Brevet FR2711676A1 — publié le 19950505

INSTALLATION DE TRAITEMENT DE SURFACES PAR CATAPHORESE DE PIECES METALLIOUES. NOTAMMENT DE CARROSSERIES DE VEHICULES AUTOMOBILES L'invention concerne une installation de traitement de surfaces par cataphorèse de pièces métalliques, notamment de carrosseries de véhicules automobiles. L'invention concerne plus particulièrement une installation de traitement de surfaces par cataphorèse, alimentée par courant continu, qui comprend une cuve dont les bords portent des anodes, un convoyeur aérien qui amène les pièces à traiter dans des balancelles espacées d'un pas régulier X, chacune d'elles comportant un chariot équipé de deux patins de contact montés sur deux rails conducteurs parallèles localisés au dessus de la cuve, et dans laquelle les pièces à traiter constituent les cathodes. Il est connu de réaliser une telle installation de traitement de surfaces par cataphorèse dans laquelle les deux rails parallèles sont fractionnés en portions séparées par un matériau isolant de sorte que les zones de fractionnement soient en correspondance d'un rail à l'autre, chaque portion de rail étant alimenté par un redresseur différent. Ainsi lors du passage de chariot dans les zones de fractionnement en correspondance des deux rails, on commande l'extinction des redresseurs de toute l'installation dans le but d'éviter des court-circuits entre redresseurs. La pièce métallique n'est alors plus alimentée par un courant, ce qui peut entraîner des défauts de revêtement de la pièce par sédimentation lors de ces coupures de courant. Par ailleurs cette opération diminue le temps effectif de trempe de la pièce dans la cuve entraînant une obligation d'allonger la cuve pour obtenir le temps de trempe nécessaire au traitement de la pièce, ou d'utiliser une cadence très faible. L'invention a pour objet de permettre d'effectuer un traitement de surfaces sur des pièces métalliques en particularisant le traitement à chacune des pièces sans que ces dernières ne subissent de coupure de courant afin de maîtriser les problèmes d'aspect des pièces traitées. L'invention a également pour objet une installation de traitement de surfaces par cataphorèse adaptable à toute cadence sans nécessité d'allongement de l'installation. L'invention a encore pour objet de permettre un contrôle de la tension et du courant reçus à chaque instant par les pièces à traiter et une connaissance précise des valeurs de tension et de courant. Selon l'invention, les deux rails sont fractionnés de manière connue en soi régulièrement en portions séparées par un matériau isolant et reliées aux bornes négatives de redresseurs du courant d'alimentation de l'installation et les zones de fractionnement sont décalées les unes par rapport aux autres entre les deux rails. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture d'un exemple de réalisation d'une installation de peinture par cataphorèse de carrosseries de véhicules automobiles, en référence au dessin dans lequel - la figure 1 est une représentation schématique partielle d'une telle installation. Selon la figure l, l'installation comprend une cuve 1 de peinture dont les bords portent des anodes 2 reliées aux bornes positives 32 de redresseurs 3 du courant continu d'alimentation de l'installation. L'installation comprend également un convoyeur aérien non représenté qui amène les carrosseries 5 à traiter dans des balancelles espacées d'un pas régulier X, chacune d'elles comportant un chariot 4 équipé de deux patins 41 et 42 de contact montés sur deux rails 1 1 et 12 conducteurs parallèles localisés au dessus de la cuve 1. Ces rails 11 et 12 sont fractionnés de manière connue en soi régulièrement en portions respectivement 111 et 121 séparées par un matériau isolant et reliées aux bornes négatives 31 des redresseurs 3, de sorte que les carrosseries 5 constituent les cathodes pour la cataphorèse. Les zones de fractionnement ainsi obtenues réalisées par le matériau isolant, respectivement 151 et 152 pour les rails 11 et 12,sont espacées sur chacun des rails 11, 12 du pas X. Les zones de fractionnement 151 sont décalées linéairement par rapport aux zones de fractionnement 152, ce décalage linéaire est égal à X/2. Le nombre de redresseurs 3 utilisé est égal au nombre de carrosseries 5 simultanément présentes dans la cuve 1, il est cependant possible de prévoir un redresseur de seccours 3' tel que représenté sur la figure 1. Les bornes négatives 31 de ces redresseurs 3 sont respectivement raccordées à des diodes 16 dont les anodes 161 sont reliées à la masse 17 de la cuve 1 de sorte que la diode reliée au redresseur de plus fort potentiel devient passante évitant ainsi des problèmes de corrosion. L'alimentation de chaque portion 111, 121 des rails 11 et 12 est réalisée par l'intermédiaire d'un ensemble 20 de thyristors 21 dont chacun est relié par sa cathode à la borne négative d'un redresseur 3 différent de sorte qu'il est possible de sélectionner grâce à ces thyristors 21 n'importe lequel des redresseurs 3 pour alimenter une portion déterminée. Les zones de fractionnement 151 et 152 ont une longueur: - supérieure à celle d'un patin 41, 42 de sorte à provoquer une extinction totale des thyristors situé sur le rail concerné lorsque les chariots sont situés sur lesdites zones de fractionnement de ce rail, - et