Brevet FR2585729A1 — publié le 19870206

La présente invention concerne une installation de galvanisation, comportant un creuset contenant le bain de galvanisation et une chaine pour le transfert des produits à galvaniser dans le bain, entre l'entrée et la sortie, avec une zone d'immersion et une zone d'égouttage, ainsi qu'un capot recouvrant la zone d'égouttage. Traditionnellement, la galvanisation se fait dans des creusets de forme cylindrique ou parallélépipédique contenant un bain de galvanisation, généralement à base de zinc (Zn) et plus récemment à base d'un mélange de zinc et de nickel (Zn-Ni). En galvanisation, l'une des principales difficultés est d'obtenir une épaisseur idéale, déterminée. En effet, suivant les caractéristiques de résistance à la corrosion que doivent présenter les pièces, l'épaisseur de la galvanisation doit être plus ou moins grande. De façon idéale, l'épaisseur doit être uniforme et relativement faible pour que la couche de galvanisation conserve sa souplesse et ne devienne pas cassante, lorsque les pièces sont mises en forme. Une difficulté des installations de galvanisation actuelles est la formation de sous-produits appelés les mats. également orthogranhié matts. Ces mats ont pour origne l'oxydation du fer et du zinc donnant des oxydes de fer et de zinc. En effet, par galvanisation, une partie du fer des pièces est remplacée par le zinc et ce fer passe dans le bain. Le bain contient ainsi du fer et du zinc donnant des oxydes qui forment les mats ; ceux-ci sont lourds et pâteux (alors que le bain est liquide), s'accumulent au fond du bain. Pour éviter des difficultés, il est nécessaire d'évacuer de temps à autre les mats à l'aide d'outils à godets. Cette élimination est un travail relativement long, délicat et pénible. De plus, pendant cette évacuation des mats, l'installation de galvanisation ne peut être utilisée. Enfin, il est nécessaire que les pièces à galvaniser restent au-dessus de la zone des mats. Dans le cas d'une galvanisation traditionnelle faite dans des paniers contenant les pièces, il est donc nécessaire de maintenir les paniers au-dessus de la nappe des mats. Dans le cas de l'installation de galvanisation connue, comportant une channe de transfert des pièces, les difficultés sont plus importantes car la chatte constituée par un convoyeur sans fin à plaques de fer, se recouvre au moins dans le bain, d'une couche de mats. Les pièces qui arrivent sur cette chaine de transfert se trouvent donc plus ou moins au contact avec les mats. A cela s'ajoute que la channe étant en fer, elle subit l'attaque du zinc qui fait passer le fer dans le bain et augmente ainsi la formation des mats et leur teneur dans le bain. De plus, comme certaines pièces sont réalisées en fer au silicium, difficile à galvaniser, on a mis au point des bains de galvanisation au zinc et nickel permettant de traiter de telles pièces. Or, ces bains au zinc-nickel présentent l'inconvénient de mettre les mats en suspension dans le bain. Dans ces conditions, au lieu de rester au fond du bain, les mats se dispersent dans tout le bain et se déposent sous forme de grains sur les pièces qui perdent leur aspect lisse. Cet inconvénient est particulièrement grave dans le cas de la galvanisation des filetages puisque les grains augmentent le coefficient de frottement. Une autre raison pour laquelle il est important de respecter l'épaisseur idéale ou voulue de la couche de galvanisation, est la consommation du bain, c'est-à-dire le coût de la galvanisation. En effet, suivant les spécifications des clients, les couches de galvanisation n'étant pas de même épaisseur, il est indispensable pour éviter une consommation inutile du bain, de respecter les cahiers des charges et de ne pas dépasser les épaisseurs des couches de galvanisation. La présente invention a pour but de développer une installation de galvanisation du type ci-dessus, permettant de réaliser une galvanisation d'épaisseur précise quel que soit le type de pièces traitées, d'éviter ou du moins de réduire la formation des mats et de rendre leur effet imperceptible dans le bain, et enfin de permettre l'utilisation des bains de Zn-Ni sans en avoir les inconvénients. A cet effet, l'invention concerne une installation de galvanisation du type ci-dessus, caractérisée en ce que le creuset est de forme allongée dont le fond est incliné entre le point bas et un point haut et la chaine formée de maillons en matière réfractaire passe sur un tambour de -renvoi situé au point le plus bas du bain sous la zone d'introduction et un tambour de renvoi situé dans la zone d'égouttage et de sortie au-dessus du niveau du bain, en suivant le fond incliné du creuset. Suivant une autre caractéristique, le dispositif est muni d'un moyen de chauffage constitué par un couvercle placé à la surface du bain et dont une partie des fumées arrive dans le capot recouvrant la zone d'égouttage de la chalne de tranfert. Afin de parfaire l'égouttage en maintenant les pièces à température de traitement et l'autre partie des fumées est utilisée au préchauffage des pièces et aux traitements éventuels en amont. Suivant une autre caractéristique, l'entrée du bain est formée par une rampe aboutissant au-dessus du brin supérieur de la charnue de transert. Suivant une autre caractéristique, le bain contient une masse de plomb dont le niveau est supérieur au coin formé par la rampe d'introduction et une fraction de la longueur du brin supérieur de la chaine de transfert dans la zone d'introduction et d'immersion. