple, du cuivre, du nickel, de l'argent ou équivalent, une anode en matière inerte, par exemple en plomb, et une cathode sur laquelle le métal doit se déposer sont plon- gées dans un électrolyte commun La cathode est alors con- nectée au pôle moins et l'anode au pôle plus d'une source de courant continu Fréquemment, les chambres de la catho- de et de l'anode sont séparées l'une de l'autre par un dia- phragme et on prévoit des pompes de circulation qui refou- lent l'électrolyte vers la chambre de la cathode Quant aux électrodes elles-mêmes, il s'agit en général de pla- ques rectangulaires de poids variable, le poids pouvant at- teindre l'ordre de grandeur de 100 kg En particulier, dans le cas de la cathode, on part initialement, au début de l'électrolyse, d'une tôle d'amorçage relativement mince mais qui s'épaissit au cours de l'électrolyse et peut at- teindre des poids de l'ordre de grandeur de 50 à 100 kg, et quelquefois plus. Le procédé de production électrolytique des mé- taux décrit plus haut peut également être utilisé avec quelques modifications minimes pour l'affinage électrolyti- que des métaux, par exemple du cuivre, du nickel, de l'ar- gent, etc Dans ce cas, l'anode est composée du métal à affiner et elle est plongée, conjointement avec la catho- de, dans l'électrolyte commun Lors du passage du courant, le métal à affiner se dépose sur la cathode et, en même temps, une quantité équivalente se dé:ache 12 e ':: e- Pour empêcher les électrodes d'entrer en contact entre elles ainsi que pour faciliter leur remplacement, chaque électrode est généralement entourée d'un cadre qui supporte le poids de l'électrode et le transmet aux parois du bac à électrolyse Le cadre lui-même est composé d'une matière non conductrice du courant d'électrolyse, ce qui est indispensable puisque, autrement, le métal se dépose- rait également sur le cadre et que, en particulier, la ca- thode croîtrait conjointement avec le cadre Pour obtenir une séparation totale, on tend en outre un tissu formant diaphragme sur le cadre et son contenu, ce tissu étant, soit attaché à des dispositifs de fixation spéciaux du ca- dre, soit simplement enfilé à la facon d'un tube plat ou d'un sachet sur le cadre et sur l'électrode qui s'y trou- ve. On a constaté que ces tissus risquent fort de se trouver, soit trop tendus, soit trop détendus sur le ca- dre Ceci résulte du fait que, pendant la durée de service du cadre porte-électrode, les tissus subissent une modifi- cation de consistance L'existence d'une tension trop for- te résulte le plus souvent d'un retrait du tissu et elle provoque une ouverture des mailles du tissu Dans le cas d'une tension trop faible, le métal, par exemple, le ni- ckel peut croître à travers le tissu, de sorte qu'on ne peut plus retirer la plaque du cadre et que la garniture du cadre présente une configuration irrégulière Si cette garniture est faite d'un sachet en tissu, il est nécessai- re de respecter des dimensions précises lors de la fabrica- tion de ce sachet si l'on veut pouvoir maintenir la ten- sion désirée du tissu dans des tolérances relativement ser- rées. L'invention vise à réaliser un cadre porte-élec- trode du genre cité au début qui garantisse l'uniformité de la tension du tissu sur toute la durée de l'utilisation de ce cadre porte-électrode Selon l'invention, ce problè- me est résolu par le fait qu'au moins l'un des éléments du cadre est flanqué, sur son côté le plus éloigné de l'espa- ce intérieur du cadre, d'un tendeur qui s'étend sensible- ment parallèlement à cet élément et qui est sollicité par une pression élastique dans le sens qui s'éloigne de l'es- pace intérieur du cadre Selon une variante, au moins l'un des éléments du cadre est constitué lui-même par un ten- deur qui est sollicité par une pression élastique dans le sens qui s'éloigne de l'espace intérieur du cadre Les ten- deurs qui peuvent se déplacer sous une pression élastique, exercent sur le tissu filtrant tendu ou sur le sachet de tissu filtrant tendu une force de tension d'une valeur dé- terminée, de sorte que les tissus détendus se trouvent ten- dus et que, inversement, le retrait du tissu est compensé par le jeu des éléments élastiques Les éléments élasti- ques peuvent être constitués, par exemple par des ressorts hélicoïdaux ou par des éléments élastiques en caoutchouc. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le tendeur prend appui sur un élément adjacent du cadre par l'intermédiaire d'éléments élastiques qui peuvent no- tamment être montés aux extrémités de ce tendeur; le ten- deur s'étend parallèlement à un élément du cadre; le ca- dre comporte uniquement un tendeur vertical; le tendeur s'étend à une distance de l'élément adjacent du cadre qui est couverte par l'élément élastique et il s'étend notam- ment parallèlement à cet élément du cadre; un élément élastique est composé d'un bloc de caoutchouc, notamment d'un bloc de caoutchouc thermoplastique; le bloc de caout- chouc présente la forme d'un rhomboèdre; il est prévu à chacune des deux extrémités du tendeur un bloc de caout- chouc qui constitue un prolongement du tendeur et établit la liaison avec l'élément adjacent du cadre; et le cadre est muni, sur une face externe, en particulier, sur ses fa- ces qui s'étendent parallèlement à son plan général, d'une rainure périphérique, notamment, d'une rainure à profil en queue d'aronde, destinée à recevoir un cordon rond servant à fixer le tissu filtrant, cette rainure étant ménagée dans le tendeur. Cette dernière caractéristique présente l'avanta- ge de supprimer la nécessité de coudre des sachets de tis- su puisque, par exemple, on peut tendre un tissu sur cha- que face d'une façon simple La caractéristique précédente est particulièrement avantageuse parce qu'elle garantit que le cadre porteélectrode est entièrement enfermé par le tissu, même dans la région des éléments élastiques en caoutchouc. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se réfé- rant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 est une vue en élévation de côté d'un cadre porte-électrode réalisé conformément à l'invention, la vue étant prise perpendiculairement au plan du cadre;- la figure 2 est une vue de dessus du cadre, selon la flèche Il de la figure 1; la figure 3 est une vue de côté du cadre, selon la flèche III de la figure 1; les figures 4 et 5 montrent différentes formes de section pour les éléments du cadre, par des vues en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 1; la figure 6 est une vue de dessus de la surface externe de l'élément inférieur du cadre; la figure 7 est une vue en perspective de la zone de jonction inférieure droite des éléments du cadre, prise dans le sens de la flèche VII de la figure 1; la figure 8 est une vue de détail montrant en perspective un élément du cadre ou un tendeur, avec un tis- su filtrant fixé dans une rainure périphérique. Le cadre selon la figure 1 est composé de l'élé- ment horizontal supérieur 1, de l'élément horizontal infé- rieur 2 ainsi que des deux éléments latéraux 3, 4 Les élé- ments 1 à 4 sont faits de polypropylène L'élément latéral droit 4 est flanqué, sur son côté le plus éloigné de l'es- pace intérieur 5 du cadre, d'un tendeur 6 qui s'étend pa- rallèlement à cet élément et qui est sollicité par une pression élastique, dans le sens de la flèche VII, qui s'é- loigne de l'espace intérieur 5 du cadre, perpendiculaire- ment à la direction longitudinale des éléments latéraux 3, 4 Le tendeur 6 s'étend parallèlement à l'élément latéral droit 4 adjacent du cadre, et à une distance 8 de cet élé- ment qui garantit un débattement élastique suffisant, même lorsque ce tendeur cède vers l'intérieur Les éléments élastiques sont constitués par des blocs de caoutchouc 9, 10 qui sont montés aux deux extrémités 11, 12 du tendeur 6 et, en constituant un prolongement de ce tendeur, établis- sent une jonction avec les extrémités de l'élément latéral 4 adjacent et avec les extrémités des éléments horizontaux adjacents 1, 2. Sur ses faces parallèles à son plan général, le cadre est muni d'une rainure périphérique 13 à profil en queue d'aronde, qui est destinée à recevoir un cordon rond qui fixe le tissu filtrant 14 de la façon représentée sur la figure 8 A l'endroit o une face externe du cadre est formée par un tendeur 6, la rainure 13 s'étend le long de ce tendeur 6 et non pas le long de l'élément latéral 4 du cadre qui s'étend à peu près parallèlement à ce ten- deur La rainure 13 est également formée dans les surfaces latérales des blocs de caoutchouc 9, 10. Sur les figures 6 et 7, on a encore représenté les rainures en queue d'aronde 13 ménagées dans les bran- ches latérales 3 et 4 En 16, on a représenté des perçages destinés à recevoir des vis de montage. L'élément horizontal supérieur 1 est muni d'une fente 17 qui sert pour l'introduction et le prélèvement des électrodes Si le cadre doit être utilisé comme cadre de cathode, on introduit