Brevet FR2526448A1 — publié le 19831110

La présente invention est relative à un dispo- sitif à bains successifs du genre de ceux qu'on utilise pour soumettre des pièces industrielles à divers traitements connus , notamment à des bains chimiques ou à des bains électrolytiques pour la galvanoplastie. Ces bains sont couramment utilisés par exemple pour torer , argenter , ou nickeler la surface de pièces Pour ces traitements divers , on utilise habituellement queux types d'installations. Une installation du premier type comporte des tonneaux contenant les pièces à traiter , qu'on immerge completement dans tes cuves successives où se trouvent les différents bains liquides . Une telle installation connue présente notamment les inconvénients suivants - des quantités importantes de liquides et de produits coûteux sont entraînés par les tonneaux lorsqu'on les passe d'une cuve à l'autre ( cela conduit à un important gaspillage en matières premières coûteuses et à une pollution des eaux de rejet) ; - l'ensemble de l'installation occupe une surface au sol importante ; - la consommation ri'anergie , notamFne* pour les bains chauffés , est très élevée , car l'évaporation , l'aspiration et la mise en température des tonneaux ontenant les pièces consomment beaucoup de calories. Une installation connue du deuxième type comporte plusieurs tonneaux -cloches où l'on peut effectuer seulement le trait ement électrolytique . Les pièces sont préparées dans des bains qui présentent les mêmes inconvénients de déperdition calorifique que dans les installations du premier type De plus on constate les inconvénients suivants - tans le tonnoau-cloche , le traitement électrolytique est effectué avec un très mauvais rendement car l'électrolyte s'appauvrit au fur et à mesure que progresse le traitement ;; - les liquites et les pièces étant vidés ensemble du tonneau , on observe un gaspillage de produits et une importante pollution des effluents - un tonneau-cloche ne permet de procéder qu'à un seul type de traitement prévu dans un cycle opératoire. En définitive , les installations connues con disent toutes à un important gaspillage de produits et d'énergie, à une pollution accentuée des eaux de rejet , à une perte de temps pour la manutention des pièces , et à un prix rle revient élevé du fait de la grande surface occupée au sol. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients , en réalisant un Dispositif susceptible de fonction ner à cadence accélérée , sous un faible encombrement , avec une consommation d'énergie réduite , et une faible pollution des ef fluents. Un dispositif selon l'invention pour traiter des pièces industrielles dons des bains successifs , et notamment tans des bains électrolytiques , comprend un tonneau-cloche entraî- né en rotation autour de son axe de symétrie par un groupe moto réducteur , et il est caractérisé en ce que l'ensemble du tonneau cloche et de son moteur 't'êtrainement est articulé sur un pivot transversal fixe autour duquel il peut basculer entre deux posi tions , à savoir - une position de remplissage pour laquelle l'embouchure du tonneau-cloche est placée sous la goulotte d'un distributeur de bain liquide ; - une position de vidange pour laquelle le contenu li quine du tonneau-cloche est déversé , tandis que des moyens y re tiennent les pièces industrielles. Suivant une autre caractéristique de l'inven tion , les moyens pour retenir les pièces sont constitués par une grille perforée , prévue sur le font du tonneau-cloche , à l'oppo sé de l'embouchure , si bien que la position de vidange du bain cor respond à une orientation sensiblement verticale de l'axe longitu final de symétrie du tonneau-cloche dont l'embouchure est alors dirigée vers le haut. Suivant une autre caractéristique de l'in vention , les liquides tes diffé-rents bains sont stockés chacun dans un réservoir indépendant , tantis que des moyens de pompage et de distribution permettent de les envoyer successivement vers la goulotte tu distributeur de remplissage. Suivant une autre caractéristique de l'inven tion ,on prévoit sous la grille te retenue du fond du tonneau-clo- che , une conduite d'évacuation tont l'orifice de sortie est situé au-tessus 'une trémie réceptrice fixe , et ceci quelle que soit la position d'inclinaison de l'ensemble tonneau-cloche/groupe