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le tambour de renvoi de la chaine de transfert situé dans le bain, se trouve au point le plus bas du bain, au-delà et en-dessous de la rampe d'alimentation. Suivant une autre caractéristique, le couvercle de chauffage comporte un déflecteur situé entre le couvercle et la zone d'entrée du bain pour éviter que les cendres n'arrivent sous le couvercle. La présente invention sera décrite de façon plus détaillée avec les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe verticale longitudinale d'une installation de galvanisation selon un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une coupe transversale selon II-II de l'installation de la figure 1. Selon la figure 1, 11 installation de galvanisation se compose d'un creuset 1, de forme allongée, comprenant une zone 2 d'introduction des pièces, une zone 3 d'immersion des pièces et une zone 4 d'égouttage et de sortie des pièces. Le fond 5 du creuset 1 est incliné entre la zone d'introduction 2 et la zone d'égouttage 4. Le creuset comporte également deux parois latérales 6 et une paroi avant 7, la paroi arrière 8 étant constituée par le prolongement du fond 4. La paroi avant 7 forme une rampe 9 d'intro duction des pièces. La chaîne de transfert 10 des pièces entre la zone d'introduction 2 et la zone d'égouttage et de sortie 4, est une chaine formée de maillons 11, constitués par des plaques en matière réfractaire articulées les unes sur les autres et passant sur un tambour 12 situé au niveau de la zone d'introduction des pièces et un tambour 13 situé à l'extrémité de la zone de sortie 4. Les tambours 12 et 13, dont l'un au moins est moteur, sont des tambours à facettes, la longueur des facettes correspondant à la longeur d'un maillon 11 de la chaîne 10. Cette chaîne de transfert 10 épouse le fond 5. Le tambour avant 12 situé dans le bain, se trouve sous la rampe 9 de façon que la rampe débouche au-dessus du brin supérieur 14. La rampe 9 forme ainsi avec le fond 5 ou le convoyeur 10, un volume en forme de coin qui reçoit le bain 15. Ce bain contient également une certaine masse 16 de plomb, à l'état liquide à la température du bain cette masse de plomb 16 s'accumule au fond du volume 15 du creuset et la quantité de plomb est suffisante pour recouvrir le joint entre le bord inférieur 17 de la rampe 9 et la partie correspondante du brin supérieur 14 de la chalne de transfert 10, de façon que le coin de plomb liquide ainsi formé obture cet intervalle et évite que les pièces qui tombent le long de la rampe 9 ne puissent venir se bloquer entre le bord inférieur 17 et la chaîne de transfert 10, notamment si la vitesse de défilement de la chaîne est faible ou s'il s'agit de très petites pièces. Ces pièces flottent alors à la surface du coin de plomb 16. L'installation de galvanisation comporte également un moyen de chauffage constitué par un couvercle 18 qui recouvre une partie importante de la surface du bain, de façon suffisante pour permettre le chauffage approprié du bain et son maintien à la température voulue. A l'avant, au niveau de la zone d'introduction 2, il est prévu un déflecteur 19 protégeant l'avant du couvercle 18 de façon à éviter que les cendres qui se dégagent lors de l'introduction des pièces dans le bain ne remontent sous le couvercle 18. Au niveau de la zone d'égouttage 4, la chaîne de transfert 10 sort du bain pour permettre aux pièces de s'égoutter et de récupérer l'excédent de bain de galva nisation. Cette zone est munie d'un capot 20 qui maintient les pièces à la température pour favoriser la fin du traitement de galvanisation. Ce capot 20 est muni d'un moyen de chauffage 21 par exemple un bru leur, assurant un appoint. Selon l'exemple de réalisation représenté à la figure 1, la sortie 22 de fumées et de gaz chauds du couvercle 18 débouche sous le capot 20 ; ces gaz chauds qui sont sensiblement à la température du bain, permettent de maintenir l'atmosphère 23 à l'intérieur du capot à une température très voisine de celle du bain. Le complément de chauffage peut être assuré le cas échéant, par le brûleur 21. Dans le cas d'un couvercle 18 à chauffage électrique, n'émettant pas de gaz chauds, le chauffage du volume 23 est alors assuré complètement par le brûleur 21. Enfin, dans la zone de sortie, sous le tambour 13 se trouve un convoyeur vibrant 24 sur lequel tombent les pièces traitées et qui en assure l'évacuation et la finition. Selon l'invention, le creuset 1 est réalisé en matière réfractaire de préférence en béton réfractaire ou autre. L'ensemble est recouvert d'une couche isolante 25 qui limite les déperditions thermiques. Enfin, au niveau du déflecteur 19, il est prévu une chaîne de transfert 26 assurant l'évacuation des cendres qui remontent le long de la face inférieure du couvercle 19. Le fonctionnement de l'installation est le suivant Les pièces sont introduites