Brevet FR2796317A1 — publié le 20010119

-- La présente invention concerne les installations de traitement superficiel de pièces et notamment de traitement par voie électrochimique. Les procédés- de traitement électrochimique comprennent généralement plusieurs étapes, par exemple un nettoyage, le dépôt d'une première couche, le dépôt d'une deuxième couche, un rinçage, et un traitement postérieur. A chaque étape, les pièces à traiter sont immergées pendant un temps déterminé dans un bain contenant un liquide approprié pour y être décapées ou revêtues. Les pièces à traiter sont accrochées sur des cadres support qui sont eux-mêmes suspendus à un convoyeur. Dans les agencements connus, l'orientation des pièces à traiter reste inchangée au cours de leurs déplacements. Il en résulte deux inconvénients lorsque les pièces à traiter présentent une ou plusieurs cavités : si l'ouverture de la cavité est orientée vers le bas pendant l'immersion, une bulle d'air reste prisonnière dans cette cavité et, en conséquence, le liquide de traitement ne peut pas couvrir toute la surface de la pièce. Si la cavité est orientée vers le haut, du liquide reste dans cette cavité et salit, par la suite, le liquide de traitement de l'étape suivante. L'invention a pour but de pallier au moins le premier de ces deux inconvénients et de fournir un dispositif fiable et économique qui permette une couverture totale des pièces à traiter par le liquide de traitement à chaque étape, toute en assurant si possible le vidage complet des cavités après chaque étape. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de support pour des pièces présentant au moins une cavité ouverte destinées à être traitées dans un bain, notamment dans un bain électrochimique, comportant un cadre, des moyens de support de ces pièces reliés au cadre et au moins un bras de suspension du cadre à un convoyeur, caractérisé en ce que le cadre est articulé sur le bras de suspension et porte un flotteur. Le dispositif de support suivant l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes --- le point d'articulation du bras de suspension au cadre se trouve sensiblement au centre de gravité du cadre, - le flotteur est disposé sur une face du cadre espacée du point d'articulation, - le flotteur est disposé sur une partie supérieure de la face du cadre qui est tournée vers la direction de convoyage du convoyeur, - le flotteur comprend un corps creux étanche au liquide, - le flotteur comprend un corps creux ouvert à sa partie inférieure et est muni à sa partie supérieure d'au moins un orifice calibré, - l'orifice calibré a un diamètre compris entre 0,5 mm et 5 mm, - le cadre porte au moins un contrepoids monté de façon amovible, - l'ouverture d'au moins une cavité de chaque pièce à traiter est dirigée vers le flotteur. L'invention a également pour objet une installation pour le traitement de surface de pièces, comprenant un convoyeur, au moins une cuve contenant un bain de traitement et au moins un dispositif de support du type précité relié au convoyeur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Figure 1 est une vue schématique d'une installation de traitement de surface utilisant un premier mode de réalisation d'un dispositif de support selon l'invention ; - les Figures 2, 3, 4 sont des vues à plus grande échelle d'une pièce à traiter à différents stades de traitement ; - la Figure 5 est une vue schématique d'une installation de traitement utilisant un dispositif de support pour des pièces à traiter selon un deuxième mode de réalisation ; --- - les Figures 6 à 9 sont des vues à plus grande échelle d'une pièce à traiter à différents stades du traitement, selon le deuxième mode de réalisation. A la Figure 1 est représentée une cuve 1 qui contient un bain de traitement 2, par exemple un bain de cataphorèse. Un convoyeur 3 est installé au-dessus de ce bain, et agencé de façon connue pour amener les pièces à traiter dans la cuve et les en extraire. on distingue ainsi des zones d'immersion I, de traitement II, d'extraction III et d'égouttage IV, se succédant dans le sens de la flèche 4. Des dispositifs de support 5 sont suspendus à ce convoyeur, dont quatre sont représentés sur la Figure 1. Chaque dispositif de support 5 est formé d'un cadre métallique 6 monté oscillant autour d'un axe 7 à l'extrémité inférieure d'au moins un bras de suspension 8, relié au convoyeur. Chaque cadre métallique 6 a une forme générale parallélépipédique et porte, éventuellement fixées de façon amovible, des tiges 9 munies d'organes tels que des crochets 10 supportant les pièces à traiter 11. Ces