moto réducteur. Suivant une autre caractéristique de l'invention , la trémie de réception comporte à sa partie inférieure une goulotte d'évacuation , sous laquelle défilent successivement plusieurs godets récepteurs , portés par un plateau de carrousel , ani méln mouvement de rotation saccodeéautour de son axe vertical chacun des godets récepteurs étant relié à l'un des réservoirs de stockage , pour y renvoyer le liquide récupéré après déversement du tonneau-cloche. Suivant une autre caractéristique de l'invention , spécialement prévue pour le cas où au moins l'un des bains est un bain électrolytique , le tonneau-cloche comporte une conduite d'alimentation disposée suivant son axe longitudinal de rotation , alimentée par son extrémité extérieure et inférieure à partir 'un réservoir stockant le bain électrolytique , et dont l'extrémité de déversement supérieure située à l'intérieur du ton ncau-cloche , se termine par un disque transversal dont le bort trempe dans le bain électrolytique , dans lequel il constitue la cathode , alors que l'anode est disposée sur la face intérieure de la paroi du tonneau-cloche. Le dessin annexé , donné à titre 4'exemple non limitatif , permettra temieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Figure 1 est un schéma avec coupe axiale du tonneau-cloche , illustrant le principe de fonctionnement d'un dispositif selon l'invention équipé 4'un carrousel. Figure 2 est un schéma en plan correspondant. On a représente sur les dessins un tspositif selon l'invention , qui comprend un tonneau-cloche 1 de forme hexagonale ou cylindrique , fabriqué en matière plastique ou en acier revêtu de matière plastique . A l'intérieur du tonneau 1 sont disposées en vrac les pièces industrielles qu'on se propose de traiter , par exemple pour les torer ou les argenter dans un bain électrolytique Le tonneau-cloche 1 possède une ouverture 3 dirigée obliquement vers le haut , par laquelle - d'une part on introduit les pièces 2 à traiter ;; - 'autre part , on déverse par une goulotte de distribution 5 ,9if- férents liquides susceptibles de constituer les bains successifs,et envoyés par l'une ou l'autre de diverses canalisations telles que 6 , 7 , 8. Le tonneau-cloche 1 comporte un fond transversal 9 , dont la partie centrai est définie par une grille 10 Les mailles de cette dernière sont suffisamment petites pour retenir les pièces à traiter 2 . Sous la grille 10 , le fond 9 du tonneau-cloche 1 se poursuit par un large canal d'évacuation 11 dont l'extrémité inférieure se trouve à la verticale , au'fessus de 1' embouchure 12 d'une trémie réceptrice fixe 13. Le tonneau-cloche 1 est entraîné en rotation autour te son axe géométrique longitudinal 14 , par un groupe moto-réducteur 15 , de type connu .L'ensemble du tonneau-cloche 1 et du qroupe moto-réducteur 15 est porté par un support schématisé en 16 , lequel support 16 est susceptible de pivoter de 360C autour d'un axe transversal de pivotement 17 . L'ensemble est dimensionné te façon que l'ouverture de déversement 18 de la conduite d' évacuation 11 se trouve en permanence au-dessus 1e l'embouchure de réception 12 , quelle que soit i'inclinaison de l'ensemble 1 15 , 16 , autour de son pivot fixe 17. Une tubulure d'alimentation 19 est disposée sur l'axe geométrique 14 , et elle traverse la grille 10 du fond. L'extrémité supérieure te la tubulure 19 est solitaire d'un disque métallique transeersal 2C i au centre duquel elle débouche par une ouverture 21 Par son extrémité inférieure , la tubulure 19 est reliée à une connexion souple qui permet te la rattacher en permanence à une canalisation 't'alimentation 22 , sans gêner pour autant le mouvement de bascuiement autour du pivot 17. Un réservoir de stockage 23 est prévu pour contenir un bain électrolytique qu'une pompe 24 peut refouler à tolon- té dans la canalisation 22 , comne indiqué par la flèche 25 Divers autres réservoirs de stockage , par exemple au nombre ie trois , et désignés par les références 26 , 27 et 28 sont prévus pour contenir chacun un liquide !t'un bain de traitement , ou bien te l'eau te rinçage. Une pompe , référencée respectivement 28 , 29 , 30 , permet de pomper le lidquide-du réservoir de stockage 26 , 27 , ou 28 , pour le refouler tans la canalisation correspondante 6 , 7 , 8 jusqu'à le déverser