la tôle d'amorce à travers la fen- te 17 au début du travail et, à la fin de l'électrolyse, on prélève la cathode épaissie à travers cette fente Si le cadre doit être utilisé comme cadre d'anode, on enfile initialement la plaque anode, qui est à son épaisseur maxi- male, à travers la fente 17 et, à la fin de l'électrolyse, on a encore à prélever à travers la fente 17, les restes éventuels de l'anode Lorsque les tissus filtrants qui re- couvrent l'espace intérieur du cadre sur les deux faces sont formés par un sachet en tissu, pour fixer ce sachet sur le cadre, on enfile ce sachet de bas en haut, sur l'é- lément horizontal inférieur 2 et sur les deux éléments la- téraux 3 On fixe le sachet à l'élément horizontal supé- rieur 1 au moyen de son ourlet supérieur et à l'aide de liens Le tendeur 6 soumet les tissus filtrants tendus ou les deux faces du sachet en tissu filtrant à une tension de la valeur voulue Si cette tension varie pendant la du- rée de fonctionnement du cadre porte-électrode, la distan- ce 8 entre le tendeur 6 et l'élément latéral adjacent 4 du cadre s'élargit ou se rétrécit en fonction de cette varia- tion Ceci garantit l'obtention d'une tension constante des tissus filtrants dans leurs zones qui couvrent-l'espa- ce intérieur 5 du cadre Par ailleurs, cette action évite la déformation des éléments rigides du cadre, par exemple celle des éléments latéraux 3, 4 de ce cadre, sous l'effet du retrait du tissu. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limi- tatif sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Cadre porte-électrode pour la production ou l'affinage électrolytique des métaux, comprenant un élé- ment horizontal supérieur et un élément horizontal infé- rieur, ainsi que deux éléments latéraux qui réunissent ces éléments entre eux, les éléments étant de préférence faits de polypropylène, ce cadre étant caractérisé en ce qu'au moins l'un des éléments ( 1-4) est flanqué, sur son côté le plus éloigné de l'espace intérieur ( 5) du cadre, d'un ten- deur ( 6) qui s'étend sensiblement parallèlement à cet élé- ment, et qui est sollicité par une pression élastique dans le sens ( 7) qui s'éloigne de l'espace intérieur ( 5) du ca- dre. 2 Cadre porte-électrode pour la production ou l'affinage électrolytique des métaux, comprenant un élé- ment horizontal supérieur et un élément horizontal infé- rieur, ainsi que deux éléments latéraux qui réunissent ces éléments entre eux, les éléments étant de préférence faits de polypropylène, ce cadre étant caractérisé en ce qu'au moins l'un des éléments ( 1 4) est constitué lui-même par un tendeur ( 6) qui est sollicité par une pression élasti- que dans le sens ( 7) qui s'éloigne de l'espace intérieur ( 5) du cadre. 3 Cadre selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tendeur ( 6) prend appui sur un élément adjacent ( 1, 2, 4) du cadre par l'intermédiaire d'éléments élastiques qui peuvent notamment être montés aux extrémités de ce tendeur. 4 Cadre selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tendeur ( 6) s'étend parallèlement à un élément ( 4) du cadre. Cadre selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte uniquement un tendeur vertical ( 6). i 6 Cadre selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce que le tendeur ( 6) s'étend à une distance ( 8) de l'élément adjacent ( 4) du cadre qui est couverte par l'élément élastique ou les éléments élas- tiques et il s'étend notamment parallèlement à cet élé- ment ( 4) du cadre. 7 Cadre selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé en ce qu'un élément élastique est composé d'un bloc de caoutchouc ( 9, 10) notamment d'un bloc de caoutchouc thermoplastique. 8 Cadre selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce que le bloc de caoutchouc présente la forme d'un rhomboèdre. 9 Cadre selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'à chacune des deux extrémités du ten- deur ( 6), est prévu un bloc de caoutchouc qui constitue un prolongement du tendeur ( 6) et établit la liaison avec l'é- lément adjacent ( 1, 2, 4) du cadre. Cadre selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est muni, sur une fa- ce externe, en particulier sur ses faces qui s'étendent pa- rallèlement à son plan général, d'une rainure périphérique ( 13), notamment d'une rainure à profil en queue d'aronde, destinée à recevoir un cordon rond ( 15) servant à fixer un tissu filtrant ( 14), cette rainure ( 13) étant ménagée dans le tendeur ( 6).