dernières sont de préférence réparties régulièrement par rapport à l'axe d'articulation 7 du support sur le ou chaque bras de suspension 8. Le cadre 6 porte de plus sur sa face avant en considérant sa direction de déplacement, d'une part, un flotteur 12 et, d'autre part, au moins un contrepoids 13 disposé de façon amovible, au-dessous du flotteur. Le flotteur 12 peut être constitué simplement d'un caisson métallique étanche, dont le volume est suffisant pour remplir la fonction qui sera décrite ci-dessous. De préférence, il est disposé à la partie supérieure et ne s'étend que sur une partie de la hauteur du cadre 6. Le contrepoids 13 peut être omis si le poids du flotteur 12 est suffisant pour créer un déséquilibre provoquant le basculement du cadre dans sa position correspondant aux phases I et IV. Chaque cadre 6 est muni d'une patte 14 percée d'un orifice 15 qui est aligné avec un orifice 16 du bras 8 quand le cadre se trouve en position horizontale. Le cadre 6 peut ainsi être fixé au moyen d'un boulon, d'une clavette ou autre organe équivalent, traversant ces deux orifices 15, 16 pour faciliter le chargement des cadres portant les pièces à traiter 11. Deux butées 17 portées par le cadre de support 6 et coopérant avec un bras de suspension 8, permettent de limiter, par exemple à environ 25 dans chaque sens l'amplitude d'oscillation du cadre 6 par rapport à sa position horizontale. Le fonctionnement d'une telle installation est le suivant. Le dispositif de support 5 représenté dans la zone I du convoyeur est en phase d'immersion. Une partie des pièces à traiter il ainsi que le flotteur 12 sont déjà plongés dans le bain 2 tandis que les autres pièces 11 se trouvent encore en dehors du liquide. Le cadre 6 est incliné vers le bas et vers l'avant, sous l'effet du déséquilibre dû à la présence du flotteur 12 et éventuellement du contrepoids 13. Sur la Figure 2, on voit une pièce à traiter 11 à plus grande échelle au moment de l'introduction du cadre 6 dans le liquide de traitement 2. Cette pièce est déjà immergée dans le bain 2. La pièce à traiter 11 est ici une poulie d'alternateur, essentiellement de forme cylindrique fermée sur un côté 22. Le côté fermé 22 est percé d'un alésage 24 coaxial avec l'axe de cylindre. La poulie délimite ainsi une cavité ouverte 26. La majeure partie 28 de la cavité est couverte par le liquide de traitement 2 tandis que de l'air est emprisonné dans une partie supérieure 30 de la cavité, à cause de l'inclinaison de la poulie il à son entrée dans le bain. Le cadre situé dans la zone II est complètement plongé dans le bain 2. Il a basculé vers le haut sous l'effet de la poussée exercée sur le flotteur immergé 12. Dans cette position du cadre 6 (Figure 3), la poulie 11 occupe une position inclinée vers le haut, permettant ainsi à l'air emprisonné dans la partie supérieure 30 de la cavité de s'échapper. Ceci permet au liquide de traitement 2 de couvrir complètement la poulie 11. -- Le cadre 6 qui se trouve dans la zone III sort du bain de traitement 2 et s'incline à nouveau vers le bas. I1 garde cette position pendant le trajet à travers la zone IV. Ceci permet au liquide 2 restant sur les pièces à traiter et au cadre 6 de s'égoutter dans le bain, comme représenté sur la Figure 4. Sur la Figure 5 qui représente un deuxième mode de réalisation, les éléments analogues à ceux de la Figure 1 sont désignés par des références identiques. L'agencement général du convoyeur 3, du cadre de support 6 et de ses moyens de suspension reste le même que décrit pour le premier mode de réalisation. Par contre, le flotteur 12A est complètement ou partiellement ouvert à sa partie inférieure vers le bas et comporte à sa partie supérieure un orifice calibré 34. L'orifice 34 a un diamètre qui peut être compris entre 0,5 mm et 5 mm ; il est par exemple de 1,5 mm. Ce dispositif de support est destiné à être utilisé avec des pièces à traiter 36, par exemple des jumelles de barre de torsion, qui délimitent une première 40 et une deuxième 42 paires de cavités borgnes débouchant dans des directions opposées (Figures 6 à 9). Ces paires de cavités sont séparées par un voile intermédiaire 44. Chaque jumelle 36 est engagée par sa partie médiane entre deux doigts 46 formant une fourche et reliés aux tiges de support 9. Les dispositifs représentés sur la Figure 5 se trouvent respectivement en suivant le sens de la flèche 4 en phase d'immersion (I), de premier basculement (II), de deuxième basculement (III) et d'égouttage (IV). Ce dispositif fonctionne de la manière suivante. Lorsque le cadre 6 pénètre dans le bain 2, comme représenté