dans le bain 15 au niveau de la zone d'introduction 2 ; ces pièces glissent éventuellement le long de la rampe 9 et tombent sur le coin de plomb 16 puis avancent sous l'effet du mouvement du brin supérieur 14 (flèche A) de la chaîne de transfert 10. Les pièces reposent alors sur le brin supérieur 14 et leur galvanisation se poursuit aussi longtemps que les pièces se trouvent dans la zone d'immersion 3. Puis, la chaîne de transfert conduit les pièces dans la zone d'égouttage 4 dans laquelle se complète le traitement ; les excédents de bain de galvanisation arrivent sur la chai ne de transfert et reviennent dans le bain 15. Puis, les pièces sont déversées sur le convoyeur 24 qui est avantageusement un convoyeur vibrant, appliquant de très fortes secousses aux pièces pour parfaire la régularité de la galvanisation et l'évacuation des gouttes excédentaires. Dans l'installation décrite ci-dessus, la formation des mats est réduite au minimum puisque les seuls mats formés résultent des pièces immergées et ne peuvent plus provenir ni de la chaîne de transfert, ni des paniers servant à l'immersion des pièces. De plus., ces mats sont progressivement évacués en même temps que les pièces ou sur les pièces sans que ces mats, en très faible quantité, n'apparaissent de façon perceptible sur les pièces. Cela supprime également l'opération de démaltage ce aui, outre la complexité de cette opération, réduit également la consommation de zinc par formation de mats. L'installation peut ainsi fonctionner en continu, sans aucun arrêt pour l'évacuation des mats. Par ailleurs, comme la chaine de transfert 10 peut etre entrainée à vitesse réglable, cela permet de régler le temps de séjour des pièces dans le bain et, par suite, l'épaisseur de la couche de galvanisation. Du fait de la pente de la chaine de transfert, il y a un effet démultiplicateur, permettant de régler de façon très précise le temps de séjour. I1 convient également de remarquer que le temps de séjour des pièces ne réduit pas le débit de la machine puisque ces pièces peuvent s'étaler sur toute la largeur de la chaîne de transfert. La figure 2 qui est une vue en coupe de l'installation montre les parois 6 formant chacune un logement longitudinal 6A dans lesquels arrive la chaîne 10 représentée en coupe de façon simplifiée par le rectangle. Le débordement des parois 6 par-dessus la chaine 10 évite que les pièces en cours de traitement ne passent dans et sous la chaine. L'installation décrite ci-dessus permet l'utilisation d'alliages Zn-Ni sans l'inconvénient de production des mats flottants et supprime les opérations de démattage. REVENDICATIONS 1) Installation de galvanisation, comportant un creuset contenant le bain de galvanisation et une chaîne pour le transfert des produits à galvaniser dans le bain, entre l'entrée et la sortie, avec une zone d'immersion et une zone d'égouttage, ainsi qu'un capot recouvrant la zone d'égouttage, caractérisée en ce que le creuset (1) est de forme allongée dont le fond (5) est incliné entre un point bas et un point haut, et la chaine (10) formée de maillons (11) en matière réfractaire passe sur un tanbour de renvoi (12) situé au point le plus bas du bain sous la zone d'introduction (2) et un tambour de renvoi (13) situé dans la zone d'égouttage et de sortie (4) au-dessus du niveau du bain, en suivant le fond incliné du creuset (1). 2) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est munie d'un moyen de chauffage constitué par un couvercle (18) placé à la surface du bain (15) et dont la sortie des fumées (22) débouche dans le capot (20) recouvrant la zone d'égouttage (4) de la chaîne de transfert (10). 3) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'entrée du bain (2) est formée par une rampe (9) aboutissant au-dessus du brin supérieur (14) de la chaine de transfert (10). 4) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bain contient une masse de plomb (16) dont le niveau est supérieur au coin formé par la rampe d'introduction (9) et une fraction de la longueur du brin supérieur (14) de la chaine de transfert (10) dans la zone d'introduction (2) et d'immersion (3). 5) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pignon de renvoi (12) de la chaine de transfert (10) situé dans le bain (15), se trouve au point le plus bas du bain, au-delà et en-dessous de la rampe d'alimentation (9). 6) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le couvercle de chauffage (18) comporte un déflecteur (19) situé entre le couvercle (18) et la zone d'entrée (2) du bain pour éviter que les cendres n'arrivent sous le couvercle (18). 7) Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte une chaîne de transfert t26) à l'endroit où débouche le déflecteur (19) pour assurer l'évacuation des cendres. 8) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un convoyeur vibrant (24) recevant les pièces traitées, déversées de la chaîne de transfert (10) en sortie de celle-ci. 9) Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parois (6) latérales du creuset (1) comportent des logements longitudinaux (6A) dans lesquels arrivent les bords latéraux de la chaîne (10), de façon que les parois (6) débordent par-dessus la chaîne (6).