dans la goulotte de distribution 5. Sous l'ouverture d'évacuation inférieure 31 du bac 7 , on fait successivement défiler des godets récepteurs tels que 32 , 33 , 34 , et 35 , tous portés par le plateau tournant 36 d'un carrousel . Ce plateau peut tourner suivat une séquence programmée , autour d'un axe vertical fixe 37. La base de chaque godet récepteur 32 , 33 34 , 35 , est reliée en permanence avec le réservoir 26 , 27 , 28 ou 23 qui lui correspond. Bans l'exemple représenté sur les dessins on a supposé que le bac 26 est à double paroi , muni 4'une isolation thermique 36 . Cette tisposition est particulièrement avantageuse dans le cas où le liquide qu réservoir 26 toit être conservé et utilisé à chaud. Sur la paroi intérieure du tonneau-cloche 1, on répartit tes plots 38 conducteurs te l'électricité , riront chacun est relié au pile positif d'une alimentation électrique en courant continu . Par contre , la canalisation 19 et son disque 20 sont reliés en permanence au pôle positif de cette même alimentation L'ensemble est dimensionné de façon que lorsque l'axe géométrique 14 autour duquel tourne le tonneau-cloche 1 , occupe l'inclinaison de fonctionnement illustré sur la figure 1, le bord inférieur tu tisque cathodique 20 plonge en permenence dans le bain 39 4'électrolyte liquite tont le niveau est schémotis par la ligne 40. Le fonctionnement est le suivant t Lorsque l'ensemble est à la position illustrée sur la figure 1 , le tonneau-cloche 1 tourne autour de son axe 14 ,tandis qu'il contient le bain liquide 39 . Ce faisant , il soumet les pièces 2 à la phase voulue du traitement .Une fois cette phase terminée , on fait basculer l'ensemble 1 , 15 , 16 , autour du pivot 17 , jusqutà amener Maxe 14 à une position sensiblement verticale , si bien que la totalité du liquide du bain 39 s'écoule à travers la grille 10 , et la canalisation 11 , pour tomber dans le bac récepteur 13. Imméiotement , le liquide 39 s'écoule du bac 13 , pour tomber dans celui des godets 32 , 33 , 34 ou 35 qui à cet instant se trouve situé au-dessous de l'ouverture 31 .Le liqui de ainsi récupéré est renvoyé dons son réservoir de stockage 26 , 27 28 , ou 23 , où il reste disponible pour une nouvelle utilisotion , éventuellement après régénération ou ré chauffage. Pour amorcer la phase suivante, on bascule à nouveau l'ensemble 1 , 15 , 16 , autour du pivot 17 , pour le ramener à la position illustrée sur la figure 1 , et on actionne l'une des pompes 28 , 29 , 30 , ou 24 , pour envoyer un nouveau liquide riants le tonneau-cloche 1 . S'il s'agit d'une liquide provenant de l'un des trois réservoirs 26 , 27 ou 28 , le déversement s'effectue par la goulotte de distribution 5. Si par contre , on se propose de remplir le tonç neau-cloche 1 avec un bain électrolytique , on relève l'électrolyte dans le réservoir 23 , par la pompe 24 , qui l'envoie de bas en haut dans la tubulure centrale 19 . Ainsi , quant l'electrolyte déborde par l'ouverture 21 , pour s*couler en ruisselant sur le disque cathodique 20 , l'électrolyte se trouve immétiatement polarisée négativement , et ceci avant même 4'entrer en contact avec les pièces 2 .Grâce à cette disposition , on obtient une excellente qualité du dépôt électrolytique , en supprimant notamment toute sous-cou,che poreuse tu genre de celle qvi apparait sur les pièces 2 tans les installations te type connu où le bain 39 ne serait pas polarisé avant même te mouiller les pièces 2. On voit que le dispositif selon l'invention pré- sente la particularité de tonner lieu à une manutention des liquides alors que les pièces 2 restent en permanence à l'intérieur du ton neau-cloche 1 ( contrairement aux dispositifs connus où ce sont au contraire les pièces qu'on manutentionne dxun bain à l'autre). il résulte de cette particularité que l'invention permet d'utiliser un seul et mne stock de bains , pour alimenter plusieurs machines : c'est cette variante qui se trouve illustrée sur la figure 2. Sans ce cas , le tonneau 41 se trouve en position de travail ( correspondant à la figure 1) , tandis que le tonneau 42 effectue les phases de vidange tu 1iquite 39 et de rinçage , le tonneau 43 étant enfin occupé par l'opération 'évacuation des pièces 2. Un quatrième tonneau schématisé par la position 44 est quant à lui en poste de chargement , c'est-à-dire qu'on y déverse un nouveau lot de pièces 2 à traiter. Les bains liquites contenus tens les réservoirs tels que 23 , 26 , 27 , 28 , peuvent être de toutes sortes. Par exemple , il peut s'agir de cyanure (pour dégraisser les pièces 2 ) , d'acide chlorydrique (pour décaper les pièces 2) , d'un électrolyte , ou simplement d'eau ( pour effectuer les opérations de rinçage). Dans tous les cas , les liquides travaillent chacun en circuit fermé t avec un minimum de déperdition énergétique et de pollution. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour traiter des pièces industriel- les dans tes bains successifs , et notamment dans des bains électrolytiques , comprenant un tonneau-cloche entraîné en rotation autour de son axe de symétrie par un groupe moto-réducteur , et caractérisé en ce que l'ensemble du tonneau-cloche (1) et de son moteur d'entraîne- nement (15) est articulé sur un pivot transversal fixe (17) autour duquel il peut basculer ebtre deux positions , à savoir - une position de remplissage pour laquelle l'embouchure (3) du tonneau-cloche (1) est placée sous la goulotte (5) dun distri- buteur de bain liquide - une position de vidange pour laquelle le contenu liquide du tonneau-cloche (1) est déversé , fanais que des moyens y retiennent les pièces industrielles (2). 2 - Dispositif suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens pour retenir les pièces (2) sont constitués par une grille perforée (10) prévue sur le font (9) du tonneau-cloche (1) , à l'opposé de ltembouchure (3) , si bien que la position de vidange du bain correspond à une orientation sensiblement verticale de l'axe longitudinal de symétrie (14) tu tonneau-ckoche (1) dont 1' embouchure (3) est alors dirigée vers le haut. 3 - Dispositif suivant l'une quelconque des reven dictions précédentes , caractérisé en ce que les liquides des différents bains sont stockés chacun tans un réservoir indépendant (23), (26) , (27) , (28) , tandis que tes moyens de pompage (24) , (28) , (29) , (30) et de distribution (6) , (7) , (8) , (22) , permettent de les envoyer successivement vers la goulotte (5) du distributeur de remplissage. 4 - Distributeur suivantl'une quelconque des reven picotions précédentes , caractérisé en ce qu'on prévoit sous la grille de retenue (10) tu fond (9) du tonneau-cloche (1) , une conduite d'vacuation (11) , dont ltorifice de sortie (18) est situé au dessus d'une trémie réceptrice fixe (13) , et ceci quelle que soit la position d'inclinaison te l'ensemble tonneau-cloche(1)/groupe moto réducteur (15). 5 - Dispositif suivant la reventication 4 , caractérisé en ce que la trémie te réception (13) comporte à sa partie inf rieure ,une goulotte d'évacuation (31) , sous laquelle défilent successivoment plusieurs godets récepteurs (32) , (33) , (34) , (35), portés par un plateau de carrousel (36) animé d'un mouvement de rotation saccadée autour de son axe vertical (37) , chacun des godets récepteurs (32) , (33) , (34) , (35) , étant relié à l'un des réservoirs de stockage (26) , (27) , (28) , (23) , pour y renvoyer le liquide récupéré après déversement du tonneau-ckoche (1). 6 + Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes , sp,écialement prévu pour le cas où au moins l'un des baiss est un bain électrolytique , et caractérisé en ce que le tonneau-cloche (1) comporte une conduite d'alimentation (19) disposée suivant son axe longitudinal de rotation (14) ,alimentée par son extrémité extérieure et inférieure , à partir d'un ré réservoir (23) stockant le bain électrolytique , et dont l'extrémité de dé ersement supérieure (21) située à l'intérieur (4) du tonneau cloche (1) , se termine par un disque transversal (20) dont le bord trempe dans le bain électrolytique (40) , dans lequel il constitue la cathode , alors que l'anode (38) est disposée sur la face intérieure 'tel: :' paroi du tonneau-cloche (1). 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des re vendications précédentes , caractérisé en ce qu'il comporte un seul stock de bains , dons un seul jeu de réservoirs (23) , (26) , (27), (28) , et plusieurs tonneaux-cloches (41) , (42) , (43) , (44) , fonctionnant simultanément , mais selon des processus décalés dons le temps , c'est-à-dire qu'à chaque instant , les phases de fonctionnement sont différentes d'un tonneau-cloche à l'autre.