dans la zone I de la Figure 5, les jumelles 36 sont orientées comme représenté sur la Figure 6, de sorte que des bulles d'air peuvent être emprisonnées dans les cavités 40 dirigées vers l'avant et vers le bas. Le cadre 6 étant plongé dans le bain, la présence du flotteur 12A a pour effet de faire basculer ce cadre 6 dans le sens des aiguilles d'une montre, jusqu'à occuper la position représentée dans la zone II sur la Figure 5. Les jumelles 36 occupent alors la position représentée à la Figure 7 et les bulles d'air peuvent s'échapper, permettant ainsi au liquide de çouvrir l'ensemble de la surface des cavités avant 40 des pièces. Au cours du mouvement de basculement entre la phase I et la phase II, des bulles d'air peuvent éventuellement être emprisonnées dans les cavités 42 dirigées vers l'arrière. Toutefois, l'air temporairement emprisonné dans le flotteur 12A s'échappe par l'orifice calibré 34 et lorsque le flotteur 12A est pratiquement rempli de liquide, le cadre 6 bascule dans le sens des aiguilles d'une montre pour prendre la position représentée dans la zone III de la Figure 5. Dans cette position, les jumelles 36 sont orientées comme représenté sur la Figure S de sorte que les bulles d'air éventuellement emprisonnées dans les cavités arrière 42 peuvent s'échapper. Enfin, lorsque les dispositifs de support 5 sortent du bain 2, ils conservent la position représentée dans la zone III, de sorte que le liquide contenu dans les cavités avant 40 peut s'égoutter. Par contre une petite quantité de liquide reste dans les cavités arrière 42. De préférence, les voiles 44 de matière qui séparent les cavités avant et arrière sont réalisés en un matériau comportant des micro-perforations, ce qui permet alors au liquide contenu dans les cavités arrière 42 de s'égoutter. Tel est en particulier le cas lorsque la pièce ou au moins cette partie de la pièce est réalisée en métal fritté. Si le matériau constituant le voile intermédiaire 44 est imperméable, on peut prévoir de faire passer la pièce dans de l'eau, lors d'une étape suivante, cette eau s'évaporant lors d'une étape ultérieure de séchage. I1 résulte de ce qui précède que le dispositif et l'installation que l'on vient de décrire permettent bien de résoudre de façon simple et efficace le problème posé. En effet, les modifications apportées au dispositif de support de pièces sont limitées et peu coûteuses alors que la qualité du traitement et du revêtement est sensiblement améliorée. - REVENDICATIONS 1 - Dispositif de support pour des pièces présentant au moins une cavité ouverte destinées à être traitées dans un bain (2), notamment dans un bain électrochimique, comportant un cadre (6), des moyens de support (10) de ces pièces reliés au cadre (6) et au moins un bras (8) de suspension du cadre à un convoyeur (3), caractérisé en ce que le cadre (6) est articulé sur le bras de suspension (8) et porte un flotteur (12). 2 - Dispositif de support selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point d'articulation du bras de suspension (8) au cadre (6) se trouve sensiblement au centre de gravité du cadre. 3 - Dispositif de support selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le flotteur (12) est disposé sur une face du cadre (6) espacée du point d'articulation. 4 - Dispositif de support selon la revendication 3, caractérisé en ce que le flotteur (12) est disposé sur une partie supérieure de la face du cadre (6) qui est tournée vers la direction de convoyage du convoyeur (3). 5 - Dispositif de support selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le flotteur (12) comprend un corps creux étanche au liquide. 6 - Dispositif de support selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le flotteur (12) comprend un corps creux ouvert à sa partie inférieure et est muni à sa partie supérieure d'au moins un orifice calibré (34). 7 - Dispositif de support selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'orifice calibré (34) a un diamètre compris entre 0,5 mm et 5 mm. 8 - Dispositif de support selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le cadre (6) porte au moins un contrepoids (13) monté de façon amovible. 9 - Dispositif de support selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'ouverture d'au moins une cavité de chaque pièce à traiter est dirigée vers le flotteur (12). - 10 - Installation pour le traitement de surface de pièces, comprenant un convoyeur (3), au moins une cuve (1) contenant un bain de traitement (2) et au moins un dispositif de support (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 relié au convoyeur (3).