inférieure à X/4 dans le but lors du passage des zones de fractionnement 151 ou 152 de modifier la commutation des thyristors 21 de chaque ensemble 20 relié au rail concerné, en déterminant ainsi le thyristor passant de chaque ensemble 20 avant que le chariot n'entre dans une nouvelle portion. Les thyristors 21 d'un même ensemble 20 sont regroupés et situés à proximité des rails 11 et 12 afin de minimiser l'étincelle qui se produit lors de l'extinction des thyristors par entrée des chariots 4 dans les zones de fractionnement 151 et 152. En effet cette étincelle est due à l'énergie emmagasinée dans la portion de câble contenant le thyristor qui était en fonctionnement et est donc proportionnelle à l'inductance du câble où circulait le courant, elle-même fonction de la longueur de ce dernier. On décrira un exemple de fonctionnement de l'alimentation de l'installation lors de l'évolution des carrosseries de véhicules dans la cuve, la flèche I représentant le sens de circulation des carrosseries 5. On alimente par le même redresseur 3 les deux portions 111, 121 en contact avec les patins 41, 42 d'un même chariot 4. Les thyristors 21 reçoivent en permanence des impulsions pour être amorcés, en effet cette disposition permet lors d'un éventuel faux contact entre un patin 41, 42 et une portion de rail 111, 121 ou dans le circuit éteignant le thyristor concerné, que ce dernier se rallume immédiatement. Lors du passage des chariots 4 dans les zones de fractionnement 151 d'un des rails 11, tous les thyristors 21 reliés à ce rail 1 1 s'éteignent et ne reçoivent plus d'impulsions. Les patins 42 en liaison avec les portions 121 sont toujours alimentés, chacun d'eux étant relié par l'intermédiaire des ensembles 20 relié au rail 12 à un redresseur 3. Pendant cette extinction une commande automatique ou manuelle permet de sélectionner les thyristors 21 des ensembles 20 du rail 1 1 de sorte que les patins 41 en contact avec les portions 111 en sortie des zones de fractionnement 151 soient alimentées par le même redresseur que les patins 42. Les thyristors 21 sont à nouveau amorcés lorsque les chariots 4 quittent les zones de fractionnement 151. n en est de même pour le passage des patins 42 dans les zones de fractionnement 152 du rail 12. Ainsi tout se passe comme si chaque redresseur 3 était lié à une carrosserie 5 particulière et l'accompagnait lors de son évolution dans la cuve 1. Par ailleurs il est possible à tout moment de modifier la tension de chaque redresseur 3afin de moduler la polarisation de la carrosserie 5 en fonction de son avancement dans la cuve 1. Le pilotage de ces différentes consignes peut être réalisé par un système de gestion performant auquel il faudrait fournir les caractéristiques des carrosseries 5 à peindre telles que la taille en utilisant par exemple un suivi de carrosserie tel que des cellules photo-électriques ou des détecteurs. Cet exemple de réalisation de l'installation n'est pas limitatif, la réalisation d'une telle installation pouvant être envisagée pour tout traitement de surface de pièces métalliques par cataphorèse. REVENDICATIONS 1) Installation de traitement de surfaces par cataphorèse de pièces métalliques (5), notamment de carrosseries de véhicules automobiles, alimentée par courant continu, qui comprend une cuve (1) dont les bords portent des anodes (2), un convoyeur aérien qui amène les pièces (5) à traiter dans des balancelles espacées d'un pas régulier X, chacune d'elles comportant un chariot (4) équipé de deux patins (41, 42) de contact montés sur deux rails (11, 12) conducteurs parallèles localisés au dessus de la cuve (1), et dans laquelle les pièces (5) à traiter constituent les cathodes, caractérisée par le fait que les deux rails (11, 12) sont fractionnés de manière connue en soi régulièrement en portions (111, 121) séparées par un matériau isolant et reliées aux bornes négatives (31) de redresseurs (3) du courant d'alimentation de l'installation et que les zones de fractionnement (151, 152) sont décalées les unes par rapport aux autres entre les deux rails (11, 12). 2) Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les bornes négatives (31) des redresseurs (3) d'alimentation des rails (11, 12) sont respectivement raccordées à des diodes (16) dont les anodes (161) sont reliées à la masse de la cuve (1). 3) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée par le fait que le nombre de redresseurs (3) est égal au nombre de pièces (5) simultanément présentes dans la cuve (1). 4) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les zones de fractionnement (151 , 152) d'un même rail (11, 12) sont espacées du pas X et que le décalage linéaire entre les zones de fractionnement (151, 152) localisées sur les deux rails (11, 12) est égal à X/2. 5) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les zones de fractionnement (151, 152) ont une longueur supérieure à celle d'un patin (41, 42) et inférieure à X/4. 6) Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que chaque portion (111, 121) de rail (11, 12) est relié à un ensemble (20) de thyristors (21) dont chacun est relié à la borne négative (31) d'un redresseur (3). 7) Installation selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les thyristors (21) d'un même ensemble (20) sont regroupés et situés à proximité des rails (11, 12).